煤化工和乙炔

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,*,11.3 煤化工和乙炔,1,煤是怎样形成的？,煤可分为几类？,煤的化学组成？,它们的主要区别在哪儿？,2,一、煤和煤化工,（一）煤的形成,煤是一种矿物燃料，是由远古时代植物经过漫长复杂的变化而转变成的固体可燃物。,植物泥炭（腐蚀泥）褐煤烟煤无烟煤。,煤是植物死亡后，在细菌的作用下逐渐变成黑色或褐色的有机物质，经过日积月累，形成一层厚厚的泥炭。随着地壳的变迁，这些泥炭被深深地埋在地下，在与空气完全隔绝的条件下，由于水分减少再加上地热和高压的作用，经过极其漫长的岁月之后，当时的泥炭就变成了今天的煤。,3,煤的分类,根据煤化程度将煤分为：,泥煤,、,褐煤,、,烟煤,和,无烟煤,四类。,泥煤,褐煤,无烟煤,他们的主要区别是,含碳量不同,4,1.元素组成：,主要含,碳,，还含少量的,氢、氮、硫、氧,以及微量的,硅、铝、钙、铁,等元素。,2.物质组成（化学成分）：,煤是由,有机物,和无机物,组成的复杂混合物。,（二）煤的成分,木炭、焦炭等是碳的不纯单质，煤是有机物和无机物组成的复杂混合物。,思考：煤和炭都是黑色固体，可燃，那么煤是不是就是炭呢？,5,（三）煤的综合利用,1,、,煤的气化：,煤在,氧气不足,的情况下,部分,氧化,，使煤中的有机物转化,为,H,2,、CH,4,、CO,等气体物质。,煤的综合利用有,煤的气化、煤的干馏、煤的液化。,（气体燃料、城市管道煤气）,C,（s）,+H,2,O,（g）,CO,（g）,+ H,2,（g）,例如：,水煤气,6,煤+H,2,燃料油,高温,催化剂,煤+H,2,O CO +H,2,高温,催化合成,液态烃,甲醇、乙醇,醋酸、乙二醇,（直接液化）,例如： CO +H,2,CH,3,OH,催化剂,加热加压,2CO +2H,2,CH,3,COOH,催化剂,加热加压,（间接液化）,2、煤的液化：,煤磨成煤粉后和一些燃料油,混合在催化剂作用下,加氢,，得到的液化产物,叫做,人造石油,。,7,3,、,煤的干馏：,把煤隔绝空气,加强热,使它,分解,的过程，叫煤的干馏。,8,1玻璃管中的烟煤粉最后变,成黑灰色固体物质 这是,焦炭,；,2点燃导管尖嘴处，有淡蓝,色火焰燃烧 ，这是,焦炉气；,3U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,。,9,干馏产品,主要成分,用途,出炉,煤气,焦炉气,氢气、甲烷、,乙烯、一氧化碳,气体燃料、化工原料,粗氨水,氨、铵盐,氮肥,炸药、染料、医药、农药、合成材料,煤焦油,苯、甲苯、二甲苯,酚类、萘,染料、医药、农药、合成材料,沥青,筑路材料、制碳素电极,焦炭,碳,冶金、合成氨造气、电石、燃料,干馏产品及主要用途,10,目的,原理,操作过程,干馏,分馏,蒸馏,比较,分馏、蒸馏、干馏,加热和冷凝,加热和冷凝,隔绝空气加强热,物理变化,物理变化,复杂的物理变化和化学变化,分离,精炼,加工煤,11,二、从导电高分子说起,将聚乙炔用碘或溴掺杂后，导电率提高了7个数量级，从而改变了塑料不导电的观点。,2、合成聚乙炔塑料的原料是乙炔,1、有机高分子导电材料：,介绍【化学史话】,12,3、乙炔的工业制法,（1）过去工业上用电石生产乙炔。,（2）由于碳化钙生产耗电太多，目前已,改用,天然气和石油,为原料生产乙炔。,煤,乙炔,电石,焦炭,25003000,电炉,干馏,水,CaO+3C CaC,2,+CO ,25003000,电炉,CaC,2,+2H,2,O Ca(OH),2,+C,2,H,2,13,（一）乙炔的分子组成和结构,分子式：,电子式：,结构式：,结构简式：,空间,结构,：,直线型,HC CH,.,.,.,.,.,.,HC CH,HC CH,C,2,H,2,三、乙炔,（键角180,0,）,14,乙炔、乙烷、乙烯分子结构的比较：,直线型,立体结构,平面型,15,CC的键能和键长并不是C-C的三倍，也不是C=C和CC之和。说明叁键中有,二个键,不稳定，容易断裂，有一个键较稳定。,16,（二）乙炔的物理性质,乙炔俗称电石气。,纯净的乙炔是无色、无臭的气体，密度是1.16g/L(S.T.P)，比空气稍轻，微溶于水，易溶于有机溶剂。,由电石生成的乙炔因混有,H,2,S、PH,3,等杂质而有“臭味”。,17,（三）乙炔的化学性质：,1、氧化反应：,a、燃烧：,火焰,明亮,，产生黑烟,放出大量的热，乙炔在氧气里燃烧时产生的火焰叫氧炔焰，温度达,3000,0,C以上，用于,切割和焊接金属,。,乙炔跟空气的混合物遇火会发生爆炸，在生产和使用乙炔时，必须注意安全。,b、,使酸性KMnO,4,溶液,褪色,2C,2,H,2,+ 5O,2,4CO,2,+ 2H,2,O,点燃,18,19,2. 加成反应：,a.使溴水褪色,1, 2二溴乙烯,1, 1, 2, 2四溴乙烷,注意：叁键中有两根键较易断裂，反应时分步断裂、分步加成！,20,制聚乙烯塑料,制备塑料,b、,与H,2,、HCl等加成：,CH,2,= CH,2,CH,CH + H,2,催化剂,CH,2,= CH,2,+ H,2,催化剂,CH,3,CH,3,CH,2,= CHCl,CH,CH + HCl,催化剂,nCH,2,=CH,Cl,高温、高压,催化剂,CH,2,CH,Cl,n,3.加聚反应：,聚乙炔,n CH,CH,催化剂,CH,CH,n,聚氯乙烯,21,点燃,O,2,CO,2,+ H,2,O,酸性,KMnO,4,溶液,褪色,H,2,催化剂，,CH,2,=CH,2,H,2,催化剂，,CH,3,CH,3,HCl（HBr）,催化剂，,CH,2,=CHCl,Br,2,（Cl,2,）,CHBr=CHBr,Br,2,（Cl,2,）,CHBr,2,-CHBr,2,小结,加成反应,乙,炔,氧化反应,加聚反应,n CH,CH,催化剂, ,CH,2,CH,n,22,（四）乙炔的用途,1、乙炔是一种重要的,基本有机原料,，可以,用来制备,氯乙烯、,聚氯乙烯,等。,CH,2,=CHCl,CH,CH + HCl,催化剂,2、乙炔燃烧时产生的,氧炔焰,可用来,切割或,焊接金属。,nCH,2,=CH,Cl,高温、高压,催化剂,CH,2,CH,Cl,n,23,乙烷、乙烯、乙炔性质的比较,H-C-C-H,H,H,H,H,C=C,H,H,H,H,：,H C C H,：,：,：,：,：,：,H,H,H,H,：,H C C H,：,：,：,：,H,H,：,H C C H,：,：,：,：,：,：,24,25,（五）乙炔的实验室制法,电石(CaC,2,)和水,1,、,药品：,CaC,2,+2H,2,O,CH,CH,+Ca(OH),2,+Q,2,、,原理：,3,、,装置：,固 + 液,气,26,C,C,Ca,2+,2,C,C,Ca,电子式为,结构式为,与水反应方程式为：,CaC,2,+ 2H,2,O, C,2,H,2, + Ca（OH）,2,反应过程分析：,C,C,Ca,+,HO,H,HO,H,C,C,H,H,+ Ca（OH）,2,电石,的主要成分是一种,离子,化合物CaC,2,27,能不能用启普发生器制取乙炔？,不用启普发生器制取乙炔的原因:,碳化钙与水反应,剧烈，放热,，容,易,使启普发生器,炸裂,；,反应产物中有,糊状Ca(OH),2,它能进入发生器底部, 使发生器失去作用.,28,使用分液漏斗而不使用长颈漏斗的原因：, 长颈漏斗不能控制水的用量;, 生成的Ca(OH),2,微溶于水, 易堵塞长,颈漏斗下端管口,。,29,3. 反应装置：,？ 水,电石,【说明】,用“分液漏斗”代替“长颈漏斗” ,控制流量,;,用“饱和食盐水”代替“水”,减缓反应速率,;,制取时在导气管口附近塞入少量棉花,防止产生的泡沫涌入导管,。,所制乙炔气体有“臭味”,固 + 液气,4、收集,：,排水集气法,5、净化：,产生H,2,S、PH,3,等杂质气体。,NaOH溶液或硫酸铜溶液,饱和食盐水,6、干燥,：,浓硫酸、无水氯化钙,30,1、定义：,2、官能团：,3、通式：,CnH,2,n-,2,（n2） （,同二烯烃）,4、通性 ：,四、炔烃,氧化、 加成、加聚,碳碳叁键,分子中含有碳碳三键的链烃叫做炔烃,（1）物理性质：,随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高，液态时的密度逐渐增加。, C小于等于4时为气态,（2）化学性质：,（与乙炔相似）,31,1、下列说法错误的是（ ）,A. 乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧时生成二氧化碳和水,B. 乙炔分子里的所有原子处在一条直线上,C. 电石必须防潮密封干燥保存,D. 实验室制取乙炔需要广口瓶、分液漏斗和酒精灯,D,2、某气态烃0.5mol能与1mol HCl氯化氢完全加成，,加成产物分子上的氢原子又可被,3mol Cl,2,取代，则气态烃可能是（ ）,A、CH CH B、CH,2,=CH,2,C、CHCCH,3,D、CH,2,=C(CH,3,)CH,3,C,分析：,据题意1mol该烃能与2mol HCl加成，说明该烃中含有一个叁键或二个双键。加成后产物1mol又能被6mol Cl2取代，故说明加成后的产物有6mol H，原烃分子中含有4mol H原子。故答案为C。,32,聚 氯 乙 烯 产 品,聚氯乙烯薄膜,33,