课件32张PPT。第二节 石油和煤 重要的烃化学·必修二·第三章第二课时 煤的干馏 苯1.煤的组成:
煤是由 和 组成的 物,除了含有 、 元素外,还有少量的 、 、 等元素;混合物里的 主要含硅、铝、钙、铁等元素。 2.很多城市禁止直接烧煤是因为 。
3.煤除了作为能源外,还可以 。问题探究燃烧会带来大量的污染物提取有关物质并转化成有价值的化工原料有机物复杂的混合碳无机物无机物硫氧氮氢(2)煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程二、煤的干馏 苯(1)煤的组成:1、煤的干馏 气液固?蒸馏和干馏、分馏有什么本质的区别温度计的位置在支管口处猜猜看:“有人说我笨,其实并不笨;脱去竹笠换草帽,化工生产逞英豪”。猜一字。苯练 习 :法拉第发现一种新的有机物-----苯。它由C、H两种元素组成,C%=92.3%,其蒸气的密度是同压下H2的39倍,试计算其分子式。解:M(苯)=39×2=78 N(C)=(78×92.3%)/12=6
N(H) =(78-6×12)/1=6
∴分子式C6H6[ 思考与交流]
1.根据苯的分子式,它属于饱和烃还是不饱和烃?为什么?
2.根据饱和烃的通式,苯的不饱和度如何?
3.可能有多少双键数?叁键数?
4.写出可能的结构简式。
苯分子可能的结构(一)
(1)CH C—CH2—CH2—C CH
(2)CH3—C C—C C—CH3
(3)CH2 CH—CH2—CH2—C CH2
(4)CH2 C CH—CH C CH2
(5)CH C—CH2—CH2—C CH 【思考与交流】 若苯分子为上述结构之一,则其应该具有什么重要化学性质?可设计怎样的实验来证明?1.能否使溴水褪色(发生加成反应)?
2.能否使高锰酸钾酸性溶液褪色(发生氧化反应)?
【探究实验】
结论:苯与不饱和烃的性质有很大区别。苯分子的结构中不存在碳碳双键或碳碳叁键。现象:溶液分层,上层无色溶液,下层紫色溶液现象:溶液分层,上层橙色溶液,下层无色溶液实验现象:苯不能使Br2水或KMnO4褪色, 通过上面实验我们否定了苯的链状结构。苯分子的结构究竟如何,这在十九世纪是个很大的化学之谜。若苯分子是环状结构,试画出可能的结构。苯分子的可能结构(二) 象“打开的书” “三棱柱烷” 但这些结构又被实验一一推翻了,直到1865年德国化学家凯库勒终于发现了苯的结构。凯库勒发现苯环结构的传奇----- “梦的启示”
请同学们阅读课本63-64页。正如他说的:到达知识高峰的人,往往是以渴求知识为动力,用毕生精力进行探索的人,而不是那些以谋取私利为目的的人。 凯库勒发现苯分子是环状结构的过程,富有传奇色彩。凯库勒能够从梦中得到启发,成功地提出结构学说,并不是偶然的,这与他本人具有广博而精深的化学知识、勤奋钻研的品质和执着追求的科学态度是分不开的。简写为苯的结构式(凯库勒式)苯中的键是一种介于双键和单键之间的独特的键苯不能与溴水或酸性高锰酸钾溶液,说明苯分子的结构中不存在碳碳双键,故凯库勒式仍不能准确表示苯分子的结构。对苯的进一步研究表明,苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同常用 表示苯分子为了纪念凯库勒对苯分子结构的巨大贡献,现在仍沿用凯库勒结构式表示.填充模型结构式:一、苯分子的结构分子式:
C6H6
结构简式:或总结苯分子的结构特点①苯分子中,不是单双键交替的,碳碳键是介于单键与双键之间 的一种独特的键②键角为120°③分子为平面正六边形6个碳原子与6个氢原子都处在同一平面上学生探究实验:认识苯的物理性质:
1.观察苯的色、态,并小心闻味;
2.将2mL液态苯放入试管,然后将试管放在冰水混合物中冷却;
3.试管中盛2mL苯,然后加入4mL水振荡,观察溶解情况及苯层位置;
4.试管中盛4mL苯加入少量碘晶体振荡观察溶解情况。 归纳与小结: 通过上述实验, 结合书本(P61),请同学们归纳苯的物理性质。 二、苯的物理性质1.苯是没有颜色带有特殊气味的液体
是一种重要溶剂.3.密度比水小,不溶于水2.苯的熔沸点低:沸点 80.1℃, 易挥发 熔点 5.5℃4.有毒推测:苯具有独特的化学性质,既能发生取代反应, 又可以发生加成反应。根据前面研究的苯分子中的碳碳键是介于单键
和双键之间的独特的键, 那么苯的化学性质如何?性质预测:苯的特殊结构苯的特殊性质饱和烃不饱和烃取代反应加成反应推测:苯具有独特的化学性质,既能发生取代反应, 又可以发生加成反应。根据前面研究的苯分子中的碳碳键是介于单键
和双键之间的独特的键, 那么苯的化学性质如何?三、苯的化学性质和用途1.苯的取代反应:(1)跟卤素的取代反应:注意:1、反应物:苯和液溴(不能用溴水)
2、反应条件:催化剂(FeBr3)溴苯请看动画---苯的取代反应[交流与讨论]:苯的二溴取代物有几种?1.III与IV的结构相同,故苯的二溴取代物有3种.
2.III与IV的结构相同,说明苯分子中不存在单双键交替的结构.(2)苯的硝化反应硝基苯硝基苯是一种无色油状液体,有苦杏仁气味,有毒,密度比水大,不溶于水。 请看动画---苯的硝化反应苯与卤素、硝酸、硫酸等在一定的条件下发生反应,反应的本质都是苯环上的氢被取代,所以说苯易发生取代反应。思考:苯与卤素、硝酸反应的本质是什么?属于什么反应类型?【迁移应用 】 2,4,6—三硝基甲苯 (TNT)淡黄色针状晶体、不溶于水,是一种烈性炸药。
2.苯的加成反应:环己烷请看动画----苯的加成反应思考:苯的不饱和度这么高,那它能不能发生加成反应呢?3.苯在空气里燃烧:4.苯用途:2C6H6 +15O2→ 12CO2 + 6H2O合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料、香料等。苯也常用于有机溶剂。点燃易取代能加成难氧化小结:苯的性质【迁移 应用】
甲苯具有怎样的性质?练一是苯环的碳碳键完全相等。苯的邻二氯代物只有一种对比与归纳纯溴溴水纯溴溴水光照取代加成Fe粉取代萃取无反应现象结论不褪色褪色不褪色不被KMnO4氧化易被KMnO4氧化苯环难被KMnO4氧化焰色浅,无烟焰色亮,有烟焰色亮,浓烟C%低C%较高C%高练习:将下列各种物质分别与溴水混合并振荡,静置后混合液分成两层,下层几乎呈无色的是( )
A.氯水 B.苯 C.CCl4 D. KI E. 乙烯 F.乙醇BE