高中化学 第四册 第十一章 认识碳氢化合物的多样性 11.3 煤化工和乙炔课件 沪科版.ppt

11 3煤化工和乙炔 一 煤和煤化工 一 煤的形成 煤是一种矿物燃料 是由远古时代植物经过漫长复杂的变化而转变成的固体可燃物 植物 泥炭 腐蚀泥 褐煤 烟煤 无烟煤 煤是植物死亡后 在细菌的作用下逐渐变成黑色或褐色的有机物质 经过日积月累 形成一层厚厚的泥炭 随着地壳的变迁 这些泥炭被深深地埋在地下 在与空气完全隔绝的条件下 由于水分减少再加上地热和高压的作用 经过极其漫长的岁月之后 当时的泥炭就变成了今天的煤 煤的分类 根据煤化程度将煤分为 泥煤 褐煤 烟煤和无烟煤四类 泥煤 褐煤 无烟煤 1 元素组成 主要含碳 还含少量的氢 氮 硫 氧以及微量的硅 铝 钙 铁等元素 2 物质组成 化学成分 煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物 二 煤的成分 木炭 焦炭等是碳的不纯单质 煤是有机物和无机物组成的复杂混合物 思考 煤和炭都是黑色固体 可燃 那么煤是不是就是炭呢 2 煤的干馏 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程 叫煤的干馏 三 煤的综合利用 1 煤的气化 煤在氧气不足的情况下部分氧化 使煤中的有机物转化为h2 ch4 co等气体物质 煤的综合利用有煤的气化 煤的干馏 煤的液化 气体燃料 城市管道煤气 煤的干馏产品 焦炭 煤焦油 粗氨水 焦炉气 用于冶金 电石 合成氨造气 燃料等 芳香烃的传统来源 主要含h2 ch4 还含co co2 c2h4等 可得氨水和铵盐 用于生产氮肥 一 乙炔的分子组成和结构 空间结构 直线型 c2h2 三 乙炔 键角1800 c c的键能和键长并不是c c的三倍 也不是c c和c c之和 说明叁键中有二个键不稳定 容易断裂 有一个键较稳定 二 乙炔的实验室制法 电石 cac2 和水 1 药品 cac2 2h2o ch ch ca oh 2 q 2 原理 3 装置 固 液 气 能不能用启普发生器制取乙炔 不用启普发生器制取乙炔的原因 碳化钙与水反应剧烈 放热 容易使启普发生器炸裂 反应产物中有糊状ca oh 2 它能进入发生器底部 使发生器失去作用 使用分液漏斗而不使用长颈漏斗的原因 长颈漏斗不能控制水的用量 生成的ca oh 2微溶于水 易堵塞长颈漏斗下端管口 3 反应装置 水 电石 说明 用 分液漏斗 代替 长颈漏斗 控制流量 用 饱和食盐水 代替 水 减缓反应速率 制取时在导气管口附近塞入少量棉花 防止产生的泡沫涌入导管 所制乙炔气体有 臭味 固 液 气 4 收集 排水集气法 5 净化 产生h2s ph3等杂质气体 naoh溶液或硫酸铜溶液 饱和食盐水 6 干燥 浓硫酸 无水氯化钙 容器中放电石几块 滴水 将产生气体通入酸性高锰酸钾溶液和溴水中 最后再将气体点燃 演示实验 该烃燃烧时产生大量黑烟 火焰明亮 该烃可使酸性kmno4溶液和溴水褪色 现象 三 乙炔的物理性质 乙炔俗称电石气 纯净的乙炔是无色 无臭的气体 密度是1 16g l s t p 比空气稍轻 微溶于水 易溶于有机溶剂 由电石生成的乙炔因混有h2s ph3等杂质而有 臭味 四 乙炔的化学性质 1 氧化反应 a 燃烧 放出大量的热 乙炔在氧气里燃烧时产生的火焰叫氧炔焰 温度达30000c以上 用于切割和焊接金属 注意 乙炔跟空气的混合物遇火会发生爆炸 在生产和使用乙炔时 必须注意安全 b 使酸性kmno4溶液褪色 2 加成反应 a 使溴水褪色 1 2 二溴乙烯 1 1 2 2 四溴乙烷 注意 叁键中有两根键较易断裂 反应时分步断裂 分步加成 制聚乙烯塑料 制备塑料 b 与h2 hcl等加成 ch2 ch2 ch ch h2 催化剂 ch2 ch2 h2 催化剂 ch3 ch3 ch2 chcl ch ch hcl 催化剂 nch2 ch cl 高温 高压 催化剂 ch2 ch cl n 3 加聚反应 聚乙炔 聚氯乙烯 五 乙炔的用途 1 乙炔是一种重要的基本有机原料 可以用来制备氯乙烯 聚氯乙烯等 2 乙炔燃烧时产生的氧炔焰可用来切割或焊接金属 小结 1 定义 2 官能团 3 通式 cnh2n 2 n 2 同二烯烃 4 通性 四 炔烃 氧化 加成 加聚 碳碳叁键 分子中含有碳碳三键的链烃叫做炔烃 1 物理性质 随着碳原子数的增多 沸点逐渐升高 液态时的密度逐渐增加 c小于等于4时为气态 2 化学性质 与乙炔相似 1 下列说法错误的是 a 乙烷 乙烯 乙炔完全燃烧时生成二氧化碳和水b 乙炔分子里的所有原子处在一条直线上c 电石必须防潮密封干燥保存d 实验室制取乙炔需要广口瓶 分液漏斗和酒精灯 d 2 某气态烃0 5mol能与1molhcl氯化氢完全加成 加成产物分子上的氢原子又可被3molcl2取代 则气态烃可能是 a ch chb ch2 ch2c ch c ch3d ch2 c ch3 ch3 c 分析 据题意1mol该烃能与2molhcl加成 说明该烃中含有一个叁键或二个双键 加成后产物1mol又能被6molcl2取代 故说明加成后的产物有6molh 原烃分子中含有4molh原子 故答案为c 实验比较 乙烷 乙烯 乙炔 乙炔在氧气里燃烧产生的氧炔焰可用来切割或焊接金属 聚氯乙烯产品 聚氯乙烯薄膜 1 生产中为什么常用氧炔焰来切割或焊接金属 而不用氧烷焰或氧烯焰呢 请观察分析下面的热化学方程式 你发现了什么问题 ch4 气 2o2 气 co2 气 2h2o 液 890kjch3 ch3 气 7 2o2 气 2co2 气 3h2o 液 1561kjch2 ch2 气 3o2 气 2co2 气 2h2o 液 1411kjch ch 气 5 2o2 气 2co2 气 h2o 液 1300kj 开拓思考 我们发现 等物质的量的乙烷 乙烯和乙炔完全燃烧的后 乙炔所消耗的氧气的物质的量最少 生成水的物质的量也最少 因此