专题高二化学脂肪烃的来源与石油化学工业

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专题3 脂肪烃的来源与石油化学工业

学习目标 1、能说出天然气、石油液化气、汽油的来源和组成,认识它们在生产和生活中的应用。 2、结合实际了解脂肪烃对环境和健康的影响,关注其安全使用问题。 学习过程

1.石油主要是由________、________和_________组成的混合物。 2. 石油的分馏:石油分馏得到的各种馏分都是 物,随着馏分中烃分子含有的碳原子数的增加,碳链长度 ,相对分子质量 ,它们的沸点也逐渐 。分馏属 变化。 煤的干馏是将煤隔绝空气加强热,得到 、 、 、 等属 变化

例:如图所示是实验室中蒸馏石油的装置,试回答有关问题: ⑴指出图中a、b、c三种仪器的名称: a b c ; ⑵实验中在a仪器中应加入几片碎瓷片,其作用是 ⑶温度计的位置 ,其作用是 ; ⑷b仪器的进水口应是 ,这样做的原因是 。

3.石油化工包括裂化与裂解等。裂化的目的是为了 , 如:C16H34

裂解的温度比裂化更高,是 裂化,目的是为了得到 例:丁烷催化裂化,其碳链按两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃。若丁烷的裂化率为90%,且裂化后两种烯烃的质量相等,则裂化后得到的相对分子质量最小的气态烃在混合气体中的体积分数为多少?

专题3 第二单元 芳香烃

苯的结构与性质 【学习目标】 掌握苯的结构式、化学性质。 【学习重点】 苯的化学性质 【学习过程】 一、苯的物理性质:

苯是一种 ,带有 的液体, ,不溶于水,密度比水 ,熔点 ,沸点 ,用冰冷却可得到无色晶体,是一种很好的有机溶剂。 【练习1】若将苯倒入盛有碘水的试管中,振荡后静置,现象是 ,说明苯的密度比水 ,且 ;若将乒乓球碎片、食盐固体分别加入盛有苯的试管中,振荡后静置,现象是 ,说明苯是很好的 。将盛有苯的两支试管分别插入100℃的沸水和0℃的冰水中,现象是 ,说明苯的沸点 ,熔点 。 二、苯的结构 分子式为 ,结构式为 ,结构简式为 或 。 空间构型为 ,中心原子的轨道杂化类型 键角为 。苯分子中的6个碳碳键完全相同,是一种介于 和 之间的独特的键。 【归纳】(1)苯分子是平面六边形的稳定结构; (2)苯分子中碳碳之间的键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的键; (3)苯分子中六个碳原子等效,六个氢原子等效。 三、苯的化学性质 在通常情况下比较稳定,在一定条件下能发生氧化(燃烧)、加成、取代等反应,但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

1、氧化反应 苯不能被高锰酸钾氧化,但能燃烧 现象: 方程式:_________________________________。

2、苯的取代反应(卤代、硝化) (1)苯的卤代反应 【观察课本P50观察与思考实验1】 该反应中溴的状态是___________________________。 反应现象是:_______________________________________________________。

反应方程式:________________________________________________________。 反应后向三颈烧瓶中加入氢氧化钠的作用是:___________________________________。 (2)苯的硝化反应 【观察课本P50观察与思考实验2】 反应方程式:_______________________________________________________。 反应现象:_________________________________________________________。 该反应装置中玻璃长导管的作用是:___________________________________。 该反应的加热方式是:_________________。 温度计的作用是:_____________________。 混酸的配制方法是:__________________________________________________。

3、 苯的加成反应

【总结】苯的化学性质表明,苯环的结构比较稳定,易发生_________反应,难发生_______反应。 尝试练习

1.苯环结构中,不存在单双键交替结构,下列可以作为证据的事实:①苯不能使KMnO4

(H+)溶液褪色;②苯分子中碳碳键的键长均相等;③苯能在一定条件下跟H2加成生成环

己烷;④经实验测得邻二甲苯仅有一种结构;⑤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.②③④⑤ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④

2.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂干燥 ④10%NaOH溶液洗 ⑤水洗 正确的操作顺序是 ( ) A.①②③④⑤ B.②④⑤③① C. ④②③①⑤ D. ②④①⑤③

3.实验室制备硝基苯的主要步骤如下: ①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中。 ②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀。 ③在50℃~60 ℃发生反应,直至反应结束。 ④除去混合酸后,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。 ⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。 填写下列空白: (1)配制一定比例浓硝酸和浓硫酸混合酸时,操作注意事项是:_________________________________。 (2)步骤③的加热方式是______________________。 ; (3)步骤④中,洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是 ___________________。 ; (4)步骤④中,粗产品用5%的NaOH溶液洗涤的目的是_______________________。 (5)现有三种实验装置,如下图所示,要制备硝基苯,应选用 ( )

4.有A、B、C三种装置都可以制取溴苯。请仔细分析三套装置,然后完成下列问题: (1)写出三个装置中都发生的化学反应方程式_________、_________;写出B的试管中还发生的化学反应方程式_________。

(2)装置A、C中长导管的作用是___________________________。 (3)B、C装置已连接好,并进行了气密性检验,也装入了合适的药品,接下来要使反应开始,对B应进行的操作是_________,对C应进行的操作是_________。 (4)A中存在加装药品和及时密封的予盾,因而在实验中易造成的不良结果是_________。 (5)B中采用了双球吸收管,其作用是__________________;反应后双球管中可能出现的现象是__________________;双球管内液体不能太多,原因是__________________。 (6)B装置也存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是:__________________、__________________。

专题3 芳香烃的来源与应用

学习目标 1、能说出芳香烃的来源,认识它们在生产和生活中的应用。 2、掌握苯的同系物的结构特点和化学性质。 学习重点苯的同系物的化学性质 学习难点基团之间的相互影响 学习过程 复习回顾

1、从煤干馏得到的煤焦油中可以分离出 、 、 等有机化合物。 2、现代工业生产中芳香烃主要来源于石油化学工业中的 和 。 一、苯的同系物的结构特点 【阅读课本P52命名下列有机物】 总结:苯的同系物的结构特点: 。 通式:__________________________________。 【练习1】下列物质是苯的同系物的是 ( )

A、CH3 B、CH=CH2 C、NO2 D、 二、苯的同系物的化学性质 【阅读课本P52观察与思考,填写下表】 操作 试管中加2mL苯,3-5滴酸性高锰酸钾溶液,振荡,必要时可稍稍加热 试管中加2mL甲苯,3-5滴酸性高锰酸钾溶液,振荡,必要时可稍稍加热 试管中加2mL二甲苯,3-5滴酸性高锰酸钾溶液,振荡,必要时可稍稍加热 现象 结论 【总结】苯及其同系物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色,应满足的条件是 氧化的结果是 。 【练习2】判断能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有:

⑴⑵⑶⑷ ⑸ ⑹⑺CH2=CH2⑻⑼ 甲苯的性质: (1)氧化反应: ①甲苯的燃烧:反应方程式:___________________________________________。 ②甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色: (2)取代反应: a、甲苯的卤代: 在不同的条件卤代时发生取代的氢的位置不同,在光照下发生游离基链反应,取代的氢在侧链,可以一取代至多取代。在以Fe作为催化剂作用下,发生取代的位置在苯环上甲基的邻、对位。完成下列反应: ①甲苯与氯气光照发生一取代: ②甲苯与液溴以铁作催化剂: b、甲苯的硝化反应: 完成下列反应: ①苯与浓硝酸和浓硫酸的混酸在60℃水浴加热: ②苯与浓硝酸和浓硫酸的混酸在100~110℃水浴加热: ③甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混酸在30℃水浴加热: ④甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混酸在100℃沸水浴加热: 思考:比较苯、甲苯发生硝化反应的条件和产物,哪一种更容易硝化 ; 你的解释是: ; 硝基在苯环上的位置有什么规律,你的解释是: 。 所得到的三硝基甲苯的系统命名是 ,它是 晶体,是一种烈性 ,俗称 。其结构简式中你有没有发现三个硝基书写的要点 。 (3)加成反应: 甲苯与氢气的加成写出反应方程式: 苯环与氢气加成比烯烃、炔烃与氢气加成难得多。 三、烷基苯的制备: 【阅读课本P54】 乙苯:苯与乙烯在催化剂作用下反应 反应类型 异丙苯:苯与丙烯在催化剂作用下反应 反应类型

四、多环芳烃 苯环通过脂肪烃基连接在一起(多苯代脂烃)