2015-2016学年高一化学人教版必修2导学案：第3章 第2节 来自石油和煤的两种基本化工原料

93第二节来自石油和煤的两种基本化工原料第1课时乙烯【学习目标】1.了解烯烃的概念。2.了解乙烯的物理性质，掌握其化学性质。3.掌握乙烯的分子结构，初步体会其结构特点对性质的影响。4.认识加成反应的特点，会书写乙烯发生加成反应的化学方程式。5.了解乙烯的用途。【自主学习】一、烯烃1.不饱和烃与烯烃2.烯烃的实验探究(1)实验操作(2)实验现象B处：溶液________________。C处：溶液_______________。D处：点燃时_________________。(3)实验结论①在炽热碎瓷片的作用下，石蜡油分解产生了能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液________的气态产物。②气态产物中含有与烷烃性质不同的烃，实际是________________的混合物。[议一议]判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)烃CH2CH2CH2的分子式为C3H6，符合通式CnH2n，故该分子属于烯烃()94(2)某无色气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，该气体一定是烯烃()(3)某无色气体能使溴水褪色，该气体可能是烯烃()二、乙烯1.组成和结构2.物理性质颜色状态气味水溶性密度3.化学性质(1)氧化反应①燃烧：C2H4＋3O2――→点燃_______________________________________________________。现象：火焰________，伴有________，放出大量热。②使________________________________(紫色)褪色。(2)加成反应________________________________________________________________________的反应。乙烯可与________________________________________等物质发生加成反应。CH2===CH2＋Br2―→________________________(乙烯可使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)；CH2===CH2＋H2――→催化剂_________________________________________________________；CH2===CH2＋HCl――→催化剂_______________________________________________________；CH2===CH2＋H2O――→催化剂______________________________________________________。(3)加聚反应：nCH2===CH2――→催化剂CH2—CH2(聚乙烯)。点拨制取氯乙烷时若用乙烷和Cl2的取代反应得到的是混合物，副产物太多，生成物不纯，若乙烯和HCl的加成反应可制得较纯净的氯乙烷，产物单一。4.用途(1)重要化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等；95(2)可作水果____________。[议一议]如何区分甲烷和乙烯？甲烷中有乙烯如何除去？【难点突破】一、乙烯的结构和性质例1以下是两种有机物的球棍模型：代表H原子，代表C原子，请回答下列问题：(1)Ⅰ、Ⅱ的分子式________、________。(2)说出Ⅰ、Ⅱ结构上的两点差异：①____________________；②_____________________。归纳总结1.乙烯分子的结构特点2.有机物分子中原子的共面情况乙烯中的一个氢原子被其他原子或原子团代替后，只有与碳碳双键两端的碳原子直接相连的原子才与原有的原子共平面，如丙烯的—CH3中的碳原子一定在原平面上，而3个氢原子中至多可以有1个在原平面上。变式训练1由乙烯推测丙烯的结构或性质，正确的是()A.分子中3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.分子中共价键的夹角均为120°D.分子中共价键数为8，其中有一个碳碳双键96例2下列说法错误的是()A.无论是乙烯与Br2的加成反应，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与分子内含有碳碳双键有关B.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼归纳总结乙烷和乙烯结构和性质的比较分子式C2H6C2H4分子结构结构式碳碳键的类别碳碳单键碳碳双键分子内各原子的相对位置C、H不全在一个平面内6个原子全在一个平面内性质相同点(都能燃烧)2C2H6＋7O2――→点燃4CO2＋6H2OC2H4＋3O2――→点燃2CO2＋2H2O不同点特征性质C2H6＋Cl2――→光C2H5Cl＋HClCH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br酸性KMnO4不褪色褪色溴水不褪色褪色变式训练2既可以用来鉴别乙烷与乙烯，又可以用来除去乙烷中的乙烯以得到纯净乙烷的方法是()A.通过足量的NaOH溶液B.通过足量的溴水C.在Ni催化、加热条件下通入H2D.通过足量的酸性KMnO4溶液二、重要的有机反应类型——加成反应和取代反应例3下列各反应中属于加成反应的是()①CH2===CH2＋H2O――→一定条件CH3CH2OH97②H2＋Cl2=====光2HCl④CH3—CH3＋2Cl2――→光CH2Cl—CH2Cl＋2HClA.①③B.②③C.①④D.②③归纳总结取代反应与加成反应比较名称比较取代反应加成反应概念有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应有机物分子中不饱和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反应前后分子数目一般相等减少反应特点取而代之有进有出加之而成有进无出取代反应和加成反应是两类重要的有机反应，饱和烃的特征反应是取代反应，不饱和烃的特征反应是加成反应。变式训练3下列反应中能够说明烯烃具有不饱和结构的是()A.燃烧B.取代反应C.加成反应D.分解反应【当堂过关】1.下列物质属于不饱和烃的是()C.CH2===CH—CH3D.C8H182.下列关于乙烯的叙述中，不正确的是()A.乙烯的化学性质比乙烷活泼B.乙烯燃烧时，火焰明亮，同时伴有黑烟C.乙烯可作香蕉等水果的催熟剂D.乙烯双键中的一个键可以断裂，容易发生加成反应和取代反应983.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是()A.乙烯分子里碳氢个数比为1∶2B.乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，且1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色4.下列过程中发生了加成反应的是()A.C2H4使酸性高锰酸钾溶液褪色B.C2H4使溴的CCl4溶液褪色C.C2H4燃烧生成二氧化碳和水D.CH4和Cl2的混合气体在光照条件下逐渐褪色5.氯乙烷是一种重要的化工产品。以下两个反应均可得到氯乙烷：①CH3CH3＋Cl2―→CH3CH2Cl＋HCl②CH2===CH2＋HCl――→催化剂△CH3CH2Cl(1)①属于__________反应；②属于__________反应。A.加成B.取代C.氧化(2)你认为采用哪个方案合理？为什么？第2课时苯【学习目标】1.了解苯的物理性质及重要用途。992.掌握苯分子的结构特点。3.掌握苯的化学性质。【自主学习】一、苯的分子结构1.组成与结构分子模型分子式结构式结构简式2.结构特点(1)苯分子为平面________________结构。(2)分子中6个碳原子和6个氢原子____________。(3)6个碳碳键________________，是一种介于____________________________________之间的独特的化学键。[议一议]如何证明苯的分子结构中碳碳键不是单双键交替？二、苯的性质1.物理性质颜色：________；气味：有________气味；状态：________；毒性：________；在水中的溶解性：________于水；密度：(与水相比)比水____。是一种重要的有机溶剂。2.化学性质由于苯分子中，碳原子间是一种介于____________________________________之间的独特的键，因而苯兼有____烃和____烃的性质。(1)氧化反应苯________使酸性高锰酸钾溶液褪色，但能够燃烧，燃烧时发生__________________火焰。燃烧的化学方程式为__________________________________。(2)取代反应100①与溴的反应反应的化学方程式为__________________________________________________________。②硝化反应反应的化学方程式为__________________________________________________________。(3)加成反应在一定条件下，苯可以和H2发生加成反应，反应的化学方程式为______________________。提醒制取溴苯时应用液溴而不是溴水。3.苯的同系物甲苯的分子式________，结构简式________________________________________________，二甲苯的分子式__________，二甲苯有三种同分异构体，分别为邻二甲苯________________，间二甲苯__________________，对二甲苯___________________________________________。甲苯和二甲苯都可发生上述类似的________反应和________反应。[议一议](1)如何证明苯与溴单质发生的是取代反应，而不是加成反应？(2)苯与溴的取代产物溴苯为无色、不溶于水且比水重的油状液体，而实际实验中得到的溴苯因溶有溴而呈黄褐色，如何提纯得到无色的溴苯？【难点突破】一、苯及其他烃的共面问题例1下列有机分子中，所有的原子不可能在同一个平面上的是()101归纳总结1.典型空间结构(1)甲烷型：正四面体→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：CC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。2.单键可以旋转，双键不能旋转对于一些复杂的有机物分子结构，要解剖成若干个基本单元，由整体到局部，然后再回到整体。每一个基本单元的空间构型都要搞清楚，有时凭借局部即可判断整体。在拼接或组合时要注意是否可以发生键的旋转。变式训练1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()二、苯的重要性质例2下列关于苯的说法中正确的是()102A.苯与H2在一定条件下的加成产物环己烷()中，所有碳原子在同一平面上B.表示苯的分子结构，其中含有碳碳双键，因此苯的性质跟烯烃相同C.苯的分子式是C6H6，苯分子中的碳原子远没有饱和，因此能与溴水发生加成反应而使之褪色D.苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键，因此苯可以发生取代反应和加成反应归纳总结苯与甲烷、乙烯的结构和典型性质的比较物质甲烷乙烯苯结构特点正四面体平面四边形平面正六边形与Br2反应Br2试剂溴蒸气溴水或溴的CCl4溶液液溴反应条件光照无FeBr3反应类型取代加成取代氧化反应酸性KMnO4溶液不能使酸性KMnO4溶液褪色能使酸性KMnO4溶液褪色不能使酸性KMnO4溶液褪色燃烧燃烧时火焰呈淡蓝色燃烧时火焰明亮，带黑烟燃烧时火焰明亮，带浓烟鉴别不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色不能和Br2反应，但能萃取溴水中的溴，不能使酸性KMnO4溶液褪色变式训练2苯与乙烯相比较，下列叙述正确的是()A.都可以与溴发生取代反应B.都容易发生加成反应C.乙烯易发生加成反应，苯不能发生加成反应D.乙烯易被酸性KMnO4氧化，而苯不能【当堂过关】1.在下列有机物中，能跟溴水发生加成反应，又能被酸性高锰酸钾溶液氧化的是(