高一化学专题三第一单元《化石燃料与有机化合物-煤的综合利用苯（二）》课件苏教版必修2.ppt

科学的方法和勤奋的劳动科学的方法和勤奋的劳动是我们成功的保证是我们成功的保证 !我国煤的分布图我国煤的分布图说说你的身边那些活动需要用到煤，你对其有什么说说你的身边那些活动需要用到煤，你对其有什么印象？印象？煤的燃烧的缺点煤的燃烧的缺点（1）燃烧时，常发生不完全燃烧，排放出大量烟尘）燃烧时，常发生不完全燃烧，排放出大量烟尘和一氧化碳。燃烧效率低！和一氧化碳。燃烧效率低！（2）有些煤中灰分含量大，水分多，发热值较低。）有些煤中灰分含量大，水分多，发热值较低。（3）燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气（二氧化硫、）燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气（二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等）、污染环境。氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等）、污染环境。1、煤的综合利用有哪些主要方法？、煤的综合利用有哪些主要方法？2、利用这些加工手段可以从煤中得到什么物质？、利用这些加工手段可以从煤中得到什么物质？3、煤的气化与液化有什么好处？、煤的气化与液化有什么好处？煤气化：煤的气化得到了可燃性气体煤气化：煤的气化得到了可燃性气体 的过程的过程目前，主要是碳和水蒸气的反应目前，主要是碳和水蒸气的反应 C+H2O（g）=CO+H2（2）液化是把煤转化成液体燃料的过程。）液化是把煤转化成液体燃料的过程。直接液化直接液化-氢化法氢化法将煤与适当的溶剂混合后，在一定条件下跟氢气反应，将煤与适当的溶剂混合后，在一定条件下跟氢气反应，同时同时脱去硫、氮、氧脱去硫、氮、氧等，生成固态等，生成固态-液态混合物质。经过液态混合物质。经过分离后，就可以得到液体燃料。分离后，就可以得到液体燃料。间接液化的气化间接液化的气化-液化法液化法首先将煤气化为首先将煤气化为H2、CO和和CH4，然后通过催化剂将气，然后通过催化剂将气态物质转化为液态烃。态物质转化为液态烃。高温高温煤的干馏：煤的干馏：把煤把煤隔绝空气加强热，发生了复杂的化学与物理变隔绝空气加强热，发生了复杂的化学与物理变化，而化，而使它分解的过程，叫做煤的干馏使它分解的过程，叫做煤的干馏3U形管底部还有还有一种黑形管底部还有还有一种黑褐色粘稠的油状物生成，这是褐色粘稠的油状物生成，这是煤焦油。煤焦油。煤的干馏实验装置煤的干馏实验装置2点燃导管尖嘴处，有淡蓝点燃导管尖嘴处，有淡蓝 色火焰燃烧色火焰燃烧 焦炉煤气：氢气、甲烷焦炉煤气：氢气、甲烷 、乙烯、乙烯、一氧化碳一氧化碳1玻璃管中的烟煤粉最后变玻璃管中的烟煤粉最后变 成黑灰色固体物质成黑灰色固体物质 这是这是焦炭；焦炭；思考：思考：1、煤的干馏是什么变化（物理变化还是化学变、煤的干馏是什么变化（物理变化还是化学变化）化）2、煤的干馏与石油的分馏一样吗？、煤的干馏与石油的分馏一样吗？1919世纪欧洲许多国家世纪欧洲许多国家都使用煤气照明，煤气通都使用煤气照明，煤气通常是压缩在桶里贮运的，常是压缩在桶里贮运的，人们发现这种桶里总有一人们发现这种桶里总有一种油状液体，但长时间无种油状液体，但长时间无人问津。英国科学家法拉人问津。英国科学家法拉第对这种液体产生了浓厚第对这种液体产生了浓厚兴趣，他花了整整五年时兴趣，他花了整整五年时间提取这种液体，从中得间提取这种液体，从中得到了苯到了苯-一种无色油状一种无色油状液体。液体。Michael Faraday(17911867)苯苯的的发发现现史史（1 1）颜色颜色：无色无色；状态：状态：液体液体；气味：气味：特殊气味。特殊气味。（2 2）熔点熔点：5.55.5；沸点：沸点：80.180.1（用用冰冷却，苯凝结成无色晶体）。冰冷却，苯凝结成无色晶体）。（3 3）密度密度：比水小；比水小；溶解性：溶解性：不溶于水，不溶于水，易溶于有机溶剂，本身也能溶解其他一易溶于有机溶剂，本身也能溶解其他一些物质。些物质。（4 4）毒性毒性：有毒有毒。1、苯的物理性质、苯的物理性质三、煤的综合利用三、煤的综合利用 法拉第将法拉第将这这种液体种液体进进行完全燃行完全燃烧烧，发现发现它只生成二氧化它只生成二氧化碳和水，碳和水，阅读下列资料，并完成下列问题。阅读下列资料，并完成下列问题。1.推断该有机物的组成元素。推断该有机物的组成元素。2.该有机物的最简式。该有机物的最简式。3.该有机物的化学式。该有机物的化学式。有没有氧元素，为什么？有没有氧元素，为什么？在一定的条件下，取在一定的条件下，取7.8克该液体完全燃烧克该液体完全燃烧生成的二氧化碳生成的二氧化碳26.4克和克和5.4克水。克水。法拉第又进一步测法拉第又进一步测得它的蒸气密度是氧气的得它的蒸气密度是氧气的2.44倍。倍。科学假设科学假设1请根据苯的分子组成，写出一种可能的结构式请根据苯的分子组成，写出一种可能的结构式(根根据碳氢关系）。据碳氢关系）。实验验证实验验证实验验证实验验证结论结论A与溴水、酸性高锰酸钾溶液的反应。与溴水、酸性高锰酸钾溶液的反应。实验现象实验现象结论结论+溴的四氯化碳溴的四氯化碳+酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液不褪色不褪色不褪色不褪色不能与溴发生加成反应不能与溴发生加成反应不能被高锰酸钾氧化不能被高锰酸钾氧化科学假设科学假设2观看凯库勒的对苯的结构提出的假设（在观看凯库勒的对苯的结构提出的假设（在有机化学有机化学基础基础P48），回答下列问题。），回答下列问题。1.凯库勒提出的结构有什么特征，请写出其结构简式。凯库勒提出的结构有什么特征，请写出其结构简式。2.根据苯的结构请你推断它可能具有的化学性质。根据苯的结构请你推断它可能具有的化学性质。结论结论苯不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯的苯不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯的结构中不存在单、双键交替。结构中不存在单、双键交替。实验现象实验现象结论结论+溴的四氯化碳溴的四氯化碳+酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液不褪色不褪色不褪色不褪色不能与溴发生加成反应不能与溴发生加成反应不能被高锰酸钾氧化不能被高锰酸钾氧化凯库勒认为的凯库勒认为的苯的分子结构苯的分子结构为了纪念凯库勒对苯分子结构的巨大贡献，现在一为了纪念凯库勒对苯分子结构的巨大贡献，现在一般仍可用凯库勒结构式表示。般仍可用凯库勒结构式表示。结构式结构式简写简写球棍模型球棍模型苯分子中碳碳间不存在双键，不存在单双键交替的苯分子中碳碳间不存在双键，不存在单双键交替的结构。结构。科学假设科学假设3继续对苯的结构进行修改，提出合理假设继续对苯的结构进行修改，提出合理假设实验验证实验验证现代分析方法证明苯的结构中现代分析方法证明苯的结构中6个碳碳键完全一个碳碳键完全一样，苯的邻二取代物只有一种。样，苯的邻二取代物只有一种。2、苯的分子结构、苯的分子结构苯分子中碳碳间不存在双键，不存在单双键交替的苯分子中碳碳间不存在双键，不存在单双键交替的结构。结构。苯分子中碳碳间的化学键是一种介于单键和双键之苯分子中碳碳间的化学键是一种介于单键和双键之间的特殊共价键。间的特殊共价键。平面正六边形结构，分子中六个碳原子和六个氢原平面正六边形结构，分子中六个碳原子和六个氢原子完全等价。子完全等价。必修必修2 P672 P67问题解决问题解决 你能写出苯燃烧的化学方程式？你能写出苯燃烧的化学方程式？2C6H6+15O2 12CO2+6H2O点燃点燃3、苯的化学性质、苯的化学性质三、煤的综合利用三、煤的综合利用 （1 1）氧化反应：燃烧）氧化反应：燃烧现象：现象：火焰明亮火焰明亮且伴有且伴有黑烟黑烟 与乙炔燃烧现象相同与乙炔燃烧现象相同3、苯的化学性质、苯的化学性质（2 2）取代反应：）取代反应：硝基苯硝基苯你认为硝化反应的加热采取什么样的加热方你认为硝化反应的加热采取什么样的加热方式好？式好？水浴加热水浴加热【迁移应用迁移应用】写出写出苯在铁（三溴化铁）作催化剂的情苯在铁（三溴化铁）作催化剂的情况下与液溴发生取代反应方程式况下与液溴发生取代反应方程式有机化学基础有机化学基础 P51，注意与烷烃取，注意与烷烃取 代反应的异同点。代反应的异同点。苯能与氯气、溴、浓硫酸等发生取代反应，苯能与氯气、溴、浓硫酸等发生取代反应，得到一系列重要的有机化工原料。得到一系列重要的有机化工原料。4、苯的用途、苯的用途三、煤的综合利用三、煤的综合利用 有机溶剂有机溶剂 基本化工原料，用于生产苯胺，苯基本化工原料，用于生产苯胺，苯酚尼龙多种染料、医药、农药、炸酚尼龙多种染料、医药、农药、炸药、合成材料等。药、合成材料等。有机化合物分子中的基团：有机化合物分子中的基团：名名称称甲基甲基羟基羟基 硝基硝基 醛基醛基羧基羧基 乙基乙基符符号号 CH3OHNO2CHO或或COOH或或OH CH2CH3或或 C2H51.1.苯只有苯只有C C、H H两种元素两种元素2.2.苯的化学式：苯的化学式：C C6 6H H6 6苯的研究苯的研究研究有机物组成的步骤研究有机物组成的步骤确定有机物的组成元素确定有机物的组成元素确定有机物的分子式确定有机物的分子式确定有机物的性质确定有机物的性质确定有机物的结构确定有机物的结构4 4苯的性质：燃烧反苯的性质：燃烧反应、取代反应应、取代反应3.3.苯的结构式：苯的结构式：你认为研究有机物步骤和方法有哪些认识？你认为研究有机物步骤和方法有哪些认识？发现问题发现问题明确问题明确问题提出假说提出假说验证假说验证假说得出结论得出结论通过对苯的结构的研究，你知道科学研究的一般程序吗通过对苯的结构的研究，你知道科学研究的一般程序吗?正确正确不正确不正确我们应该会做梦！那么我们就可以发现真理但不要在清醒的理智检验之前，就宣布我们的梦。凯库勒苯的分子结构的发现苯的分子结构的发现 同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全