化石燃料中获取有机化合物第2课时煤的干馏与苯教案鲁科版第二册2 8页

第2课时　煤的干馏与苯 核心素养发展重点 学业要求 通过苯的学习，体会有机化学反应与无机化学反应在反应条件、反应试剂与生成物等方面的差异，深化“结构决定性质，性质反应结构”“性质决定用途”等学科观念。‎ ‎1.了解煤的干馏及其产品的应用。‎ ‎2.了解苯的分子结构特征、物理性质和用途。‎ ‎3.掌握苯的化学性质。‎ 学生自主学习 ‎ 煤的干馏 ‎1．概念 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。‎ ‎2．主要产物及用途 ‎ 苯 ‎1．组成与结构 - 8 -‎ ‎2．物理性质 ‎3．化学性质 ‎(1)稳定性：苯不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，也不能被KMnO4(H＋)溶液氧化。‎ ‎(2)可燃性：燃烧时产生明亮而带有浓烟的火焰。完全燃烧的化学方程式为‎2C6H6＋15O2‎ - 8 -‎ 12CO2＋6H2O。‎ ‎4．苯的用途 苯是一种重要的化工原料，它广泛用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料和香料等；另外苯也是常用的有机溶剂。‎ 课堂互动探究 一、煤的干馏 煤干馏得到苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等物质，能说明煤中含有这些物质吗？‎ 提示：不能，煤中不含有这些成分，而煤干馏后得到的产物中含有这些物质。‎ ‎1．干馏、蒸馏、分馏的比较 ‎2．煤的气化和液化 煤的加工主要包括煤的干馏、气化和液化：‎ 煤的气化就是C＋H2O(g)CO＋H2的过程；‎ - 8 -‎ 煤的液化就是使煤转化为液体燃料(液态碳氢化合物和含氧有机化合物)的过程。二者均发生化学变化。‎ 知识拓展 煤的干馏深化理解 ‎(1)隔绝空气　这是煤干馏的先决条件，否则，强热条件下煤会燃烧生成CO2和H2O等物质。‎ ‎(2)物理变化和化学变化　煤在干馏过程中生成许多新的物质，如苯、萘、酚等，煤的干馏发生的是复杂的物理变化和化学变化。‎ ‎(3)物质　煤中不含苯、萘、酚等物质，煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，而煤干馏的产物(煤焦油)中含有苯、萘、酚等物质。‎ ‎1．下列说法中，正确的是(　　)‎ A．煤是由有机化合物组成的复杂的混合物 B．煤是结构复杂的含碳化合物 C．煤的干馏过程中主要发生化学变化 D．煤中含有苯和甲苯，可用先干馏、后分馏的方法将它们分离出来 答案　C 解析　煤是由有机化合物和无机化合物组成的复杂的混合物，A错误；煤结构复杂，是混合物，而不是化合物，B错误；煤的干馏是将煤在隔绝空气条件下加强热使其分解，主要发生的是化学变化，C正确；煤中不含苯和甲苯，煤干馏产品中的煤焦油中含有苯和甲苯，依据苯和甲苯沸点不同，可以用分馏的方法进行分离，D错误。‎ ‎2．下列关于煤的干馏的叙述，不正确的是(　　)‎ A．将煤加强热而分解的过程叫做煤的干馏 B．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 C．工业上苯、萘等物质可由煤干馏得到，它们主要存在于煤干馏所得的煤焦油中 D．煤干馏的一个主要目的是得到冶金用的优质焦炭 答案　A 解析　煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下使煤分解的过程，因此煤的干馏要满足两个条件：一个是隔绝空气，以防止煤在高温下燃烧，二是要加强热，A不正确；煤的干馏是化学变化，煤在此过程中发生了分解反应，生成了新物质，而石油的分馏是利用沸点不同将混合物中各组分分离，是一个物理变化，B正确；苯、萘等物质主要存在于煤焦油中，C正确；煤干馏的主要产物之一是焦炭，焦炭可用于冶金工业，D正确。‎ 规律方法 煤干馏注意的问题 ‎(1)煤干馏的过程中发生复杂的变化，其中主要是化学变化。‎ ‎(2)煤干馏的条件有两个：一要隔绝空气，防止煤燃烧；二是要加强热。‎ 二、苯 - 8 -‎ ‎1．苯分子中含有碳碳双键吗？通过实验证明苯分子中是否存在碳碳双键。‎ 提示：不含有，根据苯不能与Br2的CCl4溶液反应或不能与酸性KMnO4溶液反应来证明苯分子中不含碳碳双键。实际上苯分子中碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。‎ ‎2．将少量苯加入溴水中，振荡、静置，看到什么现象？苯能与溴水发生加成反应吗？‎ 提示：分层，上层为橙红色，下层无色。苯不能与溴水发生加成反应。‎ ‎1．苯的取代反应 ‎(1)硝化反应：苯环上的氢原子被—NO2(硝基)所取代的反应叫做硝化反应。‎ 在浓硫酸作用下，苯在55～60 ℃可以与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯：‎ 硝基苯是一种带有苦杏仁味、密度比水大、有毒的无色油状液体。‎ ‎(2)苯与液溴的反应 反应原理：在铁粉的作用下，苯环上的氢原子被溴原子所取代，生成溴苯。溴苯是无色液体，密度比水大。‎ ‎2．苯的加成反应 在铂作催化剂和加热、加压的条件下，苯可以与氢气发生加成反应生成环己烷。‎ ‎3．甲苯的取代反应 - 8 -‎ 知识拓展 ‎1．苯与溴单质(液溴)的反应 ‎(1)该反应中，溴应是液溴，而不是溴水。‎ ‎(2)在该反应中通常加入铁屑，Fe与Br2反应生成FeBr3，起催化作用的是FeBr3。‎ ‎(3)纯净的溴苯是无色的油状液体，不溶于水，密度比水的大，能溶解溴，因此实验制得的溴苯因含杂质溴而呈褐色，可用稀NaOH溶液反复洗涤、分液得到纯净的溴苯。‎ ‎(4)反应生成的HBr可用AgNO3溶液检验，亦可证明苯与溴发生的是取代反应而非加成反应。‎ ‎2．硝化反应 ‎(1)—NO2叫做硝基，硝化反应也属于取代反应。‎ ‎ ‎ ‎(3)该反应的反应条件为55～‎60 ℃‎，通常用水浴加热。水浴加热的优点是便于控温且受热均匀。温度过高，苯易挥发，且浓硝酸易分解。‎ ‎3．关于苯分子结构的叙述正确的是(　　)‎ A．苯分子中含有3个碳碳双键和3个碳碳单键 B．苯分子中碳原子之间的键完全相同 C．苯分子中所有碳原子都在同一平面上，而氢原子不在该平面上 - 8 -‎ D．苯分子中每两个键之间的夹角都为60°‎ 答案　B 解析　苯是平面正六边形结构，是由6个相同的介于碳碳双键和碳碳单键之间的特殊价键形成的，每两个键之间的夹角均为120°，苯分子中12个原子在同一平面上。‎ ‎4．苯环结构中不存在单双键交替的结构，下列事实可以作为证据的是(　　)‎ ‎①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色　②苯分子中碳原子与碳原子之间的距离均相等　③苯能在一定条件下与H2发生加成反应生成环己烷　④实验测得苯的邻位二氯取代物只有一种结构(　　)‎ A．②③④ B．①③④‎ C．①②④ D．①②③④‎ 答案　C 解析　用反证法证明。若苯环是单双键交替的结构，则分子中的“”应能与酸性KMnO4溶液反应而使之褪色，其分子中碳原子与碳原子之间的距离不相等，其邻位二氯取代物会有两种结构，故①②④符合题意。‎ 规律方法 甲烷、乙烯、苯的结构与性质的比较 本课小结 - 8 -‎ ‎　　‎ - 8 -‎