高中化学第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料教学设计

教学过程

一、课堂导入

二、复习预习

1、复习有机物的概念

2、复习正四面体构型

3、复习甲烷燃烧的化学方程式

三、知识讲解

知识点1  乙烯的结构

 (1)分子结构

(2)空间结构

知识点2  乙烯的性质

1、  物理性质

无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气小。

2、化学性质

（1）氧化反应：C2H4+3O2       2CO2+2H2O

（2）加成反应：有机物分子中双键（叁键）两端的碳原子与其他原子或原子团所直接结合生成新的化合物的反应。如不饱和碳原子与H2、X2、H2O的加成。

（3）聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子、结合成相对分子质量较大的高分子化合物的反应。如加聚反应、缩聚反应。

3、乙烯用途

(1)重要的化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。

(2)在农业生产中用作植物生长调节剂。

(3)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。

知识点3  苯的结构与性质

1、苯的分子结构

分子式：C6H6          结构简式：        或          最简式：CH（与乙炔最简式相同）

2、 结构特点：

12个原子共平面，即是平面正六边形结构，碳碳键长完全相等，是介于单键和双键之间的一种独特的键。

3、物理性质 ：

苯通常是无色、带有特殊气味的液体，有毒，密度比水小，且苯不溶于水，苯与水混合时应漂浮在水面上。且苯不溶于水，苯与水混合时应漂浮在水面上。

4、苯的化学性质  

（1）氧化反应

 （2）取代反应      

 ①卤代反应：

注意：苯是与液溴（纯Br2）反应，苯与溴水不反应。

②硝化反应： 

（3）加成反应： 

知识点4    苯的同系物

1、概念：苯的同系物必含有苯环，在组成上比苯多一个或若干个CH2原子团。 

2、.结构特点：分子中只有一个苯环，侧链都是烷基。                       

3、通式：CnH2n-6(n≥6) 

4、化学性质： 

（1）氧化反应 

苯不能被KMnO4酸性溶液氧化，甲苯、二甲苯等苯的同系物能被KMnO4酸性溶液氧化。可利用此性质区分苯和苯的同系物。

（2）取代反应

甲苯跟硝酸、硫酸的混合酸发生硝化反应，可制得三硝基甲苯，又叫TNT。 

知识点5    甲烷、乙烯与苯的分子结构与性质比较

注意：有机反应的发生往往和反应条件及反应物的状态有关。如CH4和溴蒸气光照时发生反应；乙烯和溴水或溴的四氯化碳溶液可发生加成反应；苯必须在催化剂存在时和液溴才能发生取代反应。

四、例题精析

【例题1】

下列分子不是平面型分子的是(　　)

A．H2O B．CH2===CH2

C．CH2===CH—CH3 D．CO2

【解析】　H2O、CO2为三点共面分子，CH2===CH2为平面6原子分子。

【答案】　C

【例题2】

下列叙述正确的是(　　)

A．破坏乙烯分子里的碳碳双键所需要的键能是破坏乙烷分子里碳碳单键能量的两倍

B．乙烯分子里碳、氢原子都处在同一平面上，而乙烷分子里的碳、氢原子不处在同一平面上

C．乙烯和乙烷都能在空气中燃烧而被氧气氧化，具有强还原性，所以它们也能被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化

D．乙烯易发生加成反应，乙烷能发生取代反应和加成反应

【解析】　乙烯分子中的双键有一个容易断裂，破坏碳碳双键所需的能量不是破坏碳碳单键所需能量的两倍；乙烯分子中6个原子共平面；乙烷能在氧气中燃烧，但不能被KMnO4(H＋)溶液氧化；乙烷不能发生加成反应。

【答案】　B

【例题3】

使1 mol乙烯与氯气发生完全加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照的条件下发生取代反应，则两个过程中消耗氯气的总物质的量最多是(　　)

A．3 mol    B．4 mol　　C．5 mol　　D．6 mol

【解析】　1 mol乙烯能与1 mol Cl2发生加成反应，而1 mol产物中含4 mol氢原子，被氯原子完全取代，消耗4 mol Cl2，所以共消耗5 mol Cl2，故选C。

【答案】　C

【例题4】

下列各反应中属于加成反应的是(　　)

①CH2===CH2＋H—OHCH3CH2OH

②H2＋Cl22HCl

③＋H2CH3—CH2—OH

④CH3—CH3＋2Cl2CH2Cl—CH2Cl＋2HCl

A．①②    B．②③　　C．①③　　D．②④

【解析】　本题难点是对③项的判断，分子里有一个不饱和碳原子，另一个不饱和原子不是碳原子而是氧原子，这些不饱和原子组成的原子团为，反应是H—H分子里的氢原子跟里的不饱和原子直接结合的反应，由此可知，反应符合加成反应的概念，是加成反应。

【答案】　C

【例题5】

下列关于苯的说法中，正确的是(　　)

A．苯的分子式是C6H6，不能使酸性KMnO4溶液褪色，属于饱和烃

B．从苯的凯库勒式()来看，分子中含有双键，所以属于烯烃

C．在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生了加成反应

D．苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的键完全相同

【解析】　苯不属于饱和烃，A错误；苯分子结构中不存在碳碳双键，不属于烯烃，B错误；苯在催化剂的作用下与液溴发生取代反应而不是加成反应，C错误。

【答案】　D

【例题6】

下列实验正确的是(　　)

A．将液溴和苯混合物加热制溴苯

B．用水萃取溶解于溴苯中的溴

C．将苯、浓H2SO4、浓HNO3的混合物用水浴加热(60 ℃左右)制硝基苯

D．把少量溴水分别加到苯和甲苯中，振荡，根据水层颜色鉴别它们

【解析】　A项需要Fe作催化剂，不能实现。溴易溶于有机溶剂溴苯，B项错。C项能实现。苯、甲苯都易溶解Br2，从而从溴水中萃取出Br2，但苯、甲苯都比水轻，都在上层，所以不能区分，D项错。

【答案】　C

【例题7】

下列有关苯的叙述中，错误的是(　　)

A．苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应

B．在一定条件下，苯能与氢气发生加成反应

C．在苯中加入酸性高锰酸钾溶液，振荡并静置后下层液体为紫红色

D．在苯中加入溴水，振荡并静置后下层液体为红棕色

【解析】　A项，苯在FeBr3作催化剂条件下能与液溴发生取代反应；B项，一定条件下苯能与H2发生加成反应生成环己烷；C项，苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，与酸性KMnO4溶液混合后会分层，苯在上层；D项，苯能萃取溴水中的Br2使溴水褪色，由于苯的密度比水小，因此液体分层后有机层在上层，上层为红棕色，下层接近无色。

【答案】　D

【例题8】

A～E是几种烃分子的球棍模型，据此回答下列问题：

(1)含碳量最高的烃是________(填对应字母)。

(2)能够发生加成反应的烃有________(填数字)种。

(3)一卤代物种类最多的是________(填对应字母)。

(4)等物质的量的上述五种烃，完全燃烧时消耗O2最多的是________(填对应字母)。

(5)在120 ℃、1.01×105 Pa下与足量O2混合点燃，完全燃烧后气体体积没有变化的烃是________(填对应字母)。

(6)写出D发生溴代反应的化学方程式

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________。

【解析】　先根据模型判断出A～E分别为CH4、C2H6、C2H4、，再进行分析求解。

【答案】　(1)D　(2)3　(3)E　(4)E　(5)A、C

(6)

课程小结

1、重点掌握取代反应、加成反应及加聚反应

2、甲烷、乙烯、苯的化学性质是考试的重点