高一化学 煤的综合利用 苯ppt.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,煤,的,综合利用 苯,一 煤的综合利用,想,一,想,1,、煤和碳表示的是同一种物质吗？,煤是混合物，碳是单质。,煤是,有机物和无机物组成的复杂混合物，,含,C(,主,),，,H,和,O(,次,),，,S,、,P,、,N(,少,).,2,、煤的综合利用有什么意义？,煤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，燃烧效率低！,3,、煤的综合利用有哪些主要方法？利用这些加工手段可以从煤中得到什么物质？,煤的干馏,煤的液化,煤的气化,焦炭、煤焦油、焦炉气,氢气、一氧化碳、甲烷,液态烃和有机化合物,想,一,想,2,煤的干馏：,1,、把煤,隔绝空气加强热,使它分解的过程，叫做煤的干馏,3,U,形管底部还有一种黑褐色粘稠的油状物生成，这是,煤焦油,。,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,；,成分：,苯、甲苯、,二甲苯等有机物,2,、煤的气化,煤气化,碳在空气中燃烧,低值热气,中值热气,特点和用途：热值较低，用作冶金、机械工业的燃烧气,特点和用途：热值较高，可短距离 输送。用作居民使用煤气，也可以用于合成氨,成分：,CO,、,H,2,、,相当量的氮气,成分：,CO,、,H,2,、,少量的,CH,4,成分：,CH,4,高热值天然气,碳在空气中燃烧,特点和用途：热值很高，可远距离输送,CO+3H,2,CH,4,+H,2,O,催化剂,3,、,煤的液化,煤的液化,直接液化,间接液化,直接液化就是煤在高温高压下加氢催化裂化，转变成油料产品,煤的液化分,直接液化,和,间接液化,两种。,间接液化就是先使煤转化为一氧化碳和氢气，然后在高温、高压以及催化剂的作用下生成液态烃、甲醇等有机物,煤的综合利用,干馏,气化,液化,原理,使煤隔绝空气加强热，使其分解的过程,把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,把煤转化为液体燃料的过程,原料,煤,煤,煤,产品,焦炭、煤焦油、焦炉气,氢气、一氧化碳,液体燃料（甲醇、汽油等）,总 结,有人说我笨，,其实我不笨，,脱去竹笠戴草帽，,化工生产是英豪。,（打一字）,猜一猜,19,世纪，欧洲许多国家都使用煤气照明。煤气通常是压缩在桶里贮运的，人们发现这种桶里总有一种油状液体，但长时间无人问津。英国科学家法拉第对这种液体产生浓厚的兴趣，他花了整整五年时间提取这种液体，从中得到了,苯,：一种无色油状液体。,苯的发现史,动,探,读,一,读,二、苯,动 手 时 间！,实验内容,实验现象,结论,在一试管中倒入,1ml,苯，,观察苯的颜色与状态,再向试管中加入,3ml,水，,振荡后静置，观察发生的现象。,1,、苯的物理性质,无色、有特殊气味的有毒液体,苯的密度比水小，且难溶于水,熔点,5.5,，沸点,80.1,算,一,算,法拉第发现苯后，对苯的组成进行测定：,他发现苯仅由碳、氢两种元素组成，其中碳的质量分数为,92.3%,，苯蒸气密度为同温同压下乙炔气体密度的,3,倍，请确定苯的分子式。,通过计算我们得到：,苯的分子式为：,C,6,H,6,猜 想,19,世纪的科学家就进行了研究。当时的有机化学刚刚发展起来，比较成熟的理论只有,“,碳四价学说,”,和,“,碳链学说,”,。,请根据这两种学说写出,1,2,种苯可能的结构简式。,探究一,试,一,试,苯的结构是怎样呢？,CHCCH,2,CH,2,CCHCH,3,CCCH,2,CCH CH,2,CHCHCHCCH,猜 想,设 计,如何通过实验验证这些结构是否合理？,请同学们自己动手设计一下实验内容。,探究一,试,一,试,苯的结构是怎样呢？,试验内容,实验现象,你的结论,试管中加入,2mL,苯，滴几滴酸性高锰酸钾溶液，振荡后静置。,试管中加入,2mL,苯，加入,1mL,溴水，振荡后静置。,高锰酸钾溶液,不褪色,溴水分两层，上层,橙红色,，下层无色,苯分子中不含,C C,或,C C,验 证,请大家仔细观察并认真做好记录,结 论,验 证,猜 想,设 计,探究一,试,一,试,苯的结构是怎样呢？,上述两组实验现象有何不同，关于苯的结构你得到了什么结论？,苯不能使溴水或酸性,KMnO,4,溶液褪色，说明苯分子中不含,C=C,或,C,C,。,即下列假设都是错误的：,CHC,CH,2,CH,2,CCH,CH,3,CC,CH,2,CCH,CH,2,CH,CH,CH,CCH,从而否定了苯的链状结构。,实验事实,1,探究二,试,一,试,苯的结构是怎样呢？,实验事实,2,实验事实,3,苯与液溴用铁粉做催化剂的反应,C,6,H,6,+Br,2,C,6,H,5,Br+HBr,Fe,苯易发生取代反应，它的一溴代物只有一种，二溴代物有三种。,苯在特殊条件下可与,H,2,发生反应：,C,6,H,6,+3H,2,C,6,H,12,。,结论,苯分子中的碳碳键既不是纯粹的单键，也不是纯粹的双键，而是比较,特殊的一种键,。,试,一,试,苯的结构是怎样呢？,这个问题把,19,世纪的化学家引入了茶不思、,饭不香、睡不安的境地，许多科学家为之苦,苦思索。他们从实验中得到的结论是：,想不通的是，苯的分子结构,到底是怎样的呢？,凯库勒一直在想着怎样在教材中写苯的结构这一难题，然而百思不得其解，只好停笔，偎炉休息。他面对炉中飘忽不定的火苗陷入了沉思，不知不觉进入了梦乡。朦胧之中，凯库勒仿佛觉得有一些碳原子在自己的面前跳起舞来，它们排成蛇的形状，一会儿在火焰中翻滚，一会儿卷曲起来，突然，原子,“,蛇,”,的头咬住了自己的尾巴，形成一个环状，不停地旋转起来。凯库勒猛然惊醒，根据梦中受到的启示，他迅速画起苯的封闭式结构式来。经过若干次的修正，最后他决定用六角环状结构来描述苯的分子结构。,凯库勒发现苯环结构,2,、苯的结构,1,、,6,个碳原子、,6,个氢原子均在同一平面上,2,、各个键角都是,120,3,、平均化的碳碳间键长：,1.4,10,10,m,C,C,键 键长：,1.54,10,10,m,C,C,键 键长,:1.33,10,10,m,结构式 结构简式,实验事实,4,探究三,试,一,试,苯的结构是怎样呢？,实验事实,5,苯和酸性,KMnO,4,溶液、溴水不反应（苯不能使之褪色）,凯库勒式的缺陷,证明苯的双键与一般的双键不同,缺陷,2,：与 性质完全相同，,是同种物质,缺陷,1,：不能解释苯为何不起类似烯烃的加成反应,CH,3,CH,3,CH,3,CH,3,苯的邻位二元取代只产生一种取代产物,2,、苯的结构,1,、,6,个碳原子、,6,个氢原子均在同一平面上,2,、各个键角都是,120,3,、平均化的碳碳间键长：,1.4,10,10,m,结构式 结构简式,科学研究表明：苯分子里,6,个,C,原子之间的键完全相同，,是一种介于单键和双键之间的特殊,(,独特,),的键,。,练兵场,1,、下列关于苯分子结构的说法中，错误的是（）,A,、,各原子均位于同一平面上，,6,个碳原子彼此连接成为一个平面正六边形的结构。,B,、,苯环中含有,3,个,C-C,单键，,3,个,C=C,双键,C,、,苯环中碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。,D,、,苯分子中各个键角都为,120,o,B,练兵场,2,能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替的事实是（,）,苯的一元取代物没有同分异构体,苯的邻位二元取代物只有一种,苯的间位二元取代物只有一种,苯的对位二元取代物只有一种,练兵场,3.,下列物质中所有原子都有可能在同一,平面上的是 （）,CH,3,A.,乙烷,B.,乙烯,C.D.,Cl,B C,发现或明确,要解决的,问题,收集有关,的资料、文,献和数据,提出假说,（几种可,能性）,验证假说,得出肯定或,否定的结果,发现问题,的规律,得出结论,自然科学方法论探索科学问题的基本过程,方法指导,研究有机物的方法,分析结构、推测性质、实验验证,实验探究、分析性质、推测结构,氧化反应,探究四,试,一,试,苯有哪些化学性质？,取代反应,加成反应,苯的卤代、硝化反应、磺化反应,不能被高锰酸钾氧化,(,溶液不褪色,),，但可以点燃。,苯不能与溴水发生加成反应,(,但能萃取溴而使水层褪色,),，说明它比烯烃、炔烃难进行加成反应。,特殊条件下可与,H,2,发生反应,（,1,）苯的燃烧：,实验现象：火焰明亮且伴有黑烟,与乙炔燃烧现象相同,3,、苯的化学性质,用玻璃棒蘸一些苯，在酒精灯上点燃，观察燃烧现象。,点燃,2 15O,2,12CO,2,6H,2,O,2,、苯的取代反应：,（,1,）,苯与溴,的反应：,反应现象：,导管口有白雾，锥形瓶中滴入,AgNO,3,溶液，出现浅黄色沉淀；,烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中，烧杯底部出现油状的褐色液体。,铁屑作,催化剂,2,、苯的取代反应：,（,1,）,苯与溴,的反应：,无色液体，密度大于水,溴苯,（,2,）苯的,硝化,反应：,纯净的硝基苯：无色而有苦杏仁气味的油状液体，不溶于水，密度比水大。硝基苯蒸气有毒性,。,硝基苯,（,3,）苯的磺,化,反应：,+HOSO,3,H,7080,SO,3,H,+H,2,O,苯磺酸,3,、苯的加成反应：,跟氢气在镍的存在下加热可生成环己烷：,环己烷,H,2,Ni,总结：,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,2,易取代，难加成,。,苯的化学性质（,较稳定,）：,1,、,难氧化,（但可燃）；,基本化工原料，用于生产苯胺，苯酚尼龙多种染料、医药、农药炸药、合成材料等。,4,、苯的,用途,一名曾在北京市友谊医院住院的患者韩女士，被医院诊断为,急性淋巴细胞白血病,，与病魔抗争了,3,个月后，她还是告别了人世。,北京市友谊医院血液科主任王昭表示，经确认，韩女士有十几年的染发史，而且是定期染发，这与白血病发生有密切关系。,王昭医生透露，染发剂之所以会导致皮肤过敏、白血病等多种疾病，是因为染发剂中有一种含,苯环,的名叫,“,对苯二胺,”,的化学物质。,染发剂事件,1,、概念：,具有,苯环（,1,个）,结构，且在分子组成上相差一个或若干个,CH,2,原子团的有机物。,（,只含有一个苯环，且侧链为,C-C,单键的芳香烃。）,2,、通式：,C,n,H,2n-6,(n6),注意：,苯环上的取代基必须是烷基。,三、苯的同系物,判断：,下列物质中属于苯的同系物的是（）,C F,3,、苯的同系物的化学性质,(1),取代反应：,TNT,CH,3,对苯环的影响使取代反应更易进行,C,H,3,+,3,H,O,-,-,N,O,2,C,H,3,N,O,2,N,O,2,O,2,N,+,3,O,H,2,浓硫酸,(2),加成反应,C,H,3,+,3H,2,C,H,3,Ni,(3),氧化反应,可燃性,可使酸性高锰酸钾褪色,KMnO,4,（H,+,）,思考：如何鉴别苯及其苯的同系物？,四、有机化合物分子中的基团,1,、有机化合物分子可以看成是由原子或原子,团相互结合形成的。,如：一氯甲烷（,CH,3,Cl,）,分子是由甲基（,CH,3,）,原子团和氯原子结合而成的；,硝基苯分子是由苯基,（,C,6,H,5,）,和,硝基,（,NO,2,）,原子团结合而成的。,2,、有机化合物分子中的基团很多。,如：,甲基（,CH,3,）、,乙基（,C,2,H,5,）,、,苯基,（,C,6,H,5,）,羟基（,OH,）、,醛基（,CHO,）、,羧基（,COOH,）,几种常见的官能团名称和符号为：,名称,卤素,原子,羟基,硝基,醛基,羧基,符号,X,OH,-NO,2,CHO,或,COOH,或,OH,练兵场,4,苯的二溴代物有三种，则四溴代物有（,）种。,（,A,）,1,（,B,）,2,（,C,）,3,（,D,）,4,C,练兵场,5,、将溴水与苯充分混合振荡，静置后观察到的,象是,_,这种操作叫做,_,。欲将此溶液分开，必须使,用到的仪器是,_,。将分离出的苯层置于一,试管中，加入某物质后可产生白雾，这种物质是,_,，反应方程式是,_,_,溶液分层；上层显橙色，下层近无色,萃取,分液漏斗,Fe(,或,FeBr,3,),+Br,2,FeBr,3,Br,+,H,Br,练兵场,6,、已知分子式为,C,12,H,12,的物质,A,结构简式为,则,物质,A,环上,的一溴代物有,(),A,、,2,种,B,、,3,种,C,、,4,种,D,、,6,种,B,练兵场,7,、直链烷烃的通式可用,C,n,H,2n+2,表示，现有一系列芳香烃，按下列特点排列：,，,若用通式表示这一系列化合物，其通式应为,(),A,、,C,n,H,2n-6,B,、,C,6n+4,H,2n+6,C,、,C,4n+6,H,2n+6,D,、,C,2n+4,H,6n+6,B,到达知识高峰的人往往是以渴望求知为动力，用尽毕生精力进行探索的人，而绝不是那些以谋取私利为目的的人。,凯库勒,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,