2018-2019版高中化学_第3章 重要的有机化合物 3.2.2 煤的干馏 苯课件 鲁科版必修2

第2课时煤的干馏苯 自主阅读 自主检测 一 煤的干馏1 煤的组成 2 煤的干馏 1 定义 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程 2 主要产物及用途 自主阅读 自主检测 煤的干馏属于化学变化 因为在煤干馏的过程中生成了许多新的物质 而石油的分馏是物理变化 只是应用了各种物质沸点的不同进行分离 自主阅读 自主检测 二 苯1 苯的组成和结构 2 物理性质 自主阅读 自主检测 3 化学性质 1 稳定性 苯不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其退色 也不能被酸性KMnO4溶液氧化而使其退色 2 可燃性 燃烧时产生明亮而带有浓烟的火焰 完全燃烧的化学方程式为2C6H6 15O212CO2 6H2O 3 取代反应 苯与浓硝酸发生取代反应的化学方程式为 甲苯与硝酸发生取代反应的化学方程式为 自主阅读 自主检测 4 用途苯是一种重要的有机化工原料 广泛用于生产合成橡胶 合成纤维 塑料 农药 医药 染料 香料等 另外 苯也常用作有机溶剂 自主阅读 自主检测 1 有关煤的叙述不正确的是 A 煤是工业上获得苯 甲苯 二甲苯的一种重要来源B 煤的干馏过程属于物理变化C 煤是由多种有机物和无机物组成的混合物D 煤主要含有碳 氢元素 还含有少量的氮 硫 氧等元素解析 煤的干馏过程属于化学变化 煤是混合物 答案 B 自主阅读 自主检测 2 如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置 下列有关叙述错误的是 A 图示实验中发生了化学变化B 实验后水溶液的pH 7 液体Y是黑色黏稠的煤焦油 上层X是粗苯等C 气体Z易燃 可以还原氧化铜D 液体Y是一种纯净物答案 D 自主阅读 自主检测 3 关于苯分子结构的叙述正确的是 A 含有三个碳碳双键和三个碳碳单键B 分子中6个碳碳键完全相同C 所有碳原子都在同一平面上 氢原子不在该平面上D 每两个键之间的夹角都为60 解析 苯是对称的六元环 是由6个相同的介于碳碳双键和碳碳单键之间的独特的键形成的 每两个键之间的夹角均为120 C6H6分子中12个原子在同一平面上 答案 B 自主阅读 自主检测 4 下列关于苯的说法中不正确的是 A 苯分子中含有碳氢单键 故能发生取代反应B 苯分子中含有碳碳单键 该键稳定 不易发生反应C 苯的挥发性与其沸点低是分不开的D 苯不能使酸性KMnO4溶液退色 说明其分子中不含碳碳双键解析 苯分子中碳与碳之间的键是介于单 双键之间的一种独特的键 既不是单键 也不是双键 苯不能使酸性KMnO4溶液退色也充分说明了其分子中不含碳碳双键 苯环上的氢原子是以单键的形式连在碳原子上的 能被其他原子或原子团取代 凡易挥发的物质都是沸点低的物质 答案 B 自主阅读 自主检测 5 苯的密度比水的 把苯倒入盛有水的试管中 振荡静置 发现 而且溶于水 若在上述试管中加入少量碘水振荡 静置 又发现 说明苯是很好的剂 答案 小液体分层 且苯在上层 水在下层难碘水层退色 苯层呈紫红色萃取 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 探究点三 通过煤的干馏可以得到很多重要的有机化工原料 下图为煤的干馏示意图 讨论探究1 煤干馏需要的条件是什么 2 有人认为煤中含有焦炭 煤焦油和炉煤气 通过干馏将其分离 你认为这种观点正确吗 煤的干馏 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 探究点三 探究提示 1 煤干馏的条件有 一是要隔绝空气 为了防止煤在空气中燃烧 二是要加强热 2 这种观点不正确 煤是由无机物和有机物组成的复杂的混合物 但是并不含有焦炭 煤焦油和炉煤气 这些物质是通过隔绝空气加强热使复杂的物质分解生成的 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 探究点三 蒸馏 分馏 干馏的区别与联系 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 探究点三 理解煤的干馏这一概念 要注意以下几点 1 隔绝空气 这是煤的干馏的先决条件 否则 强热条件下煤会燃烧生成CO2和H2O等物质 2 煤的干馏是化学变化 煤在干馏过程中生成许多新的物质 如苯 萘 蒽等 发生的是化学变化 是分解反应 3 煤中不含苯 萘 蒽等物质 煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物 苯 萘 蒽等物质是煤分解的产物煤焦油中含有的 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 探究点三 例题1 如图是实验室干馏煤的装置图 回答下列问题 1 反应完毕后 试管A中剩下的灰黑色固体是 试管B中液体分两层 上层为澄清 透明的水溶液 能使酚酞变红 是 下层的黑色黏稠物是 写出其中的成分与HNO3反应的化学方程式 2个 2 C处点燃的气体在工业上叫 其主要成分是 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 探究点三 解析 煤干馏得到固体焦炭 炉煤气 煤焦油 炉煤气经降温可分离成焦炉气 粗氨水 粗苯 该实验中 留在试管里的灰黑色固体就是焦炭 其他干馏成分以气体的形式进入试管B中 在试管B中 降温 粗苯和煤焦油成为黏稠液体 位于试管下方 气体液化形成粗氨水 位于试管上方 还有不液化的气体 主要成分是H2 CH4 CO C2H4 这是焦炉气 由导管导出点燃 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 探究点三 答案 1 焦炭粗氨水粗苯和煤焦油 2 焦炉气H2 CO CH4 C2H4 规律方法点拨干馏 分馏 蒸馏是中学阶段需要掌握的涉及化学工业的操作 干馏 分馏通常用于产物的分离或加工 蒸馏通常用于混合物的提纯或除杂 另外 除干馏发生化学变化外 其他两种操作均发生物理变化 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 探究点三 成功体验1下列关于煤的干馏的叙述中 正确的是 煤加强热而分解的过程 煤干馏的目的是得到冶金用的优质焦炭 煤的干馏和石油的分馏的本质区别是 干馏是化学变化而分馏是物理变化 工业上苯 甲苯等原料可由煤干馏得到 其存在于煤干馏所得的焦炉气中A B C D 解析 干馏要在隔绝空气的条件下进行 错 煤干馏的主要产物是焦炭 同时得到焦炉气 煤焦油等物质 正确 煤干馏时发生了分解反应 是化学变化 而分馏仅仅是利用沸点不同而分开液体混合物中的各成分 是物理变化 正确 苯和甲苯主要存在于煤焦油中 答案 C 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 苯的结构和性质苯是一种非常重要的有机化工原料 也常常用作有机溶剂 以下是三个关于苯的性质的实验 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 讨论探究1 结合苯的物理性质和化学性质分析上述实验的现象 2 从实验结果分析苯分子中是否含有碳碳双键 探究提示 1 1 液体分层 下层为紫色 上层为无色 2 苯与四氯化碳互溶 溶液呈红棕色 3 苯与水互不相溶 且溴在苯中的溶解度比在水中的溶解度大得多 故苯将溴从溴水中萃取出来 液体分层 上层为红棕色 下层近于无色 2 苯不能像乙烯一样能够使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液退色 说明苯分子中并不含碳碳双键 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 1 苯的分子结构特点 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 2 苯的化学性质特点 1 苯不能使酸性高锰酸钾溶液退色 由此可知苯在化学性质上与烯烃有很大的差别 2 苯与溴水不能发生加成反应 但与H2在催化剂作用下可发生加成反应 说明苯具有不饱和烃的性质 3 苯在催化剂 浓硫酸 的作用下与浓硝酸发生取代反应 苯的硝化反应应注意 温度必须控制在55 60 故采用水浴加热 硝基苯为无色有苦杏仁味的油状液体 密度比水的大 有毒 甲苯 也可与浓硝酸和浓硫酸的混合物发生取代反应 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 例题2 下列关于苯的说法中 正确的是 A 苯的分子式为C6H6 不能使酸性KMnO4溶液退色 属于饱和烃B 从苯的凯库勒式看 分子中含有碳碳双键 所以属于烯烃C 在浓硫酸作用下 苯与浓硝酸反应生成硝基苯 发生了加成反应D 苯分子为平面正六边形结构 6个碳原子之间的键完全相同解析 比较C6H6与C6H14 己烷 可知 苯不属于饱和烃 凯库勒提出的苯分子内含有碳碳双键的认识是不够科学的 但由于习惯的原因 人们对苯分子结构的凯库勒式一直沿用至今 与HNO3反应生成和H2O 该反应是取代反应 答案 D 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 规律方法点拨相对于烷烃 如CH3 CH3 分子结构和烯烃 如CH2CH2 分子结构而言 苯分子结构具有特殊性 苯分子结构的特殊性决定了它化学性质的特殊性 苯的分子结构 化学性质的特殊性又是客观存在的 是自然规律的组成部分 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 成功体验2与甲烷 乙烯相比 苯的独特性质具体来说是 A 难氧化 易加成 难取代B 易取代 能加成 难氧化C 易氧化 易加成 难取代D 因是单双键交替结构 故易加成为环己烷解析 在50 60 条件下 苯能跟混酸 浓硫酸与浓硝酸混合而成 发生取代反应 反应较易进行 在加热加压并有催化剂存在时 苯能跟H2发生加成反应 但不能跟溴水发生加成反应 也就是说 苯的加成反应能进行 但较难 苯很难被氧化 燃烧除外 不能使酸性KMnO4溶液退色 答案 B 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 烃是一种只含碳 氢两种元素的简单的有机化合物 在空气中充分燃烧只生成二氧化碳和水两种产物 烃分子中的含碳量越高 燃烧时火焰越明亮 还有未完全氧化的碳单质 形成黑烟 讨论探究1 甲烷 乙烯和苯的燃烧现象相同吗 2 试写出烃的燃烧通式 3 根据烃的燃烧通式分析100 以上时燃烧前后气体体积不变的烃的分子式有何特点 烃的燃烧规律应用 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 探究提示 1 三种物质燃烧现象不同 甲烷是淡蓝色火焰 乙烯和苯燃烧是明亮的火焰 乙烯燃烧伴随有黑烟 苯燃烧伴随有浓烟生成 当y 4时 V 0 体积不变 当y 4时 V 0 体积增大 当y 4时 V 0 体积减小 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 对应分子式为CxHy的烃 1 比较两种质量相等的烃的燃烧情况 分析值越大 耗O2越多 生成的H2O越多 生成的CO2越少 2 比较两种物质的量相等的烃的燃烧情况 值越大 耗O2量越多 x值越大 生成CO2越多 y越大 生成H2O越多 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 例题3 下列有关烃燃烧的说法正确的是 A 等质量的C3H8比CH4完全燃烧时耗O2多B C2H4完全燃烧前后气体的总物质的量不变C 苯燃烧时产生的烟比乙烯浓是因为苯的含碳量高D 某烃完全燃烧后的气体通过盛有碱石灰的干燥管 干燥管增重的质量是产生的水蒸气的质量解析 质量相同 氢元素质量分数较高的烃燃烧时耗氧量大 A项不正确 C2H4完全燃烧前后生成气体的总物质的量在100 以上时不变 B项不正确 烃完全燃烧后的气体通过盛有碱石灰的干燥管 增重的质量是水蒸气和二氧化碳的质量 D项不正确 答案 C 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 规律方法点拨烃的燃烧规律 1 反应温度高于100 时 分子式为CxH4的烃燃烧前后气体体积不变 2 等质量的烃燃烧时 含氢量高的烃耗氧量大 3 等物质的量的烃CxHy燃烧时 数值大的烃耗氧量大 4 含碳量越高的烃 燃烧时生成的黑烟越浓 探究点一 探究点二 探究点三 情景引入 知识点拨 典例引领 成功体验3下列关于甲烷 乙烯 苯三种烃的比较中 正确的是 A 只有甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液退色B 在空气中分别完全燃烧等质量的甲烷 乙烯 苯三种烃 苯消耗的氧气最多C 除甲烷外 其余两种分子内所有原子都共平面D 甲烷和苯属于饱和烃 乙烯是不饱和烃解析 苯不能使酸性高锰酸钾溶液退色 A项错误 等质量的甲烷 乙烯 苯三种烃完全燃烧时甲烷消耗氧气最多 B项错误 苯属于不饱和烃 D项错误 甲烷是正四面体形分子 乙烯 苯是平面形分子 C项正确 答案 C 1234 1 下列各组混合物 可以用分液漏斗分离的是 A 苯和水B 酒精和溴水C 苯和四氯化碳D 水和NaCl溶液解析 互不相溶的两种液体 静置分层 可用分液法分离 答案 A 1234 2 下列有关苯与乙烯的比较中 正确的是 A 两者分子中所有原子都在同一平面上B 都能被酸性高锰酸钾溶液氧化C 都能与溴水反应使溴水退色D 等物质的量的苯和乙烯完全燃烧时 乙烯耗氧多解析 苯 乙烯均为平面形结构 A正确 苯一般情况下不能与酸性KMnO4溶液 溴水发生反应 B C错误 苯的分子式为C6H6 乙烯分子式为C2H4 故等物质的量的苯与乙烯完全燃烧时 苯耗氧多 答案 A 1234 3 下列物质中 在一定条件下既能发生加成反应 又能发生取代反应 但不能使酸性KMnO4溶液退色的是 A 甲烷B 苯C 乙烯D 乙烷解析 甲烷和乙烷都属于烷烃 只能发生取代反应 不能发生加成反应 也不能使酸性KMnO4溶液退色 乙烯能发生加成反应 不易发生取代反应 能使酸性KMnO4溶液退色 而苯既能发生取代反应 又能发生加成反应 但不能使酸性KMnO4溶液退色 答案 B 1234