课题4：煤的综合利用__苯

课题4：煤的综合利用苯桐乡高级中学张锦松我国煤的分布图上京煤矿宁夏优质无煤—太西煤露天采区能源国家石油（亿吨）天然气（亿立方米）煤炭（亿吨）中国产量1.461175.612.4消费量1.627175.65.72美国产量3.8635320.99.35消费量8.0795924.14.921994年中美三大能源产量与消费量比较表煤的成份组成元素：C、S、P、H、N、O组成物质：有机、无机组成的等杂混合物煤的干馏实验装置图原演示实验装置改进后实验装置图一、煤的干馏煤的干馏实验装置煤的干馏实验装置2．点燃导管尖嘴处，有淡蓝色火焰燃烧焦炉煤气：氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳1．玻璃管中的烟煤粉最后变成黑灰色固体物质这是焦炭；3．U形管底部还有还有一种黑褐色粘稠的油状物生成，这是煤焦油。焦炭：(灰黑色物质)，治金工业炼铁用。粗氨水：用来制氮肥和铵盐。粗苯：提取苯、甲苯、二甲苯干馏产品目的：制备优质焦炭。一、煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。煤焦油：黑褐色的油状粘稠物，含芳香族化合物。焦炉气：主分氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等。二、煤的气化煤清洁化、高效化的有效途径概念:把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温气化方法:碳在空气中燃烧碳在氧气中燃烧低热值气：CO、H2、N2中热值气：CO、H2、CH4高热值气：CH4CO+3H2CH4+H2O催化剂（合成天然气）（作为燃料气）（煤气、合成氨、甲醇）煤气储气柜目的：是把煤转化成液体燃料的过程。①直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料②间接液化：先把煤气化成一氧化碳和氢气，然后再经过催化合成，得到液体燃料。煤清洁化、高效化的有效途径三、煤的液化方法：液体燃料（甲醇、汽油等）氢气、一氧化碳焦炭、煤焦油、焦炉气产品煤煤煤原料把煤转化为液体燃料的过程有机物转化为可燃性气体隔绝空气加强热，使其分解原理液化气化干馏煤的综合利用总结1、苯是无色带有特殊气味的液体2、密度比水小（0.8765g/mL），不溶于水、易溶于有机溶剂3、苯的熔沸点较低（80.1℃、5.5℃）易挥发4、有毒苯的物理性质苯的分子组成及结构1、组成例：苯仅由碳、氢两种元素组成，其中碳氢的质量比为12：1，苯蒸气密度为同温同压下乙炔气体密度的3倍，请确定苯的最简式和分子式。C6H6呈液态思考：试根据“碳四价学说”和“碳链学说”写出C6H6的可能的结构简式？2、分子结构从分子式来看，苯分子是饱和吗？预计有什么化学性质？书上P66页，观察与思考。1、观察苯的物理性质。2、苯与酸性KMnO4、Br2反应的情况。3、苯的燃烧。把结论填入表3-3从苯分子的饱和的情况及化学性质来看，它的结构是怎么样的呢？简写为凯库勒式设计实验来验证这种结构是否合理结论：（1）苯分子为平面正六边形（2）键角：120°（3）C原子间是一种介于单键和双键之间的化学键苯的化学性质：既有单键的性质又有双键的性质。也就是说：既有烷烃的性质又有烯烃的性质，既能发生取代反应又能发生加成反应。下列事实不能说明“苯分子结构中不存在碳碳单键和双键交替结构”的是()A苯不能使溴水和酸化高锰酸钾溶液褪色B苯在一定条件下既能发生取代反应又能发生加成反应C邻二甲苯只有一种结构D苯环上碳碳键的键长相等。C性质预测：苯的特殊结构苯的特殊性质饱和烃不饱和烃取代反应加成反应苯的化学性质一般情况下，苯不能使KMnO4（H+）溶液褪色，能与Br2水发生萃取1、可燃2C6H6+15O2→12CO2+6H2O点燃现象：火焰明亮，冒浓烟2、取代反应（1）与Br2（液）反应溴苯（无色液体ρ＞1）+Br2催化剂Br+HBr（Fe）注：长导管的作用—导气；冷凝回流练习：实验室用溴和苯反应制取溴苯，得到溴苯后，要用如下操作精制：①蒸馏②水洗③用干燥剂干燥④10%NaOH溶液洗⑤水洗，正确的操作顺序是（）A、①②③④⑤B、②④⑤③①C、④②③①⑤D、②④①⑤③思考：为何实验制得的溴苯常呈褐色？如何用化学方法将杂质除净？改进后如何改进尾气吸收装置以减少对空气的污染？（2）苯的硝化硝基苯（苦杏仁味、无色油状液体不溶于水ρ＞1有毒）浓H2SO4作用：催化剂、脱水剂浓H2SO4NO2+HNO3+H2O水浴50℃-60℃注：1、100℃以下，均可采用水浴加热。2、温度计悬挂在水浴中。P67信息提示：有机化合物分子中的基团：甲基、乙基、硝基等。3、加成反应环己烷练习：书写苯和氯气加成的化学方程式CH2CH2CH2CH2CH2CH23+H2催化剂（三）用途1、化工原料2、有机溶剂练习：1、将下列各种物质分别与溴水混合并振荡，静置后混合液分成两层，下层几乎呈无色的是（）Ａ．氯水Ｂ．苯Ｃ．ＣＣl4Ｄ.KIE.乙烯Ｆ．乙醇2、下列情况可能引起大气污染的是（）①煤的燃烧②工业废气的任意排放③燃放鞭炮④飞机、汽车尾气的排放A、①②B、②④C、①②③D、①②③④2、下列变化属于化学变化的是（）A、干馏B、蒸馏DA3、下列两个结构简式所表示的有机物是同一物质还是同分异构体?CH3CH3CH3CH3CH3CH34、有八种物质：①甲烷、②苯、③聚乙烯、④戊二烯、⑤2—丁炔、⑥环乙烷、⑦邻一二甲苯、⑧环乙烯，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的是（）A．③④⑤⑧B．④⑤⑦⑧C．④⑤⑧D．③④⑤⑦⑧C5、苯环结构中,不存在碳碳单键和碳碳双键,可以作为证据的是:①苯不能使酸性高锰钾溶液褪色②苯中碳碳键的键长均相等③苯能在一定条件下与氢气加成生成环已烷④经实验测定邻二甲苯仅有一种结构⑤苯在溴化铁存在时同液溴可发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色()A、②③④⑤B、①③④⑤C、①②④⑤D、①②③④C