专题8 第1单元 第3课时 煤的综合利用 苯-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（苏教版2019）

第3课时　煤的综合利用　苯 [素养发展目标]　1.了解煤的气化、液化和干馏的原理及主要产物，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。 一、煤的综合利用 1．煤的组成 煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物，含量最高的元素为碳，其次是氢、氧，还有少量的硫、磷、氮等元素。 2．煤的综合利用 煤的综合利用 概念 原理及产品 应用 煤的气化 把煤转化为可燃性气体的过程 原理：C＋H2O(g)CO＋H2 产品：水煤气 制备燃料或化工原料气 煤的液化 把煤转化为液体燃料的过程 原理：煤＋H2液体燃料 CO(g)＋2H2(g) CH3OH(l) 产品：液态碳氢化合物和含氧有机化合物 制备洁净的燃料油和化工原料 煤的干馏 将煤隔绝空气加强热，使其发生复杂的变化的过程 原理：隔绝空气加强热，发生复杂反应 产品：焦炭、煤焦油、焦炉煤气、粗氨水、粗苯等 获得苯、甲苯和二甲苯等有机化合物 【即学即练】 1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×” (1)煤俗称煤炭，因此可看作碳元素形成的单质(　　) (2)煤的气化、液化均是物理变化(　　) (3)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物(　　) (4)水煤气主要成分有CH4和H2(　　) (5)在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(　　) 答案：　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 二、苯 1．组成与结构 (1)表示方法： 分子式 结构简式 球棍模型 空间填充模型 C6H6 (2)结构特点：在苯分子中，六个碳原子连接成平面正六边形，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。不存在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单键和双键之间的特殊共价键。 学生用书↓第69页 2．苯的性质 (1)物理性质 苯是一种无色有特殊气味的液体，密度比水小，不溶于水。 (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．硝化反应：在浓硫酸作用下，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。 b．苯在催化剂作用下可以和氯气、液溴发生取代反应生成及，写出反应的化学方程式：、。 c．苯和浓硫酸在加热条件下可生成，反应的化学方程式为 。 ③加成反应 在一定条件下苯能和氢气发生加成反应，生成环己烷，反应的化学方程式为。 3．苯的用途 (1)一种重要的有机化工原料，广泛用于生产合成橡胶、合成纤维、塑料、农药、医药、染料、香料等。 (2)常用作有机溶剂。 【即学即练】 2．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×” (1)苯是一种重要的化工原料，主要来源于石油(　　) (2)苯的结构简式可写成，但分子结构中不存在碳碳单键和碳碳双键(　　) (3)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中不含有碳碳双键(　　) (4)将苯加入溴水中，振荡，水层呈无色，说明苯和溴发生了加成反应(　　) (5)苯、浓硫酸和浓硝酸共热制硝基苯(　　) (6)苯中含碳碳双键，所以苯能与H2发生加成反应(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× 苯的结构与性质探究 [实验一]　向试管中滴入3～5滴苯，再加入少量水，振荡静置 [实验二]　试管中加入2 mL苯，再加入几滴酸性高锰酸钾溶液 [实验三]　试管中加入2 mL苯，再加入1 mL溴水 [实验四]　用玻璃棒蘸一些苯，在酒精灯上点燃 1．苯与H2在一定条件下的加成产物环己烷()中的所有的碳原子是否共平面？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：　环己烷中的碳原子成键情况类似于烷烃中的碳原子，故环己烷中的所有碳原子不共平面　溴苯分子中的所有原子处于同一平面上。 学生用书↓第70页 2．写出[实验一]的现象与结论。 提示：　现象：分层，上下层都为无色。 结论：苯难溶于水。 3．写出[实验二]的现象与结论。 提示：　现象：分层，上层为无色，下层为紫色。 结论：苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，苯中没有或—C≡C—。 4．写出[实验三]的现象与结论。 提示：　现象：分层，上层呈橙红色，下层接近无色。结论：苯将Br2从水中萃取出来，苯中没有或—C≡C—。 5．写出[实验四]的现象与结论。 提示：　现象：火焰明亮，并伴有浓烟。　 结论：苯中含碳量较大。 甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构与性质比较 物质 甲烷 乙烯 乙炔 苯 分子式 CH