高考化学 总复习学案45 芳香烃煤

[考纲要求] 1.以苯为例，了解芳香烃的基本结构。2.掌握芳香烃中各种碳碳键、碳氢键的性质和主要化学反应。3.了解煤、石油、天然气等资源的综合利用。

知识点一 苯的结构和性质 1．苯的结构和芳香烃

苯的分子式为C 6H 6，结构简式为____________或____________，苯分子具有__结构，键与键的夹角为________；苯分子中不存在一般的碳碳双键，6个碳原子之间的键长、键能相等，是一种介于单键和双键之间的独特的键，分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物，属于芳香烃，苯是最简单的芳香烃。

2．苯的性质 (1)物理性质

苯为无色、有____________的液体，有毒，________溶于水，密度比水________，熔点仅为5.5℃。

(2)苯分子的特殊结构决定了苯兼有烷烃和烯烃的化学性质，即易取代，能加成，难氧化。 ①取代反应

卤代反应： _____________________________________________________________； 硝化反应：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 磺化反应：_____________________________________________________________。 ②加成反应：___________________________________________________________。

③氧化反应：C 6H 6＋152

O 2――→点燃

6CO 2＋3H 2O ，苯不能使酸性KMnO 4溶液褪色。

3．苯的同系物的性质

由于苯环受烃基的影响，使苯与苯的同系物有所不同。

(1)氧化反应：燃烧通式：_____________________________________，苯的同系物分子中的烃基一般可以被酸性KMnO 4溶液氧化为羧基。

(2)取代反应

知识点二 煤、石油、天然气的综合利用 1．煤的综合利用

煤是由________和少量________组成的____________，主要含有________元素，还含有少量__________、________、________、________等元素。

(1)煤的干馏

①原理：把煤________________________使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的 _______________变化过程。 ②煤的干馏产物

a ．__________，b.__________，c.________，d.________。 (2)煤的气化

将煤中的________转化为________________的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为______________________________________________________

____________________________________________________________________。 (3)煤的液化 ①________液化

煤＋氢气――→催化剂

高温液体燃料 ②________液化

煤＋水――→高温水煤气――→催化剂

高温甲醇等 2．天然气的综合利用

(1)天然气的主要成分是________，它是一种________的化石燃料，更是一种重要的化工原料。

(2)天然气与水蒸气反应制取H 2

原理：_________________________________________________________________。 3．石油的综合利用 (1)石油的成分

石油主要是由多种______________组成的混合物。所含元素以________、________为主，还有少量N 、S 、P 、O 等。

(2)石油的分馏

利用________中各组分________不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的________的过程叫做分馏。分馏是____________过程。其主要目的是得到________、______、________等轻质油。

(3)石油的裂化

①条件：催化剂催化、高温。

②过程：含碳原子较多，沸点较高的烃断裂为________________________的烃，裂化是____________过程。

③主要目的：将________转化为________。 (4)石油的裂解 ①定义

石油在更高的________下发生深度裂化，石油中的烃分子断裂成以乙烯、丙烯为主的________。

②生产目的：生产______、丙烯、甲烷等重要_______________________________。 4．三大合成材料

(1)三大合成材料是指________________________。 (2)聚合反应

合成聚乙烯的化学方程式： ______________________________________________， 单体为____________，链节为____________________，聚合度为________。

一、苯的同系物与苯在结构和性质上的异同 1．相同点

(1)分子里都含有一个苯环； (2)都符合通式C n H 2n －6(n ≥6)；

(3)燃烧时都能产生带浓烟的火焰，苯和苯的同系物燃烧反应的通式为：C n H 2n －6＋

3n －32

O 2――→点燃n CO 2＋(n －3)H 2O ；

(4)都能发生取代反应；

(5)均能发生加成反应，且1 mol 苯或苯的同系物均能与3 mol H 2加成。 2．不同点

(1)甲基对苯环的影响

①苯的同系物比苯更容易发生苯环上的取代反应，苯主要发生一元取代，而苯的同系物能发生邻、对位取代，如苯与浓H 2SO 4、浓HNO 3混合加热主要生成，甲苯与浓HNO 3、浓H 2SO 4混合加热在30℃时主要生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯两种一元取代产物；在一定条件下易生成2,4,6－三硝基甲苯(TNT)。

②苯的同系物发生卤代反应时，在光照和催化剂条件下，卤素原子取代氢的位置不同，如

(2)苯环对甲基的影响

烷烃不易被氧化，但苯环上的烷基易被氧化。

苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，用此法可鉴别苯和苯的同系物。