8.1.3 煤的综合利用 苯-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册同步全程学习全书word（苏教版2019）

第3课时　煤的综合利用　苯 学习目标 课程标准 学业评价 知道有机化合物分子是具有空间结构的,以苯为例认识碳原子的成键特点。 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。 素养解读:(教师备用) 1.宏观辨识与微观探析:能从苯的组成元素、原子、分子角度认识其分子结构,能从宏观和微观角度探究苯的性质,培养宏观辨识与微观探析核心素养。 2.科学态度与社会责任:通过煤的干馏及苯的使用,具备安全意识和严谨的科学态度,具有节约资源、保护环境的可持续发展理念,培养科学态度与社会责任核心素养。 知识点一　煤的综合利用 1.煤的组成 2.煤的综合利用 [想一想] 石油分馏、煤的干馏均为物理变化吗? 提示:石油分馏是物理变化,煤的干馏属于化学变化。 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气体低排放,建构清洁高效的煤干馏工艺过程。 (2)新型煤化工将向煤炭—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,减轻燃煤造成的环境污染,降低对进口石油的依赖,促进煤化工的绿色发展。 煤、石油、天然气化工生产中的“三馏”“五气”比较 1. “三馏”——蒸馏、分馏、干馏比较 (1)蒸馏:利用液体混合物中的各物质的沸点不同,通过加热使沸点较低的物质先汽化,再冷凝,从而达到分离或除杂的目的,属于物理变化过程。 (2)分馏:对多组分混合物在一定温度下进行两次或多次蒸馏,属于物理变化过程。分馏和蒸馏的区别在于分馏是运用蒸馏原理,将多组分混合物通过控制不同的沸点范围使它们逐步分开的方法,如石油分馏。 (3)干馏:把固态混合物(如煤、木材等)隔绝空气加强热使其发生复杂的变化的过程,属于化学变化过程。 2.“五气”的成分与来源 1.下列有关煤的说法正确的是(　C　) A.煤的干馏、气化和液化都是物理变化 B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物 C.通过煤的干馏得到的煤焦油中可获得苯、甲苯等有机化合物 D.水煤气是通过煤的干馏得到的气体燃料 解析:煤的干馏是复杂的物理变化和化学变化,煤的气化和液化都是化学变化,A错误;煤中不含苯、甲苯等,B错误;水煤气是通过煤的气化得到的气体燃料,D错误。 2.有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是(　D　) A.煤和水煤气均是二次能源 B.煤是由多种有机物组成的混合物,内含煤焦油等成分 C.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 D.B为甲醇或乙酸时,原子利用率均达到100% 解析:煤是一次能源,故A错误;煤是由无机物和有机物组成的复杂的混合物,煤焦油是煤干馏的产物之一,不属于煤本身的成分,故B错误;①是煤的干馏,煤在隔绝空气的情况下加强热使其发生复杂的变化的过程称为煤的干馏,故C错误;甲醇(CH4O)可变为(CO)1(H2)2,乙酸(C2H4O2)可变为 (CO)2(H2)2,故D正确。 3.如图是实验室煤干馏的装置图: (1)写出图中仪器名称:a.　　　　　　。  (2)仪器d的作用是　 ,c中液体有　　　　和　　　　,其中无机物里溶有　　　　,可用　　　　　　　　检验出来。有机物可以通过　　　　的方法将其中的重要成分分离出来。  (3)e处点燃的气体主要成分有　　　　　　　　　　　　(填化学式),火焰的颜色是　 。  解析:根据煤干馏的主要产品,b中得到的应是焦炭,c中得到的应是粗氨水和煤焦油,e处点燃的应是焦炉煤气。其中粗氨水中溶有氨,呈碱性,可用酚酞试液等检验;煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯、酚类等的混合物,应用分馏的方法分离;焦炉煤气的主要成分有CH4、CO、H2、CH2CH2,燃烧时火焰呈淡蓝色。 答案:(1)酒精喷灯　 (2)盛装冷水对蒸气进行冷却　粗氨水　煤焦油　氨　酚酞试液　分馏 (3)H2、CH4、CH2CH2、CO　淡蓝色 知识点二　苯的结构与性质 1.苯的分子结构 [想一想] 苯的结构简式为或,苯分子结构中是否含有典型的碳碳双键?如何通过实验证明? 提示:不含有典型的碳碳双键。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。 2.苯的性质 (1)苯是一种无色、有特殊气味、易挥发液体,密度比水的小,不溶于水,沸点80.5 ℃,熔点5.5 ℃,是一种常用的有机溶剂。 (2)化学性质。 ①氧化反应。 a.苯可以在空气中燃烧,生成二氧化碳和水,燃烧时火焰明亮伴有浓烟。 b.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。 a.制取硝基苯: +HNO3+H2O。 b.制取