内容正文:
第3课时 煤的综合利用 苯
学习目标
核心素养
1.认识煤综合利用的意义。
2.会书写苯的分子式、结构式、结构简式,知道苯分子中碳碳键的特殊性。
3.知道苯能够发生取代反应、加成反应,并会书写相应的化学方程式。
1.宏观辨识和微观探析
能从元素、原子、分子角度认识乙苯的组成、结构、性质的变化,形成“结构决定性质”的观念。
2.证据推理与模型认知
通过苯的结构特点,推测可能具有的性质。
知识点一 煤的综合利用
1.煤的组成
2.煤的综合利用
[思考探究]
1.煤的气化和液化是物理变化还是化学变化?
提示 化学变化。
2.煤干馏得到的产品有哪些?煤干馏时为什么要隔绝空气?
提示 煤干馏得到的产品主要有焦炭、煤焦油、粗苯、焦炉气、粗氨水等。煤干馏时若有空气,则煤会燃烧。
3.煤经过怎样的步骤获得苯、甲苯、二甲苯等有机物?
提示 煤经过干馏得到煤焦油、粗苯,煤焦油、粗苯经过分馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物。
[归纳提升]
1.煤的干馏、气化、液化的比较
干馏
气化
液化
原理
将煤隔绝空气加强热使其分解的过程
把煤中的有机物转化成可燃性气体的过程
把煤转化为液体燃料的过程
反应
条件
隔绝空气加强热
高温下与水蒸气作用
高温、高压、催化剂
产品
焦炭、煤焦油、粗苯、粗氨水、焦炉气等
H2、CO、CH4
液体燃料
2.“五气”的成分与来源
1.下列关于煤的说法正确的是( )
A.煤中含有碳,可看作是无机化合物
B.煤加强热使其分解的过程称为煤的干馏
C.煤中含有苯,可看作是有机化合物
D.焦炭是煤干馏的一种重要产品
解析 煤是由无机化合物和有机化合物组成的复杂的混合物;煤隔绝空气加强热使之分解称为干馏;干馏过程中发生复杂的物理、化学变化,生成煤焦油和焦炭等重要产品。
答案 D
2.把下列各物质的制取、加工方法或反应类型填写在各题后的括号中。
(1)煤―→焦炭( )
(2)煤焦油―→苯( )
(3)石蜡―→汽油( )
(4)煤―→水煤气( )
(5)石油―→汽油、煤油、柴油( )
解析 (1)煤干馏可得到焦炭;(2)煤焦油是苯与其他芳香烃组成的混合物,可利用分馏法从中获取苯;(3)石蜡是由相对分子质量大的固态烃和液态烃组成的混合物,可利用裂化方法制得汽油;(4)将煤气化可得到水煤气;(5)将石油分馏可得到汽油、煤油、柴油等轻质油。
答案 (1)煤的干馏 (2)分馏 (3)催化裂化
(4)煤的气化 (5)石油的分馏
知识点二 苯的分子结构
1.组成与结构
分子式
结构式
结构简式
分子模型
__C6H6__
2.结构特点
(1)苯分子为__平面正六边__形结构,分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。
(2)6个碳碳键完全相同,是一种介于__碳碳单键__和__碳碳双键__之间的特殊共价键。
[特别提醒] 苯的凯库勒式为,不能认为苯分子是单双键交替结构。
[思考探究]
1.苯能使溴水层褪色,能否说明苯分子结构中含有碳碳双键?
提示 不能;原因是苯能萃取溴水中的溴而使溴水层褪色,而不是苯与溴发生化学反应。
2.苯的结构简式为,苯分子结构中是否含有典型的碳碳双键或碳碳单键?如何通过实验证明?
提示 不含碳碳双键或碳碳单键。苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子结构中不存在碳碳双键。
3.苯分子为平面形分子,若其分子中的一个氢原子被溴原子取代后得到溴苯(),溴苯分子中的所有原子是否处于同一平面上?
提示 处于同一平面上。
[归纳提升]
1.苯分子结构的特殊性归纳
2.苯分子中不存在单、双键交替结构的实验设计
操作
现象
结论
将1滴管苯与1滴管溴的四氯化碳溶液混合于试管中,振荡,静置
溴的四氯化碳溶液不褪色
苯与溴的四氯化碳溶液不反应,苯分子中不存在碳碳双键
将1滴管苯与1滴管酸性高锰酸钾溶液混合于试管中,振荡,静置
液体分为两层,上层为无色,下层为紫色
苯不溶于水,也不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,苯分子中不存在碳碳双键
1.下列说法错误的是( )
A.苯环的6个碳碳键都相同
B.苯分子是平面正六边形结构
C.苯分子中C===C和C—C交替出现
D.苯可萃取溴水中的溴
解析 苯分子中的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的共价键,6个化学键完全相同,A正确,C错误;苯分子为平面正六边形结构,B正确;苯是一种常用的萃取剂,D正确。
答案 C
2.如图是网络热传的“苯宝宝表情包”,它是由苯及其衍生物配以相应的文字组成的。下列关于苯的说法正确的是( )
A.苯通常是无色、有特殊气味的气体
B.苯环中含有单双键交替的化学键
C.苯环上12个原子都在同一平面内
D.苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析 苯通常