高中化学 313煤的综合利用苯课件 苏教版必修2

1、第三课时煤的综合利用苯第三课时煤的综合利用苯1煤的组成煤的组成煤是由煤是由 和和 组成的复杂混合物。煤组成的复杂混合物。煤的元素组成主要是的元素组成主要是 ，还含有少量的，还含有少量的 、 、S、P、N等元素。等元素。2煤的综合利用煤的综合利用煤的综合利用主要是通过煤的煤的综合利用主要是通过煤的 、 和和 ，获得洁净，获得洁净的的 和多种化工原料。和多种化工原料。笃学一笃学一 煤的综合利用煤的综合利用有机物化合物有机物化合物无机物化合物无机物化合物CHO气化气化液化液化干馏干馏燃料燃料(1)煤的干馏煤的干馏煤的干馏是将煤煤的干馏是将煤 加强热使其发生复杂的变化，得到加强热使其发生复杂的变化，得

2、到 、 、 、粗氨水、粗苯等产品。、粗氨水、粗苯等产品。(3)煤的液化煤的液化煤的液化是将煤转化为煤的液化是将煤转化为 的过程。的过程。直接液化：使煤与直接液化：使煤与 作用生成液体燃料。作用生成液体燃料。间接液化：使煤间接液化：使煤先气化为先气化为 和和 ，再经过催化合成液体燃料。，再经过催化合成液体燃料。隔绝空气隔绝空气焦炭焦炭煤焦油煤焦油焦炉煤气焦炉煤气可燃性气体可燃性气体COH2液体燃料液体燃料氢气氢气COH21来源：来源：苯苯是从是从 中分离出的一种重要的化工原料。中分离出的一种重要的化工原料。2组成与结构组成与结构 (1)表表示方法：示方法：笃学二笃学二 苯苯煤焦油煤焦油化学式化学

3、式结构式结构式结构简式结构简式球棍模型球棍模型比例模型比例模型C6H6(2)结构特点：在苯分子中，六个碳原子连接成结构特点：在苯分子中，六个碳原子连接成 ，每个碳原子分别结合一个氢原子，分子中六个碳原子和六个氢原每个碳原子分别结合一个氢原子，分子中六个碳原子和六个氢原子完全等价。子完全等价。 碳碳单键和碳碳双键的交替结构，苯分子碳碳单键和碳碳双键的交替结构，苯分子中碳原子间的化学键是一种介于中碳原子间的化学键是一种介于 之间的特殊共价键。之间的特殊共价键。平面正六边形平面正六边形不存在不存在单键和双键单键和双键3物理性质物理性质颜色颜色 气味气味 状态状态 毒性毒性 是否易是否易挥发挥发 密度

4、密度(与与水相比水相比) 在水中的在水中的溶解度溶解度 无色无色有特殊气味有特殊气味液体液体有毒有毒易挥发易挥发小小 难溶难溶 不能不能 1概念：概念：有有机化合物分子中的机化合物分子中的 常称为基团。常称为基团。2常见的基团：常见的基团：甲甲基基 ，乙基，乙基 ，苯基，苯基 ，硝，硝基基 ，羟基，羟基 ，羧基，羧基 。笃学三笃学三 基团基团原子团原子团CH3C2H5C6H5NO2OHCOOH【慎思慎思1】 煤煤的综合利用有什么重要意义？的综合利用有什么重要意义？提示提示(1)减少了煤燃烧产生的减少了煤燃烧产生的SO2、氮的氧化物、碳的氧化、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物的排放。物和烟尘

5、等污染物的排放。(2)提高了煤燃烧的热效率。煤的提高了煤燃烧的热效率。煤的气化、液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效气化、液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效率也得以提高。率也得以提高。(3)提取了煤中的化学原料。在加工煤炭以及提取了煤中的化学原料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的过程中，对产生的煤灰、煤渣、废气、废液使用煤作燃料的过程中，对产生的煤灰、煤渣、废气、废液等都加以合理的处理和利用，做到既消除污染又保护环境。等都加以合理的处理和利用，做到既消除污染又保护环境。【慎思慎思2】 蒸馏蒸馏、分馏和干馏有什么区别和联系？、分馏和干馏有什么区别和联系？提示提示蒸馏：把液体加热

6、到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝蒸馏：把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作。蒸馏可使混合物中沸点较低的组分挥发而结成液体的操作。蒸馏可使混合物中沸点较低的组分挥发而达到使混合物分离或除杂质的目的。分馏：对多组分混合物达到使混合物分离或除杂质的目的。分馏：对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏。分馏可使多组在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏。分馏可使多组分混合物在一个完整的操作过程中分离为两种或多种馏分而分混合物在一个完整的操作过程中分离为两种或多种馏分而达到混合物分离或除杂质的目的。干馏：把固态混合物达到混合物分离或除杂质的目的。干馏：把固态混合物(如煤、如煤

7、、木材木材)隔绝空气加强热使其分解的过程叫做干馏。蒸馏与分馏隔绝空气加强热使其分解的过程叫做干馏。蒸馏与分馏同属物理变化，干馏过程往往发生复杂的物理、化学变化。同属物理变化，干馏过程往往发生复杂的物理、化学变化。【慎思慎思3】 邻邻二甲苯二甲苯 和和 是同分异构体吗？是同分异构体吗？提示提示不是，因为苯环中碳碳之间是相同的化学键，所以为不是，因为苯环中碳碳之间是相同的化学键，所以为同一种物质。同一种物质。【慎思慎思4】 苯苯不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水因发生化学变化而不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水因发生化学变化而褪色说明苯的结构有何特点？褪色说明苯的结构有何特点？提示提示苯环苯环 结构中不存在碳

8、碳单、双键的交替结构，是一结构中不存在碳碳单、双键的交替结构，是一种介于单键和双键之间的一种独特的共价键。种介于单键和双键之间的一种独特的共价键。【慎思慎思5】 思思考制取硝基苯的实验中如何配制混酸？考制取硝基苯的实验中如何配制混酸？提示提示将浓硫酸慢慢注入浓硝酸中，并不断搅拌或振荡。将浓硫酸慢慢注入浓硝酸中，并不断搅拌或振荡。煤的综合利用煤的综合利用 3煤的干馏煤的干馏(1)定义：将煤隔绝空气加强热使它分解生成焦炭、煤焦油、定义：将煤隔绝空气加强热使它分解生成焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气的过程，叫煤的干馏。煤的干馏属于化学变粗氨水、焦炉气的过程，叫煤的干馏。煤的干馏属于化学变化。化。(2)从

9、煤焦油中可以分离得到苯、甲苯、二甲苯等有机物。从煤焦油中可以分离得到苯、甲苯、二甲苯等有机物。(3)焦炉气主要成分是氢气和甲烷，它属于高热值燃气。焦炉气主要成分是氢气和甲烷，它属于高热值燃气。【例例1】下列下列说法错误的是说法错误的是()。A煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物B利用煤的加工手段，可以从煤中获得燃料油利用煤的加工手段，可以从煤中获得燃料油C石油中含有石油中含有C5C11的烷烃，可以通过石油分馏得到汽油的烷烃，可以通过石油分馏得到汽油D煤中含苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把苯和甲煤中含苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把苯和甲苯从煤中分

10、离出来苯从煤中分离出来解析解析煤是混合物，煤是混合物，A项正确；煤液化的目的就是获得燃料项正确；煤液化的目的就是获得燃料油，油，B项正确；石油分馏可以得到汽油，项正确；石油分馏可以得到汽油，C项正确；煤中不含项正确；煤中不含有苯和甲苯，煤经高温干馏可得到苯和甲苯，有苯和甲苯，煤经高温干馏可得到苯和甲苯，D项错误。项错误。答案答案D考查学生掌握煤综合利用的情况，使学生能理解煤的气化、液化考查学生掌握煤综合利用的情况，使学生能理解煤的气化、液化和干馏都是化学变化，熟悉每种方法可以得到的产品。和干馏都是化学变化，熟悉每种方法可以得到的产品。【体验体验1】下列下列不属于煤的综合利用的主要方法的是不属于

11、煤的综合利用的主要方法的是()。A气化气化 B液化液化 C分馏分馏 D干馏干馏解析解析石油炼制过程中有分馏，煤的综合利用主要有气化、石油炼制过程中有分馏，煤的综合利用主要有气化、液化和干馏，选择液化和干馏，选择C项。项。答案答案C1苯的分子结构苯的分子结构苯苯分子是平面正六边形结构，六个碳原子和六个氢原子位于分子是平面正六边形结构，六个碳原子和六个氢原子位于同一平面上。分子中不存在碳碳单键，也不存在碳碳双键，同一平面上。分子中不存在碳碳单键，也不存在碳碳双键，而是一种介于单键和双键之间的独特的共价键。下列事实可而是一种介于单键和双键之间的独特的共价键。下列事实可以作为证据：以作为证据：(1)苯

12、分子中苯分子中6个碳原子之间的键完全相同个碳原子之间的键完全相同(键长相等键长相等)。 (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存在的条件下同液溴发生取代反应。存在的条件下同液溴发生取代反应。 (4) 和和 为同一种物质。为同一种物质。苯的结构与化学性质苯的结构与化学性质 3四类烃的结构和性质比较四类烃的结构和性质比较甲烷甲烷 乙烯乙烯 乙炔乙炔 苯苯 分子式分子式 CH4 C2H4 C2H2 C6H6 碳碳键类型碳碳键类型 CCC CCC特殊共价键特殊共价键 结构简式结构简式 CH4 CH2 CH2 CHCH 球棍模型球棍模型 分子构型分子构型 立

13、体立体 平面平面 直线直线 平面平面 燃烧现象燃烧现象 淡蓝色火焰淡蓝色火焰 火焰明亮火焰明亮有黑烟有黑烟 火焰明亮火焰明亮有浓烟有浓烟 火焰明亮火焰明亮有浓烟有浓烟 与酸性高锰酸钾与酸性高锰酸钾溶液反应溶液反应 不反应不反应 反应反应 反应反应 不反应不反应 与氢气反应与氢气反应 不反应不反应 反应反应 反应反应 反应反应 与溴水反应与溴水反应 不反应不反应 反应反应 反应反应 不反应不反应(萃取萃取)与液溴反应与液溴反应 光照下取代光照下取代 加成加成 加成加成 铁催化下铁催化下取代取代 【例例2】下列下列关于苯的说法中，正确的是关于苯的说法中，正确的是()。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，属于溶液褪色，属于饱和烃饱和烃B从苯的凯库勒式看，分子中含有双键，所以属于烯烃从苯的凯库勒式看，分子中含有双键，所以属于烯烃C在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生加成反在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生加成反应应D苯分子为平面正六边形结构，苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的键完全相个碳原子之间的键完全相同同解析解析苯中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键，苯中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键，仍属于不饱和烃；溴苯的生成是苯和液溴发生取代反应。仍属于不饱和烃；溴苯的生成是苯和液溴发生取代反应。答案答案D让学生能对苯

15、的结构有深刻的认识，以及理解苯与溴、硝酸等物让学生能对苯的结构有深刻的认识，以及理解苯与溴、硝酸等物质的取代反应。质的取代反应。【体验体验2】下列下列说法正确的是说法正确的是()。A相等物质的量乙烯与苯充分燃烧耗氧的量相等相等物质的量乙烯与苯充分燃烧耗氧的量相等B乙烯可使乙烯可使KMnO4褪色，故乙烯与甲烷的混合气体可通过褪色，故乙烯与甲烷的混合气体可通过 KMnO4溶液而分离溶液而分离C苯使苯使KMnO4溶液、溴水都能褪色，发生的都是氧化反应溶液、溴水都能褪色，发生的都是氧化反应D 等质量的苯和乙炔，充分燃烧，耗氧量相等等质量的苯和乙炔，充分燃烧，耗氧量相等解析解析1 mol乙烯耗氧量为乙烯耗氧量为3 mol，1 mol苯耗氧量为苯耗氧量为7.5 mol，故苯耗氧多，故苯耗氧多，A错；乙烯可与错；乙烯可与KMnO4反应，但是被反应，但是被氧化生成氧化生成CO2，从而使，从而使CH4中混有中混有CO2杂质，杂质，B错；苯不与错；苯不与KMnO4反应，使溴水褪色属于萃取，反应，使