专题8
有机物的获得与应用
第一单元 化石燃料与有机化合物
第3课时
煤的综合利用
苯
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1.了解煤的组成、煤的干馏原理及产物的用途。
2.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。通过对苯物理性质的感性认识，能说出苯的主要物理性质。
3.能以苯的反应事实为依据，归纳出苯的主要化学性质。认识物质结构决定性质，性质又反映结构的辨证关系。
4.通过对苯的性质的探究及苯的历史回顾，养成严谨求实勇于创新的科学精神，体验科学的灵感美。
知识解读
知识点一
煤的综合利用
1．煤的组成
煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物，含量最高的元素为碳，其次是氢、氧，还有少量的硫、磷、氮等元素。
2．煤的综合利用
重点归纳
(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：一是要隔绝空气，防止煤燃烧；二是要加强热。
(3)煤本身不含苯、萘、蒽等物质。煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，苯、萘、蒽等物质是煤分解的产物。
知识点二
苯的分子结构
1．苯的分子结构验证
(1)实验验证：苯不能与溴水反应而使其褪色，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
说明苯分子中没有与乙烯或乙炔类似的碳碳双键或碳碳三键。
(2)理论验证
①
为同一种物质。
②苯分子为平面正六边形结构。
③分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。
④6个碳碳键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
2．苯的分子结构
3．苯的性质
(1)苯是一种无色有特殊气味的液体，密度比水小，不溶于水，是一种常用的有机溶剂。
(2)化学性质
①氧化反应
a．苯可以在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，燃烧时火焰明亮伴有浓烟。
b．苯很难被强氧化剂氧化，在一般情况下不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
②取代反应
a．硝化反应在浓硫酸作用下，苯在50～60
℃时与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯。反应的化学方程式为
＋HNO3＋H2O。
b．苯在催化剂作用下可以和氯气、液溴发生取代反应生成及，写出反应的化学方程式：＋Cl2＋HCl、＋Br2＋HBr。
c．苯和浓硫酸在加热条件下可生成，反应的化学方程式为＋HO—SO3H＋H2O。
③加成反应
在一定条件下苯能和氢气发生加成反应，生成环己烷。反应的化学方程式为＋3H2。
重点归纳
苯的溴代反应和硝化反应的比较
反应类型
溴代反应
硝化反应
反应物
苯和液溴
苯和浓硝酸
催化剂
FeBr3
浓硫酸(催化、吸水)
反应条件
不加热(放热反应)
水浴加热(50～60
℃)
产物
一元取代物
一元取代物
产物的物理性质
溴苯是无色液体(常因混有Br2而显褐色)，密度大于水，不溶于水
硝基苯是一种带有苦杏仁味，无色油状液体(因溶有NO2而显淡黄色)，密度大于水且有毒，不溶于水
随堂演练
1.下列叙述I和II均正确且有因果关系系的是（???
）
选项
叙述I
叙述II
A
NO难溶于水、易被O2氧化
收集NO只能采用排水法
B
SO2能使溴水褪色
SO2具有漂白性
C
浓硫酸具有强氧化性
不能用浓硫酸干燥SO2
D
煤中含有苯、甲苯等芳香烃
通过煤的干馏可获得苯、甲苯等芳香烃
A.?A??
?????????????????????????????????????????B.?B??
?????????????????????????????????????????C.?C??
?????????????????????????????????????????D.?D
2.煤的综合利用可以获得洁净的燃料及多种化工原料．下列不属于煤的综合利用的是（??
）
A.?煤干馏????????????????????????????????B.?煤液化????????????????????????????????C.?煤气化????????????????????????????????D.?煤燃烧
3.有关煤的综合利用下列说法正确的是（ ）
A.?煤和水煤气均是二次能源???????????????????????B.?煤的干馏为化学变化，煤的液化和气化为物理变化
C.?煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物?????D.?由水煤气转化为甲醇或乙酸时，原子利用率均达到100%
4.有关煤的综合利用如图所示．下列说法正确的是（?
?）
A.?煤和水煤气均是二次能源????????????????????????????????????B.?煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物
C.?①是将煤在空气中加强热使其分解的过程???????????D.?B为甲醇或乙酸时，原子利用率均达到100%
5.化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列有关说法或操作错误的是（???
）
①为增强消毒液（有效成分NaClO）的消毒能力，可以滴加几滴浓盐酸
②新冠病毒可以采用高温或酒精来杀死，均利用的是蛋白质的变性
③常见的化学键有离子键、共价键、氢键
④石油的蒸馏、分馏、精馏是物理变化，而煤的干馏是化学变化
⑤硅酸钠俗称水玻璃
⑥苯在工业上，既可以以煤为原料制备，也可以以石油为原料制备
A.?①②⑥????????????????????????????????B.?①③⑤????????????????????????????????C.?③⑤⑥????????????????????????????????D.?①④⑥
6.下列说法正确的有几项（??
）
①石油裂解得到的汽油是纯净物
②石油裂解能得到乙烯，乙烯是生产聚乙烯的原料
③天然气是一种清洁的新能源
④用酸性高锰酸钾溶液鉴别四氯化碳、环己烯和环己烷
⑤石油产品都可用于聚合反应
⑥甲烷、苯都属于烃，都不存在同分异构体
⑦煤液化后可以得到甲醇
⑧煤是单质碳，石油中含有1‐50个碳原子的烷烃及环烷烃．
A.?2项???????????????????????????????????????B.?3项???????????????????????????????????????C.?4项???????????????????????????????????????D.?5项
7.根据结构对有机物进行分类，有助于对其性质的掌握．
①下列有机物属于芳香烃的是________（填字母），它与苯的关系是________，写出苯与溴发生反应的化学方程式：________，预测该芳香烃________（填“能”或“不能”）发生该类反应．
a．
b．
c．
②下列有机物属于羧酸类的是________（填字母）．
a．CH3CHO
b．
c．
8.煤的综合利用备受关注。有如下的转化关系，CO与H2不同比例可以分别合成A、B，已知烃A对氢气的相对密度是14，B能发生银镜反应，C为常见的酸味剂。
（1）有机物C中含有的官能团的名称是________。
（2）反应⑤的反应类型为________。
（3）写出③的反应方程式
________。
（4）下列说法正确的是______________。（填字母）
A.第①步是煤的液化，为煤的综合利用的一种方法
B.有机物B和C都可以与新制氢氧化铜发生反应
C.有机物C和D的水溶液都具有杀菌消毒作用
D.乙酸乙酯与有机物D混合物的分离，可以用氢氧化钠溶液振荡、静置分液的方法
答案解析
1.【答案】
A
【解析】A．NO难溶于水，易被O2氧化为NO2
，
故收集NO可以采用排水法收集，故A选；
B．二氧化硫具有还原性，溴水具有氧化性，则二氧化硫使溴水褪色体现的是二氧化硫的还原性而不是漂白性，故B不选；
C．浓硫酸虽然具有氧化性，但不能氧化二氧化硫，可以用浓硫酸干燥，故C不选；
D．煤中不含有苯、甲苯等芳香烃，故通过煤的干馏可获得苯、甲苯等芳香烃，故D不选；
故答案为：A。
2.【答案】D
【解析】解：利用煤的气化、液化和干馏这些加工手段可以从煤中获得多种有机化合物；煤燃烧时煤的直接利用，
故答案为：D．
3.【答案】D
【解析】解：A．煤是一次能源，故A错误；
B．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使煤发生复杂的化学反应的过程，主要得到煤焦油、焦炉气、焦炭、粗氨水，煤的气化是让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，故均为化学变化，故B错误；
C．煤是有无机物和有机物组成的复杂的混合物，通过干馏和得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，故C错误；
D．水煤气为CO和H2
，
CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，甲醇（CH4O）可变为（CO）1（H2）2
，
乙酸（C2H4O2）可变为（CO）2（H2）2
，
原子利用率均达到100%，故D正确．
故选D．
4.【答案】
D
【解析】解：A．煤是一次能源，故A错误；
B．煤是有无机物和有机物组成的复杂的混合物，通过干馏和得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，故B错误；
C．①是煤的干馏，煤在隔绝空气的情况下加热的过程称为煤的干馏，故C错误；
D．甲醇（CH4O）可变为（CO）1（H2）2
，
乙酸（C2H4O2）可变为（CO）2（H2）2
，
故D正确．
故选D．
5.【答案】
B
【解析】①向消毒液（有效成分NaClO）中加浓盐酸会产生氯气，反应的离子方程式为：
，产生大气污染，减弱消毒能力，①不符合题意；
②蛋白质在高温或酒精下会失去生理活性，即变性，②符合题意；
③氢键属于分子之间的作用力，不是化学键，③不符合题意；
④蒸馏、分馏、精馏都是根据物质的沸点不同，用于分离混合物的物理方法，煤的干馏产生煤焦油和粗氨水等，有新物质生成，属于化学变化，④符合题意；
⑤硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，⑤不符合题意；
⑥煤的干馏产生的煤焦油中含有苯，石油的催化重整可获得芳香烃，⑥符合题意；
故错误的有：①③⑤，
故答案为：B。
6.【答案】D
【解析】解：①裂解汽油主要成分为C6～C9烃类，为混合物，故错误；②石油裂解可以得到含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢气等气体，乙烯气体发生加聚反应得到聚乙烯，故正确；③天然气的主要成分为甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，为清洁燃料，故正确；
④四氯化碳的密度比水大，环己烯含有碳碳双键，环己烷与高锰酸钾不反应，密度比水小，可用高锰酸钾溶液鉴别，故正确；⑤石油产品含有烷烃，不能发生加聚反应，故错误；⑥苯存在同分异构体，故错误；⑦煤可以先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇，从而实现液化，故正确；
⑧石油中含有1～50个碳原子的烷烃及环烷烃，故正确．
故选D．
7.【答案】
c；同系物；；能；C
【解析】解：①芳香烃中含苯环，只有C、H元素，a、b中不含苯环，则只有c符合，与苯结构相似，相差1个CH2
，
互为同系物，苯与溴发生取代反应生成溴苯，反应的化学方程式为
，甲苯也能发生此类反应，故答案为：c；同系物；
；能；②a中含﹣CHO，b中含﹣OH，c中含﹣COOH，则c属于羧酸类，故答案为：c．
8.【答案】
（1）羧基
（2）加成（或还原）
（3）2CO+3H2→CH3CHO+H2O
（4）B,C
【解析】（1）有机物C是乙酸，其中含有的官能团的名称是羧基。
（2）反应⑤
乙醛和氢气发生加成反应生成乙醇，即反应类型为加成反应。
（3）根据原子守恒可知③的反应方程式为2CO+3H2→CH3CHO+H2O。
（4）A．第①步是煤的气化，A不符合题意；
B．乙醛和乙酸都可以与新制氢氧化铜发生反应，B符合题意；
C．有机物乙酸和乙醇的水溶液都具有杀菌消毒作用，C符合题意；
D．乙酸乙酯与有机物D混合物的分离，可以用饱和碳酸钠溶液洗涤、分液的方法，乙酸乙酯能与氢氧化钠反应，D不符合题意；
故答案为：BC(共16张PPT)
化学
第三课时
煤的综合利用
苯
专题8
第一单元
必修第二册
学习目标
1.了解煤的组成、煤的干馏原理及产物的用途。
2.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。通过对苯物理性质的感性认识，能说出苯的主要物理性质。
3.能以苯的反应事实为依据，归纳出苯的主要化学性质。认识物质结构决定性质，性质又反映结构的辨证关系。
4.通过对苯的性质的探究及苯的历史回顾，养成严谨求实勇于创新的科学精神，体验科学的灵感美。
知识解读
知识点一
煤的综合利用
知识解读
知识点二
苯的分子结构
1．苯的分子结构验证
(1)实验验证：苯不能与溴水反应而使其褪色，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
说明苯分子中没有与乙烯或乙炔类似的碳碳双键或碳碳三键。
(2)理论验证
②苯分子为平面正六边形结构。
③分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。
④6个碳碳键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
知识解读
2．苯的分子结构
知识解读
3．苯的性质
(1)苯是一种无色有特殊气味的液体，密度比水小，不溶于水，是一种常用的有机溶剂。
(2)化学性质
①氧化反应
a．苯可以在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，燃烧时火焰明亮伴有浓烟。
b．苯很难被强氧化剂氧化，在一般情况下不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
知识解读
知识解读
典型例题
I.下列属于煤的综合利用且说法正确的是(
)
A.煤中含有苯、甲莽、二甲苯等有机化合物，可采用先干馏后分馏的方法分离
B.将煤干馏制得煤焦油和焦炭
C.煤的气化和液化为物理变化
D.将煤变为煤饼作燃料
典型例题
典型例题
典型例题
知识解读
知识解读
归纳总结
重点归纳一
苯的溴代反应和硝化反应的比较
反应类型
溴代反应
硝化反应
反应物
苯和液溴
苯和浓硝酸
催化剂
FeBr3
浓硫酸(催化、吸水)
反应条件
不加热(放热反应)
水浴加热(50～60
℃)
产物
一元取代物
一元取代物
产物的物理性质
溴苯是无色液体(常因混有Br2而显褐色)，密度大于水，不溶于水
硝基苯是一种带有苦杏仁味，无色油状液体(因溶有NO2而显淡黄色)，密度大于水且有毒，不溶于水
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