化學(xué)必修2《來自石油和煤的兩種基本化工原料》

新課標(biāo)人教版化學(xué)必修Ⅱ

重慶市巫溪中學(xué)高2021級化學(xué)備課組第三章第二節(jié)來自石油和煤的兩種根本化工原料第一課時石油和煤是化石能源時期的主要能源根底，它的能量源于太陽光能，在加工使用的過程中可以獲得多種產(chǎn)品和化工原料。乙烯是重要的根本化工原料,乙烯的產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工開展水平的重要指標(biāo).苯是重要的工業(yè)溶劑.我們常說，煤是工業(yè)的糧食，石油是工業(yè)的血液，從煤和石油中不僅可以得到許多常用燃料，而且可以從中獲取大量的根本化工原料。乙烯就是一種最重要的石油產(chǎn)品，也是重要的石油化工原料乙烯有哪些性質(zhì)呢？怎樣制備?科學(xué)探究一：乙烯石蠟油：17個C以上的液態(tài)烷烴混合物①②碎瓷片：積聚熱量，增大受熱和反響面積，作催化劑③加熱位置：碎瓷片④將生成的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中，觀察現(xiàn)象。⑤將生成的氣體通入溴的四氯化碳溶液中，觀察現(xiàn)象。⑥點燃氣體實驗現(xiàn)象：１、氣體使酸性高錳酸鉀溶液紫色褪去；２、氣體使溴的四氯化碳溶液橙紅色褪去。3、點燃氣體火焰明亮，并伴有黑煙。類比甲烷酸性KMnO4溴的CCl4溶液CH4C2H4點燃含碳量高

產(chǎn)生的氣體是烷烴嗎？為什么溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液會褪色？這種物質(zhì)與烷烴的結(jié)構(gòu)有什么差異呢？

研究說明，石蠟油分解的產(chǎn)物主要是乙烯和烷烴的混合物石蠟油分解產(chǎn)生了與烷烴性質(zhì)不同的物質(zhì)，而且這種物質(zhì)可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色。石蠟油分解產(chǎn)物中含有烯烴和烷烴，烯烴分子中含有碳碳雙鍵〔C=C〕，乙烯是最簡單的烯烴。研究說明：實驗證明：？這是誰的功績？

如果把青桔子和熟蘋果放在同一個塑料袋里,系緊袋口,過一段時間后青桔子就可以變黃、成熟了

乙烯根據(jù)上節(jié)課的經(jīng)驗，請寫出乙烯的分子結(jié)構(gòu)分子式：C2H4電子式：C：C：：：：：HHHH結(jié)構(gòu)式：CCCHHHH結(jié)構(gòu)簡式：CH2CH2〔一〕、乙烯的分子組成及其結(jié)構(gòu)乙烯的空間結(jié)構(gòu)：a、乙烯是平面結(jié)構(gòu)，所有的原子處于同一平面。b、碳原子間以雙鍵結(jié)合，其中有一個鍵不穩(wěn)定。c、碳氫鍵角為120°通常情況下，乙烯是無色稍有氣味的氣體，在標(biāo)準狀況下的密度是1.25g/L，比空氣略輕〔分子量28〕，難溶于水?！捕骋蚁┑奈锢硇再|(zhì)乙烯的收集方法排水法收集，不用排空氣法現(xiàn)象:燃燒并放出熱量，火焰明亮，并產(chǎn)生黑煙.CH2=CH2+3O22CO2+2H2O點燃解釋:產(chǎn)生黑煙是因為含碳量高，燃燒不充分；火焰明亮是碳微粒受灼熱而發(fā)光.

1.氧化反響(1)在空氣中燃燒〔三〕、乙烯的化學(xué)性質(zhì)規(guī)律：有機物含碳量越高，那么燃燒時火焰越明亮，黑煙越濃CH4C2H4點燃特別提醒：空氣中假設(shè)含3·4％∽34％〔體積分數(shù)〕的乙烯，遇明火極易發(fā)生爆炸，所以點燃乙烯前應(yīng)先檢驗純度。與酸性KMnO4的作用：將乙烯通入酸性KMnO4溶液中：利用這個性質(zhì)區(qū)別烯烴和烷烴現(xiàn)象：紫色褪去〔2〕被氧化劑氧化C→CO2原理：CH2＝CH21、能用酸性KMnO4溶液鑒別甲烷和乙烯嗎？2、能用酸性KMnO4溶液除去甲烷中混有的乙烯嗎？由于CH4與酸性KMnO4溶液不反響，故可用酸性KMnO4溶液區(qū)別CH4和C2H4，但不能用于除去CH4中混有的C2H4，因會有CO2氣體混入。思考：想一想:乙烯能和溴的四氯化碳溶液〔或溴水〕反響嗎?實驗現(xiàn)象：

溴的四氯化碳溶液的紅棕色很快褪去反響實質(zhì):

乙烯分子的雙鍵里的一個鍵易于斷裂，兩個溴原子分別加在C＝C上，生成無色的1，2－二溴乙烷反響:CH2＝CH2＋Br2CH2Br—CH2Br將乙烯氣體通入溴的四氯化碳溶液中，觀察現(xiàn)象1,2—二溴乙烷無色油狀液體密度比水大1、能用溴水或溴的四氯化碳溶液鑒別甲烷和乙烯嗎？2、能用溴水或溴的四氯化碳溶液除去甲烷中混有的乙烯嗎？利用乙烯能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色而甲烷〔或烷烴〕不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色，既可以鑒別乙烯和甲烷〔或烷烴〕也可以除去甲烷〔或烷烴〕中混有的乙烯氣體。思考：利用這個性質(zhì)可以除去甲烷中混有的乙烯氣體乙烯分子內(nèi)碳碳雙鍵的鍵能〔615KJ/mol〕小于碳碳單鍵鍵能〔348KJ/mol〕的二倍，說明其中有一條碳碳鍵鍵能小，容易斷裂。斷一加二，產(chǎn)物單純2、加成反響有機物分子中雙鍵〔或三鍵〕兩端的碳原子與其它原子或原子團直接結(jié)合生成新的化合物的反響。知識拓展加成反響和取代反響的區(qū)別；加成反響的特點：斷一、加二、都進來。類似無機反響中的化合反響取代反響的特點：上一下一，有進有出。類似無機反響中的置換反響練一練1.乙烯與氫氣反響：2.乙烯與氯化氫反響：3.乙烯與水反響：4.乙烯與氯氣反響：CH2=CH2+H2CH3CH3催化劑△CH2=CH2+HClCH3CH2Cl△催化劑

CH2=CH2+H2OCH3CH2OH△催化劑CH2=CH2+Cl2CH2CH2ClCl不需要條件工業(yè)上用乙烯水化法制乙醇原理特點：斷一加二，產(chǎn)物單純思考：為制得純潔的氯乙烷，應(yīng)用乙烯與氯化氫的加成反應(yīng)而不宜用乙烷與Cl2的取代反響。為什么？因為乙烯與HCl的加成產(chǎn)物只有一種，而乙烷與Cl2的取代產(chǎn)物是多種氯代烷的混合物。3.聚合反響定義:由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分子的反響叫做聚合反響.*聚合反響〔四〕.乙烯的用途〔1〕有機化工原料〔2〕植物生長調(diào)節(jié)劑，催熟劑1、能用于鑒別甲烷和乙烯的試劑是()

A.溴水B.酸性高錳酸鉀溶液

C.苛性鈉溶液D.四氯化碳溶液2.既可以使溴水褪色,又可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色的氣體有()

A.COB.CO2C.C2H4D.C2H6ABC3.乙烯發(fā)生的以下反響中,不屬于加成反應(yīng)的是()

A.與氫氣反響生成乙烷

B.與水反響生成乙醇

C.與溴水反響使之褪色

D.與氧氣反響生成二氧化碳和水D4、制取一氯乙烷最好采用的方法是()

A.乙烷和氯氣反響B(tài).乙烯和氯氣反響

C.乙烯和氯化氫反響D.乙烷和氯化氫反響C重慶市巫溪中學(xué)高2021級化學(xué)備課組第二節(jié)來自石油和煤的兩種根本化工原料第二課時

19世紀歐洲許多國家都使用煤氣照明，煤氣通常是壓縮在桶里貯運的，人們發(fā)現(xiàn)這種桶里總有一種油狀液體，但長時間無人問津。英國科學(xué)家法拉第對這種液體產(chǎn)生了濃厚興趣，他花了整整五年時間提取這種液體，從中得到了苯——一種無色油狀液體。

MichaelFaraday

(1791-1867)二：來自于煤的苯〔一〕：物理性質(zhì)：是一種無色、有毒、有特殊氣味、不溶于水的液體，比水輕?！捕场⒈椒肿咏Y(jié)構(gòu)探究

1825年，英國科學(xué)家法拉第在煤氣燈中首先發(fā)現(xiàn)苯，并測得其含碳量，確定其最簡式為CH；1834年，德國科學(xué)家米希爾里希制得苯，并將其命名為苯；之后，法國化學(xué)家日拉爾等確定其分子量為78，分子式為C6H6【思考與交流】

根據(jù)苯的分子式為C6H6可知，苯分子在結(jié)構(gòu)上有什么特點呢？應(yīng)該具有什么重要化學(xué)性質(zhì)？可設(shè)計怎樣的實驗來證明？1.能否使溴水褪色(發(fā)生加成反響)?2.能否使高錳酸鉀酸性溶液褪色(發(fā)生氧化反響〕？【學(xué)生探究實驗】實驗現(xiàn)象：苯不能使Br2水或酸性KMnO4褪色。結(jié)論：苯與不飽和烴的性質(zhì)有很大區(qū)別。苯分子的結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵或碳碳三鍵。直到1865年德國化學(xué)家凱庫勒終于發(fā)現(xiàn)了苯的結(jié)構(gòu)。凱庫勒發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu)的傳奇-----“夢的啟示〞請同學(xué)們閱讀課本71頁科學(xué)史話。正如他說的：到達知識頂峰的人，往往是以渴求知識為動力，用畢生精力進行探索的人，而不是那些以謀取私利為目的的人。凱庫勒發(fā)現(xiàn)苯分子是環(huán)狀結(jié)構(gòu)的過程，富有傳奇色彩。凱庫勒能夠從夢中得到啟發(fā)，成功地提出結(jié)構(gòu)學(xué)說，并不是偶然的，這與他本人具有廣博而精深的化學(xué)知識、勤奮鉆研的品質(zhì)和執(zhí)著追求的科學(xué)態(tài)度是分不開的。

19世紀德國著名化學(xué)家凱庫勒對苯的結(jié)構(gòu)做了深入研究。由于苯的一溴代物只有一種，他想到苯可能是一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)。凱庫勒關(guān)于苯的第一張結(jié)構(gòu)圖是可簡寫為苯的結(jié)構(gòu)簡式凱庫勒式苯環(huán)結(jié)構(gòu)的演繹苯的結(jié)構(gòu)式：CCCCCCHHHHHH結(jié)構(gòu)簡式：你認為苯有哪些成鍵特點？請設(shè)計實驗證明。凱庫勒式C—C1.54×10-10mC=C1.33×10-10m

結(jié)構(gòu)特點：

a、平面結(jié)構(gòu)；b、碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵。球棍模型比例模型小結(jié)：苯的組成及結(jié)構(gòu)２.苯的結(jié)構(gòu)特點：苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的一種獨特的鍵。1.苯的組成：Ｃ6Ｈ6分子為平面結(jié)構(gòu)，所有原子均在同一平面上；鍵角120°，鍵長1.40×10-10m苯的特殊結(jié)構(gòu)苯的特殊性質(zhì)飽和烴不飽和烴取代反響加成反響性質(zhì)預(yù)測〔三〕：芳香烴含有一個或多個苯環(huán)的碳氫化合物叫芳香烴，簡稱芳烴。苯是最簡單、最根本的芳烴?！菜摹场⒈降幕瘜W(xué)性質(zhì)苯的性質(zhì)比烯烴穩(wěn)定，一般情況下不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也不能與溴發(fā)生加成反響。但在一定條件下，由于苯環(huán)中碳碳鍵的特殊性〔介于單鍵與雙鍵之間〕，苯可以發(fā)生某些反響〔取代與加成〕。(1)溴代反響a、反響原理：b、反響裝置：c、反響現(xiàn)象：1取代反響

導(dǎo)管口有白霧，錐形瓶中滴入AgNO3溶液，出現(xiàn)淺黃色沉淀；

燒瓶中液體倒入盛有水的燒杯中，燒杯底部出現(xiàn)油狀的褐色液體。

無色液體，密度大于水溴苯催化劑：FeBr3(2)硝化反響純潔的硝基苯：無色而有苦杏仁氣味的油狀液體，不溶于水，密度比水大。硝基苯蒸氣有毒性。a、如何混合濃硫酸和濃硝酸的混合液？一定要將濃硫酸沿器壁緩緩注入濃硝酸中，并不斷攪拌使之混合均勻。硝基苯b、這個實驗應(yīng)采用什么方式加熱？水浴加熱，便于控制溫度。c、濃硫酸的作用：作催化劑和吸水劑。〔3〕磺化反響70～80℃水浴加熱濃硫酸的作用：作磺化劑和吸水劑。苯磺酸2：加成反響注意：苯不能與溴水發(fā)生加成反響(但能萃取溴而使水層褪色)，說明它比烯烴、難進行加成反響。跟H2在鎳的存在下加熱可生成環(huán)己烷：180℃-250℃環(huán)己烷C6H6+3Cl2→C6H6Cl6〔六六六〕3氧化反響：不能被高錳酸鉀氧化(溶液不褪色)，但可以點燃。2C6H6+15O212CO2+6H2O點燃現(xiàn)象：火焰明亮，有濃煙。總結(jié)苯的化學(xué)性質(zhì)〔較穩(wěn)定〕：1.難氧化〔但可燃〕；2.

易取代，難加成。3.苯兼有飽和烴和不飽和烴的性質(zhì),但沒有飽和烴穩(wěn)定,比不飽和烴穩(wěn)定.烷烴烯烴苯與Br2作用Br2試劑反應(yīng)條件反應(yīng)類型與酸性KMnO4作用點燃現(xiàn)象結(jié)論純溴溴水純溴光照取代加成催化劑取代現(xiàn)象結(jié)論不褪色褪色不褪色不被酸性KMnO4溶液氧化易被酸性KMnO4溶液氧化苯不被酸性KMnO4溶液氧化火焰顏色淺，無煙火焰明亮，有黑煙火焰明亮，有濃煙含碳量低含碳量較高含碳量高㈣苯的用途及危害室內(nèi)環(huán)境中苯的來源主要是燃燒煙草的煙霧、溶劑、油漆、染色劑、圖文機、電腦終端機和打印機、粘合劑、墻紙、地毯、合成纖維和清潔劑等。

短時間內(nèi)吸入高濃度苯蒸汽可發(fā)生急性苯中毒，出現(xiàn)興奮或酒醉感，伴有黏膜刺激病癥。輕那么頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、步態(tài)不穩(wěn)；重那么昏迷、抽搐及循環(huán)衰竭直至死亡；短期內(nèi)吸入較高濃度苯后可發(fā)生亞急性苯中毒，出現(xiàn)頭昏、頭痛、乏力、失眠、月經(jīng)紊亂等病癥，并可發(fā)生再生障礙性貧血、急性白血病，表現(xiàn)為迅速開展的貧血、出血、感染等。長期接觸苯會對血液造成極大傷害，引起慢性中毒。苯可以損害骨髓，使紅血球、白細胞、血小板數(shù)量減少，