内容正文:
煤的综合利用
煤是有机物和无机物组成的复杂混合物,含C(主),H和O(次),S、P、N(少) 。
一、煤的综合利用
1. 煤的组成
(1)煤和碳表示的是同一种物质吗?
煤是混合物,碳是单质。
(2)煤的燃烧有什么缺点?
煤燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气(二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟雾等)、污染环境,燃烧效率低!
思考:
煤的综合利用有哪些主要方法?利用这些加工手段可以从煤中得到什么物质?
煤的干馏
煤的液化
煤的气化
焦炭、煤焦油、焦炉煤气、粗苯
氢气、一氧化碳
液态烃和有机化合物
2. 煤的综合利用
化
学
变
化
19世纪,欧洲许多国家都使用煤气照明。煤干馏得到煤气后,剩下一种油状液体(煤焦油),长时间无人问津。英国科学家法拉第对这种液体产生了浓厚的兴趣,他花了整整五年时间来蒸馏这种液体,最后在80℃左右分离得到了一种无色油状液体,这就是苯。
苯 的 发 现 史
1.苯的物理性质
无色,有特殊气味的液体,密度小于水且不溶于水(常用作萃取剂)。熔沸点较低,易挥发,苯蒸气有毒。
二、苯
2.苯的结构
法拉第发现苯以后,法国化学家日拉尔立即对苯的组
成进行测定,他发现苯仅由碳、氢两种元素组成,其中碳元
素的质量分数为92.3%。苯蒸气的相对分子质量为78,你能
确定苯的分子式吗?
苯的分子式:C6H6
根据苯的分子式,你能推测苯的结构简式吗?
实验现象:
1.苯与溴水不反应,仅萃取;
2.苯和高锰酸钾不反应
结论:苯中不存在类似烯烃的C=C键或类似炔烃的C≡C键。
凯库勒模型
1. 不能解释苯为何没有类似烯烃的性质
2. 不能解释苯的邻二取代只有一种。
这种表示方法更接近真实情况!
经过实验证明苯分子中C与C之间的距离均相等,苯分子中六个碳原子之间的键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。
(3)特点:
①苯分子具有平面正六边形结构;
②分子中的六个碳原子和六个氢原子均在同一平面内;
③苯分子中六个碳原子之间的键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。
(1) 分子式:
(2) 结构式: 结构简式: 或
C6H6
3.苯的化学性质
现象:火焰明亮,产生大量黑烟
说明:苯分子含碳量很高(与乙炔相同),因此和乙炔燃烧一样产生带浓烟的火焰。
有机物含碳量越高,越不易充分燃烧,烟越浓。
(1)氧化反应
2C6H6+15O2 12CO2+6H2O
点燃
硝基苯
苯与硝酸:
(2)取代反应
溴苯
苯与液溴:
取代反应还可以生成氯苯 ,苯磺酸
等重要化工原料。
跟氢气在催化剂存在下加热可生成环己烷:
苯易发生取代反应而难发生加成反应
(3)苯的加成反应:
分子结构
物理性质
苯
取代反应
化学性质
凯库勒式结构
凯库勒式结构的缺陷
难氧化(但可燃)
加成反应
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