3.2 从化石燃料获取有机化合物课件（共88张PPT）鲁科版（2019）必修第二册第3章
文档属性
| 名称 | 3.2 从化石燃料获取有机化合物课件（共88张PPT）鲁科版（2019）必修第二册第3章 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-20 20:39:43 | ||
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文档简介
(共88张PPT)
第3章 重要的有机化合物
第2节 从化石燃料中获取有机化合物
天然气、石油和煤不仅是重要的化石燃料，而且是重要的化工原料。石油和煤分别被誉为“工业的血液”和“工业的粮食”，可见它们在国民经济发展中的重要地位。天然气、石油和煤的主要成分都是有机化合物。
石油的炼制 乙烯
联想·质疑
加油站里通常有不同型号的汽油和柴油。
你知道它们是怎样用石油制得的吗
以石油为原料还能制得哪些物质
它们有什么性质和用途
从天然气、石油和煤中获取燃料
化石燃料又叫作矿石燃料、矿物燃料，是指埋藏在地下不同地质年代的动植物遗体经历漫长地质条件的变化，在温度、压力和微生物等条件的作用下形成的一类可燃性矿物属于不可再生能源。化石燃料的利用使工业大规模发展，推动了人类社会的进步。
但随着全球现代化步伐的加快，一方面化石燃料存在着逐渐枯竭的危机;另一方面化石燃料燃烧所产生的二氧化碳加剧了温室效应，所排放的一些有毒气体和粉尘污染了环境。这些问题引起了世界各国的关注。我国将积极稳妥推进碳达峰碳中和。立足自身能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动，积极参与应对气候变化全球治理。
1.天然气和煤直接用作燃料
天然气的主要成分是甲烷(含量为 80%~ 97%)，天然气水合物--可燃冰的主要成分也是甲烷。
甲烷是一种无色无味的气体，密度为0.717 g·L-1 (STP)，难溶于水甲烷能够燃烧，充分燃烧时的产物是二氧化碳和水。
通常状况下，1mol 甲烷充分燃烧可放出 890.3 kJ的热量，与相同状况下的一氧化碳和氢气相比，甲烷燃烧时放出的热量更多。以甲烷为主要成分的天然气是一种优良的气体燃料。煤是由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。
2.从石油中获取燃料
石油是由分子含有不同数目碳原子的烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物。通常碳元素、氢元素在石油中的质量分数之和高达 98%。从矿井里开采出来的石油经过脱水、脱盐处理后，
得到的烃类混合物的各种成分的沸点不同，因此可以利用这一特点将其分离出来。加热液态烃类混合物时，沸点较低的烃(分子中碳原子数较少)先汽化，其蒸气经冷凝后变为液体，首先从混合物里分离出来;随着温度的升高，沸点较高的烃(分子中碳原子数较多)再汽化，经过冷凝也被分离出来。
这样，通过加热和冷凝，可以把石油分离成沸点范围不同的产物，这种方法叫作石油的分馏(fractional distillation)。不难看出，石油的分馏产物仍然是一些混合物。
在工业上，石油的分馏是在分馏塔里进行的。分馏塔的基本构造、不同部位的产物及其主要用途如图 3-2-6 所示。
石油经过分馏以后得到的主要产物有石油气、汽油、煤油、柴油及重油等，它们既可用作燃料，又可应用于材料、医药、环境等诸多领域。石油分馏获得轻质液体燃料的产量不够高。
为了提高轻质液体燃料的产量和质量，工业上在一定条件(加热、使用催化剂)下，把相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃，这种方法称为裂化(cracking)。例如，十六烷的一种裂化方式为:
液化石油气、汽油、煤油等石油分馏产物用作燃料时，其中的烃燃烧放出大量的热充分燃烧时的产物是二氧化碳和水。以辛烷为例，燃烧时所发生反应的化学方程式为:
石油裂解与乙烯
1.石油裂解石油化工生产中，常以石油分馏产物为原料，采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的烃分解成乙烯、丙烯等小分子烃。这些小分子烃可以用作重要的有机化工原料。工业上将这种方法叫作裂解(pyrolysis)。石油的裂解气中，乙烯的含量比较高。
2.乙烯
是石油炼制的重要产物之一。目前，世界上已将乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志。随着石油化工和现代科学技术的发展，以乙烯为原料制取的物质越来越多
乙烯是无色、稍有气味的气体,难溶于水标准状况下的密度为1.25 g·L-1乙烯的分子式为C2H4。从分子式可以看出，一个乙烯分子比一个乙烷(C6H6。) 分子少两个氢原子。乙烯分子里碳原子间的共价键是双键。乙烯的结构式和结构简式分别为:
乙烯分子结构的特点决定着乙烯具有一些特殊的性质
乙烯的性质
[实验1]点燃纯净的乙烯，观察燃烧时火焰的亮度和颜色。 [实验2]将乙烯通入盛有酸性KMnO4,溶液的试管中，观察试管内溶液颜色的变化
观察·思考
[实验3] 将过量的乙烯通入盛有澳的四氯化碳溶液的试管中，观察试管内溶液颜色的变化。
实验记录
思考 乙烯具有怎样的化学性质
实验 实验现象 结论
乙烯在空气中燃烧，火焰明亮并伴有黑烟。
乙烯能使酸性KMnO4.溶液很快退色，这是乙烯被高酸钾氧化的结果，而烷烃却没有这一性质。
乙烯能使澳的四氯化碳溶液退色,所发生反应的实质是乙烯分子中碳碳双键( )中的一个键断裂，两个澳原子分别加在断键的两个碳原子上。
像乙烯与澳的反应这样，有机化合物分子中双键上的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应属于加成反应。
煤的干馏 苯
1.煤的干馏
联想·质疑 煤是人类生产和生活中使用的主要燃料之一，但在我国很多城市里却禁止直接使用散煤，你知道这是为什么吗 另外，你是否想过，煤除了用做燃料外还有哪些应用价值呢
1.煤的干馏
直接将煤用作燃料不仅浪费资源，还会污染环境，通过气化、液化或干馏等方法可以从煤中制得气体或液体燃料、焦炭及各种化工原料等
将煤隔绝空气加强热使其分解，叫做煤的干馏。
表3-2-1列出了煤干馏的主要产物和用途。
干馏与蒸馏
干馏与蒸馏是两种不同的过程。干馏是固态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
知识支持
蒸馏是利用液体混合物中的各物质的沸点不同，通过加热使沸点较低的物质先汽化再冷凝从而达到分离的目的，是物理变化过程。
2.苯
苯是一种无色、有特殊气味、有毒的液体，密度比水小，难溶于水;沸点为80.5℃，熔点为5.5 ℃ ，当温度低于5.5 ℃时，苯就会凝结成无色的晶体。
苯是煤干馏的主要产物之一，也是重要的化工原料，可以用来合成多种分子中含有苯环的重要有机化合物。苯(benzene)是一种无色、有特殊气味、有毒的液体，密度比水小，难溶于水。苯的沸点为 80.5 ℃，易挥发;熔点为5.5℃，当温度低于5.5℃时苯就会凝结成无色的晶体。苯容易燃烧。
苯属于环烃，其分子含有6个碳原子，苯的分子式为C6H6
根据结构测定得知，苯分子中的6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内，形成正六边形结构。苯分子中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
德国化学家凯库勒于 1865 年提出苯的分子结构模型，并用下式表示苯的分子结构。苯的这一结构式被称为凯库勒式，一直沿用至今。
苯能与酸性KMnO4溶液或澳的四氯化碳溶液反应吗向两支分别盛有少量酸性KMnO4溶液和澳的四氯化碳溶液的试管中滴入苯,振荡试管静置后观察试管内液层的颜.色
观察·思考
实验记录
思考 苯具有怎样的化学性质 与乙烯相比，有何不同
实验内容 实验现象 结 论
苯不能与酸性 KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液反应，它与乙烯在化学性质上有很大的差异。苯分子的特殊结构决定了它具有特殊的性质。苯与液溴在铁粉的作用下可发生取代反应生成溴苯。
苯与溴发生取代反应的产物--溴苯，是医药、染料和材料领域常用的有机合成原料，可用于合成苯乙烯等，由苯乙烯则可以合成聚苯乙烯
将苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液共热并保持55C ~60C的温度，苯环上的氢原子会被硝基（ -NO3 ）取代生成硝基苯。
有机高分子化合物与有机高分子材料
1.从乙烯到聚乙烯--认识有机高分子化合物
以乙烯为原料，在适宜的温度、压强和引发剂存在的条件下发生反应可制得聚乙烯。反应时，乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，分子之间通过碳原子彼此加成相互结合聚合成很长的碳链，生成聚乙烯。
这个反应也可以用下式表示:
像这样，由相对分子质量较小的有机化合物生成相对分子质量很大的有机化合物的反应，叫作聚合反应(polymerization)。像乙烯生成聚乙烯这样的聚合反应也叫作加成聚合反应，简称加聚反应。
聚乙烯与乙烯、苯等相比，其相对分子质量要大得多，从几万到几百万甚至上千万,因此人们将聚乙烯这样的物质称为高分子化合物(polymer)。没有特殊说明时，高分子化合物特指有机高分子化合物，简称高分子或聚合物。
高分子通常难溶于水，即使在适当的有机溶剂中溶解得也很缓慢，或者只有一定程度的溶胀。有些高分子(如聚乙烯)具有热塑性，即受热时会变软、流动，受冷时又硬化，可通过加热、受冷反复塑造;而有些高分子(如酚醛塑料，俗称“电木”)则具有热固性即受热时不会变软而只能被裂解，因此不能通过加热、受冷反复塑造。
高分子中的原子之间一般是以共价键结合的，因此高分子通常不导电，是很好的绝缘材料。
2.有机高分子材料
以煤、石油和天然气等为原料可以合成具有不同性质的高分子，以它们为主要原料，加入某些特定的添加剂，经压制、挤压或抽丝等成型加工处理，便可得到各种高分子材料，如塑料、合成橡胶和合成纤维
人类的生产和生活离不开各种各样的材料。无机非金属材料和金属材料统称无机材料;相对于无机材料，材料家族中还有一大类非常重要的材料--有机高分子材料。有机高分子材料按来源可分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。
1.梳理身边常见的高分子材料制品，了解它们的材料是塑料、橡胶还是纤维。
2.基于对这些制品性能的了解，谈谈塑料、橡胶和纤维的性能有哪些相似和不同之处，以及由此决定着它们有哪些用途。
交流·研讨
塑料(plastics)的主要成分是高分子化合物，俗称合成树脂。一般情况下，构成塑料的高分子如果是长链的线型结构，塑料的柔韧性就较好;如果高分子链之间形成化学键产生一定的交联而形成网状结构，塑料就会变硬。
聚乙烯是聚乙烯塑料的主要成分，聚乙烯塑料是当今世界上产量最大的塑料产品。
聚乙烯塑料无臭、无毒;具有优良的耐低温性能，最低使用温度可达 -100 ℃ ;化学稳定性好，能耐大多数酸、碱的侵蚀;常温下不溶于一般溶剂，吸水性小;电绝缘性能优良。
聚乙烯塑料品种繁多、应用广泛，主要有:薄膜，用作食品、医药、衣物、化肥等的包装材料;中空制品，用作各种瓶、桶、罐、槽等容器材料;管板材，用作地下管道材料和建筑材料;纤维，用于生产渔网、绳索;包覆材料，用作包覆电缆、电线的绝缘材料。
生产塑料的合成树脂种类很多，除聚乙烯外，还有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。例如，用聚四氟乙烯制作不粘锅或者滑雪板的涂层，用乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE 膜)作为水立方的外立面膜结构材料。
橡胶(rubber)中的高分子链在无外力作用时呈卷曲状且有柔性，受外力时可伸直撤销外力后又可恢复原状，因此橡胶具有高弹性。根据来源和组成不同，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。
天然橡胶的化学成分是聚异戊二烯，
其结构简式为
顺丁橡胶
是化学家最早模拟天然橡胶制得的合成橡胶，也是当前发展十分迅速的一种通用橡胶，广泛用于制造轮胎、耐寒制品及胶鞋、胶布、海绵胶等。除顺丁橡胶外，丁苯橡胶、氯丁橡胶及一些特种橡胶(如有机硅橡胶)都是合成橡胶。合成橡胶一般具有高弹性、绝缘性以及耐油、耐酸碱、耐高温或低温等特性，因此应用广泛。
纤维(fiber)是另一种常见的高分子材料。随着人类生活质量的提高，棉花、羊毛、蚕丝等天然纤维在质量、品种和数量上已不能满足人们的需要。为此，化学家经过长期的研究开发，将不能用于纺织的天然纤维加工成黏胶纤维、醋酸纤维等可纺织的人造纤维;
或者以天然气、石油化工产品、煤化工产品为原料制成相应的有机小分子化合物，经聚合反应制成线型的高分子化合物，经纺丝成形和后处理而制得合成纤维。例如，
用石油裂解气中的丙烯制得丙烯腈，再由丙烯腈聚合制得聚丙烯腈。聚丙烯腈纤维的商品名称为腈纶，它极似羊毛，蓬松卷曲而柔软，用它制成的毛线和毛毯在手感上与用天然羊毛制得的几乎一样。
在合成纤维大家族里，涤纶、锦纶、腈纶、维尼纶等各种合成纤维都具有比天然纤维和人造纤维更优异的性能，它们除了能织成各种衣料供人们穿着外，在工农业生产和国防领域也有广泛的用途，如可用来制作帐篷、防弹衣、太空服等
有机高分子材料的应用，极大地提高了人们的生活质量，但同时也带来了环境问题。为了保护人类的生存环境，人们开始着手回收利用废弃的合成高分子材料，使它们成为有用的资源。目前，化学家已研制出对人类环境友好的可降解材料，如以纤维素和淀粉为原料制成的生物隆解塑料、以乙烯和一氧化碳为原料制成的光降解塑料等
凯库勒与苯分子结构凯库勒是德国著名的有机化学家，也是近代有机结构理论的奠基人之一。1858 年，年仅29岁的凯库勒发表了题为《关于有机化合物的结构和变化以及碳的化学性质》的研究论文，指出:“碳的化合价是4价，碳碳可以相互连成链。
历史回眸
他认为，对有机化合物不仅要知道它的化学式，更要知道它的结构式1865年，凯库勒在他的著名论文《关于芳香族化合物的研究》中提出了“6个碳原子之间首尾相连成一个封闭的环，环上结合6个等同的氧原子,结合在环上的氢原子可以被其他元素的原子或原子团取代，形成种类繁多、性质各异的芳香族化合物”的论点。
从英国科学家法拉第发现苯到凯库勒提出苯分子的结构模型，经历了整整40年的时间。
苯分子具有如此特殊的结构,那么,苯的结构会对它的化学性质产生什么样的影响呢
分子中含有苯环的有机化合物的化学性质与苯相似，在一定条件下也能发生取代反应。
TNT的化学名称是2，4，6-三硝基甲苯
迁移·应用
它是甲基苯(简称甲苯，结构简式为
与硝酸发生取代反应的产物。TNT 是一种烈性炸药，可用于军事、开矿、筑路、水利建设等方面。
试写出制取2，4，6-三硝基甲苯反应的化学方程式。
苯是一种重要的有机化工原料，广泛用于生产合成橡胶、合成纤维、塑料、农药、医药、染料、香料等;另外，苯也常用做有机溶剂。
甲烷、乙烯和苯分别是烃类化合物中具有不同结构特点的有机化合物的代表性物质。认识它们的结构、性质和应用，将为今后深入学习有机化学知识打下良好的基础。
居室中的苯污染
油漆所用的溶剂主要是汽油、苯、甲苯等。居室中的苯和甲苯主要来自于新漆家具和装饰材料。由油漆挥发出来的苯和甲苯通过皮肤接触或呼吸进入人体后会影响人的造血系统，引起白细胞降低。
身边的化学
因此，装饰居室时，最好选用环保型的装饰材料和家具，同时注意保持居室通风。
概括整合
1.本节知识要点归纳如下图所示。
2.试总结甲烷、乙烯、苯的性质和用途
3.通过本节学习，你对石油和煤有了哪些新的认识 如何更好地利用石油和煤这些宝贵的资源
4.举例说明有机化合物的结构与化学性质间的关系
练习与活动
1.下列物质中，有固定熔点和沸点的是（ ）
A.汽油 B .煤 C.天然气 D.乙烯
2.可以用来鉴别甲烷和乙烯，还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法是（ ）
A.将混合气体通入盛有硫酸的洗气瓶
B。将混合气体通入盛有足量澳的四氯化碳溶液的洗气瓶
C.将混合气体通入盛有水的洗气瓶
D。将混合气体通入盛有澄清石灰水的洗气瓶
3.下列现象中，因发生加成反应而产生的是( ）
A.乙烯使酸性KMnO4,溶液退色
B.将苯滴入澳水中，振荡后水层接近无色
C.乙烯使澳的四氯化碳溶液退色
D.甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失
4.下列物质完全燃烧时,生成的二氧化碳的物质的量与生成的水的物质的量相同的是 ( )
A.甲烷 B.苯 C.乙烯 D.丙烯(C3 H6)
5.将下列物质间的反应与对应的反应类型用线连起来
甲烷与氯气 加成反应
苯与硝酸 取代反应
乙烯与澳的四氯化碳溶液
6.甲烷是天然气的主要成分，而液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯C3 H6 丁烯C4 H8 。
请根据以上物质的燃烧反应的化学方程式思考:
使用天然气的煤气灶是否适合于液化石油气
7.查阅资料，说明石油分馏产物和煤干馏产物的主要用途
第3章 重要的有机化合物
第2节 从化石燃料中获取有机化合物
天然气、石油和煤不仅是重要的化石燃料，而且是重要的化工原料。石油和煤分别被誉为“工业的血液”和“工业的粮食”，可见它们在国民经济发展中的重要地位。天然气、石油和煤的主要成分都是有机化合物。
石油的炼制 乙烯
联想·质疑
加油站里通常有不同型号的汽油和柴油。
你知道它们是怎样用石油制得的吗
以石油为原料还能制得哪些物质
它们有什么性质和用途
从天然气、石油和煤中获取燃料
化石燃料又叫作矿石燃料、矿物燃料，是指埋藏在地下不同地质年代的动植物遗体经历漫长地质条件的变化，在温度、压力和微生物等条件的作用下形成的一类可燃性矿物属于不可再生能源。化石燃料的利用使工业大规模发展，推动了人类社会的进步。
但随着全球现代化步伐的加快，一方面化石燃料存在着逐渐枯竭的危机;另一方面化石燃料燃烧所产生的二氧化碳加剧了温室效应，所排放的一些有毒气体和粉尘污染了环境。这些问题引起了世界各国的关注。我国将积极稳妥推进碳达峰碳中和。立足自身能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动，积极参与应对气候变化全球治理。
1.天然气和煤直接用作燃料
天然气的主要成分是甲烷(含量为 80%~ 97%)，天然气水合物--可燃冰的主要成分也是甲烷。
甲烷是一种无色无味的气体，密度为0.717 g·L-1 (STP)，难溶于水甲烷能够燃烧，充分燃烧时的产物是二氧化碳和水。
通常状况下，1mol 甲烷充分燃烧可放出 890.3 kJ的热量，与相同状况下的一氧化碳和氢气相比，甲烷燃烧时放出的热量更多。以甲烷为主要成分的天然气是一种优良的气体燃料。煤是由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。
2.从石油中获取燃料
石油是由分子含有不同数目碳原子的烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物。通常碳元素、氢元素在石油中的质量分数之和高达 98%。从矿井里开采出来的石油经过脱水、脱盐处理后，
得到的烃类混合物的各种成分的沸点不同，因此可以利用这一特点将其分离出来。加热液态烃类混合物时，沸点较低的烃(分子中碳原子数较少)先汽化，其蒸气经冷凝后变为液体，首先从混合物里分离出来;随着温度的升高，沸点较高的烃(分子中碳原子数较多)再汽化，经过冷凝也被分离出来。
这样，通过加热和冷凝，可以把石油分离成沸点范围不同的产物，这种方法叫作石油的分馏(fractional distillation)。不难看出，石油的分馏产物仍然是一些混合物。
在工业上，石油的分馏是在分馏塔里进行的。分馏塔的基本构造、不同部位的产物及其主要用途如图 3-2-6 所示。
石油经过分馏以后得到的主要产物有石油气、汽油、煤油、柴油及重油等，它们既可用作燃料，又可应用于材料、医药、环境等诸多领域。石油分馏获得轻质液体燃料的产量不够高。
为了提高轻质液体燃料的产量和质量，工业上在一定条件(加热、使用催化剂)下，把相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃，这种方法称为裂化(cracking)。例如，十六烷的一种裂化方式为:
液化石油气、汽油、煤油等石油分馏产物用作燃料时，其中的烃燃烧放出大量的热充分燃烧时的产物是二氧化碳和水。以辛烷为例，燃烧时所发生反应的化学方程式为:
石油裂解与乙烯
1.石油裂解石油化工生产中，常以石油分馏产物为原料，采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的烃分解成乙烯、丙烯等小分子烃。这些小分子烃可以用作重要的有机化工原料。工业上将这种方法叫作裂解(pyrolysis)。石油的裂解气中，乙烯的含量比较高。
2.乙烯
是石油炼制的重要产物之一。目前，世界上已将乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志。随着石油化工和现代科学技术的发展，以乙烯为原料制取的物质越来越多
乙烯是无色、稍有气味的气体,难溶于水标准状况下的密度为1.25 g·L-1乙烯的分子式为C2H4。从分子式可以看出，一个乙烯分子比一个乙烷(C6H6。) 分子少两个氢原子。乙烯分子里碳原子间的共价键是双键。乙烯的结构式和结构简式分别为:
乙烯分子结构的特点决定着乙烯具有一些特殊的性质
乙烯的性质
[实验1]点燃纯净的乙烯，观察燃烧时火焰的亮度和颜色。 [实验2]将乙烯通入盛有酸性KMnO4,溶液的试管中，观察试管内溶液颜色的变化
观察·思考
[实验3] 将过量的乙烯通入盛有澳的四氯化碳溶液的试管中，观察试管内溶液颜色的变化。
实验记录
思考 乙烯具有怎样的化学性质
实验 实验现象 结论
乙烯在空气中燃烧，火焰明亮并伴有黑烟。
乙烯能使酸性KMnO4.溶液很快退色，这是乙烯被高酸钾氧化的结果，而烷烃却没有这一性质。
乙烯能使澳的四氯化碳溶液退色,所发生反应的实质是乙烯分子中碳碳双键( )中的一个键断裂，两个澳原子分别加在断键的两个碳原子上。
像乙烯与澳的反应这样，有机化合物分子中双键上的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应属于加成反应。
煤的干馏 苯
1.煤的干馏
联想·质疑 煤是人类生产和生活中使用的主要燃料之一，但在我国很多城市里却禁止直接使用散煤，你知道这是为什么吗 另外，你是否想过，煤除了用做燃料外还有哪些应用价值呢
1.煤的干馏
直接将煤用作燃料不仅浪费资源，还会污染环境，通过气化、液化或干馏等方法可以从煤中制得气体或液体燃料、焦炭及各种化工原料等
将煤隔绝空气加强热使其分解，叫做煤的干馏。
表3-2-1列出了煤干馏的主要产物和用途。
干馏与蒸馏
干馏与蒸馏是两种不同的过程。干馏是固态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
知识支持
蒸馏是利用液体混合物中的各物质的沸点不同，通过加热使沸点较低的物质先汽化再冷凝从而达到分离的目的，是物理变化过程。
2.苯
苯是一种无色、有特殊气味、有毒的液体，密度比水小，难溶于水;沸点为80.5℃，熔点为5.5 ℃ ，当温度低于5.5 ℃时，苯就会凝结成无色的晶体。
苯是煤干馏的主要产物之一，也是重要的化工原料，可以用来合成多种分子中含有苯环的重要有机化合物。苯(benzene)是一种无色、有特殊气味、有毒的液体，密度比水小，难溶于水。苯的沸点为 80.5 ℃，易挥发;熔点为5.5℃，当温度低于5.5℃时苯就会凝结成无色的晶体。苯容易燃烧。
苯属于环烃，其分子含有6个碳原子，苯的分子式为C6H6
根据结构测定得知，苯分子中的6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内，形成正六边形结构。苯分子中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
德国化学家凯库勒于 1865 年提出苯的分子结构模型，并用下式表示苯的分子结构。苯的这一结构式被称为凯库勒式，一直沿用至今。
苯能与酸性KMnO4溶液或澳的四氯化碳溶液反应吗向两支分别盛有少量酸性KMnO4溶液和澳的四氯化碳溶液的试管中滴入苯,振荡试管静置后观察试管内液层的颜.色
观察·思考
实验记录
思考 苯具有怎样的化学性质 与乙烯相比，有何不同
实验内容 实验现象 结 论
苯不能与酸性 KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液反应，它与乙烯在化学性质上有很大的差异。苯分子的特殊结构决定了它具有特殊的性质。苯与液溴在铁粉的作用下可发生取代反应生成溴苯。
苯与溴发生取代反应的产物--溴苯，是医药、染料和材料领域常用的有机合成原料，可用于合成苯乙烯等，由苯乙烯则可以合成聚苯乙烯
将苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液共热并保持55C ~60C的温度，苯环上的氢原子会被硝基（ -NO3 ）取代生成硝基苯。
有机高分子化合物与有机高分子材料
1.从乙烯到聚乙烯--认识有机高分子化合物
以乙烯为原料，在适宜的温度、压强和引发剂存在的条件下发生反应可制得聚乙烯。反应时，乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，分子之间通过碳原子彼此加成相互结合聚合成很长的碳链，生成聚乙烯。
这个反应也可以用下式表示:
像这样，由相对分子质量较小的有机化合物生成相对分子质量很大的有机化合物的反应，叫作聚合反应(polymerization)。像乙烯生成聚乙烯这样的聚合反应也叫作加成聚合反应，简称加聚反应。
聚乙烯与乙烯、苯等相比，其相对分子质量要大得多，从几万到几百万甚至上千万,因此人们将聚乙烯这样的物质称为高分子化合物(polymer)。没有特殊说明时，高分子化合物特指有机高分子化合物，简称高分子或聚合物。
高分子通常难溶于水，即使在适当的有机溶剂中溶解得也很缓慢，或者只有一定程度的溶胀。有些高分子(如聚乙烯)具有热塑性，即受热时会变软、流动，受冷时又硬化，可通过加热、受冷反复塑造;而有些高分子(如酚醛塑料，俗称“电木”)则具有热固性即受热时不会变软而只能被裂解，因此不能通过加热、受冷反复塑造。
高分子中的原子之间一般是以共价键结合的，因此高分子通常不导电，是很好的绝缘材料。
2.有机高分子材料
以煤、石油和天然气等为原料可以合成具有不同性质的高分子，以它们为主要原料，加入某些特定的添加剂，经压制、挤压或抽丝等成型加工处理，便可得到各种高分子材料，如塑料、合成橡胶和合成纤维
人类的生产和生活离不开各种各样的材料。无机非金属材料和金属材料统称无机材料;相对于无机材料，材料家族中还有一大类非常重要的材料--有机高分子材料。有机高分子材料按来源可分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。
1.梳理身边常见的高分子材料制品，了解它们的材料是塑料、橡胶还是纤维。
2.基于对这些制品性能的了解，谈谈塑料、橡胶和纤维的性能有哪些相似和不同之处，以及由此决定着它们有哪些用途。
交流·研讨
塑料(plastics)的主要成分是高分子化合物，俗称合成树脂。一般情况下，构成塑料的高分子如果是长链的线型结构，塑料的柔韧性就较好;如果高分子链之间形成化学键产生一定的交联而形成网状结构，塑料就会变硬。
聚乙烯是聚乙烯塑料的主要成分，聚乙烯塑料是当今世界上产量最大的塑料产品。
聚乙烯塑料无臭、无毒;具有优良的耐低温性能，最低使用温度可达 -100 ℃ ;化学稳定性好，能耐大多数酸、碱的侵蚀;常温下不溶于一般溶剂，吸水性小;电绝缘性能优良。
聚乙烯塑料品种繁多、应用广泛，主要有:薄膜，用作食品、医药、衣物、化肥等的包装材料;中空制品，用作各种瓶、桶、罐、槽等容器材料;管板材，用作地下管道材料和建筑材料;纤维，用于生产渔网、绳索;包覆材料，用作包覆电缆、电线的绝缘材料。
生产塑料的合成树脂种类很多，除聚乙烯外，还有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。例如，用聚四氟乙烯制作不粘锅或者滑雪板的涂层，用乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE 膜)作为水立方的外立面膜结构材料。
橡胶(rubber)中的高分子链在无外力作用时呈卷曲状且有柔性，受外力时可伸直撤销外力后又可恢复原状，因此橡胶具有高弹性。根据来源和组成不同，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。
天然橡胶的化学成分是聚异戊二烯，
其结构简式为
顺丁橡胶
是化学家最早模拟天然橡胶制得的合成橡胶，也是当前发展十分迅速的一种通用橡胶，广泛用于制造轮胎、耐寒制品及胶鞋、胶布、海绵胶等。除顺丁橡胶外，丁苯橡胶、氯丁橡胶及一些特种橡胶(如有机硅橡胶)都是合成橡胶。合成橡胶一般具有高弹性、绝缘性以及耐油、耐酸碱、耐高温或低温等特性，因此应用广泛。
纤维(fiber)是另一种常见的高分子材料。随着人类生活质量的提高，棉花、羊毛、蚕丝等天然纤维在质量、品种和数量上已不能满足人们的需要。为此，化学家经过长期的研究开发，将不能用于纺织的天然纤维加工成黏胶纤维、醋酸纤维等可纺织的人造纤维;
或者以天然气、石油化工产品、煤化工产品为原料制成相应的有机小分子化合物，经聚合反应制成线型的高分子化合物，经纺丝成形和后处理而制得合成纤维。例如，
用石油裂解气中的丙烯制得丙烯腈，再由丙烯腈聚合制得聚丙烯腈。聚丙烯腈纤维的商品名称为腈纶，它极似羊毛，蓬松卷曲而柔软，用它制成的毛线和毛毯在手感上与用天然羊毛制得的几乎一样。
在合成纤维大家族里，涤纶、锦纶、腈纶、维尼纶等各种合成纤维都具有比天然纤维和人造纤维更优异的性能，它们除了能织成各种衣料供人们穿着外，在工农业生产和国防领域也有广泛的用途，如可用来制作帐篷、防弹衣、太空服等
有机高分子材料的应用，极大地提高了人们的生活质量，但同时也带来了环境问题。为了保护人类的生存环境，人们开始着手回收利用废弃的合成高分子材料，使它们成为有用的资源。目前，化学家已研制出对人类环境友好的可降解材料，如以纤维素和淀粉为原料制成的生物隆解塑料、以乙烯和一氧化碳为原料制成的光降解塑料等
凯库勒与苯分子结构凯库勒是德国著名的有机化学家，也是近代有机结构理论的奠基人之一。1858 年，年仅29岁的凯库勒发表了题为《关于有机化合物的结构和变化以及碳的化学性质》的研究论文，指出:“碳的化合价是4价，碳碳可以相互连成链。
历史回眸
他认为，对有机化合物不仅要知道它的化学式，更要知道它的结构式1865年，凯库勒在他的著名论文《关于芳香族化合物的研究》中提出了“6个碳原子之间首尾相连成一个封闭的环，环上结合6个等同的氧原子,结合在环上的氢原子可以被其他元素的原子或原子团取代，形成种类繁多、性质各异的芳香族化合物”的论点。
从英国科学家法拉第发现苯到凯库勒提出苯分子的结构模型，经历了整整40年的时间。
苯分子具有如此特殊的结构,那么,苯的结构会对它的化学性质产生什么样的影响呢
分子中含有苯环的有机化合物的化学性质与苯相似，在一定条件下也能发生取代反应。
TNT的化学名称是2，4，6-三硝基甲苯
迁移·应用
它是甲基苯(简称甲苯，结构简式为
与硝酸发生取代反应的产物。TNT 是一种烈性炸药，可用于军事、开矿、筑路、水利建设等方面。
试写出制取2，4，6-三硝基甲苯反应的化学方程式。
苯是一种重要的有机化工原料，广泛用于生产合成橡胶、合成纤维、塑料、农药、医药、染料、香料等;另外，苯也常用做有机溶剂。
甲烷、乙烯和苯分别是烃类化合物中具有不同结构特点的有机化合物的代表性物质。认识它们的结构、性质和应用，将为今后深入学习有机化学知识打下良好的基础。
居室中的苯污染
油漆所用的溶剂主要是汽油、苯、甲苯等。居室中的苯和甲苯主要来自于新漆家具和装饰材料。由油漆挥发出来的苯和甲苯通过皮肤接触或呼吸进入人体后会影响人的造血系统，引起白细胞降低。
身边的化学
因此，装饰居室时，最好选用环保型的装饰材料和家具，同时注意保持居室通风。
概括整合
1.本节知识要点归纳如下图所示。
2.试总结甲烷、乙烯、苯的性质和用途
3.通过本节学习，你对石油和煤有了哪些新的认识 如何更好地利用石油和煤这些宝贵的资源
4.举例说明有机化合物的结构与化学性质间的关系
练习与活动
1.下列物质中，有固定熔点和沸点的是（ ）
A.汽油 B .煤 C.天然气 D.乙烯
2.可以用来鉴别甲烷和乙烯，还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法是（ ）
A.将混合气体通入盛有硫酸的洗气瓶
B。将混合气体通入盛有足量澳的四氯化碳溶液的洗气瓶
C.将混合气体通入盛有水的洗气瓶
D。将混合气体通入盛有澄清石灰水的洗气瓶
3.下列现象中，因发生加成反应而产生的是( ）
A.乙烯使酸性KMnO4,溶液退色
B.将苯滴入澳水中，振荡后水层接近无色
C.乙烯使澳的四氯化碳溶液退色
D.甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失
4.下列物质完全燃烧时,生成的二氧化碳的物质的量与生成的水的物质的量相同的是 ( )
A.甲烷 B.苯 C.乙烯 D.丙烯(C3 H6)
5.将下列物质间的反应与对应的反应类型用线连起来
甲烷与氯气 加成反应
苯与硝酸 取代反应
乙烯与澳的四氯化碳溶液
6.甲烷是天然气的主要成分，而液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯C3 H6 丁烯C4 H8 。
请根据以上物质的燃烧反应的化学方程式思考:
使用天然气的煤气灶是否适合于液化石油气
7.查阅资料，说明石油分馏产物和煤干馏产物的主要用途