专题8　第1单元　课题3　煤的综合利用　苯 课件(共32张PPT) 2022-2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册

(共32张PPT)
专题8
有机化合物的获得与应用
第一单元　化石燃料与有机化合物
课题3　煤的综合利用　苯
学 习 目 标
1. 了解煤的组成，了解煤的气化、液化和干馏的主要原理。
2. 了解煤的干馏原理、干馏产物及其主要用途。
3. 认识苯的分子组成和结构特点，能描述苯分子结构的特殊性。
4. 了解苯的主要物理性质和主要化学性质。
5. 初步学会基于证据分析苯分子的结构。
活 动 方 案
1. 阅读教材，了解煤的组成。煤是碳吗？煤的组成有什么？
【答案】 煤不是碳。煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物。煤中含量最高的元素是碳，其次是氢和氧，另外还有少量的硫、磷、氮等元素。
活动一：煤的综合利用
2. 工业上煤综合利用的主要方法有哪些？
煤的综合利用
【答案】 煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法。
3. 了解煤的气化与液化。
煤的气化就是把煤转化为可燃性气体的过程。在高温下，煤和水蒸气作用得到CO、H2等气体，可作为燃料或化工原料气。
煤的液化是把煤转化为液体燃料的过程。在高温、催化剂存在条件下，煤和氢气作用可以得到液体燃料，也可以获得洁净的燃料油(汽油、煤油、柴油等)和化工原料。
煤的气化与液化属于物理变化还是化学变化？
【答案】 煤的气化与液化属于化学变化。
4. 实验室煤的干馏实验如右图所示：
(1) 煤的干馏主要是物理变化还是化学变化？
【答案】 煤的干馏主要是化学变化。
(2) 反应完毕后，试管A中剩下的灰黑色固体是什么？
【答案】 焦炭。
(3) D处点燃的气体是什么？
【答案】 焦炉煤气。
(4) 试管中的液体出现分层，下层是什么？上层是什么？
【答案】 下层是煤焦油，上层是粗氨水。
1. 苯的分子式为C6H6, 下列是关于苯分子的部分结构的叙述：
①所有原子均位于同一平面；②1个氢原子被1个氯原子取代，产物只有一种；③1分子苯能与3分子氢气发生加成反应，生成环己烷。
分析苯可能的结构简式。
活动二：探究苯的分子结构
2. 下列是苯的部分性质，回答有关问题。
(1) 苯不溶于水，密度小于水，实验证明苯与溴水振荡后水层褪色，苯层颜色加深，为什么？发生了什么变化？
【答案】 苯层颜色加深是因为溴易溶于苯，苯可从溴水中萃取溴，发生了物理变化，没有发生化学变化。
(2) 向酸性高锰酸钾溶液中滴加苯，振荡后，有什么现象？发生了什么变化？
【答案】 振荡后，溶液分层，高锰酸钾溶液仍为紫红色，未发生变化。
(3) 由上述问题可得出什么结论？苯分子结构有什么特点？怎样表示苯分子结构更合理？
(4) 已知碳碳双键的键长小于碳碳单键的键长，下列哪些事实能进一步说明苯环中不是碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构。
①苯分子中碳碳键的键长均相等；②苯环上的邻二氯取代物只有一种；③苯环上的间二氯取代物只有一种；④苯环上的对二氯取代物只有一种。
【答案】 ①②
【答案】 苯分子的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键。苯分子中6个碳原子连接成平面正六边形，每个碳原子分别结合1个氢原子，分子中六个碳原子和六个氢原子完全等价。人们称苯的这种特殊结构为苯环结构。
这两种结构简式是同一种物质的结构简式，因为苯环中不存在单键与双键交替的结构。
1. 滴少量苯于蒸发皿中，点燃，观察实验现象并解释其中特殊的现象。
【答案】 苯在蒸发皿中燃烧，产生浓烈的黑烟。原因是苯的含碳质量分数大，燃烧不完全。
活动三：认识苯的化学性质
2. 观察右图所示装置的实验或视频，回答下列问题。
(1) 观察并记录锥形瓶内观察到的现象。
【答案】 锥形瓶内有白雾产生。
(2) 该条件下苯和液溴发生苯环上的一取代反应，写出该反应的化学方程式。
(2) 怎样控制反应温度为50～60 ℃？
【答案】 用50～60 ℃的水浴加热。
4. 取代反应是烷烃的特征反应，加成反应是不饱和烃(烯烃)的特征反应。从结构的角度看，怎样理解苯既能发生加成反应，又能发生取代反应？
【答案】 苯分子中的特殊结构决定了苯的特殊性质，因为苯分子中的化学键是一种介于单键和双键之间的独特的键，所以苯的化学性质就兼有烷烃和烯烃的性质，既能发生加成反应，又能发生取代反应，但与烷烃和烯烃又各不相同。
有机化合物分子失去一个原子或原子团剩余的部分被称为基团。烷烃的基团有甲基(—CH3)、乙基(—C2H5)、羟基(—OH)等。如一氯甲烷(CH3Cl)分子可以看成是由甲基(—CH3)原子团和氯原子结合而成的；硝基苯分子可以看成是由苯基(—C6H5)原子团和硝基(—NO2)原子团结合而形成的。
讨论：乙烯分子中的基团是什么？CH3Cl中含哪些基团？
活动四：认识常见基团
课 堂 反 馈
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1. 下列有关煤和石油的叙述正确的是(　 　)
A. 煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，通过煤的干馏可以获得
B. 煤的液化是化学变化，煤的气化为物理变化
C. 石油中含有大量的烃，石油是多种烃的主要来源
D. 通过石油分馏得到的汽油、煤油均是纯净物
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【解析】 煤干馏之后才能得到苯、甲苯、二甲苯等有机化合物，A错误；煤的气化是将煤在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳，煤的液化是利用煤制取甲醇的反应，均为化学变化，B错误；石油是多种烃类的混合物，根据石油中各组分的沸点不同，通过石油的分馏可得到多种烃类化合物，则石油是多种烃的主要来源，C正确；石油的分馏产物汽油、柴油、煤油仍然是多种烃的混合物，D错误。
【答案】 C
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2. 下列关于苯的叙述中，正确的是(　 　)
A. 苯的分子是环状结构，只有6个原子在同一平面上
B. 苯的分子结构中含有碳碳双键，其性质与烯烃相似
C. 苯分子中的碳原子没有饱和，因此能使溴水褪色
D. 苯分子是平面正六边形结构
【解析】 苯分子中的12个原子都在同一平面上；苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键；苯与溴水不能发生加成反应。
【答案】 D
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3. 苯是实验室常用的萃取剂，下列关于苯的说法错误的是(　 　)
A. 常温下是液体，密度比水小
B. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 能和液溴发生加成反应
D. 能和硝酸发生取代反应
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【解析】 苯在常温下是密度比水小的液体，A正确；苯分子中不含碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；苯分子中不含碳碳双键，不能与液溴发生加成反应，在催化条件下苯与液溴可发生取代反应，C错误；在浓硫酸作用下，苯可与硝酸发生取代反应生成硝基苯，D正确。
【答案】 C
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【答案】 A
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5. 下列叙述不正确的是(　 　)
A. 反应①为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟
B. 反应②为取代反应，有机产物B是一种芳香烃
C. 反应③为取代反应，产物溴苯是比水重的无色液体
D. 反应③在常温下即可发生
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【解析】 反应①为氧化反应，苯能在空气中燃烧，燃烧时火焰明亮并带有浓烟，A正确；苯能与硝酸发生硝化反应生成硝基苯，硝基苯中除了含有C、H元素外，还含有N、O元素，不属于芳香烃，B错误；苯能与液溴发生取代反应，产物溴苯是比水重的无色液体，C正确；反应③在常温下即可发生，D正确。
【答案】 B
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6. 实验室制备溴苯的反应装置如图所示。下列叙述错误的是(　 　)
A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K及分液漏斗的塞子
B. 实验开始后，液体处于微沸状态，证明苯与溴的反应是放热反应
C. 装置c的作用是吸收挥发出的苯、Br2以及产生的HBr，防止污染环境
D. 制得的溴苯呈棕黄色可能是因为混有少量未反应的Br2
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【解析】 先打开K及分液漏斗的塞子，可平衡压强，则向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K及分液漏斗的塞子，A正确；液体处于微沸状态，可知反应放热，则苯与溴的反应是放热反应，B正确；苯、Br2以及产生的HBr，均可污染环境，但HBr不易溶于四氯化碳，则装置b的作用是除去挥发出的苯、Br2，装置c的作用是吸收HBr，C错误；溴为橙色液体，则制得的溴苯呈棕黄色可能是因为混有少量未反应的Br2，D正确。
【答案】 C
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7. 常见的三种有机物的空间填充模型如图所示。
(1) 请写出甲、乙、丙的结构简式：________、________________、
____。
(2) 甲、乙、丙因发生化学反应使溴水褪色的是__________________
(填结构简式，下同)，因发生萃取使溴水褪色的是____。
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CH4
CH2===CH2
CH2===CH2
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(3) 甲、乙、丙能使酸性KMnO4褪色的是____________________，
不能使酸性KMnO4褪色的是__________。
(4) 在一定条件下既能发生加成反应，又能发生取代反应，但不能使
酸性KMnO4溶液褪色的是____。
1
CH2===CH2
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