煤的干馏苯

苯的分子式为C6H6,是一种高度不饱和烃。分子为平面正六边形结构,
分子中的6个碳碳键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的
独特的键。
(2)性质对结构特殊性的体现。 ①苯不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,由此可知苯在化学性质上与烯 烃有很大差别。 ②苯在催化剂(Fe)作用下与液溴发生取代反应,说明苯具有类似烷烃 的性质。 ③苯又能与H2在催化剂作用下发生加成反应,说明苯具有烯烃的性质。 总之,苯易发生取代反应,能发生加成反应,难被氧化,其化学性质不 同于烷烃、烯烃。
二、烃的燃烧规律总结 典题探究：1.(2015·济南高一检测)常温常压下,a体积的下列几种 气态烃的混合物与足量氧气混合点燃爆炸,恢复到原来状态时,体积共 缩小了2a体积,则该混合烃的组合可能是( ①CH4 ②C 2H 4 ③C 2H 6 ④C 3H 4 ⑤C 3H 6 ) ⑥C 3H 8 D.①④⑥
x
①质量相同、含氢质量分数较大的烃,燃烧时耗氧量较多、生成二氧 化碳量较少、生成水量较多。 ②最简式相同的烃,不论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定, 完全燃烧后的耗氧量、生成二氧化碳的量、生成水的量也一定。
【警示】气态烃燃烧前后体积变化
在分析烃燃烧前后体积的变化时,一定要注意水(H2O)的状态,只有在
【补偿训练】下列有关变化是由加成反应引起的是( A.点燃苯,产生明亮而带有浓烟的火焰 B.苯与浓硫酸和浓硝酸混合液加热制得硝基苯 C.在镍作催化剂的条件下,苯与H2反应生成环己烷 D.苯中加溴水振荡,溴水层褪色
)
【解析】选C。A为氧化反应,B为取代反应,D为萃取(物理过程),C由 C6H6生成C6H12为加成反应。
A.①②③
B.①③⑤
C.①②④
【解题指南】解答本题需注意以下两点：
(1)能正确书写烃的燃烧通式。
(2)注意常温常压下物质的聚集状态。
【解析】选C。本题考查有机物燃烧的化学方程式,并根据方程式进行
计算。例如,CH4+2O2
CO2+2H2O,常温常压下水是液态,当CH4为a体
积时,消耗O2为2a体积,产生CO2为a体积,气体体积共减少2a体积,依此
【典题训练】(2015·哈尔滨高一检测)下列关于苯与乙烯的说法正确 的是( )
A.都能与酸性KMnO4溶液反应 B.等物质的量燃烧时苯消耗氧气多 C.都能与溴水发生加成反应 D.苯分子内所有原子共平面,分子内一个氢原子被甲基取代后,所有原 子共平面
【解题指南】解答本题需注意以下两点：
(1)要清楚苯和乙烯的结构。
【解析】选C。甲苯、乙烷都不能使溴的四氯化碳溶液褪色 ,丙烯和乙 烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色,但乙烯不能在光照下与溴发生取代 反应,故答案为C。
6.(LK必修2·P75改编)下列物质完全燃烧后,生成的二氧化碳的物质
的量是生成的水的物质的量的两倍的是(
A.酒精 B.苯 C.乙烷
)
D.丙烯(C3H6)
2 4 4
当y>4时,Δ V>0,即体积增大； 当y=4时,Δ V=0,即体积不变； 当y<4时,Δ V<0,即体积减小。
3.烃燃烧时耗氧量n(O2)、生成二氧化碳量n(CO2)、生成水量n(H2O)
的比较：
(1)烃CxHy燃烧时
n(O2)=(x+ y )
4
n(CO2)=x n(H2O)= y
2
(2)质量相同的烃CxHy(转换成 CH y )燃烧时
____________________________________。
②甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液发生取代反应的化学方程式为
______________________________________________________。
【微点拨】苯不能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色也可
(填“相同”或“不同”),是 单键和双键 之间的 一种介于___________
独特的共价键
2.物理性质。
无色 、有_________ 特殊气味 、有___ 毒 的_____, 液体 密度比水___,___ 小 难溶 苯是一种_____
低 当温度低于5.5℃时,苯就会凝结成无色的_____ 晶体 。 于水,熔、沸点___, 3.化学性质： (1)稳定性。 溴的四氯化碳 溶液发生加成反应而使其褪色,也不能被_____ 酸性 不能与_____________ KMnO4溶液 氧化而使其褪色。 _________
而使苯具有一些特殊的化学性质：易取代、难氧化、能加成。
根据以上三个信息思考：
(1)甲烷、乙烯、苯的结构的区别是什么?
(2)甲烷、乙烯、苯的性质各是什么?
【归纳总结】 甲烷
分子式 结构简式 空间构型 碳碳键 CH4 CH4 正四面体 单键
乙烯
C 2H 4 CH2＝CH2 平面结构 双键
苯
C6H6
平面正六边形 介于单键和双键之间独
(5)苯可用于萃取溴水中的溴。(
)
分析：√。苯与水互不相溶,又是良好的有机溶剂,溴在苯中的溶解度 较大,所以可以用苯萃取溴水中的溴。
2.下列有关化学用语正确的是( A.乙烯的结构式为C2H4 B.丁烷的结构简式为CH3(CH2)2CH3 C.四氯化碳的电子式为
)
D.苯的分子式为
【解析】选B。A项,C2H4是乙烯的分子式；C项,每个氯原子周围少6个 电子；D项,苯的分子式为C6H6。
(2)可燃性。
明亮 而带有_____ 浓烟 的火焰。 ①现象：燃烧时产生_____ 含碳量 很大,苯不易_________ 完全燃烧 。 ②原因：苯中_______
点燃 2C H +15O 12CO2+6H2O 。 6 6 2 ③化学方程式：___________________________
(3)取代反应(硝化反应)。 ①苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液发生取代反应的化学方程式为
以证明苯分子中不含碳碳双键。
4.用途： 化工 原料,广泛用于生产合成橡胶、合成纤维、塑料、 (1)一种重要的_____ 农药、医药、染料、香料等。
有机溶剂 。 (2)常用作_________
【自我小测】 1.思考辨析： (1)煤的干馏和石油的分馏都是物理变化。( )
分析：×。石油的分馏是物理变化,而煤的干馏过程中发生复杂的物 理和化学变化。 (2)苯分子中含有碳碳单键,该键稳定,不易发生反应。( )
【对点训练】 (2015·延边高一检测)下列现象因发生取代反应而产生的是( A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 B.将苯加入溴水中,振荡后水层接近无色 C.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失 D.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色 【解析】选C。A项是乙烯与溴发生加成反应。B项是苯萃取溴水中的 溴单质。D项是乙烯被酸性KMnO4溶液氧化。 )
类推,②减少2a体积；③减少2.5a体积；④减少2a体积；⑤减少2.5a
体积；⑥减少3a体积,所以C项正确。
2.下列各组烃只要总物质的量一定,不论以任何比例混合,完全燃烧 时耗氧量相同的是( A.CH4 C 2H 6 ) B.C2H4 C3H6
C.C2H2 C3H6
D.C5H10 C6H6
【解析】选D。要使任意比例混合的烃,总物质的量一定时,完全燃烧 的耗氧量相同,必须使混合物中各种烃等物质的量完全燃烧时耗氧量 相同,1 mol CxHy完全燃烧消耗(x+ y )mol氧气,C5H10与C6H6各1 mol,
煤焦油 _______
酚类、萘 沥青
焦炭 _____
碳
【微点拨】石油的分馏是物理变化过程,煤的干馏是化学变化过程。
二、苯
1.分子组成和结构：
分子式 结构式 结构简式 结构特点
正六边形 结构,所有原子 ①_________
________ C 6H 6 ____ ________ 在同一平面上；
相同 ②苯环上的碳碳键完全_____
【解析】选A。天然气、石油、煤都是重要的化石燃料 ,是不可再生资 源,但不是不能利用,而是要合理利用,因为其中含有硫元素,故为了保 护环境,应进行脱硫处理。由此可知B、C、D是正确的。A不能因为有 限就停止使用,要合理、综合、充分利用。
5.下列化合物中既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能在光照下与溴发 生取代反应的是( A.甲苯 B.乙烷 ) C.丙烯 D.乙烯
【解析】选B。有机物中的碳、氢原子个数比为1∶1时,燃烧生成的二
氧化碳的物质的量是生成的水的物质的量的两倍 ,答案选B。
一、甲烷、乙烯、苯的性质比较
思考探究：
信息一：甲烷分子中的化学键全部是单键易发生取代反应。
信息二：乙烯分子中含有碳碳双键易发生加成反应。
信息三：苯分子中的碳碳键是介于单、双键之间的一种特殊的键,因
分析：×。苯分子中不含有碳碳单键,是一种介于单键和双键之间的 独特的键。
(3)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,说明其分子中不含碳碳双键。( 分析：√。苯分子中不含有碳碳双键,可以用不能使酸性高锰酸钾溶 液褪色来证明。 (4)苯能使溴的四氯化碳溶液褪色。( )
)
分析：×。苯分子中的化学键是一种介于单键和双键之间的独特的键 , 不含有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
4
完全燃烧时都消耗7.5 mol氧气,符合条件。
【归纳总结】
1.烃的燃烧化学方程式：
不论是烷烃、烯烃还是苯,它们的组成均可用CxHy来表示,当它在
氧气或空气中完全燃烧时,其方程式可表示如下：
CxHy+(x+ y )O2
4
xCO2+ y H2O
2
2.气态烃燃烧的体积变化： 在T>100℃时,Δ V=(x+ y )-[1+(x+ y )]= y -1。
特的键
甲烷 状态 气态 安静燃烧,产 生淡蓝色火焰 不能 不能 能 不能