专题8 第一单元 第3课时 煤的综合利用 苯（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册（苏教版2019）

第3课时　煤的综合利用　苯 课程内容标准 学业质量水平 1.认识苯分子的结构对苯性质的影响。 2．能运用化学符号正确表示苯的组成和反应。 3．能运用结构模型描述或解释苯的性质。 1. 能说明物质的组成、官能团和微粒间作用力的差异对物质性质的影响。(水平1) 2．能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表征。(水平1) [对应学生用书P75] 一、煤的综合利用 1．煤的组成：煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物。煤中含量最高的元素是碳，其次是氢和氧，另外还有少量的硫、磷、氮等元素。 2．煤的综合利用 3．发展方向 (1)煤焦工艺改造以清洁能源产业要求为目标，探索清洁高效的气体燃烧技术和提升能源利用效率，实现污染气体零排放和CO2低排放，建构清洁高效的煤干馏工艺过程。 (2)新型煤化工向煤炭—能源化工一体化方向转型，以生产清洁能源和可替代石油化工的产品为主，促进煤化工的绿色发展。 二、苯 1．物理性质 苯是一种无色、有特殊气味的液态烃，密度比水小，不溶于水，具有较强的挥发性。 2．化学性质 (1)氧化反应 ①苯具有可燃性，完全燃烧生成二氧化碳和水。但苯在空气中不易燃烧完全，燃烧时火焰明亮伴有浓烟。 ②苯很难被强氧化剂氧化，在一般情况下不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 (2)取代反应 用浓硫酸作催化剂，苯在50～60 ℃时与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯。反应的化学方程式为 1．巧判断(对的画“√”，错的画“×”)。 (1)苯是以石油为原料进行加工获得的一种重要化工原料(×) (2)苯分子中含有6个完全相同的碳碳键(√) (3)苯与溴水混合振荡后静置，溴水层褪色，证明苯分子中含有碳碳双键(×) (4)苯中含碳碳双键，所以苯能与H2发生加成反应(×) (5)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯不能发生氧化反应(×) (6)苯、浓硫酸和浓硝酸共热可制硝基苯(√) (7)可用溴水除去混在苯中的己烯(×) (8)用水可以鉴别苯、酒精和溴苯(√) 2．下列关于苯的叙述正确的是(　　) A．反应①在常温下不能进行 B．反应②不发生，但是液体仍有分层现象，紫色液体在下层 C．反应③为加成反应，产物是无色液体 D．反应④能发生，从而证明苯分子具有单、双键交替结构 B　[在溴化铁作催化剂的条件下，苯与液溴在常温下能够发生取代反应，A项错误；苯不溶于水，密度小于水，所以苯与酸性高锰酸钾溶液混合后分层，苯在上层，高锰酸钾溶液在下层，下层为紫色，故B项正确；反应③为取代反应，即苯的硝化反应，故C错误；苯中没有碳碳双键存在，故D项错误。] 3．由于我国煤的储藏量比石油和天然气丰富，能源消费以煤为主。将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，效率又不高，因而国家大力提倡煤的综合利用。“煤变油”的原理之一是先将煤与水蒸气在高温下制得水煤气(CO和H2)，再以水煤气为原料催化合成甲醇或烃类等液态能源。 (1)用CO和H2合成甲醇(CH3OH)的化学方程式是___________________________。 (2)用CO和H2合成烃(CnHm)的化学方程式是__________________________。 (3)将煤气化和液化的优点是____________________________________________。 解析　根据题目所给信息，结合化学反应前后原子守恒写出化学方程式；将煤气化或液化的优点是清洁和高效。 答案　(1)CO＋2H2CH3OH　 (2)nCO＋H2CnHm＋nH2O (3)使煤变成清洁能源，提高煤的利用效率 [对应学生用书P76] 学习任务　探究苯的结构与性质 苯在1825年就被发现了，此后几十年间，人们一直无法确定它的分子结构。所有的证据都表明苯分子非常对称，但大家实在难以想象6个碳原子和6个氢原子怎么能够完全对称地排列，形成稳定的分子。1864年冬季的某一天，德国化学家凯库勒坐在壁炉前打瞌睡，梦见原子和分子们在一起跳舞，一条碳原子链像蛇一样咬住自己的尾巴，在他眼前旋转。猛然惊醒之后，凯库勒明白了苯分子是一个环——就是现在我们在教科书中看到的那个六角形的圈圈。 1. 是同一种物质还是互为同分异构体？ 提示　它们都是苯的结构简式，表示同一种物质。 2．苯的邻位二氯代物只有一种结构，能说明苯分子中的6个碳碳键完全相同，而不是以单、双键交替的形式存在吗？ 提示　可以。若苯分子为单、双键交替的结构，则其邻位二氯代物有两种结构：，若苯分子中的6个碳碳键完全相同，则其邻位二氯代物只有一种结构。故邻位二氯代物只有一种结构，可以说明苯分子中的6个碳碳键完全相同而不是以单、双键交替的形式存在。 3．苯的特殊结构决定了其化学性质的特殊性。苯的硝化反应属于哪种反应类型？反应中浓硫酸有何作用？选择哪种加热方式更好？ 提示　苯的硝化反