3.2 课时2 煤的干馏与苯 学案 2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

3.2 课时2　煤的干馏与苯 【学习目标】 1.了解煤的干馏原理和主要产品,进一步认识煤的综合利用,形成节约资源、保护环境的可持续发展理念。 2.了解苯的组成与结构,认识其结构与性质间的关系,养成宏观辨识与微观探析的学科素养。 【自主预习】 一、煤和煤的综合利用 1.煤直接燃烧的作用及产生的污染 2.煤的综合利用 3.煤干馏的主要产物和用途 干馏产物 主要成分 主要用途 出炉 煤气 焦炉气 　　　、　　　、 C2H4、CO 气体燃料、 化工原料 　　 氨气、铵盐 氮肥 粗苯 　　　、甲苯、 二甲苯 炸药、染料、医药、 农药、合成材料 煤焦油 　　　、甲苯、 二甲苯 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 【微点拨】 (1)煤干馏的主要产物可简记为:一气(焦炉气)、一水(粗氨水)、一油(煤焦油)、一固(焦炭)。 (2)煤中不含苯、萘、蒽等物质,煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物,苯、萘、蒽等物质是煤分解的产物煤焦油中含有的。 二、苯 1.组成和结构 分子式 结构式 结构简式 空间结构 　　 　　　 　　　　 【微点拨】 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴水因发生化学反应而褪色,说明苯分子结构中不存在碳碳双键,所以苯分子结构中不存在单双键交替的情况。 2.物理性质 颜色 气味 状态 密度 水溶性 毒性 无色 特殊气味 　态 比水 　溶于水 　 3.化学性质 (1)稳定性:苯与溴的四氯化碳溶液或KMnO4(H+)溶液均不反应。 (2)可燃性:2C6H6+15O2　　　　+6H2O (3)取代反应:苯与液溴在铁粉的作用下可发生取代反应生成溴苯。化学方程式为　　　　　　　　　　。 4.用途 苯是一种重要的有机化工原料,常用作有机溶剂。 【微点拨】 (1)因为苯中碳的质量分数很大,所以苯不易完全燃烧,燃烧时产生明亮而带有浓烟的火焰。 (2)苯中不含碳碳双键,故不与溴水发生加成反应,但苯中加溴水振荡、静置分层,上层呈橙红色下层无色,实质为萃取。 【答案】一、3.粗氨水　H2　CH4　苯　苯 二、1.C6H6　　平面正六边形 2.液　小　难　有毒 3.(2)12CO2 (3) 【效果检测】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)煤中只含碳元素。 (　　) (2)78 g苯含有CC键的数目为3NA。 (　　) (3)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此,苯不能发生氧化反应。 (　　) (4)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等。 (　　) (5)焦炭是煤干馏的一种重要产品。 (　　) (6)水煤气是通过煤的干馏得到的气体燃料。 (　　) (7)煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程。 (　　) (8)煤的干馏和石油的分馏发生的都是化学变化。 (　　) (9)煤的干馏产物出炉煤气属于混合物。 (　　) (10)干馏的目的主要是获得大量的乙烯。 (　　) 【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×　(8)×　(9)√　(10)× 2.煤干馏得到苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等物质,能说明煤中含有这些物质吗? 【答案】不能,煤中不含有这些物质,而煤干馏后得到的产物中含有这些物质。 3.通过实验证明苯分子中是否存在碳碳双键。 【答案】根据苯不能与Br2/CCl4溶液反应或不能与酸性KMnO4溶液反应来证明苯分子中不含碳碳双键。 【合作探究】 任务1　煤和煤的干馏 情境导入　我国的煤炭资源相对丰富,加快“煤制油”的发展,对我国社会经济可持续发展有着深远意义。煤间接液化的典型流程示意图如图所示: 问题生成 1.煤干馏得到的产品有哪些?煤干馏时为什么要隔绝空气? 【答案】煤干馏的产品主要有焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水等。煤干馏时若有空气,煤会燃烧。 2.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物吗? 【答案】煤是由有机物和无机物所构成的复杂的混合物,煤在干馏时发生化学反应生成了苯、甲苯、二甲苯等有机物,煤中不含这些物质。 3.写出煤气化反应的化学方程式,思考说明煤气化的意义。 【答案】C+H2O(g)CO+H2;煤气化能够减少煤燃烧时的粉尘污染,提高煤的燃烧效率,气化后的产品可以用于化工生产,提高煤的综合利用价值。 【核心归纳】 1.煤的干馏的产物 2.分馏和干馏的区别 干馏 分馏 加工对象 一般指煤 一般指石油 物质状态 固态 液态 条件 隔绝空气加强热 先加热后冷凝 变化 化学变化 物理变化 产品 焦炭和煤焦油等 不同沸点范围的烃 相同点 所得到的产物均为混合物 【典型例题】 【例1】　于谦在《咏煤炭》中写道: