高中化学《化石燃料与有机化合物》学案9 苏教版必修2

第一单元 化石燃料与有机化合物导学园地1.石油、煤（1）石油的组成元素主要是1 和2 ，同时还含有少量的3 、4 、5 等。石油的化学成分主要是各种6 ，其中还溶有7 和8 的碳氢化合物。（2）煤是由9 和10 所组成的复杂的混合物，煤中含量最高的元素是11 ，其次是12 和13 ，另外还含有少量的14 、15 、16 等。2.天然气的利用 甲烷（1）天然气的主要成分是17 ，它是18 的有机物。（2）甲烷的分子式：19 ，电子式： 结构式：，空间构型为正四面体。（3）有机化合物分子式确定的一般方法已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 gL-1，含碳75%，含氢25%。利用这些数据怎样确定甲烷中碳、氢元素的质量比、原子个数比和分子式？解：=， =， M =0.717 gL-122.4 Lmol-1=16 gmol-1分子式为CH4。甲烷完全燃烧的生成物是CO2和H2O。查阅资料了解1 mol甲烷在通常状况下完全燃烧后放出的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式。CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H =-890 kJ/mol（4）甲烷的性质甲烷是一种20 色、21 味的气体，22 溶于水。甲烷是23 、24 的主要成分，其原因是煤矿的矿坑里、沼池底部常有甲烷逸出。点燃甲烷气体，观察燃烧的现象，并检验燃烧的产物。 观察下列实验用一只集气瓶作反应容器，用排饱和食盐水法在集气瓶中先后充入4/5体积的氯气和1/5体积的甲烷气体，用灯光照射瓶中的混合气体。实验中能观察到什么现象？这些现象说明了什么？现象：27 ，说明了28 。巩固练习一、选择题1.下列说法不正确的是 （ ）A.甲烷是一种无色、无味的气体，难溶于水B.甲烷也叫天然气C.化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是经过亿万年才能形成的非再生能源D.烷烃的分子组成可以用CnH2n +2(n1)通式表示2.一定条件下，下列物质中可以跟甲烷发生化学反应的是 （ ）A.氧气 B.溴水C.盐酸 D.酸性KMnO4溶液3.在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2气体混合反应后，得到产物中物质的量最多的是 （ ）A.CH3Cl B.CHCl3 C.CH2Cl2 D.HCl4.下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是 （ ）A.CCl4 B.CH4 C.H2 D.CO5.烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是 （ ）A.形成四对共用电子对B.通过分子间作用力C.通过两个共价键D.通过离子键和共价键6.有四种物质：金刚石 白磷 甲烷 四氯化碳，其中分子具有正四面体形的是 （ ）A. B. C. D.7.代表有机物中几种同系物的相对分子质量的一组数字是 （ ）A.16、32、48 B.2、16、30 C.16、17、18 D.16、30、44二、非选择题8.我国已启动的“西气东输”工程，其中的“气”是指 ，其主要成分的分子式是 ，电子式为 ，结构式为 ；分子里各原子的空间分布呈 结构。最适于表示分子空间构型的模型是 ，能最真实地反映分子形状的模型是 。9.某气态烃在标准状况下的体积为2.8 L，其质量为2 g，该烃中氢元素的质量分数为25%，则该烃的化学式为 。10.化学式为C8Hm的烷烃， m值等于 ；CnH22的烷烃， n值等于 ；相对分子质量为212的烷烃的分子式为 。11.如下图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是 。（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是 。（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是 。12.燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。现在完全燃烧0.1 mol某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓氢氧化钠溶液，浓硫酸增重3.6 g，浓氢氧化钠溶液增重4.4 g。求该烃的化学式，并写出其结构式。资料卡片瓦斯与瓦斯爆炸瓦斯是英文gas的音译。一般泛指气体，例如称毒气为毒瓦斯；有时也专指煤气为瓦斯。空气中可燃气体含量达到爆炸浓度（如沼气浓度为5%15%）时，遇明火可爆炸。瓦斯爆炸具有强大的破坏作用，同时产生有毒气体（如CO等）、高温和爆炸火焰，导致人员伤亡、设备和建筑物损毁、生产中断等。煤矿的矿井里常有甲烷逸出，若不注意采取相应预防措施，会发生瓦斯爆炸。轻松一题： 为防止煤矿的矿井里发生瓦斯爆炸，可采取哪些预防措施？答案：加强通风，禁止明火，采用防爆型的电气设备或进行瓦斯抽排等预防措施。自我反馈导学园地1碳 2氢 3硫 4氧 5氮 6液态的碳氢化合物 7气态 8固态 9有机化合物 10无机物 11碳 12氢 13氧 14硫 15磷 16氮 17甲烷 18最简单 19CH4 20无 21无 22极难 23天然气 24沼气 25H2O 26CO2 27混合气的颜色渐渐变淡，并有油状液态物质生成 28在光照下，CH4与Cl2发生了反应，生成无色、难溶于水的物质第二课时 石油炼制导学园地巩固练习一、选择题1.下列有关石油及石油加工的说法中，正确的是 （ ）A.石油是各种液态烃的混合物B.常压分馏的原料是重油C.由分馏塔分馏出的各馏分均是混合物D.随着馏分中烃分子所含碳原子数的增加，相对分子质量增大，它的沸点也逐渐降低2.为了减少大气污染，许多大城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气（CNG），另一类是液化石油气（LPG）。这两类燃料的主要成分都是( )A.碳水化合物 B.碳氢化合物C.氢气 D.醇类3.下列馏分主要成分的分子中含有碳原子数最少的是 （ ）A.石油气 B.煤油C.润滑油 D.汽油4.从石油分馏所得的其中一个馏分的沸点范围为50 150 ,这个馏分的主要成分是( )A.汽油 B.润滑油 C.沥青 D.重油5.下列说法中错误的是 （ ）A.石油中含有C5C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油B.含C20以上烷烃的碳氢化合物经过催化裂化可得到汽油C.分馏汽油可以使酸性高锰酸钾溶液褪色D.石油催化裂化是为了得到高质量的轻质油6.已知某烃的结构简式为则该烃分子中最长碳链上的碳原子数是 （ ）A.9 B.11 C.12 D.137.下列物质属于同分异构体的一组是 （ ）A.CH4与C2H4C.C2H6与C3H8D.汽油与煤油二、非选择题8.下列是煤油的主要成分癸烷（C10H22）裂解的主要变化，请在化学式的填空线上写出相应物质的分子式或名称。9.（1）实验室分馏石油的正确操作顺序是E A G。A.连接接液管B.装入碎瓷片（沸石）和石油，塞上带温度计的塞子C.检查装置气密性D.连接冷凝管及进出水管E.在铁架台上放酒精灯，固定好铁圈，放上石棉网F.固定好蒸馏烧瓶G.加热（2）图中有3处错误，它们分别是： ； ； 。(3)分馏石油得到的各个馏分都是 （填“混合物”或“纯净物”）。（4）实验中使用温度计，其水银球的位置在 ，以测量 的温度；加入碎瓷片的作用是 。资料卡片无铅汽油被誉为汽车“绿色食品”的无铅汽油，一般是加入了甲基叔丁基醚作为高辛烷值组分。MTBE在汽油中浓度高达15%，因此有学者认为它是汽油的一种基本组分。这种组分沸点较低，可以改善汽油的蒸发性能，可提高汽油燃烧效率、增加辛烷值、减少尾气中一些有害物质的排放，对汽车的启动加速以及减少发动机活塞磨损和耗油量。无论是国内还是国外，MTBE的使用量都相当大。据报道，美国年产量近2 000万吨，我国年产量也达30多万吨。MTBE的燃烧产物为二氧化碳和水，与其他成分相比安全性较高。MMT同样具有抗爆性，并能增加汽油辛烷值，减少尾气中氮氧化物的排放，而且使用剂量较低，铅的含量最高只有0.018 g/L。轻松一题： MTBE在汽油中的作用是什么？答案： 提高汽油燃烧效率、增加辛烷值、减少尾气中一些有害物质的排放，对汽车的启动加速以及减少发动机活塞磨损和耗油量自我反馈导学园地1沸点 2沸点 3（C1C4） 4（C5C12） 5（C12C16） 6（C15C18） 7（C16C20） 8（大于C20） 9C8H18+C8H16 10产量 11质量 12C4H10+C4H8 13C2H6+C2H4 14CH4+C3H6 152C2H4 16乙烯 17丙烯第三课时 乙 烯导学园地1.乙烯的组成与结构（1）乙烯的分子式是1 ，结构式为2 ，结构简式为3 ，乙烯分子中的6个原子4 （“是”或“否”）在同一平面上。2.乙烯的化学性质（1）5 叫做加成反应。（2）写出乙烯与Br2的CCl4溶液、H2O、HCl、H2在一定条件下发生的加成反应：6 7 8 9 （3）乙烯的氧化反应燃烧：CH2=CH2+3O2 10 可使酸性高锰酸钾溶液褪色。巩固练习一、选择题1.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是 （ ）A.乙烯分子里碳氢原子个数比为12B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，且1 mol乙烯完全加成消耗1mol溴单质D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色2.下列物质中，不能跟乙烯发生加成反应的是 （ ）A.氯气 B.水 C.氢气 D.酒精3.下列物质不能使溴水褪色的是 （ ）A.二氧化硫B.乙烯C.丙烯D.乙烷4.下列关于乙烯和乙烷的说法中错误的是 （ ）A.乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，乙烷则不能C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定D.乙烯分子为平面结构，乙烷分子为立体结构5.既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，下列试剂中最好的是 （ ）A.硫酸溶液B.溴水C.氢气D.氢氧化钠溶液6.从南方往北方长途运输水果时，常常将浸泡有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中，其目的是 （ ）A.利用酸性高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌，防止水果霉变B.利用酸性高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气，防止水果腐烂C.利用酸性高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯，防止水果早熟D.利用酸性高锰酸钾溶液的氧化性，催熟水果7.四氯乙烯对环境有一定的危害，干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯；家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是 （ ）A.它们都属于纯净物B.它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.它们的分子中都不含氢原子D.它们都可由乙烯只发生加成反应得到8.通过一步反应，制取下列物质时，不能用乙烯作原料的是 （ ）A.CH3CH2ClB.CH2=CHClC.CH3CH2OHD.CH2BrCH2Br9.两种气态烃组成的混合气体0.1 mol，完全燃烧得0.16 mol CO2和3.6克水。下列说法正确的是( )A.混合气体一定有甲烷B.混合气体中一定是甲烷和乙烯C.混合气体中一定有乙烷D.混合气体中一定有乙烯10.据报道，1995年化学家合成了一种分子式为C200H200的含多个碳碳叁键的链状烃，其分子中含碳碳叁键最多可以是 （ ）A.49个B.50个C.51个D.100个二、非选择题11.取等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧后，在相同条件下生成的二氧化碳的体积比为 ，生成的水的体积比为 ；生成的水跟二氧化碳的物质的量比为11的物质为 。12.实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫，试回答下列问题。（1）如图中、装置可盛放的试剂是： ； ； ； ；（将下列有关试剂的序号填入空格内）A.品红溶液B.NaOH溶液C.浓H2SO4D.酸性KMnO4溶液（2）能说明二氧化硫气体存在的现象是 ；（3）使用装置和的目的是 和 ；（4）确证含有乙烯的现象是 。13.一种能使溴水褪色的气态烃，标准状况下5.6 L的质量为10.5 g，完全燃烧时生成16.8 L二氧化碳和13.5 g水。求该烃的分子式，并推测它的性质。资料卡片乙烯的用途讨论乙烯的下列用途，体会它作为基本化工原料的重要价值。轻松一题： 通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是（ B ）A.石油的产量 B.乙烯的产量C.合成纤维的产量D.硫酸的产量自我反馈导学园地1C2H4 2 3CH2=CH2 4是 5有机物分子中双键（或叁键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应 6CH2=CH2+Br2 7CH2=CH2+H2O 8CH2=CH2+HCl 9CH2=CH2+H2CH3-CH3 102CO2+2H2O第四课时 煤的综合利用 苯导学园地1.煤的1 、2 和3 是煤综合利用的主要方法。2.苯具有较强的4 性，5 ，使用苯时应注意防护，并保持良好的通风条件。3.（1）苯的分子式为6 ，结构式为7 。（2）苯能否与溴水、酸性KMnO4溶液发生化学反应？甲苯呢？8 。4.写出（1）苯燃烧，（2）苯与浓HNO3、浓H2SO4在5060 的水浴中，（3）苯与液溴在有铁粉的条件下反应的化学方程式。（1）9 ；（2）10 ；（3）11 ；。巩固练习一、选择题1.可以用分液漏斗分离的一组混合物是 （ ）A.酒精和碘 B.苯和水C.苯和四氯化碳D.KMnO4溶液和水2.下列变化中，属于物理变化的是 （ ）A.天然气燃烧B.石油分馏得到汽油、煤油和柴油C.石油裂解得到乙烯、丙烯、丁二烯D.煤干馏生成焦炭、煤焦油、焦炉煤气等3.下列物质中碳元素含量最高的是 （ ）A.甲烷B.乙烷C.乙烯D.苯4.将下列各种液体分别与溴水混合并振荡，静置后混合液分成两层，下层几乎呈无色的是 （ ）A.氯水B.苯C.CCl4D.KI溶液5.下列物质燃烧时，生成的二氧化碳和水的物质的量相同且分子中所有原子在同一平面上的是 （ ）A.甲烷B.乙烯C.苯D.丙烯6.能通过化学反应使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是 （ ）A.苯B.氯化铁C.乙烷D.乙烯7.下列关于苯的性质的叙述中有错误的是 （ ）A.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.苯跟浓硝酸、浓硫酸混合加热，可制得硝基苯C.苯在催化剂作用下能跟溴水发生取代反应，生成溴苯D.苯在催化剂作用下能跟氢气发生加成反应，生成环己烷8.苯的结构式可用来表示，下列关于苯的叙述中正确的是 （ ）A.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料B.苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃C.苯分子中6个碳碳化学键完全相同D.苯可以与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应而使它们褪色9.下列物质与水混合时会有分层现象，且下层是水的是 （ ）A.苯B.硝基苯C.溴苯D.四氯化碳10.下列各分子中，构成分子的原子不处在同一平面上的是 （ ）A.甲烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯二、非选择题11.将下列物质间的反应与对应的反应类型用连线连起来：甲烷与氯气 加成反应苯与硝酸取代反应乙烯与酸性高锰酸钾氧化反应乙烯与溴水12.苯是 色 味的 体， 溶于水，密度比水 ， 挥发，蒸气 毒，常作 剂。13.实验室制取硝基苯常用如图装置：（1）苯的硝化反应是在浓硫酸和浓硝酸的混合酸中进行的，其中浓硝酸的作用是 。（2）在往试管中加入苯时要逐滴加入且不断振荡试管，这样做的目的是 。（3）温度计悬挂在烧杯里的水中，目的是 。（4）本实验用水浴加热而不直接用酒精灯加热试管，其优点是 。（5）被水浴加热的试管口部都要带一长导管，其作用是 。资料卡片苯的同系物与血液病新装修的居室中，苯和苯的同系物是引起血液病的罪魁祸首。一般门窗、家具所使用的油漆、墙壁所使用的防水涂料，溶剂主要是苯及其同系物（二甲苯、甲苯）、汽油、松节油等。苯及其同系物等挥发到空气中，可通过呼吸道、皮肤和消化道等途径侵入人体。对人体的毒害作用主要是影响人的神经系统和造血系统。人体经呼吸道短期吸入大量的苯及其同系物蒸气，可引起急性中毒。轻者表现为头晕、头痛、恶心、呕吐；重者出现意识障碍、昏迷、肌肉痉挛、抽搐、血压下降，如不及时抢救，可因呼吸衰竭而死亡。人体如长期吸入剂量较小的苯及其同系物蒸气，可引起慢性中毒，损害造血系统。研究表明，当苯及苯的同系物在空气中的浓度平均为6.5 mgm-3时，引起4.3%的人白细胞偏低，空气中苯及苯的同系物浓度达