高考化学复习：第10章·第35课时·来自石油和煤的两种基本化工原料（山西）

欢迎进入化学课堂 第35课时来自石油和煤的两种基本化工原料 一 乙烯 乙烯是重要的化工原料 也是一种重要的植物生长调节剂 从石油中获得乙烯 裂解 是生产乙烯的主要途径 乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平 1 乙烯的制取 1 石蜡油分解实验 实验现象 生成的气体通入高锰酸钾酸性溶液中 和甲烷对比 紫红色褪去 生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中溶液褪色 用排水集气法收集到一试管气体 点燃后现象是火焰明亮并伴有黑烟 研究表明 石蜡油分解的产物主要是烯烃 含乙烯 和烷烃的混合物 乙烯是最简单的烯烃 2 乙醇与浓硫酸共热 170 制乙烯 CH3CH2OHCH2CH2 H2O 2 分子结构特点乙烯的分子式 C2H4 结构简式 结构式 乙烯的含碳量比甲烷高 乙烯分子含有碳碳双键 碳碳双键的键长比单键的键长要短些 双键中的一个碳碳键较单键不稳定 分子中所有的原子都在同一平面上 3 物理性质 乙烯是无色稍有气味的气体 难溶于水 密度和空气接近 在标准状况下的密度为1 25g L 4 化学性质 1 氧化反应 与酸性高锰酸钾反应 特征反应 现象 高锰酸钾酸性溶液褪色 结论 乙烯的CC易被强氧化剂如KMnO4氧化而断裂 产物可能是CO2 利用此性质可以用来鉴别甲烷和乙烯 但不用于除去气体中的乙烯 可燃性化学方程式 CH2CH2 3O22CO2 2H2O 现象 火焰明亮伴有黑烟 2 加成反应乙烯与溴的四氯化碳溶液或溴水反应的化学方程式 CH2CH2 Br2 CH2Br CH2Br 1 2 二溴乙烷 现象 溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 结论 利用此性质可以用来鉴别甲烷和乙烯 通常用于除去气体中的乙烯 加成反应 有机物分子中双键 或三键 两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应 乙烯还能与Cl2 H2 HX H2O加成 乙烯与氢气反应的化学方程式 CH2CH2 H2CH3 CH3乙烯与氯化氢反应的化学方程式 CH2CH2 HClCH3 CH2Cl乙烯与水反应的化学方程式 CH2CH2 H2OCH3 CH2 OH 3 加聚反应乙烯加成得到聚乙烯的化学方程式 nCH2CH2 加聚反应 相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应叫聚合反应 在聚合反应中 由不饱和 如含碳碳双键或三键 的相对分子质量小的化合物分子通过加成聚合的形式结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应 高分子化合物 相对分子质量很大 1万以上 的物质 简称高分子或高聚物 如聚乙烯塑料 相对分子质量达几万到几十万 化学性质稳定 难降解 基础题一 甲烷中混有乙烯 欲除去乙烯 得到纯净的甲烷 最好依次通过的试剂瓶顺序是 A 澄清石灰水 浓硫酸B 高锰酸钾酸性溶液 浓硫酸C 足量溴水 浓硫酸D 浓硫酸 酸性高锰酸钾 C 思考题 由乙烯推测丙烯的结构或性质 正确的是 A 分子中三个碳原子在同一直线上B 分子中所有原子都在同一平面上C 与HCl加成只生成一种产物D 能发生加聚反应 D 解析 丙烯可看做是结构中一个氢原子被一个CH3所替代 显然3个碳原子不在同一条直线上 由于甲基中四个原子不在同一平面上 所以分子中不可能所有原子都在同一平面上 丙烯与HCl加成可得或 丙烯与乙烯相似都能发生加聚反应 二 苯 1 苯的结构 1 苯的发现 苯是1825年由英国科学家法拉第首先发现的 2 苯的分子式 C6H6 结构式 结构简式 分子中所有的原子都在同一平面上 苯分子中6个碳碳化学键完全相同 苯分子中不含有简单的碳碳双键 不是单双键交替结构 是一种介于单键和双键之间的独特的键 温馨提示 用苯作萃取剂萃取时 有机层在上 3 化学性质 1 氧化反应 可燃性化学方程式 2 15O212CO2 6H2O 现象 在空气中燃烧 发出明亮的光 产生大量的黑烟 苯不能使高锰酸钾 KMnO4 褪色 2 取代反应 卤代反应苯与液溴在铁的催化作用下发生反应的化学方程式 Br2Br HBr 硝化反应苯与硝酸发生取代反应 水浴加热 的化学方程式 HO NO2NO2 H2O 3 加成反应苯与氢气发生加成反应的化学方程式 4 用途 苯是一种很重要的有机化工原料 它广泛用来生产合成纤维 合成橡胶 塑料 农药 染料 香料等 苯也常用作有机溶剂 基础题二 苯环结构中 不存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构 可以作为证据的事实是 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 苯中碳碳键的键长均相等 苯能在加热和催化剂存在的条件下氢化生成环己烷 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发生取代反应 但不因加成反应而使溴水褪色 A B C D C 基础题三 2010 山东 下列叙述错误的是 A 乙烯和苯都能使溴水褪色 褪色的原因相同B 淀粉 油脂 蛋白质都能水解 但水解产物不同C 煤油可由石油分馏获得 可用作燃料和保存少量金属钠D 乙醇 乙酸 乙酸乙酯都能发生取代反应 乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去 A 解析 烯烃使溴水褪色的原理是加成反应 苯使溴水褪色的原理是萃取 故A说法错误 淀粉水解的最终产物是葡萄糖 蛋白质水解的产物是氨基酸 故B说法正确 煤油来自石油的分馏 可用作航空燃料 也可用于保存Na 故C说法正确 乙酸和乙醇的酯化反应是取代反应 乙酸乙酯的水解反应也属于取代反应 乙酸能与Na2CO3反应 故可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸 故D说法正确 重要考点1乙烯和苯的结构和性质 考点释例1 某含苯环的化合物A 其相对分子质量为104 碳的质量分数为92 3 1 A的分子式为 2 A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 反应类型是 3 已知 请写出A与稀 冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式 4 一定条件下 A与氢气反应 得到的化合物中碳的质量分数为85 7 写出此化合物的结构简式 5 在一定条件下 由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为 解析 1 m C 92 3 104 96 则碳原子数为8 此含量不可能含其他原子 氢原子数为8 所以分子式为C8H8 2 该分子中含苯环 且分子能与溴的四氯化碳溶液反应 所以A应为乙烯基苯 该反应为加成反应 3 分子中有碳碳双键 直接套用信息可得结果 4 加氢反应 若只加成碳碳双键 则含H9 43 若苯环也加氢 则含H14 3 后者符合题意 5 按碳碳双键的加聚反应写即可 归纳总结 1 熟练掌握苯与乙烯的化学性质是此类题目的基本解题方法 的不饱和性与的结构特殊性 2 液溴 溴水和烷 烯 苯的反应总结 1 现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物 若其中氧的质量分数为a 则碳的质量分数是 C 解析 乙酸的化学式为C2H4O2 而单烯烃的通式为CnH2n 从化学式可以发现两者中 C与H之间的数目比为1 2 质量比为6 1 碳氢的质量分数一共为1 a 其中碳占 2 下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是 A 甲苯B 硝基苯C 2 甲基丙烯D 2 甲基丙烷 D 3 2010 广东汕头模拟 A G是几种烃的分子球棍模型 据此回答下列问题 1 常温下含碳量最高的气态烃是 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 写出实验室制取C的化学方程式 5 写出F发生溴代反应的化学方程式 D 4 G 解析 由球棍模型可知 A为CH4 B为C2H6 C为C2H4 D为C2H2 E为C3H8 F为 G为 重要考点2加成反应和加聚反应 考点释例2 2008年北京奥运会的国家游泳中心 水立方 的建筑采用了膜材料ETFE 该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物 四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯 下列说法错误的是 A ETFE分子中可能存在 CH2 CH2 CF2 CF2 B 合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应C 聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为D 四氟乙烯可以发生加成反应 C 解析 四氟乙烯 乙烯 六氟丙烯分子结构中均含有碳碳双键 而加聚反应的机理是 不同分子中碳碳双键中的一条断裂后重新连接而成高聚物 所以聚全氟乙丙烯分子链节中的5个碳原子只应有4个在主链上 另一个是 挂 在此链上的 所以选项C中的描述错误 知识归纳 1 取代 加成 加聚反应的区别 2 书写加聚反应的方程式技巧 其他基团靠边站 双键打开手拉手 1 某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应 生成氯代烷 此氯代烷1mol可与4mol氯气发生完全的取代反应 则该烃的结构简式为 A CH2 CH2B CH3CH CH2C CH3CH3D CH2 CHCH CH2 A 解析 根据题目中该烃加成反应所需氯气的量判断该烃分子中只含有一个双键 又根据取代反应所需4体积氯气 判断该烃分子中只含有4个氢原子 A选项符合题意 2 下列物质中 既能因发生化学反应使溴水褪色 又能使酸性KMnO4溶液褪色的是 SO2 CH3CH2CH CH2 A B C D D 解析 SO2具有还原性 能把强氧化剂Br2及酸性KMnO4还原而使其褪色 CH3 CH2 CH CH2中有双键 遇Br2能发生加成反应 遇酸性KMnO4溶液能被氧化 从而使溴水及酸性KMnO4溶液褪色 苯结构稳定 不能被KMnO4氧化 3 有四种物质 能发生加成反应 也能发生取代反应 同时能使溴水因反应而褪色 也能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是 它是生产某塑料的单体 写出合成该塑料的化学方程式 D 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全