苏教版必修2 专题3 第一单元 第三课时 煤的综合利用　苯 学案.doc

第三课时 煤的综合利用苯课标要求1认识煤综合利用的意义。2会书写苯的分子式、结构式、结构简式，知道苯分子中碳碳键的特殊性。3知道苯能够发生取代反应、加成反应，并会书写相应的化学方程式。,1.煤的气化、液化、干馏，石油的裂化、裂解属于化学变化，石油的分馏属于物理变化。2苯的平面形结构和特殊化学键：苯分子中6个c和6个h共平面，是平面正六边形，6个碳碳键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键。3苯的“两个重要反应”和“两个不褪色”：(1)两个重要反应： (2)两个不褪色：苯不能使酸性kmno4溶液褪色；苯不能使溴水因反应而褪色。煤的综合利用1煤的组成2煤的综合利用1煤的气化和液化是物理变化还是化学变化？提示：化学变化。2煤干馏得到的产品有哪些？煤干馏时为什么要隔绝空气？提示：煤干馏得到的产品主要有焦炭、煤焦油、粗苯、焦炉气、粗氨水等。煤干馏时若有空气，则煤会燃烧。1煤的干馏、气化、液化的比较干馏气化液化原理将煤隔绝空气加强热使其分解的过程把煤中的有机物转化成可燃性气体的过程把煤转化为液体燃料的过程反应条件隔绝空气加强热高温下与水蒸气作用高温、高压、催化剂产品焦炭、煤焦油、粗苯、粗氨水、焦炉气等h2、co、ch4液体燃料2.“五气”的成分与来源1下列关于煤的说法正确的是()a煤中含有碳，可看作是无机化合物b煤加强热使其分解的过程称为煤的干馏c煤中含有苯，可看作是有机化合物d焦炭是煤干馏的一种重要产品解析：选d煤是由无机化合物和有机化合物组成的复杂的混合物；煤隔绝空气加强热使之分解称为干馏；干馏过程中发生复杂的物理、化学变化，生成煤焦油和焦炭等重要产品。2把下列各物质的制取、加工方法或反应类型填写在各题后的括号中：(1)煤焦炭()(2)煤焦油苯()(3)石蜡汽油()(4)煤水煤气()(5)石油汽油、煤油、柴油()解析：(1)煤干馏可得到焦炭；(2)煤焦油是苯与其他芳香烃组成的混合物，可利用分馏法从中获取苯；(3)石蜡是由相对分子质量大的固态烃和液态烃组成的混合物，可利用裂化方法制得汽油；(4)将煤气化可得到水煤气；(5)将石油分馏可得到汽油、煤油、柴油等轻质油。答案：(1)煤的干馏(2)分馏(3)催化裂化(4)煤的气化(5)石油的分馏苯的分子结构1组成与结构分子式结构式结构简式分子模型c6h62结构特点(1)苯分子为平面正六边形结构，分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。(2)6个碳碳键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键。特别提醒苯的凯库勒式为，不能认为苯分子是单双键交替结构。1苯能使溴水层褪色，能否说明苯分子结构中含有碳碳双键？提示：不能；原因是苯能萃取溴水中的溴而使溴水层褪色，而不是苯与溴发生化学反应。 2苯的结构简式为或，苯分子结构中是否含有典型的碳碳双键或碳碳单键？如何通过实验证明？提示：不含碳碳双键或碳碳单键。苯不能使酸性kmno4溶液褪色，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子结构中不存在碳碳双键。3苯分子为平面形分子，若其分子中的一个氢原子被溴原子取代后得到溴苯()，溴苯分子中的所有原子是否处于同一平面上？提示：处于同一平面上。1苯分子结构的特殊性归纳2苯分子中不存在单、双键交替结构的实验设计操作现象结论将1滴管苯与1滴管溴的四氯化碳溶液混合于试管中，振荡，静置溴的四氯化碳溶液不褪色苯与溴的四氯化碳溶液不反应，苯分子中不存在碳碳双键将1滴管苯与1滴管酸性高锰酸钾溶液混合于试管中，振荡，静置液体分为两层，上层为无色，下层为紫色苯不溶于水，也不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，苯分子中不存在碳碳双键1下列说法错误的是 ()a苯环的6个碳碳键都相同b苯分子是平面正六边形结构c苯分子中cc和cc交替出现d苯可萃取溴水中的溴解析：选c苯分子中的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的共价键，6个化学键完全相同，a正确，c错误；苯分子为平面正六边形结构，b正确；苯是一种常用的萃取剂，d正确。2苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的交替结构，下面是某同学收集的有关事实，其中可以作为证据的有()苯的间位二元取代物只有一种；苯的邻位二元取代物只有一种；苯不能使酸性kmno4溶液褪色；苯不能与溴水反应。a bc d全部 解析：选b本题可用反证法，结合苯的结构解答，苯分子若是单、双键交替结构，则间位二元取代物rr和rr是相同的，即只有一种，因而不可作为本题所要求的证据；同理苯分子若是单、双键交替结构，则邻位二元取代物rr和rr是不同的，而事实上苯的邻位二元取代物只有一种，如所述，因而假设不成立，苯分子不是单、双键交替结构；若苯分子中存在双键，则它必然会使酸性kmno4溶液褪色，且可与溴水发生加成反应，可以说明苯分子中不存在碳碳双键，故能说明苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构。方法技巧苯分子中不存在单、双键交替结构的证据(1)苯分子是平面正六边形结构。(2)苯分子中所有碳碳键完全等同。(3)苯分子的邻位二元取代物只有一种。(4)苯不能使溴的四氯化碳溶液、酸性kmno4溶液褪色。苯的性质1物理性质颜色状态气味毒性在水中的溶解性熔沸点密度(与水相比)无色液体特殊气味有毒难溶于水较低比水小2.化学性质(1)氧化反应燃烧：化学方程式为2 15o212co26h2o。苯不能使酸性kmno4溶液褪色。(2)取代反应制取硝基苯：hono2 h2o；制取氯苯：cl2 hcl；制取溴苯：；制取苯磺酸： (3)加成反应苯虽然不具有像烯烃一样典型的碳碳双键，但在特定条件下，仍能发生加成反应，在镍作催化剂和加热的条件下，苯可以与h2发生加成反应，化学方程式是3h2 (环己烷)特别提醒硝基苯写成，不能写成，即硝基(no2)中的短线不能连在氧原子上。1试管中有明显分层的两种无色液体，一种是水，另一种是无色的有机物，可能是ccl4，也可能是苯，请设计一个简便的方法鉴别该有机物液体是ccl4还是苯？提示：取出少量上层液体放入试管中，再加入水，若液体分层，则该层液体是苯，若不分层，则下层液体是ccl4。或再向试管中加入水，若下层液体的厚度增加，则上层液体是苯；若上层液体的厚度增加，则下层液体是ccl4。2做苯的硝化反应实验时，需用浓硫酸和浓硝酸的混合物，配制时能将浓硝酸注入浓硫酸中吗？提示：不能，因为浓硫酸的密度大于浓硝酸，浓硫酸在稀释过程中会放出大量的热，易发生液体飞溅，故配制二者的混合物时，应将浓硫酸沿容器壁慢慢注入浓硝酸中，并不断搅拌。3由苯制取溴苯时是用苯与溴水反应还是与液溴反应？ 提示：苯与溴水不反应，苯与液溴在febr3的催化作用下发生取代反应生成。1苯的硝化反应(1)反应物：苯和浓硝酸。反应物是苯和浓硝酸，实验操作时将混合酸倒入苯中，而两种酸混合时应将浓硫酸缓缓注入浓硝酸中。(2)反应条件：浓硫酸作催化剂和吸水剂；使用水浴加热，其优点是受热均匀，便于控制温度。(3)产物：硝基苯和水。硝基苯是难溶于水且密度比水大的无色油状液体。2苯的溴代反应(1)反应物：苯与液溴。苯与溴水不反应，但苯与溴水混合时，通常因萃取了溴水中的溴而使水层接近无色。(2)反应条件：使用催化剂febr3。反应时通常加入铁粉，但实际上起催化作用的是febr3，发生反应2fe3br2=2febr3。(3)产物：溴苯和溴化氢。溴苯是难溶于水且密度比水大的无色油状液体；除去溴苯中过量的溴，可以加入氢氧化钠溶液后再分液。1下列关于苯性质的叙述中，不正确的是 ()a苯是无色带有特殊气味的液体b常温下苯是一种不溶于水且密度比水小的液体 c苯在一定条件下能与溴发生取代反应d苯不具有典型的双键所具有的性质，故不可能发生加成反应解析：选d苯中碳碳键是一种独特的键，难氧化，可加成，易取代。2下列关于苯的叙述正确的是()a反应为取代反应，有机产物与水混合浮在上层b反应为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟c反应为取代反应，浓硫酸是反应物d反应中1 mol苯最多与3 mol h2发生加成反应，是因为苯分子含有三个碳碳双键解析：选ba项，反应苯与br2发生取代反应生成溴苯，但溴苯的密度大于水，所以有机产物与水混合沉在下层，错误；b项，燃烧反应是氧化反应，苯燃烧时火焰明亮并带有浓烟，正确；c项，反应为苯的硝化反应，浓硫酸作催化剂，错误；d项，苯分子中的碳碳键既不是碳碳双键也不是碳碳单键，而是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键，错误。三级训练节节过关1有关煤的下列叙述中，不正确的是 ()a煤是由有机物组成的复杂混合物b煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯的一种重要来源c煤的干馏属于化学变化 d通过煤的干馏，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品解析：选a煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物，a错误；煤的干馏可以获得洁净的燃料和多种化工原料，b、d正确；煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加强热，使其发生复杂变化的过程，c正确。2下列关于苯的说法中，不正确的是()a苯不溶于水，可以作为萃取剂将溴从水中分离出来b分子中含有三个碳碳单键和三个碳碳双键c分子中c、h元素的质量比为121d在空气中燃烧时产生浓烟解析：选ba项，苯可以作萃取剂将溴从溴水中分离出来，正确；b项，苯分子中没有碳碳单键和双键，碳碳键完全相同，属于一种特殊的键，错误；c项，苯的分子式为c6h6，分子中c、h元素的质量比为121，正确；d项，苯在空气中燃烧时因为含碳量高且燃烧不完全而产生浓烟，正确。3能说明苯分子苯环平面正六边形结构中碳碳键不是单双键交替排布的事实是()a苯的一元取代物没有同分异构体b苯的间位二元取代物只有一种c苯的邻位二元取代物只有一种d苯的对位二元取代物只有一种解析：选c如果苯分子中含有碳碳双键，则苯的邻位二元取代物有两种，实际上只有一种。4下列关于苯的说法中不正确的是 ()a苯分子中含有碳氢单键，故能发生取代反应 b苯分子中含有碳碳单键，该键稳定，不易发生反应c苯的挥发性与其沸点低是分不开的d苯不能使酸性kmno4溶液褪色，说明其分子中不含碳碳双键解析：选b苯分子中碳与碳之间的键是介于单、双键之间的一种特殊的共价键，既不是单键，也不是双键；苯不能使酸性kmno4溶液褪色也充分说明了其分子中不含碳碳双键；苯环上的氢原子是以单键的形式连在碳原子上的，能被其他原子或原子团取代；凡易挥发的物质都是沸点低的物质。5通过实验事实的验证与讨论，认识苯的结构式。提出问题：苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗？(1)提出假设：从苯的分子式看，c6h6具有不饱和性；从看，分子中含有碳碳双键，所以，苯一定能使_褪色。(2)实验验证：苯不能使_褪色。经科学测定，苯分子里6个碳原子之间的键_；6个碳原子和6个氢原子都在同一_上。(3