高中化学 第3章 重要的有机化合物 第2节 石油和煤 重要的烃 第2课时 煤的干馏 苯同步备课课件 鲁科版必修2-鲁科版高一必修2化学课件

1、第第2课时煤的干馏苯课时煤的干馏苯目标导航目标导航1.了解煤的干馏及其产品的应用。了解煤的干馏及其产品的应用。2.了解苯的分了解苯的分子结构特征、物理性质和用途。子结构特征、物理性质和用途。3.掌握苯的化学性质。掌握苯的化学性质。一、煤的干馏一、煤的干馏1煤的组成煤的组成2煤的干馏煤的干馏(1)概念概念将煤将煤_使其分解的过程。使其分解的过程。(2)主要产物及其用途主要产物及其用途隔绝空气加强热隔绝空气加强热 干馏产物干馏产物主要成分主要成分主要用途主要用途出出炉炉煤煤气气焦炉气焦炉气_气体燃料、化工原料气体燃料、化工原料_氨气、铵盐氨气、铵盐氮肥氮肥粗苯粗苯_炸药、染料、医药、炸药、染料、医

2、药、农药、合成材料农药、合成材料氢气、甲烷、乙烯、氢气、甲烷、乙烯、 一氧化碳一氧化碳 粗氨水粗氨水 苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯 干馏产物干馏产物主要成分主要成分主要用途主要用途煤焦油煤焦油_炸药、染料、医药、农药、合炸药、染料、医药、农药、合成材料成材料酚类、萘酚类、萘医药、染料、农药、合成材料医药、染料、农药、合成材料焦炭焦炭沥青沥青电极、筑路材料电极、筑路材料_冶金、燃料、合成氨冶金、燃料、合成氨苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯 碳碳【议一议议一议】1煤干馏得到苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等物质，能说明煤煤干馏得到苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等物质，能说明煤中含有这些物质吗？中含有这些物质

3、吗？答案不能，煤中不含有这些成分，而煤干馏后得到的产答案不能，煤中不含有这些成分，而煤干馏后得到的产物中含有这些物质。物中含有这些物质。2煤的干馏与石油的分馏有什么异同？煤的干馏与石油的分馏有什么异同？答案答案异同点异同点干馏干馏分馏分馏不不同同点点加工对象加工对象一般指煤一般指煤一般指石油一般指石油物质状态物质状态固态固态液态液态条件条件隔绝空气加强热隔绝空气加强热先加热后冷凝先加热后冷凝变化变化化学变化化学变化物理变化物理变化产品产品焦炭和煤焦油等焦炭和煤焦油等不同沸点范围的烃不同沸点范围的烃相同点相同点所得到的产物均为混合物所得到的产物均为混合物二、苯二、苯1组成与结构组成与结构分子式分

4、子式结构式结构式结构结构简式简式空间构型空间构型化学键特点化学键特点_形形六个碳原子之六个碳原子之间的键完全相间的键完全相同，是一种介同，是一种介于于_ _键键C6H6 平面正平面正六边六边 碳碳单键和碳碳单键和 碳碳双键之间碳碳双键之间 的独特的的独特的 2.物理性质物理性质颜色颜色状态状态气味气味水溶性水溶性密度密度熔、沸点熔、沸点毒性毒性_ _ _溶于水溶于水比水比水_低低_毒毒无色无色 液体液体 特殊气味特殊气味 难难小小有有3.化学性质化学性质(1)性质实验性质实验根据教材根据教材“观察观察思考思考”，并归纳填写方格内的空格。，并归纳填写方格内的空格。实验内容实验内容实验现象实验现象

5、实验结论实验结论先向试管中加入先向试管中加入3 mL酸性酸性KMnO4溶液，再加入溶液，再加入1 mL苯，振荡试管，观察现象苯，振荡试管，观察现象液体分为液体分为_，上层上层_，下层，下层呈呈_苯苯_被酸被酸性性KMnO4溶溶液氧化液氧化先向试管中加入先向试管中加入3 mL溴的溴的四氯化碳溶液，再加入四氯化碳溶液，再加入1 mL苯，振荡试管，观察现苯，振荡试管，观察现象象液体液体_，溶液颜色变浅溶液颜色变浅苯苯_与溴与溴的四氯化碳溶的四氯化碳溶液发生反应液发生反应两层两层 无色无色 紫色紫色 不能不能 不分层不分层 不能不能 (2)性质总结性质总结4苯的用途苯的用途苯是一种重要的化工原料，它广

6、泛用于生产合成纤维、合成苯是一种重要的化工原料，它广泛用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料和香料等；另外苯也是常用橡胶、塑料、农药、医药、染料和香料等；另外苯也是常用的有机溶剂。的有机溶剂。【议一议议一议】1苯分子中含有碳碳双键吗？通过实验证明苯分子中是否存在苯分子中含有碳碳双键吗？通过实验证明苯分子中是否存在碳碳双键。碳碳双键。答案不含有，根据苯不能与答案不含有，根据苯不能与Br2的的CCl4溶液反应或不能与溶液反应或不能与酸性酸性KMnO4溶液反应来证明苯分子中不含碳碳双键。实际溶液反应来证明苯分子中不含碳碳双键。实际上苯分子中碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。上苯分

7、子中碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。2将少量苯加入溴水中，振荡、静置，看到什么现象？苯能将少量苯加入溴水中，振荡、静置，看到什么现象？苯能与溴水发生加成反应吗？与溴水发生加成反应吗？答案分层，上层为橙红色，下层无色。苯不能与溴水发答案分层，上层为橙红色，下层无色。苯不能与溴水发生加成反应。生加成反应。3苯和四氯化碳都是不溶于水的油状液体，仅用一种试剂如苯和四氯化碳都是不溶于水的油状液体，仅用一种试剂如何鉴别？何鉴别？答案分别取少量两种液体加入一定量的水，静置后，油答案分别取少量两种液体加入一定量的水，静置后，油状液体在上层的为苯，油状液体在下层的为四氯化碳。状液体在上层的为苯，油状液

8、体在下层的为四氯化碳。一、煤的干馏一、煤的干馏2“三馏三馏”蒸馏、分馏、干馏比较蒸馏、分馏、干馏比较(1)蒸馏：蒸馏是利用液体混合物中的各物质的沸点不同，蒸馏：蒸馏是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。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。馏，属于物理变化过程。(3)干馏：把固态混合物干馏：把固态混合物(如煤、木材等如煤、木材等)隔绝空气加强热使隔

9、绝空气加强热使其分解的过程，属于化学变化过程。其分解的过程，属于化学变化过程。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。合物通过控制不同的沸点范围使它们逐步分开的方法。【易错提醒易错提醒】煤本身不含苯、萘、蒽等物质，苯、萘、蒽等煤本身不含苯、萘、蒽等物质，苯、萘、蒽等物质是煤干馏的产物。物质是煤干馏的产物。【例例1】下列关于煤的干馏的叙述，不正确的是下列关于煤的干馏的叙述，不正确的是()A将煤加强热而分解的过程叫做煤的干馏将煤加强热而分解的过程叫做煤的干馏B煤的干馏和石油的分馏的本质区别是

10、干馏是化学变化煤的干馏和石油的分馏的本质区别是干馏是化学变化而分馏是物理变化而分馏是物理变化C工业上苯、萘等物质可由煤干馏得到，它们主要存在工业上苯、萘等物质可由煤干馏得到，它们主要存在于煤干馏所得的煤焦油中于煤干馏所得的煤焦油中D煤干馏的一个主要目的是得到冶金用的优质焦炭煤干馏的一个主要目的是得到冶金用的优质焦炭解析煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下使煤分解的过解析煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下使煤分解的过程，因此煤的干馏要满足两个条件：一个是隔绝空气，以防止程，因此煤的干馏要满足两个条件：一个是隔绝空气，以防止煤在高温下燃烧；二是要加强热，煤在高温下燃烧；二是要加强热，A不正确；煤的干

11、馏是化学不正确；煤的干馏是化学变化，煤在此过程中发生了分解反应，生成了新物质。而石油变化，煤在此过程中发生了分解反应，生成了新物质。而石油的分馏是利用沸点不同将混合物中各组分分离，是一个物理变的分馏是利用沸点不同将混合物中各组分分离，是一个物理变化，化，B正确；苯、萘等物质主要存在于煤焦油中，正确；苯、萘等物质主要存在于煤焦油中，C正确；煤正确；煤干馏的主要产物之一是焦炭，焦炭可用于冶金工业，干馏的主要产物之一是焦炭，焦炭可用于冶金工业，D正确。正确。答案答案A【概念理解概念理解】理解煤干馏注意的问题理解煤干馏注意的问题(1)煤干馏的过程中发生复杂的变化，其中主要是化学变煤干馏的过程中发生复杂

12、的变化，其中主要是化学变化。化。(2)煤干馏的条件有两个：一要隔绝空气，防止煤燃烧；二煤干馏的条件有两个：一要隔绝空气，防止煤燃烧；二是要加强热。是要加强热。变式训练变式训练1下列属于煤的综合利用且说法正确的是下列属于煤的综合利用且说法正确的是()A煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物B将煤干馏制得煤焦油和焦炭将煤干馏制得煤焦油和焦炭C煤的气化和液化为物理变化煤的气化和液化为物理变化D将煤变为煤饼作燃料将煤变为煤饼作燃料答案答案B解析煤是由有机化合物和无机化合物组成的复杂的混合物，解析煤是由有机化合物和无机化合物组成的复杂的混合物，经过干馏才能得到苯、甲苯、

13、二甲苯等的混合物，可用分馏法经过干馏才能得到苯、甲苯、二甲苯等的混合物，可用分馏法将它们分离，将它们分离，A错误；将煤干馏制得煤焦油和焦炭属于煤的综错误；将煤干馏制得煤焦油和焦炭属于煤的综合利用，合利用，B正确；煤的气化是煤与水蒸气的反应，属于化学变正确；煤的气化是煤与水蒸气的反应，属于化学变化，煤的液化分直接液化和间接液化，煤的直接液化是指煤与化，煤的液化分直接液化和间接液化，煤的直接液化是指煤与氢气作用生成液体燃料；煤的间接液化是指将煤先转化为氢气作用生成液体燃料；煤的间接液化是指将煤先转化为CO和和H2，再在催化剂作用下合成甲醇，因此煤的液化属化学变，再在催化剂作用下合成甲醇，因此煤的液

14、化属化学变化，化，C不正确；将煤变为煤饼作燃料，不属于煤的综合利用，不正确；将煤变为煤饼作燃料，不属于煤的综合利用，D不正确。不正确。【归纳总结归纳总结】煤的加工主要包括煤的干馏、气化和液化。煤的加工主要包括煤的干馏、气化和液化。二、苯的结构和性质二、苯的结构和性质1苯的取代反应苯的取代反应实验现象：实验现象：将苯、溴和铁屑混合后，很快会看到烧瓶中的混合液呈微沸将苯、溴和铁屑混合后，很快会看到烧瓶中的混合液呈微沸状态，这说明此反应为放热反应。状态，这说明此反应为放热反应。导管末端有大量的白雾产生，锥形瓶中的硝酸银溶液中有淡导管末端有大量的白雾产生，锥形瓶中的硝酸银溶液中有淡黄色沉淀产生。黄色沉

15、淀产生。反应完成后的混合溶液倒入水中后，得到一种比水重，不溶反应完成后的混合溶液倒入水中后，得到一种比水重，不溶于水的褐色液体。于水的褐色液体。【特别提醒特别提醒】苯与溴发生反应时必须用液溴，不能用溴苯与溴发生反应时必须用液溴，不能用溴水；水；该反应是放热反应，不需要加热；该反应是放热反应，不需要加热；长玻璃导管的长玻璃导管的作用：导气和冷凝回流；作用：导气和冷凝回流；导气管末端不能插入液面下，导气管末端不能插入液面下，防倒吸；防倒吸；制得的溴苯因溶有溴而呈褐色，其提纯方法是制得的溴苯因溶有溴而呈褐色，其提纯方法是将溶有溴的溴苯倒入盛有将溶有溴的溴苯倒入盛有NaOH溶液的烧杯中，振荡，用溶液的

16、烧杯中，振荡，用分液漏斗分离出溴苯。分液漏斗分离出溴苯。(2)硝化反应：苯环上的氢原子被硝化反应：苯环上的氢原子被NO2(硝基硝基)所取代的反应叫所取代的反应叫做硝化反应。在浓硫酸作用下，苯在做硝化反应。在浓硫酸作用下，苯在5560 可以与浓硝酸可以与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯。发生取代反应生成硝基苯。3甲烷、乙烯、苯的结构与性质比较甲烷、乙烯、苯的结构与性质比较物质物质甲烷甲烷乙烯乙烯苯苯结构特点结构特点单键、饱单键、饱和烃和烃碳碳双键、碳碳双键、不饱和烃不饱和烃碳碳键是介于碳碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双碳单键和碳碳双键之间的独特的键之间的独特的键键氧氧化化反反应应燃烧燃烧淡蓝色火淡蓝色火

17、焰焰火焰明亮，火焰明亮，伴有黑烟伴有黑烟火焰明亮，伴有火焰明亮，伴有浓烟浓烟酸性酸性KMnO4溶液溶液不反应，不反应，不退色不退色反应，退色反应，退色不反应，分层，不反应，分层，不退色不退色【例例2】苯分子不存在碳碳单键和碳碳双键的交替结构，下苯分子不存在碳碳单键和碳碳双键的交替结构，下列可以作为证据的事实是列可以作为证据的事实是()ABC D解析解析可作为分子中不含碳碳双键的证明；可作为分子中不含碳碳双键的证明；不可作为分不可作为分子中不含碳碳双键的证明。子中不含碳碳双键的证明。答案答案D变式训练变式训练2下列现象因发生取代反应而发生的是下列现象因发生取代反应而发生的是()A乙烯使乙烯使Br2的的CCl4溶液退色溶液退色B将苯加入溴水中，振荡后水层接近无色将苯加入溴水中，振荡后水层接近无色C甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失D乙烯使酸性乙烯使酸性KMnO4溶液退色溶液退色答案答案C解析乙烯使解析乙烯使Br2的的CCl4溶液退色，是因为乙烯与溶液退色，是因为乙烯与Br2发生发生加成反应生成无色的加成反应生成无色的1,2二溴乙烷；将苯加入溴水中，振荡二溴乙烷；将苯加入溴水中，振荡后静置，溴被苯萃取，没发生化学反应；甲烷与后静置，溴被苯萃取，没发生化学反应；甲烷与Cl2在光照在光照条件下发生取代反应，黄绿色