高中化學 專題3 有機化合物的獲得與應(yīng)用 第2單元 食品中的有機化合物 第3課時 煤的綜合利用 苯學案 蘇教版必修2

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1、 第3課時　煤的綜合利用　苯 學習目標：1.認識煤綜合利用的意義。2.會寫苯的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式，知道苯分子中的碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間的獨特的鍵。3.知道苯能夠發(fā)生氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)、取代反應(yīng)，并會書寫相應(yīng)的化學方程式。(重點) [自 主 預 習探 新 知] 一、煤的綜合利用 二、苯的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．苯的組成與結(jié)構(gòu) (1)組成與結(jié)構(gòu) 分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 比例模型 C6H6 (2)結(jié)構(gòu)特點 ①分子構(gòu)型：平面正六邊形結(jié)構(gòu)，分子中六個碳原子和六個氫原子共平面。 ②化學鍵：六個碳碳鍵完全相同，是一種介于C—C和C===C之

2、間的特殊共價鍵。 2．苯的物理性質(zhì) 顏色 狀態(tài) 氣味 密度 毒性 水溶性 揮發(fā)性 無色 液體 特殊氣味 比水 小 有毒 難溶 易揮發(fā) 3.苯的化學性質(zhì) (1)穩(wěn)定性：苯不能(填“能”或“不能”)使溴水褪色，也不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。 (2)燃燒(氧化反應(yīng)) 化學方程式：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O。 現(xiàn)象：產(chǎn)生明亮且?guī)鉄煹幕鹧妗? (3)與濃硝酸反應(yīng)(取代反應(yīng)) 化學方程式：。 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)苯是一種重要的化工原料，是無色，有特殊氣味的液態(tài)烴。(　　) (2)苯能與溴水發(fā)生

3、加成反應(yīng)。(　　) (3)苯分子沒有，所以苯不能發(fā)生加成反應(yīng)。(　　) (4)苯與濃硝酸在一定條件下可發(fā)生取代反應(yīng)。(　　) 【答案】　(1)√　(2)　(3)　(4)√ 2．下列不屬于煤的綜合利用的是(　　) A．將煤干餾制得煤焦油和焦炭 B．在一定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料 C．將煤變?yōu)槊猴炞魅剂? D．將煤干餾制得甲苯和乙烯 C　[煤的綜合利用包括煤的干餾、煤的氣化和煤的液化。因此A、B、D三項都正確，不屬于煤的綜合利用的只有C項。] 3．下列關(guān)于苯的說法中不正確的是(　　) A．苯分子中含有碳氫單鍵，故能發(fā)生取代反應(yīng) B．苯分子中含有碳碳單鍵，該鍵穩(wěn)定，不易發(fā)

4、生反應(yīng) C．苯的揮發(fā)性與其沸點低是分不開的 D．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，說明其分子中不含碳碳雙鍵 B　[苯分子中碳碳之間的鍵是介于單、雙鍵之間的一種特殊的共價鍵，既不是單鍵，也不是雙鍵。苯不能使酸性KMnO4溶液褪色也充分說明了其分子中不含碳碳雙鍵。苯環(huán)上的氫原子是以單鍵的形式連在碳原子上的，能被其他原子或原子團取代。凡易揮發(fā)的物質(zhì)都是沸點低的物質(zhì)。] [合 作 探 究攻 重 難] 實驗室制取硝基苯 [背景材料] 硝基苯制取裝置圖 [思考交流] (1)實驗過程中在試管中加入藥品的順序是怎樣的？ 【提示】　先將濃硝酸注入大試管中，再慢慢注入濃硫酸，并及時搖

5、勻和冷卻，冷卻后再加入苯，充分振蕩，混合均勻。 (2)實驗裝置中長導管的作用是什么？ 【提示】　導氣、冷凝回流，提高反應(yīng)物的利用率。 (3)反應(yīng)中濃硫酸的作用是什么？ 【提示】　催化劑、吸水劑。 (1)濃硝酸和濃硫酸混合時，應(yīng)將濃硫酸緩緩注入濃硝酸中。 (2)濃硫酸的作用：催化劑和吸水劑。 (3)一般采用水浴加熱，其優(yōu)點是受熱均勻，便于控制溫度。 (4) 是難溶于水且密度比水大的無色油狀液體。 [當 堂 達 標固 雙 基] 題組1　煤的綜合利用 1．下列敘述正確的是(　　) A．煤的氣化、液化和干餾是煤綜合利用的主要方法 B．煤的氣化、液化是物理變化，

6、煤的干餾是化學變化 C．煤是混合物，其中含有苯、甲苯、二甲苯等有機化合物 D．水煤氣的主要成分是H2和CO，由水煤氣可以合成汽油 A　[煤的氣化、液化和干餾都是化學變化；煤干餾后得到的煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯等有機化合物。] 2．當前，我國的主要燃料是煤、石油和液化石油氣，下列有關(guān)這些燃料的說法正確的是(　　) A．煤就是炭，因此煤是只含碳元素的純凈物 B．煤的干餾也就是煤的氣化，所得產(chǎn)物是CO和H2的混合物 C．通常所說的液化石油氣的主要成分是甲烷 D．石油主要是由烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物 D　[煤是由復雜的有機物和無機物組成的，組成元素中含量最高的是碳

7、，其次是氫和氧，還有硫、磷等，故A項錯誤；煤的干餾是將煤隔絕空氣加強熱，使其分解，而煤的氣化是將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程，故B項錯誤；石油主要成分是烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴，通常所說的石油氣主要成分是氣態(tài)烴類的混合物，故C項錯誤，D項正確。] 五種常見氣體及主要成分 題組2　苯的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 3．下列敘述中錯誤的是(　　) A．苯分子中12個原子處于同一平面 B．乙烯分子中含有碳碳雙鍵，而苯分子中不含碳碳雙鍵 C．乙烯和苯均屬于不飽和烴 D．苯的一溴代物有兩種結(jié)構(gòu) D　[苯分子式C6H6，屬平面形結(jié)構(gòu)，分子中6個H和6個C原子共平面；乙烯分子中含有碳碳雙鍵，而苯分子

8、中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊共價鍵；乙烯、苯分子中氫原子數(shù)少于飽和烴分子中氫原子數(shù)，屬于不飽和烴；苯分子呈正六邊形，一溴代物有1種結(jié)構(gòu)，D錯誤。] 4．下列關(guān)于苯的敘述正確的是(　　) A．苯的分子式為C6H6，它不能使酸性KMnO4溶液褪色，屬于飽和烴 B．從苯的凱庫勒式()看，苯分子中含有碳碳雙鍵，屬于烯烴 C．在催化劑作用下，苯與液溴反應(yīng)生成溴苯，發(fā)生了加成反應(yīng) D．苯分子為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，6個碳原子之間的價鍵完全相同 D　[從苯的分子式C6H6看，其應(yīng)屬于不飽和烴，而苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，是由于苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵與雙鍵之間的獨特的鍵；苯的

9、凱庫勒式并未反映出苯的真實結(jié)構(gòu)，只是由于習慣而沿用，苯分子中不含有碳碳雙鍵，因而苯不屬于烯烴；在催化劑的作用下，苯與液溴反應(yīng)生成溴苯，發(fā)生的是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)；苯分子為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，6個碳原子之間的價鍵完全相同。] 5．某有機物的結(jié)構(gòu)簡式如下： (1)1 mol該物質(zhì)和溴水混合，消耗Br2的物質(zhì)的量為________mol。 (2)1 mol該物質(zhì)和H2加成最多需H2________mol。 (3)下列說法不正確的是________(填序號)。 a．此物質(zhì)可發(fā)生加成、取代、氧化等反應(yīng) b．該物質(zhì)易溶于水 c．該物質(zhì)能使溴水褪色 d．該物質(zhì)能使酸性KMnO4溶液褪

10、色 e．分子式是C15H18 【解析】　(1)碳碳雙鍵能與溴水反應(yīng)，則1 mol該物質(zhì)和溴水混合，消耗Br2的物質(zhì)的量為2 mol； (2)苯環(huán)和碳碳雙鍵均能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，則1 mol該物質(zhì)和H2加成最多需H2 5 mol； (3)含有碳碳雙鍵和苯環(huán)，此物質(zhì)可發(fā)生加成、取代、氧化等反應(yīng)，a正確；烴類物質(zhì)難溶于水，b錯誤；碳碳雙鍵能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，該物質(zhì)能使溴水褪色，c正確；含有碳碳雙鍵和苯環(huán)，該物質(zhì)能使酸性KMnO4溶液褪色，d正確；根據(jù)有機物結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式是C15H18，e正確。 【答案】　(1)2　(2)5　(3)b 苯的化學性質(zhì)可以概括為：易取代，可與鹵素單質(zhì)、濃硝酸等物質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)；能加成，與氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)；易燃燒，但不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。苯是常用的有機溶劑和萃取劑，密度比水小。 我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。