《煤的综合利用》PPT课件.ppt

,煤的综合利用 苯,煤是人类生产和生活中使用的主要燃料之一，是一种重要的能源，称为“工业的粮食”，你知道煤的主要成分和元素组成是什么吗？在我国很多城市都禁止直接使用散煤，你知道这是为什么吗？另外，你是否想过，煤除了用作燃料外还有哪些应用价值吗？,一 煤的综合利用,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、燃烧煤有哪些缺点？,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,比 较,1、把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫做煤的干馏,煤的干馏实验装置,成分：苯、甲苯、 二甲苯等有机物,化学变化,苯,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,二、 苯,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,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：,C6H6,19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12种苯可能的结构简式。,探究一,CHCCH2CH2CCHCH3CCCH2CCH CH2CHCHCHCCH ,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,请大家仔细观察并认真做好记录,探究一,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KMnO4溶液褪色，说明苯分子中不含C=C或CC。即下列假设都是错误的： CHCCH2CH2CCH CH3CCCH2CCH CH2CHCHCHCCH 从而否定了苯的链状结构。,探究二,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。,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,探究三,苯和酸性KMnO4溶液、溴水（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,苯的邻位二元取代只产生一种取代产物,2、苯分子的结构,结构式,凯库勒式,哪种形式更为合理？,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。,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。,（1） 分子式 C6H6 最简式 C H,苯的模型,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120o,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 （ ）,B C,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,探究四,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H2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,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AgNO3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。,溴苯,无色液体，密度大于水,实验思维拓展：,1.Fe屑的作用是什么？,2.长导管的作用是什么？,3.为什么导管末端不插入液面下？,4.如何证明发生了取代反应而不是加成反应？,5.纯净的溴苯应是无色的，为什么所得溴苯为褐色？怎样使之恢复本来的面目？,催化剂,用于导气和冷凝回流（或冷凝器）,溴化氢易溶于水，防止倒吸。,向锥形瓶中滴入硝酸银和稀硝酸，看是否有淡黄色沉淀生成。（或者向锥形瓶中滴入石蕊试液，看是否变红）,因为未发生反应的溴溶解在生成的溴苯中。用水和碱溶液反复洗涤，再分液，可以使褐色褪去，还溴苯以本来的面目。,（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,a、如何混合浓硫酸和硝酸的混合液？,一定要将浓硫酸沿器壁缓缓注入浓硝酸中，并不断振荡使之混合均匀。,b、本实验应采用何种方式加热？,水浴加热，另加温度计，便于控制温度在600C。,（3）苯的磺化反应：,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：,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CH2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：CnH2n-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,练习,溶液分层；上层显橙色，下层近无色,萃取,分液漏斗,Fe(或 FeBr3),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,