高考化学 9.3苯　煤、石油资源的综合利用复习探究课件.ppt

一 苯及其同系物 1 下列属于芳香烃的有 属于苯的同系物的有 答案 bcdfdf 1 苯组成与结构 2 物理性质苯通常是色 带有特殊气味的体 毒 溶于水 密度比水 是一种重要的有机溶剂 无 液 有 不 小 3 氧化反应 苯不能被酸性kmno4溶液所氧化 即不能使酸性kmno4溶液褪色 可燃性 点燃时火焰 带烟 明亮 浓 4 苯的同系物 1 结构特点 只有一个苯环 侧链是烃基 2 组成通式 n 6 3 化学性质 苯环与侧链相互影响 使苯环和侧链都变活泼了 苯环上的取代反应 如制取tnt的化学方程式为 烷 cnh2n 6 侧链能被kmno4 h 溶液氧化 苯的同系物与高锰酸钾酸性溶液反应 产物为芳香酸 5 苯的同系物的同分异构体 1 侧链碳链异构 2 侧链在苯环上的位置异构 考虑邻 间 对位置 二 资源综合利用 2 目前石油仍是人类的重要能源之一 下列关于石油的说法正确的是 a 石油属于可再生矿物能源b 石油主要含有碳 氢两种元素c 石油的裂化是物理变化d 石油分馏的各馏分均是纯净物 解析 答案 b 1 煤的综合利用 1 煤的组成 有机物和少量无机物组成的复杂 主要含有等元素 2 煤的综合利用 煤的干馏煤的干馏指将煤使之分解的过程 混合物 c h o n s 隔绝空气加强热 煤的气化制水煤气的反应方程式为 煤的液化煤与生成液体燃料 也可间接液化先转化为co和h2 再合成 2 石油的综合利用 1 石油的成分多种组成的混合物 所含元素以为主 2 石油的分馏利用原油中各组分不同 将复杂混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程 h2 甲醇 碳氢化合物 c h 沸点 3 石油的裂化含碳原子较多 沸点高的烃在催化剂 高温条件下 断裂成 是化学过程 十六烷裂化的方程式 4 石油的裂解在更高温度下的深度裂化 丁烷裂解的方程式为 3 天然气主要成分是 是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料 含碳原子数少 沸点较低的烃 ch4 4 三大合成材料 1 三大合成材料 2 加成聚合反应合成聚乙烯的化学方程式为 单体为 链节为 聚合度为 塑料 合成橡胶 合成纤维 ch2 ch2 ch2 ch2 n 三 环境保护与绿色化学 3 保护环境已成为人类的共识 人类应以可持续发展的方式使用资源 以合理的方式对废物进行处理并循环使用 下列做法不利于环境保护的是 a 发电厂的煤经脱硫处理b 将煤转化为水煤气作燃料c 回收并合理处理聚乙烯塑料废物d 电镀废液经中和后直接排放解析 对煤进行脱硫处理 目的是减少so2的污染 将煤转化为水煤气 也称煤的气化 可以提高煤的燃烧效率 减少因不完全燃烧而产生co的污染 回收并合理处理聚乙烯塑料废物 可减少白色污染 变废为宝 电镀液往往含重金属离子或cn 等 必须进行处理后方可排放 仅中和是不能直接排放的 答案 d 1 环境保护 1 三废指 2 环保措施 回收利用 达标排放 研制可降解塑料 2 绿色化学 1 核心是利用化学原理从上减少和消除工业生产对环境的污染 2 原子经济性 反应物的原子全部转化为期望的最终产物 即原子利用率为 废水 废气 废渣 源头 100 苯的溴代反应和硝化反应实验 1 苯的溴代反应 1 反应原理 在催化剂febr3存在时 苯与溴发生取代反应 生成溴苯 2 装置 3 有关现象该反应中溴为液态溴 溴水不与苯反应 在催化剂溴化铁的存在下 苯与液溴常温下就能剧烈反应 反应中只有一个氢原子被取代 生成的溴苯是不溶于水 密度比水大的无色油状液体 反应中因溶解了溴而显红褐色 在催化剂的作用下 苯也可以与其他卤素单质发生取代反应 2 苯的硝化反应 1 反应原理苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物加热至50 60 时 发生取代反应 苯环上的一个氢原子被硝基 no2 取代生成硝基苯 硝基苯是一种无色的 带有苦杏仁味的油状液体 不溶于水 密度比水大 硝基苯有毒 2 装置 3 实验步骤 配制混和酸 先将1 5ml浓硝酸注入大试管中 再慢慢注入2ml浓硫酸 并及时摇匀和冷却 向冷却后的混酸中逐滴加入1ml苯 充分振荡 混和均匀 将大试管放在50 60 的水浴中加热约10min 实验装置如上图所示 将反应后的液体倒入一个盛有冷水的烧杯中 可以观察到烧杯底部有黄色油状物生成 用分液漏斗分离出粗硝基苯 粗产品依次用蒸馏水和5 naoh溶液洗涤 最后再用蒸馏水洗涤 若将用无水cacl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏 可得纯硝基苯 蒸馏应在通风柜或通风良好处进行 特别提醒 1 分离提纯溴苯的方法 向反应混合物中加入naoh溶液 充分振荡静置后分液 取下层溶液 2 解释苯的溴代反应装置中冷凝管的作用 冷凝回流 使蒸发的苯与溴冷凝回流到容器中 如图所示为实验室制取少量溴苯的装置 回答下列问题 1 烧瓶a中装的物质为 发生反应的化学方程式为 2 导管b的主要作用是 3 导管中c处附近会出现白雾 其原因是 4 反应后 向锥形瓶口中滴加agno3溶液时观察的现象是 相应的离子方程式为 5 反应后 将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯中 烧杯底部有 色的油状液体 带色的原因是 可用 方法 将颜色除去 答案 1 液溴 苯 铁粉 2 冷凝回流和导气 3 溴化氢气体遇空气中的水蒸气而形成酸雾 4 浅黄色沉淀ag br agbr 5 褐过量的溴溶解在溴苯中naoh溶液洗涤 1 下列叙述正确的是 a 实验室制溴苯时 将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中b 实验室制硝基苯时 将硝酸与苯混合后再滴加浓硫酸c 邻二甲苯只有一种可证明苯环中的碳碳间是介于单键与双键的特殊键d 间二甲苯只有一种可证明苯环中的碳碳间是介于单键和双键之间的特殊键解析 苯与液溴在铁做催化剂作用下发生取代反应生成溴苯 a正确 浓硫酸溶于水放热会使苯挥发 故应先混合硝酸与浓硫酸 待稍微冷却后加入苯 b错误 若苯中是单 双键相间的碳碳键 则邻二甲苯有两种 一种是两个甲基在单键的两端 另一种是两个甲基在双键的两端 因邻二甲苯只有一种 故可证明苯环中没有真正的单键和双键 答案 ac 石油化工及产品比较 1 石油的炼制方法 2 直馏汽油和裂化汽油的区别 特别提醒 1 直馏汽油中不含不饱和烃 可用作卤素单质的萃取剂 而裂化汽油含有不饱和烃 易与卤素单质发生加成反应 故不能用作卤素单质的萃取剂 2 煤的干馏和石油的裂化 裂解均为化学变化 石油的分馏为物理变化 如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题 将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油 资料一 石蜡是含有20 30个碳原子的烷烃的混合物 常温下呈固态 资料二 石油催化裂化中通常使用al2o3作催化剂 某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化 装置如图 实验过程中可观察到烧瓶 中固体石蜡先熔化 试管 中有少量液体凝结 试管 中酸性高锰酸钾溶液褪色 实验后闻试管 中液体气味 具有汽油的气味 1 该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为 为保证实验成功 实验前必须进行的操作是 装置中较长导管的作用是 2 试管 中少量液体凝结说明了 3 试管 中溶液褪色说明了 4 判断能否用试管 中的液体萃取溴水中的溴并说明理由 5 写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式 6 石油裂化的重要意义是 思路点拨 解答本题要注意以下三点 1 连接好仪器后 需先检验气密性 2 石蜡裂化的产物中含有不饱和烃 3 不饱和烃易与溴水发生加成反应 听课记录 仪器连接的顺序应遵循从下往上 从左到右的原则 装入药品之前要先检查装置的气密性 依据石油分馏工业的分馏塔原理 设置了长导管 其作用除导气外 兼起冷凝气体的作用 依据催化裂化原理 下列反应皆有可能发生 试管 中有液体生成 说明生成了5个碳原子数以上的烃 因为常温常压下 5个碳原子数以上的烃大都呈液态 试管 中kmno4溶液褪色说明生成常温常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃 由于裂化产物中有烯烃生成 易与溴发生加成反应 所以不能用来萃取卤素单质 从以上变化可以看出 石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油 特别是提高汽油的产量和质量 答案 1 从下往上 从左往右检查装置的气密性导气 冷凝气体 2 裂化生成了5个碳原子数以上的烃 3 裂化生成了碳原子数小于5的烯烃 4 不能 因为裂化产物中有烯烃 易与溴发生加成反应 5 6 可提高石油产品中轻质燃油特别是汽油的产量和质量 2 下列说法正确的是 a 石油中含有c5 c11的烷烃 可以通过石油的分馏得到汽油b 利用汽油可以萃取溴水中的溴c 液化石油气和天然气成分相同d 为获得更多的甲烷 乙烯 丙烯等化工原料 可对石油进行减压分馏解析 b项裂化汽油中含有不饱和烃 会与溴发生加成反应 c项液化石油气的主要成分为丁烷 丁烯 天然气主要成分为ch4 d项需对石油进行催化裂化和裂解 而减压分馏得到的是润滑油 凡士林等重质油 答案 a 绿色化学思想 1 绿色化学的含义绿色化学又称环境友好化学或清洁化学 是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学 绿色化学要求原料和产品无害 在化学过程中不产生 三废 或使 三废 降低到最低程度 2 化学实验绿色化的途径 1 开发绿色实验 如实验室以h2o2分解法制氧取代氯酸钾分解法 实现原料和反应过程的绿色化 2 防止实验过程中尾气 废物等对环境的污染 实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收 对实验产物尽可能再利用等 3 在保证实验效果的前提下 尽量减少实验试剂的用量 如降低试剂浓度 减少用量等 使实验小型化 微型化 在绿色化学工艺中 理想状态是反应物中原子全部转化为欲制产物 即原子利用率为100 在用ch3ch ch2合成ch2 c ch3 cooch3的过程中 欲使原子利用率达到最高 还需要其他的反应物有 a co2和h2ob co和hchoc ch3oh和h2d h2和co2 听课记录 由于在 绿色化学 工艺中 原子利用率为100 故生成的产品ch2 c ch3 cooch3与原料之间元素种类和原子数目都完全相同 即原子守恒 将ch2 c ch3 cooch3中各原子个数减去ch3ch ch2中各原子个数得到其他反应物的各原子个数 即 c5h8o2 c3h6 c2h2o2 a项 当有2个c 2个h原子时 o原子 4 b项 当n co n hcho 时 满足c2h2o2 b正确 c项当满足2个c原子时 h 2 d项当满足2个c原子时 o 4 2 答案 b 3 节能减排与我们的生活息息相关 参与节能减排是每一位公民应尽的义务 下列举措不符合这一要求的是 a 为推广氢能的使用 工业上可采用电解水法制取大量氢气b 将石油裂化 裂解 综合利用石油资源c 有节制地开采煤 石油 天然气等矿物资源d 将某些废旧塑料熔化后再成型解析 电解水法制取氢气会消耗大量的电能 不符合节能要求 有节制地开采煤和石油 综合利用资源 废旧塑料的回收利用 均符合节能减排要求 答案 a 1 下列事实中能说明苯分子结构中 碳碳键不是单 双键交替排布 而是6个完全相同的碳碳键的是 a 苯不能使酸性kmno4溶液褪色b 苯中碳碳键的键长均相等c 苯能在加热和催化剂存在的条件下氢化生成环己烷d 经实验测得邻二甲苯仅有一种e 苯在febr3存在的条件下同液溴可发生取代反应 但不因化学变化而使溴水褪色a bcdeb acdec abded abcd解析 若苯中碳碳键是单 双键交替排布 则苯能使酸性kmno4溶液褪色 也能使溴水因加成褪色 邻二甲苯就有两种 答案 c 2 下列关于煤 石油 天然气等资源的说法正确的是 a 石油裂化得到的汽油是纯净物b 石油产品都可用于聚合反应c 天然气是一种清洁的化石燃料d 水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料解析 石油分馏产品及裂化汽油均是混合物 a错 石油产品中的烷烃不能聚合 b错 水煤气是通过煤的气化得到气体燃料 d错 答案 c 3 下列说法中正确的是 a 石油裂解可以得到氯乙烯b 乙烯的结构简式可以表示为ch2ch2c 甲烷和乙烯都可以与氯气反应d 高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷解析 氯乙烯由乙炔与hcl加成生成 乙烯的结构简式为ch2 ch2 kmno4溶液既不能氧化苯也不能氧化甲烷 答案 c 4 2011年宁波模拟 未来新能源的特点是资源丰富 在使用时对环境无污染或很少污染 且有些可以再生 下列属最有希望的未来新能源的是 天然气 煤 核能 水电 太阳能 燃料电池 风能 氢能a b c d 除 外解析 属于化石能源 资源不丰富 有污染 水电资源也不丰富 答案 b 5 用芳香烃a合成两种有机物b c 如下图所示 回答下列问题 1 a的结构简式为 2 反应 条件分别为 3 b和c的关系为 4 注明下列各反应的类型 答案 1 2 光照fe作催化剂 3 同分异构体 4 取代反应 消去反应 加成反应 取代反应 石蜡的催化裂化 2011年台州月考 石