【导学案】2021年高中化学鲁科必修2教师用书-3.2.2煤的干馏-苯

第2课时煤的干馏苯1.了解煤的干馏及其产品的应用。2.了解苯的分子结构特征、物理性质和用途,把握苯的化学性质。3.培育自身的试验力量、分析推理力量和严峻 认真的科学态度。1.关于煤的干馏可以增加演示试验,引导同学进行观看与思考。在试管内装上烟煤粉,用酒精灯加热一段时间后,在试管口四周有水和煤焦油分散,在导气管口可以点燃逸出的气体。2.苯物理性质的教学:可在试验室里边观看试验边思考分析。苯的物理性质中除苯的冷凝由老师演示外,其他性质如:色、态、气味、溶解性(对比溶解在水、汽油和酒精中)、密度等,都可以进行同学分组试验,然后在沟通研讨中让同学自己总结。3.关于苯的分子结构的教学:其生疏是逐步的,这里只从分子组成(C6H6)与烷烃的比较,初步生疏苯分子中碳的不饱和程度及通过科学史介绍引出凯库勒式。关于苯分子结构的发觉史还可以让有爱好的同学进行查阅、追踪。对苯分子结构的分析只讲解教材所涉及的内容即可,给同学留有思考余地。4.苯与酸性KMnO4溶液、溴水的反应可以进行分组试验,便于观看分析得出苯与溴水混合的现象是萃取时橙色转移到苯层,而不是加成。苯与硝酸的反应建议让同学通过对化学方程式的观看分析得出其反应类型是取代反应,这样既生疏了苯分子结构的特殊性,又复习和巩固了有关取代反应的概念。一、煤的干馏1.煤的组成元素:除含有①C、H元素以外,还含有少量②N、S、O等元素。物质:由③无机化合物和④有机化合物组成的简单⑤混合物。2.煤的干馏(1)定义:将煤⑥隔绝空气加强热使其⑦分解的过程。(2)主要产品为炉煤气、⑧煤焦油、⑨焦炭。二、苯1.苯的组成和结构分子式结构式结构简式空间外形⑩C6H6平面正六边形其中,苯环中碳碳之间的键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键;苯分子中的6个碳原子和6个氢原子都在同一个平面上。2.物理性质颜色气味状态密度水溶性毒性无色特殊气味液体比水小难溶于水有毒3.化学性质(1)稳定性:苯不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色,也不能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色。(2)可燃性:由于苯中碳的质量分数很大,所以苯不易完全燃烧,燃烧时产生光明而带有浓烟的火焰。燃烧的化学方程式为2C6H6+15O212CO2+6H2O。(3)取代反应①苯与浓硝酸发生取代反应的化学方程式为。②甲苯与硝酸发生取代反应的化学方程式为。4.用途苯是一种重要的有机化工原料,广泛用于生产合成橡胶、合成纤维、塑料、农药、医药、染料、香料等;另外,苯也常用作有机溶剂。1.甲烷、乙烯、苯相比,含碳量凹凸的挨次如何?【答案】苯>乙烯>甲烷。2.将苯加入溴水中,能看到什么现象?【答案】分层,上层橙红色,下层无色。3.分馏和干馏有什么区分和联系?【答案】分馏:对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏。分馏可使多组分混合物在一个完整的操作过程中分别为两种或多种馏分而达到混合物分别或除杂质的目的。干馏:把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使其分解的过程叫作干馏。蒸馏与分馏同属物理变化,干馏过程往往发生简单的物理、化学变化。4.从苯的结构与化学性质分析,列举苯分子中的化学键不是单双键交替消灭的事实依据。【答案】①平面正六边形结构(碳碳键之间的键长相等);②不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色。1.下列说法中,正确的是()。A.煤和石油都是不行再生的化石能源,其主要组成元素均为碳、氢元素,二者都是混合物B.煤的干馏和石油的分馏原理相同,都是化学变化C.煤的液化主要是为了得到苯等重要的有机化工原料D.煤干馏得到的煤焦油,其主要用途就是再经蒸馏得到高品质燃油【答案】A2.下列关于苯的说法中,正确的是()。A.苯的分子式是C6H6,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,属于饱和烃B.从苯的凯库勒式看,分子中含有双键,所以苯属于烯烃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项错误;苯的结构中不存在双键,B项错误;苯与溴发生的是取代反应,C项错误。【答案】D3.苯是一种重要的化工原料。某同学进行如下试验来探究苯的性质。请回答下列问题:(1)苯具有较强的挥发性,(填“有”或“无”)毒,使用苯时应留意防护,并保持良好的通风条件。

(2)上图试验①②③中,分别加入试剂并不断振荡后,静置,均消灭分层现象,其中下层颜色比上层浅的是(填序号)。

(3)由上述3个试验可知:苯(填“易”或“难”)溶于水,密度比水(填“大”或“小”)。

【答案】(1)有(2)③(3)难;小探究:苯的结构和性质苯乙烯主要用于生产苯乙烯系列树脂及丁苯橡胶,也是生产离子交换树脂及医药品的原料之一,下列有关苯乙烯的说法不正确的是()。A.苯乙烯分子中全部原子可能共平面B.1mol苯乙烯最多可与4mol氢气发生加成反应C.苯乙烯能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色D.苯乙烯与苯属于同系物【解析】苯和乙烯都属于平面形分子,所以苯乙烯分子中全部原子可能共平面,A项正确;1mol苯能与3mol氢气加成,1mol乙烯能与1mol氢气加成,所以1mol苯乙烯能与4mol氢气发生加成反应,B项正确;苯乙烯分子中含有碳碳双键,所以能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;苯乙烯中含有碳碳双键,而苯分子中不含有,二者结构不同,不属于同系物,D项错误。【答案】D1.1mol苯乙烯最多能与多少摩尔溴发生加成反应?【答案】1mol。2.苯与甲苯、二甲苯属于同系物吗?说出你的推断理由。【答案】属于,通过同系物的定义推断:结构相像,分子组成相差若干个CH2原子团。乙烷、乙烯、苯的比较(1)乙烷①分子式:C2H6;②结构式:;③结构特点:八原子不能共平面;④取代反应:可发生卤代反应;⑤氧化反应:a.不能使酸性KMnO4溶液褪色,b.燃烧火焰呈蓝色;⑥鉴别:不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色。(2)乙烯①分子式:C2H4;②结构式:;③结构特点:六原子共平面;④加成反应:可与H2、HX、X2、H2O等发生加成反应;⑤氧化反应:a.能使酸性KMnO4溶液褪色;b.燃烧火焰光明有黑烟;⑥鉴别:能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色。(3)苯①分子式:C6H6;②结构式:;③结构特点:十二原子共平面;④取代反应:可与液溴、硝酸发生取代反应;⑤加成反应:可与H2发生加成反应;⑥氧化反应:a.不能使酸性KMnO4溶液褪色,b.燃烧产生光明而有大量黑烟的火焰;⑦鉴别:不能使酸性KMnO4溶液褪色,加入溴水,苯能将溴从水中萃取出来。1.下列有关苯、乙烯的比较中正确的是()。A.分子中全部原子都在同一平面上B.等质量燃烧时,苯耗氧气多C.都能与溴水反应D.都能被酸性KMnO4溶液氧化【解析】等质量的两种物质燃烧时,CH2CH2耗氧多。苯与溴水、酸性KMnO4溶液不反应。【答案】A2.鉴别苯、硝基苯、己烯应选用的最佳试剂是()。A.溴水B.酸性KMnO4溶液C.发烟硫酸 D.液溴【答案】A3.下列试验中,不能获得成功的是()。A.用水检验苯和溴苯B.苯、浓硫酸、浓硝酸共热制硝基苯C.用溴水除去混在苯中的己烯D.苯、液溴、溴化铁混合制溴苯【解析】溴苯密度比水大,苯的密度比水小,用水可以检验苯和溴苯,A项正确;依据硝基苯、溴苯的制备的原理,可知B、D两项正确;己烯和溴水发生加成反应后生成的有机物与苯互溶,无法分别,C项错误。【答案】C4.请依据学过的有关取代反应、加成反应的学问完成下表。①由乙烯制氯乙烷;②乙烷与氯气光照;③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色;④乙烯通入酸性高锰酸钾溶液;⑤由苯制取溴苯