【师说】2016-2017学年高中化学 3.1.3 煤的综合利用 苯课件 苏教版必修2

【题后悟道】 苯分子中不存在单、双键结构的四种证明方法
体验 2 下列说法错误的是( ) A．苯环的 6 个碳碳键都相同 B．苯分子是平面正六边形结构 C．苯分子中 C===C 和 C—C 交替出现 D．常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
【解析】 苯分子中的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之 间的特殊的共价键，6 个化学键完全相同，A 正确，C 错误；苯分子 为平面正六边形结构，B 正确；苯是一种难溶于水的液体，密度比水 小，D 正确。 【答案】 C
KMnO4 酸性溶液 不反应 氧化褪色 氧化褪色 不反应
你问我答 慎思3 苯的硝化反应实验如何加入反应物？
【答案】 先取浓硝酸，之后将浓硫酸沿器壁缓缓注入浓硝酸 中，并振荡使之混匀(类似于浓硫酸的稀释)。待浓硝酸和浓硫酸的混 合酸冷却到55℃～60℃后，再慢慢滴入苯。
4 新热点· 题型清单 题型一 煤的综合利用 下列叙述正确的是( ) A．煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法 B．煤的气化、液化是物理变化，煤的干馏是化学变化 C．煤是混合物，其中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物 D．水煤气的主要成分是H2和CO，由水煤气可以合成汽油
(2)能发生加成反应： 。 (3)难发生氧化反应： 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。
3．苯与甲烷、乙烯、乙炔某些性质的比较 溴的四氯化碳溶 液溴 溴水 液 不反应，液态烷 与溴蒸气在光照 不反应，互溶不 甲烷 烃可发生萃取而 条件下取代 褪色 使溴水层褪色 乙烯 加成 加成褪色 加成褪色 乙炔 加成 加成褪色 加成褪色 不反应，发生萃 一般不反应，催 不反应，互溶不 苯 取而使溴水层褪 化下可取代 褪色 色
1 新情境· 激趣引航
凯库勒是德国化学家，19世纪中期，随着石油、炼焦工业的迅速 发展，有一种叫做“苯”的有机物的结构成了许多化学家面临的一个 新的难题，凯库勒就是其中的化学家之一。为了探求谜底，他每天只 睡三四个小时，工作起来就忘记了休息，黑板、地板、笔记本，甚至 是墙壁上，到处都是他写下的化学结构式，
3 新课堂· 互动探究 探究点一 化学“五气” 1．煤的气化、液化、干馏和石油的裂化、裂解属化学变化，石油 的分馏属物理变化。 2．化学“五气”：
你问我答 慎思1 化学上的“三馏”——蒸馏、分馏、干馏有什么区别？
【答案】 (1)蒸馏：利用液体混合物中各物质的沸点不同，把 液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作。蒸馏可 使混合物中沸点较低的组分挥发而达到分离或除杂的目的。被蒸馏的 混合物中至少要有一种组分为液体。各组分沸点差别越大，挥发出的 物质(馏分)越纯。若不同组分之间沸点差别小，或不同组分互溶形成 恒沸液体，馏分则不纯。 (2)分馏：对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多 次蒸馏。分馏可使多组分混合物在一完整的操作过程中分离为两种或 多种馏分从而达到混合物分离或除杂的目的。 (3)干馏：把物质隔绝空气加强热使其分解产生新物质的化学变 化过程。
但一直没有什么结果。1865年，一天夜晚，他在书房中打起了瞌 睡，眼前又出现了旋转的碳原子。碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲， 忽见一蛇衔住了自己的尾巴，并旋转不停。他像触电般地猛然醒来， 心领神会中一下悟到了苯的结构式。他事后叙述了这段梦境：“事情 进行得不顺利，我的心想着别的事了。我把坐椅转向炉边，进入半睡 眠状态。原子在我眼前飞动：长长的队伍，变化多姿，靠近了，连接 起来了，一个个扭动着回转着，像蛇一样。看，那是什么？一条蛇咬 住了自己的尾巴，在我眼前旋转，我如从电掣中惊醒。那晚我为了这 个假说的结果工作了一整夜。”在德国化学会成立25周年庆祝大会 上，凯库勒报告了自己发现的经过，开玩笑地对人们说：“先生们， 让我们学会做梦吧！”你知道凯库勒是怎样确定苯的结构式的吗？
5 新思维· 创新演练 知识点一 煤的综合利用 1．下列说法正确的是( ) A．煤是各种芳香烃组成的混合物 B．煤燃烧时，会生成大量的SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和 烟尘等污染物 C．煤是以单质碳为主的复杂的混合物 D．以煤为主要原料，不仅可以得到煤焦油，还可以加工成高级 汽油
【答案】 B
2．工业上获得苯的主要途径是( A．煤的干馏 B．石油的减压分馏 C．石油的催化裂化 D．煤的燃烧
慎思2 通过小组讨论，判断下列说法是否正确。 ①苯分子中含有碳碳单键，该键稳定，不易发生反应。( ) ②苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，说明其分子中不含碳碳双 键。( ) ③煤加强热而分解的过程叫做煤的干馏。( ) ④煤的干馏和石油的分馏的本质区别是：干馏是化学变化而分馏 是物理变化。( ) ⑤工业上芳香烃原料可由煤干馏得到，其存在于煤干馏所得的焦 炉气中。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)×
2．下列四位同学关于苯的说法正确的是(
)
【答案】 C
3．想一想，连一连。
【答案】 (1)—C (2)—B、D (3)—A
4．连连看。
【解析】 煤的气化、液化、干馏均属于化学变化，其中煤的气 化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要是利用煤在高温时与水蒸气 反应生成CO、H2等；煤的液化是将煤转化为液体燃料，如燃料油 等；煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解得到焦炭、煤焦油、焦 炉气、粗苯、粗氨水等产品。 【答案】 (1)—②—b，(2)—③—b，(3)—①—b
【答案】 C
5．下列关于苯的性质的叙述不正确的是( ) A．苯是无色带有特殊气味的液体 B．常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体 C．苯可以从溴水中提取出溴单质 D．苯分子中不具有双键，故不可能发生加成反应
【答案】 D
6 新视点· 名师讲座 1.煤的气化、液化、干馏，石油的裂化、裂解属于化学变化，分 馏属于物理变化。 2．苯的平面形结构和特殊化学键：苯分子中6个C和6个H共平 面，是平面正六边形，6个碳碳键(1)酒精喷灯 铁管(或瓷管) 烧杯 U形管 (2)将干 馏生成的气体进行降温和冷凝 粗氨水 煤焦油 氨 酚酞 分馏 (3)焦炉气 蓝
知识点二 苯的结构与性质 4．关于苯分子结构的下列说法中正确的是( ) A．苯分子中含有 3 个碳碳双键和 3 个碳碳单键 B．苯分子为正六边形，每个氢原子垂直于碳原子所在的平面 C．苯环上的碳碳键是一种介于碳碳双键和碳碳单键之间的独特 的键 D．苯分子中没有共价单键
题型二 苯的结构与性质 下列关于苯的叙述中正确的是( ) A．邻二溴苯有两种同分异构体 B．苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃 C．苯分子中 6 个碳碳化学键完全相同 D．苯可以与溴水、高锰酸钾溶液反应而使它们褪色
【解析】 苯是平面正六边形结构，分子中 6 个碳碳键完全相同， 不是单双键交替的结构，邻二溴苯只有一种结构，苯不能与溴水、酸 性高锰酸钾溶液反应。 【答案】 C
2 新知识· 预习探索 设计一 想一想 目标定位 1．了解煤的气化、液化和干馏的主要原理及产物。 2．认识苯的分子组成、结构特征。 3．认识苯的主要化学性质及应用。
设计二 填一填 新知预习 一、煤的综合利用
二、苯 1．分子结构 (1)苯分子的组成和结构：
(2)化学键特点： 苯分子中6个碳碳键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间 的特殊共价键。
3．苯的“两个重要反应”和“两个不褪色”： (1)两个重要反应：
(2)两个不褪色： ①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色； ②苯不能使溴水因反应而褪色。
【解析】 煤的气化、液化和干馏都是化学变化；煤干馏后得到 的煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯。 【答案】 A
【题后悟道】 有关煤综合利用的两个误区 (1)煤的气化、液化是物理变化。 通常物质三态的变化是物理变化，但煤的气化、液化发生了化学 反应，故是化学变化。 (2)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物。 煤是由有机物和无机物所构成的复杂的混合物，煤在干馏时发生 化学反应生成了苯、甲苯、二甲苯等有机物，煤中不含这些物质。
【答案】 ①× ②√ ③× ④√ ⑤×
探究点二 苯的结构及性质 1．苯的结构特点 (1)特殊化学键： 苯分子中不存在碳碳单键，也不存在碳碳双键，而是一种介于单 键和双键之间的特殊的共价键。 (2)平面形结构： ①苯分子是平面正六边形结构，6 个 C 和 6 个 H 共平面。 ②拓展：直接连在苯环上的原子共平面，如 子共平面。 中所有的原
体验1 下列关于煤的说法正确的是( ) A．煤中含有碳，可看作是无机化合物 B．煤加强热使其分解的过程称为煤的干馏 C．煤中含有苯，可看作是有机化合物 D．焦炭是煤的干馏的一种重要产品
【解析】 煤是由无机化合物和有机化合物组成的复杂的混合 物；隔绝空气加强热使之分解称为干馏；干馏过程中发生复杂的物 理、化学变化，生成粗苯和焦炭等重要产品。 【答案】 D
2．苯性质的特殊性 (1)易发生取代反应 ①苯与溴的反应：
反应物：苯与液溴反应，与溴水不反应。 催化剂：加入的是铁粉，起催化作用的是FeBr3。 生成物：溴苯Br是无色液体，难溶 于水，且密度比水的大。
②苯与硝酸的反应：
反应物：苯与浓硝酸。 催化剂：浓硫酸，同时浓硫酸还作吸水剂。 生成物：硝基苯NO2是无色液体，难 溶于水，且密度比水的大。
2．物理性质
3．化学性质
设计三 做一做 思维辨析 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料。( ) (2)苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃。( ) (3)苯分子中 6 个碳碳键完全相同。( ) (4)苯可以与溴水、高锰酸钾溶液反应而使它们褪色。( )
)
【答案】 A
3．下图是某课外活动小组干馏煤的装置图，根据图回答下列问 题。
(1)指出图中各仪器的名称．a________；b________； c________；d________。 (2)装置c的作用是________。d中的液体有________和________， 其中的无机物里溶有________，可用________检验出来；有机物可以 通过________的方法使其中的重要成分分离出来。 (3)e处点燃的气体是________，火焰的颜色是________色。