3.2.3 煤的干馏与苯 课件 2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

高中 一年级 化学 第2节　从化石燃料中获取有机化合物 第3课时　煤的干馏与苯 学业要求 核心素养对接 1.了解煤的干馏。 2.知道苯的结构和性质及在生产中的重要应用。 1.通过煤的干馏，培养科学精神与社会责任。 2.通过学习苯的结构和性质，培养宏观辨识与微观探析的素养水平。 煤的干馏与苯 亲爱的同学们，请按下暂停键，5分钟时间预习： 1.煤的干馏的定义 2.煤干馏的产物和用途 煤的干馏与苯 干馏产物 主要成分 主要用途 出 炉 煤 气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 气体燃料、化工原料 粗氨水 氨气、铵盐 氮肥 粗苯 炸药、染料、医药、农药、合成材料 煤焦油 酚类、萘 医药、染料、农药、合成材料 沥青 电极、筑路材料 焦炭 碳 冶金、燃料、合成氨 1、煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。 （1）煤干馏的主要产物及用途： 煤的干馏产品简记：一气（焦炉气）、一水（粗氨水）、 一油（煤焦油）、一固（焦炭）。 名称 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物 产物为 混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 变化 类型 化学变化 物理变化 物理变化 （2）化学中的“三馏” （3）煤的气化和液化(化学变化)： (1)煤的气化：把煤中有机物转化为可燃性气体的过程。主要化学反应：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)。 (2)煤的液化：把煤转化为液体燃料(如甲醇等)的过程。①直接液化：把煤与适当的溶剂混合后，在高温、高压下(有时还使用催化剂)，使煤与H2作用生成液体燃料。 ②间接液化：先把煤气化成H2和CO，然后再经过催化合成，得到液体燃料(如甲醇等)。 巩固双基 X X X X 谈“苯”色变 油漆所用的溶剂主要是汽油、苯、甲苯等。居室中的苯和甲苯主要来自于新漆家具和装饰材料。由油漆挥发出来的苯和甲苯通过皮肤接触或呼吸进入人体后会影响人的造血系统，引起白细胞降低。 三、煤的干馏与苯 2、苯： 苯由碳、氢两种元素组成，其中碳元素的质量分数为92.3% ，苯蒸气密度为同温、同压下氢气体密度的39倍 。 确定苯的分子式 C6H6 [解] M苯=39×2＝78 78 × 92.3% C： 12 =6 H： =6 1 78 ×(1-92.3%) 所以，苯的分子式： 研究有机物一般经过以下几个基本步骤： 分离、提纯→确定分子式→确定结构式。 问题：从苯的分子式看，它是远未达饱和的烃，那么它的结构和性质是否和不饱和烃相似？请预测苯可能的结构？ CH≡C—CH2—CH2—C≡CH、 CH2=C=CH—CH=C=CH2 CH2=CH—CH=CH—C≡CH …… 微讨论：苯的可能结构 C6H6 预测苯可能结构： 讨论:若苯分子为上述结构之一，则其应具有什么重要化学性质？可设计怎样的实验来证明？ 实验探索：在分别盛有溴水和酸性高锰酸钾溶液的试管中各加入少量苯，用力振荡，静止，观察现象。 【讨论与思考】苯可以使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色吗？溴水颜色为什么变浅？这是什么原理？ 实验内容 与酸性KMnO4溶液反应 与溴水反应 实验现象 液体分层，上层颜色为____，下层颜色为_____ 酸性KMnO4溶液____ 液体分层，上层为_____，下层为_____ 溴水_____ 实验结论 苯与水互不相溶，苯的密度比水____，苯不易被酸性KMnO4溶液______ 乙烯易被酸性KMnO4溶液____ 苯与水互不相溶，苯的密度比水____，溴在苯中的溶解度______ 乙烯____与溴反应 探究结构：甲烷(烷烃)与酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液都不反应 橙红色 无色 小 较大 易 褪色，下层有无色油状液体 无色 紫红色 褪色 氧化 氧化 小 凯库勒式? 苯的结构： 苯的结构简式： 凯库勒 （1） 6个碳原子构成平面六边形环； （2） 每个碳原子均连接一个氢原子； （3） 环内碳碳单双键交替。 凯库勒苯环结构的有关观点： 根据苯的凯库勒式，假如苯分子结构是一个正六边形的碳环，碳碳原子间以单、双键交替的形式连接，那么，请同学们进行一下预测： 苯的一氯代物种类？ 苯的邻二氯代物种类？ Cl Cl Cl Cl 研究发现： 苯的一氯代物： 一种 苯的邻二氯代物：一种 苯的结构 后来随着化学理论的发展与完善，经过许多科学家们的潜心研究，证实： ①平面正六边形结构，12个原子共面，4个原子共线。 ②6个碳原子之间的键完全相同，是一种介于单键和双键之间的独特的键。 C-C:1.54×10-10m C=C:1.33×10-10m