2017人教版高中化学必修二3.2《来自石油和煤的两种基本化工原料》(第2课时 苯)word学案.doc

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资源描述

1、苯 1了解苯的物理性质及重要用途。 2掌握苯分子的结构特点。 3掌握苯的化学性质。 要点一 苯 1苯的物理性质。 颜色 状态 毒性 在水中的溶解度 密度(与水相比) 无色 液体 有毒 不溶 小 2.苯的分子结构。 3.苯的化学性质。 (1)苯的氧化反应。 苯在空气中燃烧时发出明亮的火焰,有浓烟产生;化学方程式为 2C6H615O 2 12CO26H 2O。 点 燃 苯不能使酸性 KMnO4溶液褪色。 (2)苯的取代反应。 与 Br2反应。 与 HNO3反应(硝化反应)。 浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂。反应在水浴加热条件下进行。 (3)苯与氢气的加成反应。 4苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳

2、双键之间的独特的键。 (1)苯分子中 6 个碳原子之间的键完全相同(键长相等)。 (2)苯不能使酸性 KMnO4溶液褪色。 (3)苯在 FeBr3存在的条件下同液溴发生取代反应。 (4) ClCl 和 ClCl 为同一种物质。 5苯的发现及用途。 (1)法拉第是第一个研究苯的科学家,德国化学家凯库勒确定了苯环的结构。 (2)苯是一种重要的化工原料,也是一种重要的有机溶剂。 要点二 芳 香 烃 和 苯 的 同 系 物 1芳香烃:分子结构中含有一个或多个苯环的烃。 2苯的同系物:分子结构中只含有一个苯环且取代基为烷烃基的芳香烃,其分子通式 为 CnH2n6 (n 6)。 【应用思考】 2从苯的结构

3、式来看,苯分子中化学键是单键和双键交替的,真的是这样吗?试以实 验证明。 提示:苯分子中 6 个碳原子之间的键完全相同,是一种介于单键和双键之间的独特的 键,并不是单键和双键交替的,我们可以通过以下实验来验证。 3苯的硝化反应实验中,浓 H2SO4的作用是什么?如何配制浓 H2SO4和浓 HNO3的混合 物? 提示:浓 H2SO4的作用是催化剂和吸水剂。将浓 H2SO4沿容器壁慢慢注入浓 HNO3中,并 且不断搅拌直至冷却至室温。 4苯不能和溴水反应,只能把溴从水中萃取出来而使溴水褪色;但是苯和液溴在 FeBr3催化作用下能发生取代反应。怎么验证该反应是取代反应而不是加成反应呢? 提示:发生加

4、成反应时不会产生溴化氢,而发生取代反应时生成溴化氢,所以用硝酸 银溶液检验反应中挥发出来的无色气体,若有淡黄色沉淀生成,说明发生的是取代反应。 1苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是(C) 苯不能使 KMnO4(H )溶液褪色 苯中碳碳键的键长均相等 苯能在一定条件下 跟 H2加成生成环己烷 经实验测得邻二甲苯仅有一种结构 苯在 FeBr3存在的条件下同液溴可以发生取 代反应,但不因化学变化而使溴水褪色 A B C D 2下列各组物质,可用分液漏斗分离的是(B) A溴与溴苯 B溴苯与水 C酒精与水 D苯与硝基苯 3下列物质中,由于发生化学反应而既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能

5、使溴水褪色 的是(C) A苯 B甲苯 C乙烯 D乙烷 解析:乙烯既能被 KMnO4(H )溶液氧化,又能与溴水中的 Br2发生加成反应;而苯、甲 苯、乙烷皆不能与溴水反应。 基 础 训 练 1下列过程与加成反应无关的是(A) A苯与溴水混合振荡,水层颜色变浅 B己烯与溴水混合振荡,水层颜色变浅 C乙烯与水在一定条件下反应制取乙醇 D苯与氢气在一定条件下反应 解析:A 项为萃取过程,由于溴在苯中的溶解度比在水中大,导致水层颜色变浅,其 他选项均为加成反应。故答案为 A。 能使酸性 KMnO4溶液褪色 可发生加成反应 可溶于水 可溶于苯中 能 与浓硝酸在浓 H2SO4作用下发生取代反应 所有的原子

6、可能共平面 A B C D全部 解析:因苯乙烯中同时含有苯环和碳碳双键,因此苯乙烯同时具有苯及乙烯的性质。 由含碳碳双键可知苯乙烯能使酸性 KMnO4溶液褪色,能发生加成反应;由苯的性质可推知 苯乙烯能与浓 HNO3发生取代反应;由苯和乙烯的结构特点可推知苯乙烯中所有的原子可能 共平面。 3下列反应中不属于取代反应的是(D) A苯与溴在催化剂存在下制溴苯 B苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制硝基苯 C甲烷与氯气混合后光照 D在一定条件下,苯与氢气反应制环己烷 解析:在一定条件下,苯与氢气反应制环己烷属于加成反应,答案为 D。 4下列对相应有机物的描述不正确的是(C) A甲烷是天然气的主要成分,能发生

7、取代反应 B乙烯是个国家石油化工发展水平的标志,可以发生加成反应 C苯是平面结构,每个分子中含有 3 个碳碳双键 D甲苯不能与溴水发生加成反应 解析:天然气的主要成分是甲烷,在光照条件下,甲烷能和氯气发生取代反应,故 A 正确;乙烯是一个国家石油化工发展水平的标志,乙烯中含有碳碳双键导致乙烯性质较活 泼,能和溴水发生加成反应,故 B 正确;苯是平面结构,苯分子中的所有原子都在同一平 面上,但苯分子中不含碳碳双键和碳碳单键,是介于单键和双键之间的特殊键,故 C 错误; 甲苯不能与溴水发生加成反应,D 正确;答案为 C。 5甲苯苯环上的一个氢原子被含 3 个碳原子的烷基所取代,可能得到的一元取代物

8、有 (D) A3 种 B4 种 C5 种 D6 种 解析:甲苯苯环上有 3 种化学环境不同的氢原子,3 个碳原子的烷基存在 2 种同分异 构体,分别为正丙基、异丙基,甲苯苯环上的一个氢原子被含 3 个碳原子的烷基取代可得 到取代物有 326 种,故选 D。 6等物质的量的下列物质,与足量氢气发生加成反应,消耗氢气最多的是(C) 解析:解决此类问题,首先要分析物质中的性质,1 mol 的 CC 双键与 1 mol 的 H2发生 加成、1 mol 的苯环与 3 mol 的 H2发生加成,所以 1 mol 的 A 消耗 2 mol H2、1 mol 的 B 消耗(13)mol H 2、1 mol 的

9、 C 消耗(132) mol H 2、1 mol 的 D 消耗(23)mol H 2。 能 力 提 升 7工业上将苯蒸气通过炽热的铁合成一种传热载体的化合物,其分子中苯环上的一氯 代物有 3 种,1 mol 该化合物催化加氢时最多消耗 6 mol 氢气,则该传热载体的化合物是 (B) 8用相对分子质量为 57 的烷基取代甲苯苯环上的 1 个氢原子,所得芳香烃的数目为 (D) A3 B6 C9 D12 解析:可设烷基的化学式为C nH2n1 ,由 12n2 n157,解得 n4,即该烷基为丁 基,其结构有四种,而甲苯苯环上有邻、间、对三个位置,故应该有 12 种。 9从煤和石油中可以提炼出化工原

10、料 A 和 B,A 是一种果实催熟剂,它的产量用来衡 量一个国家的石油化工发展水平。B 是一种比水轻的油状液体,B 仅由碳氢两种元素组成, 碳元素与氢元素的质量比为 121,B 的相对分子质量为 78。回答下列问题: (1)A 的电子式_,A 的结构简式_。 (2)与 A 相邻的同系物 C 使溴的四氯化碳溶液褪色的化学反应方程式: _ _,反应类型:_。 (3)在碘水中加入 B 振荡静置后的现象_。 (4)B 与浓硫酸和浓硝酸在 5060 反应的化学反应方程式: _, 反应类型:_。 (5)等质量的 A、B 完全燃烧时消耗 O2的物质的量_(选填“AB” “AB。 答案: (2)CH2CHCH

11、3Br 2 CH 2BrCHBrCH3 加成反应 (3)下层无色,上层紫红色 (4) C6H6HONO 2 C6H5NO2H 2O 浓 H2SO4 取代反应 (5)AB 10近年来运用有机合成的方法制备出了许多具有下图所示立体结构的环状化合物。 (1)写出上述物质的分子式:_,_,_。 (2)、之间的关系是( ) A同素异形体 B同系物 C同分异构体 D同种物质 (3)利用结构能解释苯的下列事实的是_,利用结构或不能解释苯的下列 事实的是_。 A苯不能使酸性 KMnO4溶液褪色 B苯不能与溴水因发生化学反应而使溴水褪色 C在一定条件下能和 H2发生加成反应 解析:(1)根据碳四键规律,不足四键补足氢原子,可以写出、的分子式。(2)因 为、的分子式相同,结构不同,故、之间的关系是同分异构体。(3)结构 中无不饱和键,与烷烃的性质相似,它不能发生加成反应,不能使溴水、酸性 KMnO4溶 液因发生反应而褪色;结构、中含有碳碳双键,具有与乙烯相似的化学性质,不能解 释苯不能使溴水和酸性 KMnO4溶液褪色的事实。 答案:(1)C 6H6 C 6H6 C 6H6 (2)C (3)AB AB

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