高一化學(xué)學(xué)案：專(zhuān)題3第一單元化石燃料與有機(jī)化合物第3課時(shí)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第一單元化石燃料與有機(jī)化合物第3課時(shí)煤的綜合利用苯問(wèn)題導(dǎo)學(xué)一、苯分子的結(jié)構(gòu)及其化學(xué)性質(zhì)活動(dòng)與探究1對(duì)于苯分子的結(jié)構(gòu)，歷史上曾有過(guò)爭(zhēng)論：鏈狀？環(huán)狀？單雙鍵交替？已知苯的分子式：C6H6實(shí)驗(yàn)探究:（1)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論在兩支試管中各加入2mL苯，向其中一支試管中滴入幾滴酸性KMnO4溶液，向另一支試管中加入1mL溴水，振蕩后靜置,觀(guān)察發(fā)生的現(xiàn)象酸性KMnO4溶液不褪色，在______層；上層為_(kāi)_____苯不能被____________________氧化溴水分層,上層為_(kāi)_____色溶液，下層為_(kāi)_____色液體苯不與溴水反應(yīng)，溴水中的溴被苯萃取思考：苯為什么不能使酸性KMnO4溶液和溴水因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2)用玻璃棒蘸取一些苯,在酒精燈上點(diǎn)燃，觀(guān)察苯的燃燒現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：苯可燃,完全燃燒時(shí)生成______和______。苯在空氣中不易完全燃燒，燃燒時(shí)______?；瘜W(xué)方程式：________________________。遷移與應(yīng)用苯分子實(shí)際上不具有碳碳單鍵和碳碳雙鍵的簡(jiǎn)單交替結(jié)構(gòu)，可以作為證據(jù)的事實(shí)有（）①苯的間位二元取代物只有一種；②苯的鄰位二元取代物只有一種;③苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;④苯能在一定條件下與氫氣反應(yīng)生成環(huán)己烷；⑤苯分子中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)完全相等。A．①③④B．③④⑤C．②③⑤D．①③⑤1．苯的分子式是C6H6,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或。說(shuō)明：①凱庫(kù)勒式（)并不能反映苯分子的真實(shí)結(jié)構(gòu),不能認(rèn)為苯分子中含有3個(gè)碳碳雙鍵。用凱庫(kù)勒式表示苯分子的結(jié)構(gòu)是不確切的，只是由于人們的習(xí)慣而沿用至今.②苯是最簡(jiǎn)單、最基本的芳香烴。③苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式不能誤寫(xiě)成，應(yīng)寫(xiě)成或.2．苯分子中不存在單鍵和雙鍵交替結(jié)構(gòu)。證明苯分子中不存在單鍵和雙鍵交替結(jié)構(gòu)的依據(jù)有：①苯分子中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)完全相等.②苯不能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色.③和為同一種物質(zhì).④苯能與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng).3．苯的化學(xué)性質(zhì).由于苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵，使苯在一定條件下既能發(fā)生取代反應(yīng)（與烷烴類(lèi)似),又能發(fā)生加成反應(yīng)（但與烯烴有些不同）。①取代反應(yīng)（制溴苯)溴苯是無(wú)色液體，密度比水大。＋H2O②加成反應(yīng)（環(huán)己烷）③氧化反應(yīng)a．苯在空氣中燃燒發(fā)出明亮的帶有濃煙的火焰。2C6H6＋15O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))12CO2＋6H2Ob．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能因發(fā)生反應(yīng)而使溴水褪色,但苯能將溴從溴水中萃取出來(lái)。二、烴分子式的確定方法活動(dòng)與探究2為了測(cè)定一種氣態(tài)烴A的分子式，取一定量的A置于一密閉容器中燃燒，定性實(shí)驗(yàn)表明產(chǎn)物是CO、CO2和水蒸氣。學(xué)生甲、乙設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案，均認(rèn)為根據(jù)自己的方案能求出A的最簡(jiǎn)式。他們測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)如下(箭頭表示氣流的方向，實(shí)驗(yàn)前系統(tǒng)內(nèi)的空氣已排盡）：甲：燃燒產(chǎn)物eq\o（→，\s\up7（濃硫酸))增重2。52geq\o(→，\s\up7（堿石灰))增重1.30geq\o（→,\s\up7(點(diǎn)燃）)生成CO21。78g乙：燃燒產(chǎn)物eq\o（→,\s\up7(堿石灰))增重5.60geq\o（→，\s\up7(灼熱CuO））減輕0.64geq\o（→,\s\up7(澄清石灰水))增重4g試回答下列問(wèn)題.(1）根據(jù)甲、乙兩方案，你認(rèn)為哪種方案能求出A的最簡(jiǎn)式？(2）請(qǐng)根據(jù)你選擇的方案,通過(guò)計(jì)算求出A的最簡(jiǎn)式。思考與交流上題中若要確定A的分子式，是否還需要測(cè)定其他數(shù)據(jù)?并說(shuō)明原因.烴分子式的確定方法1．直接法直接求算出1mol烴中各元素原子的物質(zhì)的量即可推出烴的分子式。如果給出一定條件下烴的密度(或相對(duì)密度）以及各元素的質(zhì)量比,求算分子式的途徑為：密度（或相對(duì)密度)→摩爾質(zhì)量→1mol烴中碳、氫元素原子的物質(zhì)的量→分子式。2．最簡(jiǎn)式法根據(jù)分子式為最簡(jiǎn)式的整數(shù)倍,因此利用相對(duì)分子質(zhì)量和最簡(jiǎn)式可確定分子式。即n(C）∶n(H)＝eq\f(碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),12)∶eq\f(氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，1）＝a∶b(最簡(jiǎn)整數(shù)比)。最簡(jiǎn)式為CaHb，則分子式為（CaHb）n，n＝eq\f(M，12a＋b）（M為烴的相對(duì)分子質(zhì)量,12a＋b為最簡(jiǎn)式的式量).3．化學(xué)方程式法寫(xiě)出烴（CxHy）燃燒生成CO2和H2O的化學(xué)方程式CxHy＋（x＋eq\f（y,4）)O2eq\o（→，\s\up7（點(diǎn)燃））xCO2＋eq\f（y,2）H2O，根據(jù)化學(xué)方程式，結(jié)合已知條件可計(jì)算烴的分子式。4．原子守恒法根據(jù)烴（CxHy）燃燒的化學(xué)方程式可直接找到烴(CxHy)、CO2、H2O之間的定量關(guān)系，若1mol烴完全燃燒生成CO2和H2O的物質(zhì)的量為n(CO2)、n（H2O），則有x＝n(CO2),y＝2n（H2O）。答案：【問(wèn)題導(dǎo)學(xué)】活動(dòng)與探究1：答案：（1)下苯酸性KMnO4溶液橙紅無(wú)苯不能使溴水因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色，也不能被酸性KMnO4溶液氧化，這說(shuō)明苯分子中不存在碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。苯分子中碳原子間的化學(xué)鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊共價(jià)鍵（2）CO2H2O伴有濃煙2C6H6＋15O2eq\o（→,\s\up7(點(diǎn)燃））12CO2＋6H2O遷移與應(yīng)用：C解析：苯分子若是單、雙鍵交替結(jié)構(gòu)，則鄰位二元取代物會(huì)有兩種不同的結(jié)構(gòu)，碳碳鍵的鍵長(zhǎng)也不完全相等；存在典型的碳碳雙鍵必然能使酸性KMnO4溶液褪色,能與H2發(fā)生加成反應(yīng)。因此②③⑤能說(shuō)明苯分子中不存在碳碳雙鍵?；顒?dòng)與探究2:答案：（1)甲方案（2）eq\f（n(C）,n(H）)＝eq\f（n（CO2)＋n(CO),n(H))＝eq\f(\f(1。30g＋1。78g，44g·mol－1）,2×\f(2.52g,18g·mol－1)）＝eq\f（1，4),即最簡(jiǎn)式為CH4。解析：要確定烴的最簡(jiǎn)式，只需要計(jì)算n（C）∶n(H）即可,即只要計(jì)算eq\f（n(CO2）＋n(CO),n(H））。甲方案中先通過(guò)濃硫酸增重2.52g,即n(H2O）＝eq\f(2.52g,18g·mol－1）＝0。14mol,n(H)＝0.28mol，再通過(guò)堿石灰吸收CO21。30g,點(diǎn)燃又生成CO21。78g，這兩步中共有CO2的物質(zhì)的量為n（CO2）＝eq\f（1。30g＋1。78g,44g·mol－1）＝0。07mol，所以eq\f（n(C),n（H)