【化学】2023-2024学年鲁科版必修第二册 煤的干馏与苯有机高分子化合物课件.pptx

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1、第第2课时煤的干馏与苯有机高分子化合物课时煤的干馏与苯有机高分子化合物学业基础学业基础核心素养核心素养学考评价学考评价学业基础学业基础学业要求1了解煤的干馏原理和主要产品，进一步认识煤的综合利用。2了解苯的组成和结构特征，掌握苯的化学性质。形成结构决定性质的理念。3初步认识有机高分子化合物的结构、性质及其应用。4学会书写加聚反应的化学方程式。5了解塑料、合成橡胶、合成纤维的主要性质。知识网络一、煤的干馏1定义：将煤_使其分解的过程。2主要产物及用途：干馏产物主要成分主要用途出炉煤气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨气、铵盐氮肥粗苯_炸药、染料、医药、农药、合成材料煤焦油

2、_酚类、萘医药、染料、农药、合成材料沥青电极、筑路材料焦炭碳冶金、燃料、合成氨隔绝空气加强热隔绝空气加强热苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯二、苯1组成与结构分子式_结构式_结构简式_空间构型_化学键特点六个碳原子之间的键完全相同，是一种介于_注意：(1)苯分子为平面正六边形结构。(2)分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内。C6H6平面正六边形平面正六边形碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键2物理性质：颜色气味状态密度水溶性毒性熔沸点_沸点为80.5，熔点为5.5，当温度低于5.5时，会凝结成_无色无色有有特殊特殊气味气味液体

3、液体比水小比水小难溶于水难溶于水有毒有毒无色的晶体无色的晶体3.化学性质：(1)稳定性：苯不能与_发生加成反应，也不能被_氧化。(2)可燃性现象：燃烧时产生_而带有浓烟的火焰。原因：苯中_很大，苯不易_。完全燃烧的化学方程式为：_(3)取代反应：苯与液溴在铁粉的作用下发生取代反应生成_，化学方程式为：_(4)加成反应在催化剂的条件下，苯可以与H2发生加成反应，化学方程式为：_。溴的四氯化碳溶液溴的四氯化碳溶液KMnO4(H)溶液溶液明亮明亮含碳量含碳量完全燃烧完全燃烧溴苯溴苯4苯的用途：(1)苯是一种重要的_，它广泛用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料和香料等。(2)另外苯也是常

4、用的_。化工原料化工原料有机溶剂有机溶剂三、有机高分子化合物与有机高分子材料1高分子的合成聚合反应：(1)聚合反应：由_的有机化合物生成相对分子质量很大的有机化合物的反应。(2)加聚反应：当聚合反应同时也是加成反应时，又叫加成聚合反应，简称_。2塑料：(1)主要成分：高分子化合物，俗称_。相对分子质量较小相对分子质量较小加聚反应加聚反应合成树脂合成树脂乙烯乙烯无臭、无毒无臭、无毒耐低温耐低温稳定稳定酸、碱酸、碱小小优良优良(3)其他常见塑料：合成树脂种类很多，除聚乙烯外，还有_、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。名称单体化学方程式聚氯乙烯_聚苯乙烯_聚四氟乙烯_聚氯乙烯聚氯乙烯CH2=CHClC

5、F2=CF23.橡胶：(1)橡胶的特性：橡胶是具有_的高分子化合物，其分子结构中的高分子链在无外力作用时呈卷曲状且有柔性，受外力时可_，撤销外力后可恢复_。(2)橡胶的分类：高弹性高弹性伸直伸直原状原状顺丁橡胶顺丁橡胶4纤维(1)分类：(2)聚丙烯腈：俗名：聚丙烯腈的商品名称为_，俗称人造羊毛。合成：由石油裂解气中的_制得的丙烯腈再聚合得到的，反应的化学方程式为_。棉花棉花羊毛羊毛蚕丝蚕丝人造人造合成合成腈纶腈纶丙烯丙烯5有机高分子材料与环境问题：(1)危害：大量塑料垃圾导致白色污染，还会造成其他环境问题。(2)防治：为保护生存环境，采取的措施有回收_，开发_塑料。旧塑料旧塑料可降解可降解即学

6、即练1下列说法正确的是()A把煤加强热使之分解的过程叫煤的干馏B煤的气化属于化学变化C煤是工业上获得芳香烃的一种重要原料来源，芳香烃主要存在于煤高温干馏所得的焦炉气中D煤中含有苯和甲苯，可用先干馏后分馏的方法把它们分离出来答案：B解析：将煤直接加强热会燃烧，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，A错误；煤的气化是煤和水在高温条件下反应生成CO和H2的过程，有新物质生成，属于化学变化，B正确；焦炉气是多种气体的混合物，主要成分是甲烷、氢气等，芳香烃主要存在于煤焦油中，C错误；煤中不含苯和甲苯，苯和甲苯是将煤干馏后生成的，D错误。2下列关于苯分子中化学键的叙述，正确的是()A分子中含有3个典

7、型的CC键B分子中含有3个典型的C=C键C分子中CC键和C=C键交替形成环状结构D分子中碳碳键是一种介于CC键和C=C键之间的特殊共价键答案：D解析：由于苯分子中碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键，分子中不含有碳碳单键，也不含有碳碳双键，不是CC键和C=C键交替形成环状结构，D正确。3下列物质在一定条件下，可与苯发生化学反应的是()浓硝酸溴水溴的四氯化碳溶液酸性KMnO4溶液氧气ABCD答案：A解析：苯在浓硫酸作用下能够与浓硝酸发生硝化反应；苯分子中不含碳碳双键，不能与溴水发生化学反应；苯分子中不含碳碳双键，不能与溴的四氯化碳溶液发生化学反应；苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯能

8、够在氧气中燃烧，被氧气氧化；综上所述，能够与苯发生反应的有，A项正确。4已知异丙苯的结构简式为，下列说法错误的是()A异丙苯的分子式为C9H12B异丙苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色C异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D异丙苯和苯互为同系物答案：C解析：根据有机化合物中碳原子的成键特点，可得异丙苯的分子式为C9H12，A正确；异丙苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；苯环是平面结构，但直接与苯环相连的碳原子形成四个单键，分子中的碳原子不都在同一个平面，C错误；异丙苯和苯结构相似，在分子组成上相差3个CH2原子团，互为同系物，D正确。5乙烯和丙烯的混合物在一定条件下进行加聚反应

9、，其产物中不可能有()答案：C6下列关于有机化合物的说法正确的是()A塑料、天然橡胶都是天然高分子化合物B乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键C棉花、羊毛、蚕丝的成分均属于天然纤维素D乙酸和乙醇可用Na2CO3溶液加以区别答案：D解析：塑料不是天然高分子化合物，A错误；聚乙烯分子和苯分子中没有碳碳双键，B错误；棉花、羊毛和蚕丝都属于天然纤维，但羊毛和蚕丝的主要成分为蛋白质，C错误；乙酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，乙醇和碳酸钠不反应，可用Na2CO3溶液进行区别，D正确。核心素养核心素养一烃分子中原子共线、共面问题例1下列关于的说法正确的是()A所有碳原子可能共平面B除苯环外的碳原子共直线C最

10、多只有4个碳原子共平面D最多只有3个碳原子共直线答案：A状元随笔讨论有机物分子的结构，要有空间想象能力。可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面形结构和苯的平面形结构，通过“拼接”“替换”形成题设的有机物结构，就能分析出分子中各原子的共线、共面问题以及共线、共面的原子数。提升1在分子中，处于同一平面上的碳原子最少是()A10个B8个C14个D12个答案：A解析：苯环是平面正六边形结构，而单键可以旋转，因此甲基C原子取代苯分子的H原子与苯环面结构通过单键相连，甲基的C原子处于苯的H原子位置，所以处于苯环这个平面；两个苯环相连，与苯环相连的碳原子处于该苯环中的H原子位置，也处于另一个苯环这个平面

11、，另一苯环所有的C原子都处于同一平面上，处于苯环对位上的碳原子以及碳原子所连的甲基上的碳原子共线，必定在该平面上，所以至少有10个碳原子共面；故选A。状元随笔在审题时，应特别注意“可能”“不可能”“一定”“最多”“所有原子”“碳原子”等关键词和限制条件。关键能力典型空间结构(1)甲烷型：，正四面体结构。凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，其空间结构都是四面体，5个原子中最多有3个原子共平面。(2)乙烯型：，平面结构。与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。(3)苯型：，平面结构。位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线。二烃的燃烧规律例2等质量的下列各烃完全燃烧

12、时，消耗氧气最多的是()ACH4BC2H6CC3H6DC6H6答案：A状元随笔根据“消耗1molO2，需要1molC(12g)或4molH(4g)”，可知有机化合物组成中H元素的含量越高，完全燃烧时消耗氧气也越多，因此可以比较有机化合物的含氢量，从而判断等质量的烃完全燃烧时的耗氧量。甲烷是含氢量最高的有机化合物，也是等质量时完全燃烧消耗氧气最多的有机化合物。提升2在105、1.01105Pa时，取1L两种气态烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L。有下列组合的混合烃：C2H4和C3H4、CH4和C2H6、CH4和C3H4、C2H2和C3H6，其中可能符合上述要求的是(

13、)ABCD答案：B状元随笔解答此类烃及烃的含氧衍生物燃烧前后气体体积是否发生变化的题目要看清两点：一看温度，二看氢。温度在100以下，水是液态，反应后气体体积一定减小。温度在100以上，水是气态，再看氢，氢原子数大于4时。气体体积增大；小于4时，气体体积减小；等于4时，气体体积不变。2等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律氢元素的质量分数越大，消耗O2越多，产生的H2O越多；反之碳元素的质量分数越大，消耗O2越少，产生的CO2则越多。等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量取决于CxHy中(y)/(x)的值，此值越大，耗氧量越多。3最简式相同的烃燃烧时的规律最简式相同的烃不论以何种比例混合，只要混合物总

14、质量一定，完全燃烧后生成的CO2和H2O及耗氧量一定。三加聚反应产物的书写和反应单体的判断合成橡胶就是根据以上原理生产的。(1)以为单体生产氯丁橡胶，试写出该反应的化学方程式：_。(2)1，3丁二烯(CH2=CHCH=CH2)和苯乙烯()按物质的量之比为11加聚，可生产丁苯橡胶，试写出丁苯橡胶的结构简式：_。提升3(1)丁苯橡胶有许多优良的物理化学性能，在工业生产中具有广泛的应用。丁苯橡胶的结构简式为写出形成丁苯橡胶的各单体的结构简式：_、_(可不填满，也可补充)。CH2=CHCH=CH2(2)人造羊毛在许多方面比天然羊毛更优良，其中存在如下结构的有机物：，则合成它的有机物为_、_、_(可不填

15、满，也可补充)。CH2=CHCNCH2=CHCOOCH3。状元随笔1.单烯烃加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，n写后面”。2二烯烃单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，n写后面”。3含有一个双键的几种单体加聚时，“双键打开，中间相连，添上括号，n写后面”。2加聚反应单体的判断方法(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体为一种，将两个半键闭合即可。(2)凡链节主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的高聚物，其单体为两种，在正中央划线断开，然后将两个半键闭合即可。如的单体为CH3CH=CHCH3和CH3CH=CH2。(3)凡链节主链中只有碳原

16、子，并存在碳碳双键结构的高聚物，其规律是“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，然后将两个半键闭合，即将单双键互换。如的单体是。学考评价学考评价1下列叙述正确的是()A煤中含有的苯和甲苯可通过煤的干馏来制得B丁烷(C4H10)的一氯代物的同分异构体有4种C煤的气化和液化均属于物理变化D某有机化合物完全燃烧后，生成CO2和H2O，说明该有机化合物中一定含有C、H、O三种元素答案：B解析：煤是由无机物和有机化合物组成的复杂混合物，通过干馏可得到苯、甲苯、二甲苯等有机化合物，故A错误。分子式为C4H10的烷烃为丁烷，丁烷存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体，正丁烷(CH3CH2CH2CH3)有2种氢

17、原子，所以其一氯代物有2种；异丁烷(CH3CH(CH3)CH3)也有2种氢原子，其一氯代物也有2种，所以丁烷的一氯代物的同分异构体总共有4种，故B正确。煤的气化和液化都存在新物质生成，属于化学变化，故C错误。有机化合物完全燃烧后生成CO2和H2O，则该有机化合物中一定含有C、H两种元素，可能含有氧元素，故D错误。2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()苯不能使酸性KMnO4溶液褪色；苯中碳碳键的键长均相等；苯能在一定条件下跟H2发生加成反应生成环己烷；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，但不因化学变化而使溴水褪色。ABCD答案：C3

18、有机化合物的分离和提纯是有机化学研究的重要内容，用括号中的试剂除去下列各物质中的少量杂质，其中正确的是()A苯中的甲苯(溴水)B四氯化碳中的乙醇(水)C甲烷中的乙烯(酸性KMnO4溶液)D溴苯中的溴(水)答案：B解析：苯和甲苯都是有机溶剂，溴水中的溴单质易溶于苯和甲苯，且苯和甲苯均不与溴水反应，因此溴水无法除去苯中的甲苯，A错误；乙醇极易溶于水，四氯化碳不溶于水，因此水能除去四氯化碳中的乙醇，B正确；乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2，产生新的杂质，C错误；溴易溶于溴苯，除去溴苯中的溴可先加入NaOH溶液，然后水洗，D错误。4下列关于苯的叙述正确的是()A反应为取代反应，有机产物与水混合浮在

19、上层B反应为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟C反应为取代反应，有机产物是一种烃D反应中1mol苯最多与3molH2发生加成反应，因为每个苯分子含有三个碳碳双键答案：B5(双选)下列说法中正确的是()答案：AB料的有机化合物是()ABCD答案：D7M是一种新型可生物降解的高分子材料，主要用于制造可降解纤维、塑料和医用材料，其水解最终产物为N。燃烧9.0g的N只产生CO2和H2O，且质量分别为13.2g和5.4g，实验测得N在标准状况下的蒸气密度为4.02gL1；N分子中四种氢原子的个数比为1113。(1)写出N的分子式：_。(2)写出N的结构简式：_，写出N在催化剂条件下发生缩聚反应合成M的化学方程式：_。C3H6O3