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高中人教版 (2019)第三节 芳香烃学案及答案
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这是一份高中人教版 (2019)第三节 芳香烃学案及答案，共4页。学案主要包含了学习目标，学法指导，知识链接，自测试题，当堂检测，知识清单，日清反思等内容，欢迎下载使用。
1.了解乙炔的结构和性质。
2.知道乙炔的实验室制法。
二、学法指导
1.阅读策略：快速浏览“自测试题”中的问题，认真阅读课本P32-35页内容，寻读有关知识，完成“自测试题”，疑难处红笔标记，以便讨论。
2.思考策略:学生用对比的思想学习烷烃、烯烃、炔烃的结构和化学性质。
三、知识链接
四、自测试题
一、乙炔
1．组成和结构
乙炔的分子构型为________，2个碳原子和2个氢原子均在__________。
2．物理性质
乙炔是__________的气体，微溶于____，易溶于__________。
3．实验室制法
(1)化学反应原理
________________________________________________________________________。
(2)净化
用____________或__________除去乙炔中混有的H2S等杂质。
(3)收集
可利用______收集。
4．化学性质
(1)氧化反应
①可燃烧，其方程式为
________________________________________________________________________。
现象： _____________________________。
②可被______________溶液氧化，使其褪色。
(2)加成反应
①可使溴水或溴的四氯化碳溶液______。
方程式为_____________________________
或________________________________________________________________________。
②与HCl能发生加成反应(1∶1加成)
方程式为__________________________________________________________________。
(3)加聚反应
制聚乙炔： _________________________________________________________________。
二、脂肪烃的来源及应用
问题记录
五、当堂检测
1．关于炔烃的叙述不正确的是( )
A．分子里含有碳碳三键的脂肪烃叫做炔烃
B．分子里所有碳原子都处在一条直线上
C．易发生加成反应和氧化反应
D．能使高锰酸钾酸性溶液或溴水褪色
2．区别CH4、CH2===CH2、CH≡CH的最简易方法是( )
A．分别通入溴水
B．分别通入酸性高锰酸钾溶液
C．分别在空气中点燃
D．分别通入盛碱石灰的干燥管
3．下图是实验室用电石和水反应制取乙炔的装置，其中正确的是( )
4．通常用来衡量一个国家石油化工生产发展水平的标志是( )
A．石油的产量 B．乙烯的产量
C．汽油的产量 D．硫酸的产量
5．下列物质不能用于萃取溴水中的溴的是( )
①直馏汽油 ②裂化汽油 ③酒精 ④己烷
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
六、知识清单
小组内互相检查，学科长抽查（3分钟完成）
1．乙炔物理性质
乙炔是__________的气体，微溶于____，易溶于__________。
2．乙炔实验室制法
(1)化学反应原理
________________________________________________________________________。
(2)净化
用____________或__________除去乙炔中混有的H2S等杂质。
(3)收集
可利用______收集。
3．乙炔化学性质
(1)氧化反应
①可燃烧，其方程式为
________________________________________________________________________。
现象： _____________________________。
②可被______________溶液氧化，使其褪色。
(2)加成反应
①可使溴水或溴的四氯化碳溶液______。
方程式为_____________________________
或________________________________________________________________________。
②与HCl能发生加成反应(1∶1加成)
方程式为_____________________。
(3)加聚反应
制聚乙炔： _______________________________________________________________________。
七、日清反思
自测试题
一、1.C2H2 Heq \\al(·,·)C⋮⋮Ceq \\al(·,·)H H—C≡C—H 直线形 同一直线上
2．无色、无味 水 有机溶剂
3．(1)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑ (2)CuSO4溶液 NaOH溶液 (3)排水法
4．(1)①2C2H2＋5O2eq \(――→,\s\up7(点燃))4CO2＋2H2O 火焰明亮，有大量黑烟 ②酸性KMnO4 (2)①褪色 CH≡CH＋Br2―→BrCH===CHBr CH≡CH＋2Br2―→CHBr2—CHBr2 ②CH≡CH＋HCleq \(――→,\s\up7(催化剂))CH2===CHCl (3)nCH≡CHeq \(――→,\s\up7(催化剂))
当堂检测
1．B [炔烃分子中含有碳碳三键，为不饱和烃，具有不饱和烃的典型性质；碳链较长的炔烃分子中，碳原子不在一条直线上，而呈折线型。]
2．C [CH2===CH2和CH≡CH都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，3种气体通过盛碱石灰的干燥管均无现象。最简便的方法是点燃，因为燃烧时火焰的明亮程度和有无浓烟这两个方面的区别是非常明显的。]
3．C [实验室制乙炔时，属于固体与液体反应不需要加热制气体的装置，由于反应过程释放大量热，故不易选A；由于CaC2遇水反应剧烈，不易控制反应速率，不易选B。]
4．B
5．B [直馏汽油、己烷只含有饱和烃，不与溴水反应；裂化汽油中含有不饱和烃，可与溴水发生反应；酒精溶于水。]
综合训练
1．D
2．D [分子中每多一个，则比等碳的烷烃少4个氢原子，经计算eq \f(300×2＋2－298,4)＝76，则分子中含有76个。]
3．C [汽油是由含C原子数为5～11的烷烃和烯烃等组成的混合物，A错；石油产品中有些不含双键的烃类物质不能用于聚合反应，B错；水煤气是通过煤的气化得到的气体燃料，D错；以甲烷为主要成分的天然气是一种很好的清洁燃料。]
4．B [1 ml气态烃可与2 ml Cl2发生加成反应，使不饱和碳原子全部变为饱和碳原子，说明该气态烃含有两个碳碳双键或一个碳碳三键。当加成后的产物与2 ml Cl2发生取代反应时，Cl原子替换所有的H原子，说明原气态烃分子中含有两个H原子，所以该气态烃是乙炔。]
5．B [在题设的烯炔化合物分子结构中，依据的两点：A.乙烯分子的6个原子共平面，键角120°；B.乙炔分子的4个原子共直线，键角180°。先分析：①、②两选项，化合物eq \(C,\s\up6(1))H3—eq \(C,\s\up6(2))H===eq \(C,\s\up6(3))H—eq \(C,\s\up6(4))≡eq \(C,\s\up6(5))—eq \(C,\s\up6(6))F3，3～6号C原子应在一条直线上，但eq \(C,\s\up6(2)) ===eq \(C,\s\up6(3))—eq \(C,\s\up6(4))的键角为120°，所以①不正确，②正确；再分析③、④选项，化合物1～4号C原子应在同一平面上，③正确，④不正确。]
6．B [三键加成后每一个碳原子上至少有两个氢原子，因此原炔烃的结构简式可能为
或。]
7．B [制C2H2的反应就好像CaC2的水解，类似无机上的复分解反应，碳的化合价前后不变，根据碳的化合价可以判断，A.CaC2(碳－1价)、乙烷(碳－3价)不行；B.Mg2C3(碳－4/3价)、丙炔(碳－4/3价)，正确；C.Al4C3(碳－4价)、丙炔(碳－4/3价)，不行；D.Li2C2(碳－1价)、乙烯(碳－2价)不行。]
8．C [由题意知，两种有机物中碳的质量分数相等，则二者可能具有相同的最简式，也可能是互为同分异构体。]
9．C [设烃的最简式为CnHm、分子式为CnaHma，则燃烧一定质量(设为Q g)的烃，消耗O2的质量x和生成H2O的质量y可由方程式计算：
CnaHma ＋ (n＋eq \f(m,4))aO2eq \(――→,\s\up7(点燃))anCO2＋eq \f(am,2)H2O
(12n＋m)a 32a(n＋eq \f(m,4)) 9am
Q x y
列比例式：eq \f(12n＋ma,Q)＝eq \f(32an＋\f(m,4),x) ＝eq \f(9am,y)
解得：x＝eq \f(32n＋\f(m,4)Q,12n＋m) y＝eq \f(9nQ,12n＋m)
由上述表达式可看出，一定质量的烃完全燃烧时消耗O2的质量和生成H2O的质量与a值无关，只与最简式(即m和n)有关。各选项中只有C选项两物质的最简式相同，符合题意
10(A)．A [由信息：断键后可得到和|||。
10(B)．D [有机物必定含有碳元素，则另外两种元素应为第一周期和第三周期的元素。结合图示可知，该有机物分子中含有一个氢原子和两个碳原子。根据碳的四价原则可知，位于第三周期的元素应为－1价元素，即为氯元素。该化合物的结构式为。故A、B、C说法正确，D项不正确。]
11．(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止
CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
(2)KMnO4溶液褪色 氧化
(3)溴的CCl4溶液褪色 加成
(4)检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
解析 实验室通过电石和水的反应制取C2H2：
CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
图示装置可通过调节A管的高度，控制反应的发生和停止：将A管提高，右管中水面上升，与电石接触发生反应；将A管降低，右管中水面下降，与电石脱离，反应停止。C2H2能使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液褪色，分别发生氧化反应和加成反应。C2H2等可燃性气体在点燃前必须检验其纯度，以免发生爆炸危险。因C2H2中C的质量分数较大，在燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
12．(1)①环己烯
②CH2===CH—CH2—CH2—CH===CH2
解析 (1)根据分子式，我们很容易判断出它比相同碳原子数的烷烃少了4个H，分子内可以含有2个双键或1个三键或1个双键1个环，由于A为环状化合物，所以分子应该有1个双键1个环，且无支链，所以为环己烯。B为链状烯烃，且无支链，可能为
CH3—CH2—CH===CH—CH===CH2
或CH3—CH===CH—CH2—CH===CH2
或CH3—CH===CH—CH===CH—CH3
或CH2===CH—CH2—CH2—CH===CH2，但前3种物质与Br2加成产物均不止两种，所以不符合题意 。
(2)有机物甲由不饱和烃乙的两个分子在一定条件下自身加成而得到，由于甲中含有且有8个碳原子，则不饱和烃乙中也一定含有双键，且有4个碳原子，推知其结构简式应为。两分子的乙可按以下方式生成甲：
得：，也可按以下方式加成：
得：
选做题．CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
分子式
最简式
结构式
结构简式
电子式
CH
HC≡CH
来源
条件
产品
石油
常压分馏
石油气、汽油、柴油等
减压分馏
润滑油、石蜡等
催化裂化、裂解
轻质油、气态烯烃
催化重整
芳香烃
天然气
甲烷
煤
煤焦油分馏
芳香烃
煤的液化
燃料油、化工原料
1.了解乙炔的结构和性质。
2.知道乙炔的实验室制法。
二、学法指导
1.阅读策略：快速浏览“自测试题”中的问题，认真阅读课本P32-35页内容，寻读有关知识，完成“自测试题”，疑难处红笔标记，以便讨论。
2.思考策略:学生用对比的思想学习烷烃、烯烃、炔烃的结构和化学性质。
三、知识链接
四、自测试题
一、乙炔
1．组成和结构
乙炔的分子构型为________，2个碳原子和2个氢原子均在__________。
2．物理性质
乙炔是__________的气体，微溶于____，易溶于__________。
3．实验室制法
(1)化学反应原理
________________________________________________________________________。
(2)净化
用____________或__________除去乙炔中混有的H2S等杂质。
(3)收集
可利用______收集。
4．化学性质
(1)氧化反应
①可燃烧，其方程式为
________________________________________________________________________。
现象： _____________________________。
②可被______________溶液氧化，使其褪色。
(2)加成反应
①可使溴水或溴的四氯化碳溶液______。
方程式为_____________________________
或________________________________________________________________________。
②与HCl能发生加成反应(1∶1加成)
方程式为__________________________________________________________________。
(3)加聚反应
制聚乙炔： _________________________________________________________________。
二、脂肪烃的来源及应用
问题记录
五、当堂检测
1．关于炔烃的叙述不正确的是( )
A．分子里含有碳碳三键的脂肪烃叫做炔烃
B．分子里所有碳原子都处在一条直线上
C．易发生加成反应和氧化反应
D．能使高锰酸钾酸性溶液或溴水褪色
2．区别CH4、CH2===CH2、CH≡CH的最简易方法是( )
A．分别通入溴水
B．分别通入酸性高锰酸钾溶液
C．分别在空气中点燃
D．分别通入盛碱石灰的干燥管
3．下图是实验室用电石和水反应制取乙炔的装置，其中正确的是( )
4．通常用来衡量一个国家石油化工生产发展水平的标志是( )
A．石油的产量 B．乙烯的产量
C．汽油的产量 D．硫酸的产量
5．下列物质不能用于萃取溴水中的溴的是( )
①直馏汽油 ②裂化汽油 ③酒精 ④己烷
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
六、知识清单
小组内互相检查，学科长抽查（3分钟完成）
1．乙炔物理性质
乙炔是__________的气体，微溶于____，易溶于__________。
2．乙炔实验室制法
(1)化学反应原理
________________________________________________________________________。
(2)净化
用____________或__________除去乙炔中混有的H2S等杂质。
(3)收集
可利用______收集。
3．乙炔化学性质
(1)氧化反应
①可燃烧，其方程式为
________________________________________________________________________。
现象： _____________________________。
②可被______________溶液氧化，使其褪色。
(2)加成反应
①可使溴水或溴的四氯化碳溶液______。
方程式为_____________________________
或________________________________________________________________________。
②与HCl能发生加成反应(1∶1加成)
方程式为_____________________。
(3)加聚反应
制聚乙炔： _______________________________________________________________________。
七、日清反思
自测试题
一、1.C2H2 Heq \\al(·,·)C⋮⋮Ceq \\al(·,·)H H—C≡C—H 直线形 同一直线上
2．无色、无味 水 有机溶剂
3．(1)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑ (2)CuSO4溶液 NaOH溶液 (3)排水法
4．(1)①2C2H2＋5O2eq \(――→,\s\up7(点燃))4CO2＋2H2O 火焰明亮，有大量黑烟 ②酸性KMnO4 (2)①褪色 CH≡CH＋Br2―→BrCH===CHBr CH≡CH＋2Br2―→CHBr2—CHBr2 ②CH≡CH＋HCleq \(――→,\s\up7(催化剂))CH2===CHCl (3)nCH≡CHeq \(――→,\s\up7(催化剂))
当堂检测
1．B [炔烃分子中含有碳碳三键，为不饱和烃，具有不饱和烃的典型性质；碳链较长的炔烃分子中，碳原子不在一条直线上，而呈折线型。]
2．C [CH2===CH2和CH≡CH都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，3种气体通过盛碱石灰的干燥管均无现象。最简便的方法是点燃，因为燃烧时火焰的明亮程度和有无浓烟这两个方面的区别是非常明显的。]
3．C [实验室制乙炔时，属于固体与液体反应不需要加热制气体的装置，由于反应过程释放大量热，故不易选A；由于CaC2遇水反应剧烈，不易控制反应速率，不易选B。]
4．B
5．B [直馏汽油、己烷只含有饱和烃，不与溴水反应；裂化汽油中含有不饱和烃，可与溴水发生反应；酒精溶于水。]
综合训练
1．D
2．D [分子中每多一个，则比等碳的烷烃少4个氢原子，经计算eq \f(300×2＋2－298,4)＝76，则分子中含有76个。]
3．C [汽油是由含C原子数为5～11的烷烃和烯烃等组成的混合物，A错；石油产品中有些不含双键的烃类物质不能用于聚合反应，B错；水煤气是通过煤的气化得到的气体燃料，D错；以甲烷为主要成分的天然气是一种很好的清洁燃料。]
4．B [1 ml气态烃可与2 ml Cl2发生加成反应，使不饱和碳原子全部变为饱和碳原子，说明该气态烃含有两个碳碳双键或一个碳碳三键。当加成后的产物与2 ml Cl2发生取代反应时，Cl原子替换所有的H原子，说明原气态烃分子中含有两个H原子，所以该气态烃是乙炔。]
5．B [在题设的烯炔化合物分子结构中，依据的两点：A.乙烯分子的6个原子共平面，键角120°；B.乙炔分子的4个原子共直线，键角180°。先分析：①、②两选项，化合物eq \(C,\s\up6(1))H3—eq \(C,\s\up6(2))H===eq \(C,\s\up6(3))H—eq \(C,\s\up6(4))≡eq \(C,\s\up6(5))—eq \(C,\s\up6(6))F3，3～6号C原子应在一条直线上，但eq \(C,\s\up6(2)) ===eq \(C,\s\up6(3))—eq \(C,\s\up6(4))的键角为120°，所以①不正确，②正确；再分析③、④选项，化合物1～4号C原子应在同一平面上，③正确，④不正确。]
6．B [三键加成后每一个碳原子上至少有两个氢原子，因此原炔烃的结构简式可能为
或。]
7．B [制C2H2的反应就好像CaC2的水解，类似无机上的复分解反应，碳的化合价前后不变，根据碳的化合价可以判断，A.CaC2(碳－1价)、乙烷(碳－3价)不行；B.Mg2C3(碳－4/3价)、丙炔(碳－4/3价)，正确；C.Al4C3(碳－4价)、丙炔(碳－4/3价)，不行；D.Li2C2(碳－1价)、乙烯(碳－2价)不行。]
8．C [由题意知，两种有机物中碳的质量分数相等，则二者可能具有相同的最简式，也可能是互为同分异构体。]
9．C [设烃的最简式为CnHm、分子式为CnaHma，则燃烧一定质量(设为Q g)的烃，消耗O2的质量x和生成H2O的质量y可由方程式计算：
CnaHma ＋ (n＋eq \f(m,4))aO2eq \(――→,\s\up7(点燃))anCO2＋eq \f(am,2)H2O
(12n＋m)a 32a(n＋eq \f(m,4)) 9am
Q x y
列比例式：eq \f(12n＋ma,Q)＝eq \f(32an＋\f(m,4),x) ＝eq \f(9am,y)
解得：x＝eq \f(32n＋\f(m,4)Q,12n＋m) y＝eq \f(9nQ,12n＋m)
由上述表达式可看出，一定质量的烃完全燃烧时消耗O2的质量和生成H2O的质量与a值无关，只与最简式(即m和n)有关。各选项中只有C选项两物质的最简式相同，符合题意
10(A)．A [由信息：断键后可得到和|||。
10(B)．D [有机物必定含有碳元素，则另外两种元素应为第一周期和第三周期的元素。结合图示可知，该有机物分子中含有一个氢原子和两个碳原子。根据碳的四价原则可知，位于第三周期的元素应为－1价元素，即为氯元素。该化合物的结构式为。故A、B、C说法正确，D项不正确。]
11．(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止
CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
(2)KMnO4溶液褪色 氧化
(3)溴的CCl4溶液褪色 加成
(4)检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
解析 实验室通过电石和水的反应制取C2H2：
CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
图示装置可通过调节A管的高度，控制反应的发生和停止：将A管提高，右管中水面上升，与电石接触发生反应；将A管降低，右管中水面下降，与电石脱离，反应停止。C2H2能使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液褪色，分别发生氧化反应和加成反应。C2H2等可燃性气体在点燃前必须检验其纯度，以免发生爆炸危险。因C2H2中C的质量分数较大，在燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
12．(1)①环己烯
②CH2===CH—CH2—CH2—CH===CH2
解析 (1)根据分子式，我们很容易判断出它比相同碳原子数的烷烃少了4个H，分子内可以含有2个双键或1个三键或1个双键1个环，由于A为环状化合物，所以分子应该有1个双键1个环，且无支链，所以为环己烯。B为链状烯烃，且无支链，可能为
CH3—CH2—CH===CH—CH===CH2
或CH3—CH===CH—CH2—CH===CH2
或CH3—CH===CH—CH===CH—CH3
或CH2===CH—CH2—CH2—CH===CH2，但前3种物质与Br2加成产物均不止两种，所以不符合题意 。
(2)有机物甲由不饱和烃乙的两个分子在一定条件下自身加成而得到，由于甲中含有且有8个碳原子，则不饱和烃乙中也一定含有双键，且有4个碳原子，推知其结构简式应为。两分子的乙可按以下方式生成甲：
得：，也可按以下方式加成：
得：
选做题．CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
分子式
最简式
结构式
结构简式
电子式
CH
HC≡CH
来源
条件
产品
石油
常压分馏
石油气、汽油、柴油等
减压分馏
润滑油、石蜡等
催化裂化、裂解
轻质油、气态烯烃
催化重整
芳香烃
天然气
甲烷
煤
煤焦油分馏
芳香烃
煤的液化
燃料油、化工原料
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