高中化學(xué)第3章重要的有機(jī)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(shí) 煤的干餾 苯,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,1.煤 (1)煤的組成 (2)煤的干餾 定義:將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解,叫做煤的干餾。,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,(3)煤干餾的主要產(chǎn)物和用途 預(yù)習(xí)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(jù)組分沸點(diǎn)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(qiáng)熱使之分解的過程,屬于化學(xué)變化。,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,2.苯的物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與用途 (1)物理性質(zhì) (2)分子組成和結(jié)構(gòu) ①分子式:C6H6 ②空間結(jié)構(gòu):苯分子中所有C、H原子都在同一平面上。,,,,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,(3)苯的用途 ①苯是一種重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于生產(chǎn)合成橡膠、合成纖維、塑料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、香料等;②苯常用做有機(jī)溶劑。 預(yù)習(xí)交流2 苯分子內(nèi)的化學(xué)鍵有什么特殊性?其結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)? 答案:苯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是碳原子的價(jià)鍵遠(yuǎn)沒有達(dá)到飽和,但分子中不存在一般的碳碳雙鍵和碳碳單鍵,6個(gè)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(dú)特的鍵。6個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子都在同一平面上,形成一個(gè)平面正六邊形的空間結(jié)構(gòu)。,,,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,一、煤的干餾 活動與探究 請你按如圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行煤的干餾實(shí)驗(yàn),并回答相關(guān)問題: (1)實(shí)驗(yàn)中所用的儀器有: 。 (2)反應(yīng)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(diǎn)燃的氣體在工業(yè)上叫 ,其主要成分是 。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,答案:(1)鐵架臺、酒精噴燈、硬質(zhì)試管、木塊、燒杯、單孔橡皮塞、雙孔橡皮塞、導(dǎo)氣管等 (2)焦炭 粗氨水 煤焦油 (3)焦?fàn)t氣 H2、CH4、C2H4、CO等,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,遷移與應(yīng)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(chǎn)物主要是各類有機(jī)物 B.石油的分餾、裂化、裂解,煤的干餾都屬于化學(xué)變化 C.從煤焦油中經(jīng)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(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,解析:煤的干餾產(chǎn)物主要包括焦?fàn)t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(fù)雜的物理變化和化學(xué)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(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,遷移訓(xùn)練1如圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煤的干餾的實(shí)驗(yàn)裝置,下列敘述錯誤的是( ) A.圖示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化 B.反應(yīng)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(qiáng)熱條件下,可分解得到多種物質(zhì),這個(gè)過程叫煤的干餾,屬于化學(xué)變化,A項(xiàng)正確;所得產(chǎn)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(xiàng)正確;焦?fàn)t氣的主要成分有氫氣、甲烷、乙烯和CO等氣體,C項(xiàng)正確;煤焦油是含有許多芳香族化合物的復(fù)雜混合物,D項(xiàng)錯誤。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,干餾和蒸餾(或分餾)的區(qū)別,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,二、苯的化學(xué)性質(zhì) 活動與探究 實(shí)驗(yàn)一:苯與溴水、酸性高錳酸鉀溶液的作用情況。請你參與實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 答案:橙紅 溴的苯 萃取,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,實(shí)驗(yàn)二:苯的燃燒 將少量的苯先滴到粉筆上,然后用火柴點(diǎn)燃,觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,寫出苯燃燒的化學(xué)方程式。 答案:苯燃燒時(shí)產(chǎn)生明亮而帶濃煙的火焰,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,實(shí)驗(yàn)三:苯的硝化反應(yīng) 【操作方法】 在一個(gè)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(gè)盛水的試管里。觀察現(xiàn)象。 【現(xiàn)象】 將反應(yīng)后的液體倒入盛水的燒杯中,燒杯底部有 生成,有 味。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】 苯與濃硝酸和濃硫酸的混合物中硝酸發(fā)生取代反應(yīng),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(yīng)的化學(xué)方程式如下: 。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,遷移與應(yīng)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(nèi)裝修存在苯、甲醛等諸多污染源。其中關(guān)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(jià)鍵遠(yuǎn)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(yīng)也能發(fā)生加成反應(yīng) A.②③ B.②④ C.③④ D.①③ 解析:苯分子內(nèi)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(yīng),還能與混酸(濃硫酸和濃硝酸)、液溴等發(fā)生取代反應(yīng)分別得到硝基苯、溴苯。 答案:B,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,遷移訓(xùn)練2下列關(guān)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(gè)碳碳單鍵和3個(gè)碳碳雙鍵 C.在空氣中燃燒時(shí)產(chǎn)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(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,苯分子結(jié)構(gòu)的特殊性決定了它的化學(xué)特性:較易發(fā)生取代反應(yīng),難以發(fā)生氧化反應(yīng)(如不能使酸性高錳酸鉀溶液退色),能發(fā)生加成反應(yīng),即“易取代、難氧化、能加成”。重點(diǎn)是硝化反應(yīng):苯與濃硫酸、濃硝酸的混合物加熱至55~60 ℃,發(fā)生取代反應(yīng)生成硝基苯。 特別強(qiáng)調(diào):①采用水浴加熱;②濃硝酸、苯是反應(yīng)物,濃硫酸的作用是作催化劑和脫水劑;③溫度計(jì)的水銀球應(yīng)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(dǎo)學(xué),即時(shí)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(rèn)為苯分子中是單鍵、雙鍵交替的,其實(shí),苯分子中所有的碳碳鍵是完全相同的。 (2)由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的特殊性,在判斷苯能否與其他物質(zhì)反應(yīng)時(shí),要特別注意條件和反應(yīng)物的狀態(tài)。如:苯與溴水不反應(yīng),但與液溴在Fe作催化劑條件下發(fā)生取代反應(yīng)。 (3)苯環(huán)的取代反應(yīng)比烷烴的取代反應(yīng)要困難些,苯環(huán)的取代反應(yīng)需催化劑等條件,而烷烴與溴蒸氣等氣態(tài)鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)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(yīng),而光照條件下則為側(cè)鏈甲基(—CH3)上的氫原子被取代。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,1,2,3,4,5,1.下列說法錯誤的是( ) A.煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)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(jīng)高溫干餾可分解為苯和甲苯。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,1,2,3,4,5,2.苯環(huán)結(jié)構(gòu)中,不存在單、雙鍵交替結(jié)構(gòu),可以作為證據(jù)的事實(shí)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(jīng)實(shí)驗(yàn)測得鄰二甲苯僅一種結(jié)構(gòu) ⑤苯不因化學(xué)變化而使溴水退色 A.②③④⑤ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④ 答案:C,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,1,2,3,4,5,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,1,2,3,4,5,構(gòu)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(jié)構(gòu),由于末端甲基是立體結(jié)構(gòu),所以不可能所有原子都在同一平面上。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,1,2,3,4,5,4.實(shí)驗(yàn)室制硝基苯時(shí),正確的操作順序應(yīng)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(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,5.有3種有機(jī)物:①CH4, (1)從煤干餾產(chǎn)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(diào)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(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,答案:(1)③ ① ② ①②③ ②③ 解析:(1)煤干餾產(chǎn)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(diào)節(jié)劑的是乙烯。烴是由C、H兩種元素組成的有機(jī)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(yīng),又可發(fā)生加成反應(yīng),苯的鹵代反應(yīng)及苯的硝化反應(yīng)均為取代反應(yīng)。,