高一化學(xué)-煤的綜合利用 苯3ppt

1、 煤的綜合利用煤的綜合利用 苯苯想想一一想想1、煤和碳表示的是同一種物質(zhì)嗎？、煤和碳表示的是同一種物質(zhì)嗎？煤是混合物，碳是單質(zhì)。煤是混合物，碳是單質(zhì)。煤是煤是有機物和無機物組成的復(fù)雜混合物，有機物和無機物組成的復(fù)雜混合物，含含C(主主)，H和和O(次次)，S、P、N(少少) .2、煤的綜合利用有什么意義？、煤的綜合利用有什么意義？煤燃燒產(chǎn)生大量的煤灰、煤渣、廢氣（二氧煤燃燒產(chǎn)生大量的煤灰、煤渣、廢氣（二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和煙塵等）、化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和煙塵等）、污染環(huán)境，燃燒效率低！污染環(huán)境，燃燒效率低！3、煤的綜合利用有哪些主要方法？利用這、煤的綜合利用有哪些主要方法？

2、利用這些加工手段可以從煤中得到什么物質(zhì)？些加工手段可以從煤中得到什么物質(zhì)？煤的干餾煤的干餾煤的液化煤的液化煤的氣化煤的氣化想想一一想想2 煤的干餾：煤的干餾：1、把煤、把煤隔絕空氣加強熱隔絕空氣加強熱使它分解的過程，叫做使它分解的過程，叫做煤的干餾煤的干餾3U形管底部還有一種形管底部還有一種黑褐色粘稠的油狀物生黑褐色粘稠的油狀物生成，這是成，這是煤焦油煤焦油。煤的干餾實驗裝置煤的干餾實驗裝置2點燃導(dǎo)管尖嘴處，有點燃導(dǎo)管尖嘴處，有淡藍(lán)色火焰燃燒淡藍(lán)色火焰燃燒 焦?fàn)t煤氣：氫氣、甲烷、焦?fàn)t煤氣：氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳乙烯、一氧化碳1玻璃管中的煙煤玻璃管中的煙煤粉最后變成黑灰色固粉最后變成黑灰色固

3、體物質(zhì)這是體物質(zhì)這是焦炭焦炭；成分：成分：苯、甲苯、苯、甲苯、二甲苯等有機物二甲苯等有機物2、煤的氣化、煤的氣化煤氣化煤氣化碳在空氣中燃燒碳在空氣中燃燒低值熱氣低值熱氣中值熱氣中值熱氣特點和用途：熱值較低，用特點和用途：熱值較低，用作冶金、作冶金、 機械工業(yè)的燃燒氣機械工業(yè)的燃燒氣特點和用途：熱值較高，可特點和用途：熱值較高，可短距離短距離 輸送。用作居民使輸送。用作居民使用煤氣，也可以用于合成氨用煤氣，也可以用于合成氨成分：成分：CO、H2 、相當(dāng)量的、相當(dāng)量的氮氣氮氣成分：成分：CO、H2、少量的、少量的CH4 成分：成分：CH4 高熱值天然氣高熱值天然氣碳在空氣中燃燒碳在空氣中燃燒特點和

4、用途：熱值很高，特點和用途：熱值很高，可遠(yuǎn)距離輸送可遠(yuǎn)距離輸送CO + 3H2 CH4 + H2O催化劑催化劑3 、 煤的液化煤的液化煤的液化煤的液化直接液化直接液化間接液化間接液化直接液化就是煤在高溫高壓下加直接液化就是煤在高溫高壓下加氫催化裂化，轉(zhuǎn)變成油料產(chǎn)品氫催化裂化，轉(zhuǎn)變成油料產(chǎn)品煤的液化分煤的液化分直接液化直接液化和和間接液化間接液化兩種。兩種。間接液化就是先使煤轉(zhuǎn)化為一氧化間接液化就是先使煤轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣，然后在高溫、高壓以及碳和氫氣，然后在高溫、高壓以及催化劑的作用下生成液態(tài)烴、甲醇催化劑的作用下生成液態(tài)烴、甲醇等有機物等有機物煤的綜合利用干餾氣化液化原理使煤隔絕空氣加強熱

5、，使其分解的過程把煤中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程把煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程原料煤煤煤產(chǎn)品焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣氫氣、一氧化碳液體燃料（甲醇、汽油等）總總 結(jié)結(jié)1919世紀(jì)，歐洲許多國家都世紀(jì)，歐洲許多國家都使用煤氣照明。煤氣通常使用煤氣照明。煤氣通常是壓縮在桶里貯運的，人是壓縮在桶里貯運的，人們發(fā)現(xiàn)這種桶里總有一種們發(fā)現(xiàn)這種桶里總有一種油狀液體，但長時間無人油狀液體，但長時間無人問津。英國科學(xué)家法拉第問津。英國科學(xué)家法拉第對這種液體產(chǎn)生濃厚的興對這種液體產(chǎn)生濃厚的興趣，他花了整整五年時間趣，他花了整整五年時間提取這種液體，從中得到提取這種液體，從中得到了了苯苯：一種無色油狀液體。：一種無色油狀

6、液體。 動動探探讀讀一一讀讀動動 手手 時時 間間 ！實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 在一試管中倒入在一試管中倒入1ml1ml苯，苯，觀察苯的顏色與狀態(tài)觀察苯的顏色與狀態(tài) 再向試管中加入再向試管中加入3ml3ml水，水，振蕩后靜置，觀察發(fā)生的振蕩后靜置，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。現(xiàn)象。1、苯的物理性質(zhì)、苯的物理性質(zhì)無色、有特殊氣味的有毒液體無色、有特殊氣味的有毒液體苯的密度比水小，且難溶于水苯的密度比水小，且難溶于水熔點熔點5.55.5，沸點，沸點80.180.1算算一一算算法拉第發(fā)現(xiàn)苯后，對苯的組成進(jìn)行測定：法拉第發(fā)現(xiàn)苯后，對苯的組成進(jìn)行測定：他發(fā)現(xiàn)苯僅由碳、氫兩種元素組成，其他發(fā)現(xiàn)苯僅由

7、碳、氫兩種元素組成，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.3%92.3%，苯蒸氣密度為，苯蒸氣密度為同溫同壓下乙炔氣體密度的同溫同壓下乙炔氣體密度的3 3倍，請確定倍，請確定苯的分子式。苯的分子式。 苯的分子式為：苯的分子式為：C6H6猜猜 想想試試一一試試CHCCH2CH2CCHCH3CCCH2CCH CH2CHCHCHCCH 猜猜 想想設(shè)設(shè) 計計試試一一試試試驗內(nèi)容試驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象你的結(jié)論你的結(jié)論試管中加入試管中加入2mL2mL苯，苯，滴幾滴酸性高錳酸鉀滴幾滴酸性高錳酸鉀溶液，振蕩后靜置。溶液，振蕩后靜置。試管中加入試管中加入2mL2mL苯，苯，加入加入1mL1mL溴水，振蕩溴水

8、，振蕩后靜置。后靜置。高錳酸鉀溶液高錳酸鉀溶液不褪色不褪色溴水分兩層，上溴水分兩層，上層層橙紅色橙紅色，下層，下層無色無色苯分子中苯分子中不含不含C C或或C C驗驗 證證結(jié)結(jié) 論論驗驗 證證猜猜 想想設(shè)設(shè) 計計試試一一試試上述兩組實驗現(xiàn)象有何不同，關(guān)于上述兩組實驗現(xiàn)象有何不同，關(guān)于苯的結(jié)構(gòu)你得到了什么結(jié)論？苯的結(jié)構(gòu)你得到了什么結(jié)論？ 苯不能使溴水或酸性苯不能使溴水或酸性KMnOKMnO4 4溶液褪色，溶液褪色，說明苯分子中不含說明苯分子中不含C=CC=C或或C CC C。即即下列假設(shè)都是錯誤的：下列假設(shè)都是錯誤的： CHCCH2CH2CCH CH3CCCH2CCH CH2CHCHCHCCH實

9、驗事實實驗事實1試試一一試試實驗事實實驗事實2實驗事實實驗事實3苯與液溴用鐵粉做催化劑的反應(yīng)苯與液溴用鐵粉做催化劑的反應(yīng) C6H6+Br2 C6H5Br+HBrFe苯易發(fā)生取代反應(yīng)，它的一溴代物苯易發(fā)生取代反應(yīng)，它的一溴代物只有一種，二溴代物有三種。只有一種，二溴代物有三種。 苯在特殊條件下可與苯在特殊條件下可與H2發(fā)生反應(yīng)：發(fā)生反應(yīng)： C6H6+3H2 C6H12。 苯分子中的碳碳鍵既不是純粹苯分子中的碳碳鍵既不是純粹的單鍵，也不是純粹的雙鍵，的單鍵，也不是純粹的雙鍵，而是比較而是比較特殊的一種鍵特殊的一種鍵。 試試一一試試這個問題把這個問題把1919世紀(jì)的化學(xué)家引入了茶不思、世紀(jì)的化學(xué)家引

10、入了茶不思、飯不香、睡不安的境地，許多科學(xué)家為之苦飯不香、睡不安的境地，許多科學(xué)家為之苦苦思索。他們從實驗中得到的結(jié)論是：苦思索。他們從實驗中得到的結(jié)論是： 想不通的是，苯的分子結(jié)構(gòu)想不通的是，苯的分子結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢？到底是怎樣的呢？ 凱庫勒一直在想著怎樣在教材中寫苯的結(jié)構(gòu)凱庫勒一直在想著怎樣在教材中寫苯的結(jié)構(gòu)這一難題，然而百思不得其解，只好停筆，偎爐這一難題，然而百思不得其解，只好停筆，偎爐休息。他面對爐中飄忽不定的火苗陷入了沉思，休息。他面對爐中飄忽不定的火苗陷入了沉思，不知不覺進(jìn)入了夢鄉(xiāng)。朦朧之中，凱庫勒仿佛覺不知不覺進(jìn)入了夢鄉(xiāng)。朦朧之中，凱庫勒仿佛覺得有一些碳原子在自己的面前跳起舞

11、來，它們排得有一些碳原子在自己的面前跳起舞來，它們排成蛇的形狀，一會兒在火焰中翻滾，一會兒卷曲成蛇的形狀，一會兒在火焰中翻滾，一會兒卷曲起來，突然，原子起來，突然，原子“蛇蛇”的頭咬住了自己的尾巴，的頭咬住了自己的尾巴，形成一個環(huán)狀，不停地旋轉(zhuǎn)起來。凱庫勒猛然驚形成一個環(huán)狀，不停地旋轉(zhuǎn)起來。凱庫勒猛然驚醒，根據(jù)夢中受到的啟示，他迅速畫起苯的封閉醒，根據(jù)夢中受到的啟示，他迅速畫起苯的封閉式結(jié)構(gòu)式來。經(jīng)過若干次的修正，最后他決定用式結(jié)構(gòu)式來。經(jīng)過若干次的修正，最后他決定用六角環(huán)狀結(jié)構(gòu)來描述苯的分子結(jié)構(gòu)。六角環(huán)狀結(jié)構(gòu)來描述苯的分子結(jié)構(gòu)。 2、苯的結(jié)構(gòu)、苯的結(jié)構(gòu) 1 1、6 6個碳原子、個碳原子、6

12、6個氫原子均在同一平面上個氫原子均在同一平面上 2 2、各個鍵角都是、各個鍵角都是120120 3 3、平均化的碳碳間鍵長：、平均化的碳碳間鍵長：1.41.4101010 10 m m C C C C 鍵鍵 鍵長：鍵長：1.54 1.54 101010 10 m m C C C C 鍵鍵 鍵長鍵長: 1.33 : 1.33 101010 10 m m 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式實驗事實實驗事實4試試一一試試實驗事實實驗事實5苯和酸性KMnO4溶液、溴水不反應(yīng)（苯不能使之褪色）凱庫勒式的缺陷凱庫勒式的缺陷 證明苯的雙鍵與一般的雙鍵不同缺陷缺陷2 2： 與與 性質(zhì)完全相同，性質(zhì)完全相同， 是同

13、種物質(zhì)是同種物質(zhì)缺陷缺陷1 1：不能解釋苯為何不起類似烯烴的加成反應(yīng)：不能解釋苯為何不起類似烯烴的加成反應(yīng)CH3CH3CH3CH3 苯的鄰位二元取代只產(chǎn)生一種取代產(chǎn)物2、苯的結(jié)構(gòu)、苯的結(jié)構(gòu) 1 1、6 6個碳原子、個碳原子、6 6個氫原子均在同一平面上個氫原子均在同一平面上 2 2、各個鍵角都是、各個鍵角都是120120 3 3、平均化的碳碳間鍵長：、平均化的碳碳間鍵長：1.41.4101010 10 m m 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式科學(xué)研究表明：苯分子里科學(xué)研究表明：苯分子里6個個C原子原子之間的鍵完全相同，之間的鍵完全相同，是一種介于單是一種介于單鍵和雙鍵之間的特殊鍵和雙鍵之間的特殊

14、(獨特獨特)的鍵的鍵。1、下列關(guān)于苯分子結(jié)構(gòu)的說法中，錯誤的是（、下列關(guān)于苯分子結(jié)構(gòu)的說法中，錯誤的是（ ）A、各原子均位于同一平面上，、各原子均位于同一平面上，6個碳原子彼此連個碳原子彼此連接成為一個平面正六邊形的結(jié)構(gòu)。接成為一個平面正六邊形的結(jié)構(gòu)。B、苯環(huán)中含有、苯環(huán)中含有3個個C-C單鍵，單鍵，3個個C=C雙鍵雙鍵C、苯環(huán)中碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的、苯環(huán)中碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵。獨特的鍵。 D、苯分子中各個鍵角都為、苯分子中各個鍵角都為120oB2 2能說明苯分子中的碳碳鍵不是單雙能說明苯分子中的碳碳鍵不是單雙鍵交替的事實是（鍵交替的事實是（ ）苯的一元取代物沒

15、有同分異構(gòu)體苯的一元取代物沒有同分異構(gòu)體 苯的鄰位二元取代物只有一種苯的鄰位二元取代物只有一種苯的間位二元取代物只有一種苯的間位二元取代物只有一種 苯的對位二元取代物只有一種苯的對位二元取代物只有一種3.3.下列物質(zhì)中所有原子都有可能在同一下列物質(zhì)中所有原子都有可能在同一 平面上的是平面上的是 （ ）CH3A.A.乙烷乙烷 B.B.乙烯乙烯 C. D. C. D. ClB CB C發(fā)現(xiàn)或明確發(fā)現(xiàn)或明確要解決的要解決的問題問題收集有關(guān)收集有關(guān)的資料、文的資料、文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)獻(xiàn)和數(shù)據(jù)提出假說提出假說（幾種可（幾種可能性）能性）驗證假說驗證假說得出肯定或得出肯定或否定的結(jié)果否定的結(jié)果發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題的規(guī)

16、律的規(guī)律得出結(jié)論得出結(jié)論自然科學(xué)方法自然科學(xué)方法論探索科學(xué)問論探索科學(xué)問題的基本過程題的基本過程分析結(jié)構(gòu)、推測性質(zhì)、實驗驗證分析結(jié)構(gòu)、推測性質(zhì)、實驗驗證實驗探究、分析性質(zhì)、推測結(jié)構(gòu)實驗探究、分析性質(zhì)、推測結(jié)構(gòu)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)試試一一試試取代反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)加成反應(yīng)苯的鹵代、硝化反應(yīng)、磺化苯的鹵代、硝化反應(yīng)、磺化反應(yīng)反應(yīng) 不能被高錳酸鉀氧化不能被高錳酸鉀氧化( (溶液不溶液不褪色褪色) )，但可以點燃。，但可以點燃。苯不能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)苯不能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)( (但但能萃取溴而使水層褪色能萃取溴而使水層褪色) )，說明，說明它比烯烴、炔烴難進(jìn)行加成反應(yīng)。它比烯烴、炔烴難進(jìn)行加成反應(yīng)。特

17、殊條件下可與特殊條件下可與H H2 2發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)（1）苯的燃燒：）苯的燃燒： 實驗現(xiàn)象：火焰明亮且伴有黑煙實驗現(xiàn)象：火焰明亮且伴有黑煙與乙炔燃與乙炔燃燒現(xiàn)象相同燒現(xiàn)象相同 3、苯的化學(xué)性質(zhì)、苯的化學(xué)性質(zhì)用玻璃棒蘸一些苯，在酒精用玻璃棒蘸一些苯，在酒精燈上點燃，觀察燃燒現(xiàn)象。燈上點燃，觀察燃燒現(xiàn)象。點燃點燃2 15O212CO26H2O（1）苯與溴的反應(yīng)：）苯與溴的反應(yīng)：反應(yīng)現(xiàn)象：反應(yīng)現(xiàn)象：導(dǎo)管口有白霧，錐形瓶導(dǎo)管口有白霧，錐形瓶中滴入中滴入AgNO3溶液，出溶液，出現(xiàn)淺黃色沉淀；現(xiàn)淺黃色沉淀；燒瓶中液體倒入盛有水燒瓶中液體倒入盛有水的燒杯中，燒杯底部出的燒杯中，燒杯底部出現(xiàn)油狀的褐色液體

18、?，F(xiàn)油狀的褐色液體。鐵屑作催化劑鐵屑作催化劑（1）苯與溴的反應(yīng)：）苯與溴的反應(yīng)：無色液體，無色液體，密度大于水密度大于水溴苯溴苯 純凈的硝基苯：純凈的硝基苯：無色而有苦杏仁氣無色而有苦杏仁氣味的油狀液體，不味的油狀液體，不溶于水，密度比水溶于水，密度比水大。硝基苯蒸氣有大。硝基苯蒸氣有毒性毒性。硝基苯硝基苯+ HOSO3H7080SO3H+ H2O苯磺酸苯磺酸跟氫氣在鎳的存在下加熱可生成環(huán)己烷：跟氫氣在鎳的存在下加熱可生成環(huán)己烷：環(huán)己烷環(huán)己烷 H2 Ni總結(jié)：總結(jié)：苯的特苯的特殊結(jié)構(gòu)殊結(jié)構(gòu)苯的特殊性質(zhì)苯的特殊性質(zhì)飽和烴飽和烴不飽和烴不飽和烴取代反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)加成反應(yīng)2 2易取代，難加成易

19、取代，難加成。苯的化學(xué)性質(zhì)（苯的化學(xué)性質(zhì)（較穩(wěn)定較穩(wěn)定）：）：1 1、難氧化難氧化（但可燃）；（但可燃）； 基本化工原料，用于生產(chǎn)苯胺，苯酚基本化工原料，用于生產(chǎn)苯胺，苯酚尼龍多種染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥炸藥、合成尼龍多種染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥炸藥、合成材料等。材料等。4 4、苯的、苯的用途用途 一名曾在北京市友誼醫(yī)院住院的患者韓女士，一名曾在北京市友誼醫(yī)院住院的患者韓女士，被醫(yī)院診斷為被醫(yī)院診斷為急性淋巴細(xì)胞白血病急性淋巴細(xì)胞白血病，與病魔抗?fàn)幜耍c病魔抗?fàn)幜? 3個月后，她還是告別了人世。個月后，她還是告別了人世。 北京市友誼醫(yī)院血液科主任王昭表示，經(jīng)確北京市友誼醫(yī)院血液科主任王昭表示，經(jīng)確認(rèn)，韓女士有

20、十幾年的染發(fā)史，而且是定期染發(fā)，認(rèn)，韓女士有十幾年的染發(fā)史，而且是定期染發(fā)，這與白血病發(fā)生有密切關(guān)系。這與白血病發(fā)生有密切關(guān)系。 王昭醫(yī)生透露，染發(fā)劑之所以會導(dǎo)致皮膚過王昭醫(yī)生透露，染發(fā)劑之所以會導(dǎo)致皮膚過敏、白血病等多種疾病，是因為染發(fā)劑中有一種含敏、白血病等多種疾病，是因為染發(fā)劑中有一種含苯環(huán)苯環(huán)的名叫的名叫“對苯二胺對苯二胺”的化學(xué)物質(zhì)。的化學(xué)物質(zhì)。染發(fā)劑事件染發(fā)劑事件 具有具有苯環(huán)（苯環(huán)（1個）個）結(jié)構(gòu)，且在分子組成上相差一個或若干個結(jié)構(gòu)，且在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的有機物。原子團的有機物。（只含有一個苯環(huán)，且側(cè)鏈為只含有一個苯環(huán)，且側(cè)鏈為C-CC-C單鍵的芳香烴。）單

21、鍵的芳香烴。）CnH2n-6(n6)苯環(huán)上的取代基必須是烷基。苯環(huán)上的取代基必須是烷基。判斷：判斷：下列物質(zhì)中屬于苯的同系物的是（下列物質(zhì)中屬于苯的同系物的是（ ） (1)取代反應(yīng)：取代反應(yīng)：TNTCH3對苯環(huán)的影響對苯環(huán)的影響使取代反應(yīng)更易進(jìn)行使取代反應(yīng)更易進(jìn)行CH3+ 3HO-NO2CH3NO2NO2O2N+3OH2濃硫酸濃硫酸(2)加成反應(yīng)加成反應(yīng)CH3+3H2CH3Ni(3)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)可燃性可燃性可使酸性高錳酸鉀褪色可使酸性高錳酸鉀褪色CHCOOHKMnO4（H+）思考：如何鑒別苯及其苯的同系物？思考：如何鑒別苯及其苯的同系物？1、有機化合物分子可以看成是由原子或原子、有機化合物

22、分子可以看成是由原子或原子團相互結(jié)合形成的。團相互結(jié)合形成的。如：一氯甲烷（如：一氯甲烷（CH3Cl）分子是由甲基（）分子是由甲基（CH3） 原子團和氯原子結(jié)合而成的；原子團和氯原子結(jié)合而成的； 硝基苯分子是由苯基硝基苯分子是由苯基（C6H5）和）和硝基硝基 （NO2）原子團結(jié)合而成的。原子團結(jié)合而成的。2、有機化合物分子中的基團很多。、有機化合物分子中的基團很多。如：如：甲基（甲基（CH3）、乙基（）、乙基（C2H5）、苯基苯基（C6H5）羥基（羥基（OH）、醛基（）、醛基（CHO）、羧基（）、羧基（COOH）名稱 鹵素原子羥基 硝基 醛基 羧基符號X OH -NO2CHO或或COOH或或OH4 4苯的二溴代物有三種，則四溴苯