高中化學第3章重要的有機化合物3.2.2煤的干餾苯課件魯科版.ppt

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第2課時 煤的干餾 苯,目標導航,預習導引,目標導航,預習導引,1.煤 (1)煤的組成 (2)煤的干餾 定義:將煤隔絕空氣加強熱使其分解,叫做煤的干餾。,,,,,,,目標導航,預習導引,(3)煤干餾的主要產物和用途 預習交流1 你能從原理上對石油的分餾和煤的干餾作出比較嗎? 答案:石油的分餾是根據組分沸點不同,通過加熱和冷凝來分離混合物的方法,屬于物理變化;煤的干餾是隔絕空氣加強熱使之分解的過程,屬于化學變化。,,,,,目標導航,預習導引,2.苯的物理性質、結構與用途 (1)物理性質 (2)分子組成和結構 ①分子式:C6H6 ②空間結構:苯分子中所有C、H原子都在同一平面上。,,,,,,,,,,,目標導航,預習導引,(3)苯的用途 ①苯是一種重要的有機化工原料,廣泛用于生產合成橡膠、合成纖維、塑料、農藥、醫(yī)藥、染料、香料等;②苯常用做有機溶劑。 預習交流2 苯分子內的化學鍵有什么特殊性?其結構有什么特點? 答案:苯的結構特點是碳原子的價鍵遠沒有達到飽和,但分子中不存在一般的碳碳雙鍵和碳碳單鍵,6個碳原子間的鍵完全相同,是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨特的鍵。6個碳原子和6個氫原子都在同一平面上,形成一個平面正六邊形的空間結構。,,,問題導學,即時檢測,一,二,一、煤的干餾 活動與探究 請你按如圖實驗裝置進行煤的干餾實驗,并回答相關問題: (1)實驗中所用的儀器有: 。 (2)反應完畢后,試管A中剩下的灰黑色固體是 ;試管B中液體分兩層,上層為澄清、透明的水溶液,能使酚酞變紅,是 ,下層的黑色黏稠物是 。 (3)C處點燃的氣體在工業(yè)上叫 ,其主要成分是 。,問題導學,即時檢測,一,二,答案:(1)鐵架臺、酒精噴燈、硬質試管、木塊、燒杯、單孔橡皮塞、雙孔橡皮塞、導氣管等 (2)焦炭 粗氨水 煤焦油 (3)焦爐氣 H2、CH4、C2H4、CO等,問題導學,即時檢測,一,二,遷移與應用 例1石油被稱為“工業(yè)的血液”,煤被稱為“工業(yè)的糧食”。它們的加工以及綜合利用具有非常重要的意義。下列說法正確的是( ) A.煤的干餾產物主要是各類有機物 B.石油的分餾、裂化、裂解,煤的干餾都屬于化學變化 C.從煤焦油中經過分餾可以得到苯、甲苯等,說明煤中含有苯和甲苯 D.石油的裂化、裂解說明烴在加熱條件下是可以分解,問題導學,即時檢測,一,二,解析:煤的干餾產物主要包括焦爐氣、粗氨水、煤焦油、焦炭等,其中以焦炭最多,A錯誤。石油的分餾屬于物理變化,B錯誤。煤的干餾發(fā)生了復雜的物理變化和化學變化,苯、甲苯是由煤分解得到的,而不是原來就有的,C錯誤。石油加熱可以裂化生成汽油,而在更高的溫度下可以發(fā)生裂解,得到小分子的烴,D正確。 答案:D,問題導學,即時檢測,一,二,遷移訓練1如圖是實驗室模擬煤的干餾的實驗裝置,下列敘述錯誤的是( ) A.圖示實驗中發(fā)生了化學變化 B.反應后水溶液的pH7,液體Y是黑色黏 稠的煤焦油,上層X是粗苯等 C.氣體Z易燃,可還原CuO D.液體Y是一種純凈物 答案:D 解析:煤在強熱條件下,可分解得到多種物質,這個過程叫煤的干餾,屬于化學變化,A項正確;所得產物中粗氨水顯堿性,苯、二甲苯等在水層以上,煤焦油在水層以下,B項正確;焦爐氣的主要成分有氫氣、甲烷、乙烯和CO等氣體,C項正確;煤焦油是含有許多芳香族化合物的復雜混合物,D項錯誤。,問題導學,即時檢測,一,二,干餾和蒸餾(或分餾)的區(qū)別,問題導學,即時檢測,一,二,二、苯的化學性質 活動與探究 實驗一:苯與溴水、酸性高錳酸鉀溶液的作用情況。請你參與實驗,記錄實驗現象,歸納實驗結論: 答案:橙紅 溴的苯 萃取,問題導學,即時檢測,一,二,實驗二:苯的燃燒 將少量的苯先滴到粉筆上,然后用火柴點燃,觀察并記錄實驗現象,寫出苯燃燒的化學方程式。 答案:苯燃燒時產生明亮而帶濃煙的火焰,問題導學,即時檢測,一,二,實驗三:苯的硝化反應 【操作方法】 在一個大試管里,先加入1.5 mL濃硝酸,再加入2 mL濃硫酸,搖勻,冷卻到55~60 ℃,然后慢慢地滴入1 mL苯,不斷搖動,使之混合均勻,然后放在60 ℃的水浴中加熱10 min,然后把混合物倒入另一個盛水的試管里。觀察現象。 【現象】 將反應后的液體倒入盛水的燒杯中,燒杯底部有 生成,有 味。 【實驗結論】 苯與濃硝酸和濃硫酸的混合物中硝酸發(fā)生取代反應,濃硫酸起 作用,生成不溶于水,比水重的 ,硝基苯是 液體,常因不純而顯淡黃色。該反應的化學方程式如下: 。,問題導學,即時檢測,一,二,問題導學,即時檢測,一,二,遷移與應用 例2隨著人們生活水平的提高,房子裝修日新月異,但是室內裝修存在苯、甲醛等諸多污染源。其中關于苯的分析中,合理的是( ) ①苯與乙烯一樣,能使溴的CCl4溶液退色;②苯是一種重要的化工原料,可用于制取硝基苯;③苯分子中碳原子的價鍵遠沒有飽和,因此能使酸性高錳酸鉀溶液退色;④一定條件下,苯既能發(fā)生取代反應也能發(fā)生加成反應 A.②③ B.②④ C.③④ D.①③ 解析:苯分子內不具有雙鍵,不能使溴的CCl4溶液、酸性高錳酸鉀溶液退色,但在一定條件下,能與氫氣等發(fā)生加成反應,還能與混酸(濃硫酸和濃硝酸)、液溴等發(fā)生取代反應分別得到硝基苯、溴苯。 答案:B,問題導學,即時檢測,一,二,遷移訓練2下列關于苯( )的說法中,正確的是( ) A.分子組成符合通式CnH2n+2 B.分子中含有3個碳碳單鍵和3個碳碳雙鍵 C.在空氣中燃燒時產生較多的黑煙 D.能使酸性KMnO4溶液退色 答案:C 解析:苯分子的組成符合通式CnH2n-6,A錯;苯分子中含有介于碳碳單鍵、碳碳雙鍵之間特殊的鍵,B錯;苯分子中不含碳碳雙鍵,不能使酸性KMnO4溶液退色,D錯。,問題導學,即時檢測,一,二,苯分子結構的特殊性決定了它的化學特性:較易發(fā)生取代反應,難以發(fā)生氧化反應(如不能使酸性高錳酸鉀溶液退色),能發(fā)生加成反應,即“易取代、難氧化、能加成”。重點是硝化反應:苯與濃硫酸、濃硝酸的混合物加熱至55~60 ℃,發(fā)生取代反應生成硝基苯。 特別強調:①采用水浴加熱;②濃硝酸、苯是反應物,濃硫酸的作用是作催化劑和脫水劑;③溫度計的水銀球應插入水中;④將甲苯 跟濃硫酸和濃硝酸的混合物微熱可得 (2,4,6-三硝基甲苯,俗名TNT)。,問題導學,即時檢測,一,二,特別注意(1)因苯的凱庫勒式為 ,往往會造成誤解,認為苯分子中是單鍵、雙鍵交替的,其實,苯分子中所有的碳碳鍵是完全相同的。 (2)由于苯環(huán)結構的特殊性,在判斷苯能否與其他物質反應時,要特別注意條件和反應物的狀態(tài)。如:苯與溴水不反應,但與液溴在Fe作催化劑條件下發(fā)生取代反應。 (3)苯環(huán)的取代反應比烷烴的取代反應要困難些,苯環(huán)的取代反應需催化劑等條件,而烷烴與溴蒸氣等氣態(tài)鹵素單質發(fā)生取代反應的條件是光照。如甲苯在催化條件下與溴蒸氣發(fā)生苯環(huán)上氫原子被取代的反應,而光照條件下則為側鏈甲基(—CH3)上的氫原子被取代。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,1.下列說法錯誤的是( ) A.煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物 B.利用煤干餾可獲得苯、甲苯、二甲苯等 C.石油中含有C5~C11的烷烴,可以通過石油分餾得到汽油 D.煤中含苯和甲苯,可以用先干餾后分餾的方法把苯和甲苯從煤中分離出來 答案:D 解析:煤中不含有苯和甲苯,煤經高溫干餾可分解為苯和甲苯。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,2.苯環(huán)結構中,不存在單、雙鍵交替結構,可以作為證據的事實是( ) ①苯不能使酸性KMnO4溶液退色 ②苯分子中碳原子之間的距離均相等 ③苯能在一定條件下跟H2加成生成環(huán)己烷 ④經實驗測得鄰二甲苯僅一種結構 ⑤苯不因化學變化而使溴水退色 A.②③④⑤ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④ 答案:C,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,構的說法正確的是( ) A.所有原子可能在同一平面上 B.所有原子可能在同一直線上 C.所有碳原子可能在同一平面上 D.所有氫原子可能在同一平面上 答案:C 解析:苯環(huán)和雙鍵都是平面結構,由于末端甲基是立體結構,所以不可能所有原子都在同一平面上。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,4.實驗室制硝基苯時,正確的操作順序應該是( ) A.先加入濃硫酸,再滴加苯,最后滴加濃硝酸 B.先加入苯,再加濃硝酸,最后滴入濃硫酸 C.先加入濃硝酸,再加入苯,最后加入濃硫酸 D.先加入濃硝酸,再加入濃硫酸,最后滴入苯 答案:D,1,2,3,4,5,問題導學,即時檢測,5.有3種有機物:①CH4, (1)從煤干餾產物中獲得的液態(tài)化工原料是 (填序號,下同),屬于沼氣的主要成分的是 ,可作為植物生長調節(jié)劑的是 。屬于烴類的是 ,分子中的所有原子在同一平面上的是 。,1,2,3,4,5,問題導學,即時檢測,答案:(1)③ ① ② ①②③ ②③ 解析:(1)煤干餾產物中液態(tài)化工原料是苯,沼氣的主要成分是甲烷,可作為植物生長調節(jié)劑的是乙烯。烴是由C、H兩種元素組成的有機化合物,故甲烷、乙烯、苯均屬于烴類。乙烯分子和苯分子中所有原子均在同一平面上。 (2)苯既可發(fā)生取代反應,又可發(fā)生加成反應,苯的鹵代反應及苯的硝化反應均為取代反應。,