專題3第1單元第3課時

第3課時煤的綜合利用苯一、煤的綜合利用閱讀教材內(nèi)容，回答下列問題：1．我國大約70%的煤是直接用于燃燒，以獲得我們所需的能量，但同時會帶來大量的污染物，你知道煤直接燃燒通常產(chǎn)生哪些污染物嗎？ 答案一氧化碳，氮的氧化物，硫的氧化物，煙塵等。2．為了減少污染，提高煤的熱效率，特別是從煤中提取有價值的化工原料，現(xiàn)在采用多種方法對煤加工，進行綜合利用。對煤進行加工綜合利用的方法有哪些？ 答案煤的氣化，煤的液化和煤的干餾等。3．煤的氣化和液化的目的、方法原理有何不同？ 答案4.什么是煤的干餾？煤的干餾的主要產(chǎn)物有哪些？ 答案煤的干餾是將煤隔絕空氣加強熱，使其分解的過程。其主要產(chǎn)物有焦炭、煤焦油、粗苯、粗氨水和焦爐氣?！咀灾魉伎肌?．煤的氣化和液化都屬于物理變化嗎？ 提示不正確。煤的氣化是把煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程，煤的液化就是把煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程，在這兩個過程中，都發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化。2．煤干餾得到苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等物質(zhì)，能說明煤中含有這些物質(zhì)嗎？ 提示不能。煤中不含有這些成分，而煤干餾后得到的產(chǎn)物中含有這些物質(zhì)。3．煤的干餾與石油的分餾有什么異同？ 提示異同點干餾分餾不同點加工對象一般指煤一般指石油條件隔絕空氣加強熱先加熱后冷凝變化化學(xué)變化物理變化產(chǎn)品焦炭和煤焦油等不同沸點范圍的烴相同點所得到的產(chǎn)物均為混合物二、苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．組成與結(jié)構(gòu) (1)表示方法：C6H6 (2)結(jié)構(gòu)特點：在苯分子中，六個碳原子連接成_______________，每個碳原子分別結(jié)合一個氫原子，分子中六個碳原子和六個氫原子完全等價。__________碳碳單鍵和碳碳雙鍵的交替結(jié)構(gòu)，苯分子中碳原子間的化學(xué)鍵是一種介于_____________之間的特殊共價鍵。2．物理性質(zhì) 苯是一種_____色_____特殊氣味的_____揮發(fā)的_____體，_____溶于水，密度比水_____。_____毒，是一種重要的有機溶劑。平面正六邊形不存在單鍵和雙鍵無有易液不小有不能②在有催化劑FeBr3存在時，苯與液溴發(fā)生反應(yīng)，苯環(huán)上的氫原子被溴原子取代，生成_____，反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。溴苯 提示不是，因為苯環(huán)中六個碳碳原子之間是相同的化學(xué)鍵，所以為同一種物質(zhì)。5．苯和四氯化碳都是不溶于水的油狀液體，僅用一種試劑如何鑒別？ 提示分別取少量兩種液體，各加入一定量的水，靜置后，油狀液體在上層的為苯，油狀液體在下層的為四氯化碳。6．根據(jù)實驗室制取硝基苯實驗及原理，回答下列問題： (1)如何混合濃硫酸和濃硝酸？ (2)怎樣控制反應(yīng)溫度為50～60℃？ (3)反應(yīng)中濃硫酸的作用是什么？ 提示(1)將濃硫酸沿試管內(nèi)壁慢慢注入濃硝酸中，并不斷振蕩。 (2)在50～60℃的水中水浴加熱。 (3)濃硫酸作催化劑和吸水劑。7．苯能否發(fā)生加成反應(yīng)？請舉例說明。1．下列不屬于煤的綜合利用的是() A．將煤干餾制得煤焦油和焦炭 B．在一定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料 C．將煤變?yōu)槊猴炞魅剂?D．將煤干餾制得甲苯和乙烯 解析煤的綜合利用包括煤的干餾、煤的氣化和煤的液化。因此A、B、D三項都正確，不屬于煤的綜合利用的只有C項。 答案C2．判斷 (1)苯是一種重要的化工原料，主要苯能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)。() (3)苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明苯分子中不含有碳碳雙鍵。() (4)苯與濃硝酸的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)。() (5)苯分子結(jié)構(gòu)中含有C===C，能發(fā)生加成反應(yīng)。() 答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×【合作交流】1．水煤氣的主要成分有什么？主要化工應(yīng)用是什么？ 提示主要成分有CO和H2，可用于合成液態(tài)烴類和含氧有機物。探究一、煤的綜合利用2．煤的綜合利用有什么重要意義？ 提示(1)減少了煤燃燒產(chǎn)生的SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和煙塵等污染物的排放。(2)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，煤的燃燒效率也得以提高。(3)提取了煤中的化學(xué)原料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的過程中，對產(chǎn)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?！军c撥提升】1．煤的氣化：煤→可燃性氣體(CO、H2、CH4等)2．煤的液化：煤→液體燃料4．關(guān)鍵點提醒： (1)“三餾”——蒸餾、分餾、干餾比較 ①蒸餾：蒸餾是利用液體混合物中的各物質(zhì)的沸點不同，通過加熱使沸點較低的物質(zhì)先氣化，再冷凝從而達到分離或除雜的目的，屬于物理變化過程。②分餾：對多組分混合物在一定溫度下進行兩次或多次蒸餾，屬于物理變化過程。分餾和蒸餾的區(qū)別在于分餾是運用蒸餾原理，將多組分混合物通過控制不同的沸點范圍使它們逐步分開的方法。③干餾：把固態(tài)混合物(如煤、木材等)隔絕空氣加強熱使其分解的過程，屬于化學(xué)變化過程。(2)煤的氣化、煤的液化和煤的干餾都屬于化學(xué)變化。(3)煤本身不含苯、萘、蒽等物質(zhì)，苯、萘、蒽等物質(zhì)是煤分解的產(chǎn)物?！镜漕}例證1】煤是重要的能源和化工原料，直接燃燒既浪費資源又污染環(huán)境。某企業(yè)利用“煤粉加壓氣化制備合成氣”新技術(shù)，讓煤變成合成氣(一氧化碳及氫氣總含量≥90%)，把煤“吃干榨盡”。下列有關(guān)說法正確的是() ①煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學(xué)變化和物理變化 ②煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學(xué)變化但沒有涉及物理變化 ③該技術(shù)實現(xiàn)了煤的清潔利用 ④該技術(shù)實現(xiàn)了煤的高效利用 A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④解析煤粉的加壓氣化是將煤變成以CO和H2為主要成分的合成氣，此過程涉及了化學(xué)變化和物理變化，減少了污染，提高了煤的利用率。答案C【學(xué)以致用1】下列屬于煤的綜合利用且說法正確的是() A．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機化合物，可采用先干餾后分餾的方法分離 B．將煤干餾制得煤焦油和焦炭 C．煤的氣化和液化為物理變化 D．將煤變?yōu)槊猴炞魅剂?答案B【合作交流】3．苯不能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水因發(fā)生化學(xué)變化而褪色說明苯的結(jié)構(gòu)有何特點？ 提示苯環(huán)結(jié)構(gòu)中不存在碳碳單、雙鍵的交替結(jié)構(gòu)，是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨特的共價鍵。4．試從苯分子中化學(xué)鍵的角度，解釋其性質(zhì)與烷烴、烯烴類似的原因。 提示苯分子中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的化學(xué)鍵，故苯易發(fā)生取代反應(yīng)，能發(fā)生加成反應(yīng)，很難被酸性KMnO4溶液等強氧化劑氧化。探究二、苯的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)【點撥提升】甲烷、乙烯、乙炔、苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)比較物質(zhì)甲烷

乙烯乙炔苯氧化反應(yīng)燃燒淡藍色火焰火焰明亮，伴有黑煙火焰明亮，伴有濃煙火焰明亮，伴有濃煙酸性KMnO4溶液不反應(yīng)，不褪色反應(yīng)，褪色反應(yīng)，褪色不反應(yīng)，分層，不褪色【典題例證2】下列關(guān)于苯的說法中，正確的是() A．苯的分子式是C6H6，不能使酸性KMnO4溶液褪色，屬于飽和烴 B．從苯的凱庫勒式看，分子中含有雙鍵，所以屬于烯烴 C．在催化劑作用下，苯與液溴反應(yīng)生成溴苯，發(fā)生加成反應(yīng) D．苯分子為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，6個碳原子之間的鍵完全相同 解析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(yīng)。 答案D【學(xué)以致用2】下列說法正確的是() A．相等物質(zhì)的量乙烯與苯充分燃燒耗氧量相等 B．乙烯可使KMnO4酸性溶液褪色，故乙烯與甲烷的混合氣體可通過酸性KMnO4溶液而分離 C．苯使