高中化學 313煤的綜合利用苯課件 蘇教版必修2

1、第三課時煤的綜合利用苯第三課時煤的綜合利用苯1煤的組成煤的組成煤是由煤是由 和和 組成的復雜混合物。煤組成的復雜混合物。煤的元素組成主要是的元素組成主要是 ，還含有少量的，還含有少量的 、 、S、P、N等元素。等元素。2煤的綜合利用煤的綜合利用煤的綜合利用主要是通過煤的煤的綜合利用主要是通過煤的 、 和和 ，獲得潔凈，獲得潔凈的的 和多種化工原料。和多種化工原料。篤學一篤學一 煤的綜合利用煤的綜合利用有機物化合物有機物化合物無機物化合物無機物化合物CHO氣化氣化液化液化干餾干餾燃料燃料(1)煤的干餾煤的干餾煤的干餾是將煤煤的干餾是將煤 加強熱使其發(fā)生復雜的變化，得到加強熱使其發(fā)生復雜的變化，得

2、到 、 、 、粗氨水、粗苯等產品。、粗氨水、粗苯等產品。(3)煤的液化煤的液化煤的液化是將煤轉化為煤的液化是將煤轉化為 的過程。的過程。直接液化：使煤與直接液化：使煤與 作用生成液體燃料。作用生成液體燃料。間接液化：使煤間接液化：使煤先氣化為先氣化為 和和 ，再經過催化合成液體燃料。，再經過催化合成液體燃料。隔絕空氣隔絕空氣焦炭焦炭煤焦油煤焦油焦爐煤氣焦爐煤氣可燃性氣體可燃性氣體COH2液體燃料液體燃料氫氣氫氣COH21來源：來源：苯苯是從是從 中分離出的一種重要的化工原料。中分離出的一種重要的化工原料。2組成與結構組成與結構 (1)表表示方法：示方法：篤學二篤學二 苯苯煤焦油煤焦油化學式化學

3、式結構式結構式結構簡式結構簡式球棍模型球棍模型比例模型比例模型C6H6(2)結構特點：在苯分子中，六個碳原子連接成結構特點：在苯分子中，六個碳原子連接成 ，每個碳原子分別結合一個氫原子，分子中六個碳原子和六個氫原每個碳原子分別結合一個氫原子，分子中六個碳原子和六個氫原子完全等價。子完全等價。 碳碳單鍵和碳碳雙鍵的交替結構，苯分子碳碳單鍵和碳碳雙鍵的交替結構，苯分子中碳原子間的化學鍵是一種介于中碳原子間的化學鍵是一種介于 之間的特殊共價鍵。之間的特殊共價鍵。平面正六邊形平面正六邊形不存在不存在單鍵和雙鍵單鍵和雙鍵3物理性質物理性質顏色顏色 氣味氣味 狀態(tài)狀態(tài) 毒性毒性 是否易是否易揮發(fā)揮發(fā) 密度

4、密度(與與水相比水相比) 在水中的在水中的溶解度溶解度 無色無色有特殊氣味有特殊氣味液體液體有毒有毒易揮發(fā)易揮發(fā)小小 難溶難溶 不能不能 1概念：概念：有有機化合物分子中的機化合物分子中的 常稱為基團。常稱為基團。2常見的基團：常見的基團：甲甲基基 ，乙基，乙基 ，苯基，苯基 ，硝，硝基基 ，羥基，羥基 ，羧基，羧基 。篤學三篤學三 基團基團原子團原子團CH3C2H5C6H5NO2OHCOOH【慎思慎思1】 煤煤的綜合利用有什么重要意義？的綜合利用有什么重要意義？提示提示(1)減少了煤燃燒產生的減少了煤燃燒產生的SO2、氮的氧化物、碳的氧化、氮的氧化物、碳的氧化物和煙塵等污染物的排放。物和煙塵

5、等污染物的排放。(2)提高了煤燃燒的熱效率。煤的提高了煤燃燒的熱效率。煤的氣化、液化就是使煤變成清潔能源的有效途徑，煤的燃燒效氣化、液化就是使煤變成清潔能源的有效途徑，煤的燃燒效率也得以提高。率也得以提高。(3)提取了煤中的化學原料。在加工煤炭以及提取了煤中的化學原料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的過程中，對產生的煤灰、煤渣、廢氣、廢液使用煤作燃料的過程中，對產生的煤灰、煤渣、廢氣、廢液等都加以合理的處理和利用，做到既消除污染又保護環(huán)境。等都加以合理的處理和利用，做到既消除污染又保護環(huán)境?！旧魉忌魉?】 蒸餾蒸餾、分餾和干餾有什么區(qū)別和聯(lián)系？、分餾和干餾有什么區(qū)別和聯(lián)系？提示提示蒸餾：把液體加熱

6、到沸騰變?yōu)檎魵?，再使蒸氣冷卻凝蒸餾：把液體加熱到沸騰變?yōu)檎魵?，再使蒸氣冷卻凝結成液體的操作。蒸餾可使混合物中沸點較低的組分揮發(fā)而結成液體的操作。蒸餾可使混合物中沸點較低的組分揮發(fā)而達到使混合物分離或除雜質的目的。分餾：對多組分混合物達到使混合物分離或除雜質的目的。分餾：對多組分混合物在控溫下先后、連續(xù)進行的兩次或多次蒸餾。分餾可使多組在控溫下先后、連續(xù)進行的兩次或多次蒸餾。分餾可使多組分混合物在一個完整的操作過程中分離為兩種或多種餾分而分混合物在一個完整的操作過程中分離為兩種或多種餾分而達到混合物分離或除雜質的目的。干餾：把固態(tài)混合物達到混合物分離或除雜質的目的。干餾：把固態(tài)混合物(如煤、如煤

7、、木材木材)隔絕空氣加強熱使其分解的過程叫做干餾。蒸餾與分餾隔絕空氣加強熱使其分解的過程叫做干餾。蒸餾與分餾同屬物理變化，干餾過程往往發(fā)生復雜的物理、化學變化。同屬物理變化，干餾過程往往發(fā)生復雜的物理、化學變化?！旧魉忌魉?】 鄰鄰二甲苯二甲苯 和和 是同分異構體嗎？是同分異構體嗎？提示提示不是，因為苯環(huán)中碳碳之間是相同的化學鍵，所以為不是，因為苯環(huán)中碳碳之間是相同的化學鍵，所以為同一種物質。同一種物質?！旧魉忌魉?】 苯苯不能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水因發(fā)生化學變化而不能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水因發(fā)生化學變化而褪色說明苯的結構有何特點？褪色說明苯的結構有何特點？提示提示苯環(huán)苯環(huán) 結構中不存在碳

8、碳單、雙鍵的交替結構，是一結構中不存在碳碳單、雙鍵的交替結構，是一種介于單鍵和雙鍵之間的一種獨特的共價鍵。種介于單鍵和雙鍵之間的一種獨特的共價鍵。【慎思慎思5】 思思考制取硝基苯的實驗中如何配制混酸？考制取硝基苯的實驗中如何配制混酸？提示提示將濃硫酸慢慢注入濃硝酸中，并不斷攪拌或振蕩。將濃硫酸慢慢注入濃硝酸中，并不斷攪拌或振蕩。煤的綜合利用煤的綜合利用 3煤的干餾煤的干餾(1)定義：將煤隔絕空氣加強熱使它分解生成焦炭、煤焦油、定義：將煤隔絕空氣加強熱使它分解生成焦炭、煤焦油、粗氨水、焦爐氣的過程，叫煤的干餾。煤的干餾屬于化學變粗氨水、焦爐氣的過程，叫煤的干餾。煤的干餾屬于化學變化。化。(2)從

9、煤焦油中可以分離得到苯、甲苯、二甲苯等有機物。從煤焦油中可以分離得到苯、甲苯、二甲苯等有機物。(3)焦爐氣主要成分是氫氣和甲烷，它屬于高熱值燃氣。焦爐氣主要成分是氫氣和甲烷，它屬于高熱值燃氣。【例例1】下列下列說法錯誤的是說法錯誤的是()。A煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物B利用煤的加工手段，可以從煤中獲得燃料油利用煤的加工手段，可以從煤中獲得燃料油C石油中含有石油中含有C5C11的烷烴，可以通過石油分餾得到汽油的烷烴，可以通過石油分餾得到汽油D煤中含苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把苯和甲煤中含苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把苯和甲苯從煤中分

10、離出來苯從煤中分離出來解析解析煤是混合物，煤是混合物，A項正確；煤液化的目的就是獲得燃料項正確；煤液化的目的就是獲得燃料油，油，B項正確；石油分餾可以得到汽油，項正確；石油分餾可以得到汽油，C項正確；煤中不含項正確；煤中不含有苯和甲苯，煤經高溫干餾可得到苯和甲苯，有苯和甲苯，煤經高溫干餾可得到苯和甲苯，D項錯誤。項錯誤。答案答案D考查學生掌握煤綜合利用的情況，使學生能理解煤的氣化、液化考查學生掌握煤綜合利用的情況，使學生能理解煤的氣化、液化和干餾都是化學變化，熟悉每種方法可以得到的產品。和干餾都是化學變化，熟悉每種方法可以得到的產品?！倔w驗體驗1】下列下列不屬于煤的綜合利用的主要方法的是不屬于

11、煤的綜合利用的主要方法的是()。A氣化氣化 B液化液化 C分餾分餾 D干餾干餾解析解析石油煉制過程中有分餾，煤的綜合利用主要有氣化、石油煉制過程中有分餾，煤的綜合利用主要有氣化、液化和干餾，選擇液化和干餾，選擇C項。項。答案答案C1苯的分子結構苯的分子結構苯苯分子是平面正六邊形結構，六個碳原子和六個氫原子位于分子是平面正六邊形結構，六個碳原子和六個氫原子位于同一平面上。分子中不存在碳碳單鍵，也不存在碳碳雙鍵，同一平面上。分子中不存在碳碳單鍵，也不存在碳碳雙鍵，而是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的共價鍵。下列事實可而是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的共價鍵。下列事實可以作為證據(jù)：以作為證據(jù)：(1)苯

12、分子中苯分子中6個碳原子之間的鍵完全相同個碳原子之間的鍵完全相同(鍵長相等鍵長相等)。 (2)苯不能使酸性苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。溶液褪色。(3)苯在苯在FeBr3存在的條件下同液溴發(fā)生取代反應。存在的條件下同液溴發(fā)生取代反應。 (4) 和和 為同一種物質。為同一種物質。苯的結構與化學性質苯的結構與化學性質 3四類烴的結構和性質比較四類烴的結構和性質比較甲烷甲烷 乙烯乙烯 乙炔乙炔 苯苯 分子式分子式 CH4 C2H4 C2H2 C6H6 碳碳鍵類型碳碳鍵類型 CCC CCC特殊共價鍵特殊共價鍵 結構簡式結構簡式 CH4 CH2 CH2 CHCH 球棍模型球棍模型 分子構型分子構型 立

13、體立體 平面平面 直線直線 平面平面 燃燒現(xiàn)象燃燒現(xiàn)象 淡藍色火焰淡藍色火焰 火焰明亮火焰明亮有黑煙有黑煙 火焰明亮火焰明亮有濃煙有濃煙 火焰明亮火焰明亮有濃煙有濃煙 與酸性高錳酸鉀與酸性高錳酸鉀溶液反應溶液反應 不反應不反應 反應反應 反應反應 不反應不反應 與氫氣反應與氫氣反應 不反應不反應 反應反應 反應反應 反應反應 與溴水反應與溴水反應 不反應不反應 反應反應 反應反應 不反應不反應(萃取萃取)與液溴反應與液溴反應 光照下取代光照下取代 加成加成 加成加成 鐵催化下鐵催化下取代取代 【例例2】下列下列關于苯的說法中，正確的是關于苯的說法中，正確的是()。A苯的分子式是苯的分子式是C6

14、H6，不能使酸性，不能使酸性KMnO4溶液褪色，屬于溶液褪色，屬于飽和烴飽和烴B從苯的凱庫勒式看，分子中含有雙鍵，所以屬于烯烴從苯的凱庫勒式看，分子中含有雙鍵，所以屬于烯烴C在催化劑作用下，苯與液溴反應生成溴苯，發(fā)生加成反在催化劑作用下，苯與液溴反應生成溴苯，發(fā)生加成反應應D苯分子為平面正六邊形結構，苯分子為平面正六邊形結構，6個碳原子之間的鍵完全相個碳原子之間的鍵完全相同同解析解析苯中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的特殊共價鍵，苯中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的特殊共價鍵，仍屬于不飽和烴；溴苯的生成是苯和液溴發(fā)生取代反應。仍屬于不飽和烴；溴苯的生成是苯和液溴發(fā)生取代反應。答案答案D讓學生能對苯

15、的結構有深刻的認識，以及理解苯與溴、硝酸等物讓學生能對苯的結構有深刻的認識，以及理解苯與溴、硝酸等物質的取代反應。質的取代反應?！倔w驗體驗2】下列下列說法正確的是說法正確的是()。A相等物質的量乙烯與苯充分燃燒耗氧的量相等相等物質的量乙烯與苯充分燃燒耗氧的量相等B乙烯可使乙烯可使KMnO4褪色，故乙烯與甲烷的混合氣體可通過褪色，故乙烯與甲烷的混合氣體可通過 KMnO4溶液而分離溶液而分離C苯使苯使KMnO4溶液、溴水都能褪色，發(fā)生的都是氧化反應溶液、溴水都能褪色，發(fā)生的都是氧化反應D 等質量的苯和乙炔，充分燃燒，耗氧量相等等質量的苯和乙炔，充分燃燒，耗氧量相等解析解析1 mol乙烯耗氧量為乙烯耗氧量為3 mol，1 mol苯耗氧量為苯耗氧量為7.5 mol，故苯耗氧多，故苯耗氧多，A錯；乙烯可與錯；乙烯可與KMnO4反應，但是被反應，但是被氧化生成氧化生成CO2，從而使，從而使CH4中混有中混有CO2雜質，雜質，B錯；苯不與錯；苯不與KMnO4反應，使溴水褪色屬于萃取，反應，使