1、11.3 煤化工和乙炔 11.3 煤化工和乙炔 一、煤和煤化工（一）煤的形成 煤是一種礦物燃料，是由遠古時代植物經(jīng)過漫長復雜的變化而轉(zhuǎn)變成的固體可燃物。植物泥炭（腐蝕泥）褐煤煙煤無煙煤。煤是植物死亡后，在細菌的作用下逐漸變成黑色或褐色的有機物質(zhì)，經(jīng)過日積月累，形成一層厚厚的泥炭。隨著地殼的變遷，這些泥炭被深深地埋在地下，在與空氣完全隔絕的條件下，由于水分減少再加上地熱和高壓的作用，經(jīng)過極其漫長的歲月之后，當時的泥炭就變成了今天的煤。一、煤和煤化工（一）煤的形成 煤是一種礦物燃料煤的分類根據(jù)煤化程度將煤分為：泥煤、褐煤、煙煤和無煙煤四類。泥煤褐煤無煙煤煤的分類根據(jù)煤化程度將煤分為：泥煤褐煤無煙煤

2、1.元素組成：主要含碳，還含少量的氫、 氮、硫、氧以及微量的硅、鋁、鈣、鐵等元素。2.物質(zhì)組成（化學成分）：煤是由有機物 和無機物組成的復雜混合物。（二）煤的成分木炭、焦炭等是碳的不純單質(zhì)，煤是有機物和無機物組成的復雜混合物。思考：煤和炭都是黑色固體，可燃，那么煤是不是就是炭呢？1.元素組成：主要含碳，還含少量的氫、 氮、硫、氧以及微量2、煤的干餾：把煤隔絕空氣加強熱使它 分解的過程，叫煤的干餾。（三）煤的綜合利用1、煤的氣化：煤在氧氣不足的情況下部分 氧化，使煤中的有機物轉(zhuǎn)化 為H2、CH4、CO 等氣體物質(zhì)。煤的綜合利用有煤的氣化、煤的干餾、煤的液化。（氣體燃料、城市管道煤氣）2、煤的干餾

3、：把煤隔絕空氣加強熱使它（三）煤的綜合利用1、煤煤的干餾產(chǎn)品焦炭：煤焦油:粗氨水焦爐氣：用于冶金、電石、合成氨造氣、燃料等。芳香烴的傳統(tǒng)來源。 主要含H2、CH4； 還含CO、CO2、C2H4等。可得氨水和銨鹽，用于生產(chǎn)氮肥。煤的干餾產(chǎn)品焦炭：煤焦油:粗氨水焦爐氣：用于冶金、電目的原理操作過程干餾分餾蒸餾 比較分餾、蒸餾、干餾加熱和冷凝加熱和冷凝隔絕空氣加強熱物理變化物理變化復雜的物理變化和化學變化分離精煉加工煤目的原理操作過程干餾分餾蒸餾 （一）乙炔的分子組成和結(jié)構(gòu)分子式：電子式：結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)簡式： 空間結(jié)構(gòu)：直線型HC CH.HC CHHC CH C2H2 三、乙炔（鍵角1800）（一）乙

4、炔的分子組成和結(jié)構(gòu)分子式：電子式：結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)簡式：CCC=C鍵長（10-10米）1.541.331.20鍵能（KJ/mol）348615812CC的鍵能和鍵長并不是C-C的三倍，也不是C=C和CC之和。說明叁鍵中有二個鍵不穩(wěn)定，容易斷裂，有一個鍵較穩(wěn)定。CCC=C鍵長（10-10米）1.541.33鍵能（KJ（二）乙炔的實驗室制法 電石(CaC2)和水 1、藥品：CaC2+2H2OCHCH+Ca(OH)2+Q 2、原理：3、裝置： 固 + 液氣（二）乙炔的實驗室制法 電石(CaC2)和水 1、藥品：C能不能用啟普發(fā)生器制取乙炔？不用啟普發(fā)生器制取乙炔的原因:碳化鈣與水反應(yīng)劇烈，放熱，容易使啟

5、普發(fā)生器炸裂；反應(yīng)產(chǎn)物中有糊狀Ca(OH)2,它能進入發(fā)生器底部, 使發(fā)生器失去作用.能不能用啟普發(fā)生器制取乙炔？不用啟普發(fā)生器制取乙炔的原因:使用分液漏斗而不使用長頸漏斗的原因： 長頸漏斗不能控制水的用量; 生成的Ca(OH)2微溶于水, 易堵塞長 頸漏斗下端管口。使用分液漏斗而不使用長頸漏斗的原因：3. 反應(yīng)裝置： ？ 水電石【說明】用“分液漏斗”代替“長頸漏斗” 控制流量;用“飽和食鹽水”代替“水”減緩反應(yīng)速率;制取時在導氣管口附近塞入少量棉花防止產(chǎn)生的泡沫涌入導管。所制乙炔氣體有“臭味” 固 + 液氣4、收集：排水集氣法5、凈化： 產(chǎn)生H2S、PH3等雜質(zhì)氣體。NaOH溶液或硫酸銅溶液

6、飽和食鹽水6、干燥：濃硫酸、無水氯化鈣3. 反應(yīng)裝置： ？ 水電石【說明 容器中放電石幾塊，滴水。將產(chǎn)生氣體通入酸性高錳酸鉀溶液和溴水中，最后再將氣體點燃。【演示實驗】：該烴燃燒時產(chǎn)生大量黑煙，火焰明亮該烴可使酸性KMnO4溶液和溴水褪色現(xiàn)象： 容器中放電石幾塊，滴水。將產(chǎn)生氣體通入酸性高（三）乙炔的物理性質(zhì) 乙炔俗稱電石氣。純凈的乙炔是無色、無臭的氣體，密度是1.16g/L(S.T.P)，比空氣稍輕，微溶于水，易溶于有機溶劑。由電石生成的乙炔因混有H2S、PH3等雜質(zhì)而有“臭味”。（三）乙炔的物理性質(zhì) 乙炔俗稱電石氣。純凈的乙（四）乙炔的化學性質(zhì)：1、氧化反應(yīng)：a、燃燒：明亮的火焰，濃煙 放

7、出大量的熱，乙炔在氧氣里燃燒時產(chǎn)生的火焰叫氧炔焰，溫度達30000C以上，用于切割和焊接金屬。注意乙炔跟空氣的混合物遇火會發(fā)生爆炸，在生產(chǎn)和使用乙炔時，必須注意安全。b、 使酸性KMnO4溶液褪色2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O點燃（四）乙炔的化學性質(zhì)：1、氧化反應(yīng)：a、燃燒：明亮的火焰，濃2. 加成反應(yīng)：a.使溴水褪色1, 2二溴乙烯1, 1, 2, 2四溴乙烷注意：叁鍵中有兩根鍵較易斷裂，反應(yīng)時分步斷裂、分步加成！2. 加成反應(yīng)：a.使溴水褪色1, 2二溴乙烯1, 1, 制聚乙烯塑料制備塑料b、與H2、HCl等加成：CH2= CH2CH CH + H2催化劑CH2= CH2

8、+ H2催化劑CH3CH3CH2= CHClCH CH + HCl催化劑nCH2=CHCl高溫、高壓催化劑 CH2CH Cln 3.加聚反應(yīng)：聚乙炔n CH CH 催化劑 CH CH n聚氯乙烯制聚乙烯塑料制備塑料b、與H2、HCl等加成：CH2= CH（五）乙炔的用途1、乙炔是一種重要的基本有機原料，可以 用來制備氯乙烯、聚氯乙烯等。CH2=CHClCHCH + HCl 催化劑2、乙炔燃燒時產(chǎn)生的氧炔焰可用來切割或 焊接金屬。nCH2=CHCl高溫、高壓催化劑 CH2CH Cln （五）乙炔的用途1、乙炔是一種重要的基本有機原料，可以CH2點燃O2CO2 + H2O酸性KMnO4溶液褪色H2

9、催化劑，CH2=CH2H2催化劑，CH3CH3HCl（HBr）催化劑，CH2=CHClBr2（Cl2）CHBr=CHBrBr2 （Cl2）CHBr2-CHBr2小結(jié) 加成反應(yīng)乙炔 氧化反應(yīng)加聚反應(yīng)n CH CH 催化劑 CH2 CHn點燃O2CO2 + H2O酸性KMnO4溶液褪色H2催化劑，1、定義：2、官能團：3、通式：CnH2n-2 （n2） （同二烯烴）4、通性 ：四、炔烴氧化、 加成、加聚碳碳叁鍵分子中含有碳碳三鍵的鏈烴叫做炔烴（1）物理性質(zhì)：隨著碳原子數(shù)的增多，沸點逐漸升高，液態(tài)時的密度逐漸增加。 C小于等于4時為氣態(tài)（2）化學性質(zhì)：（與乙炔相似）1、定義：2、官能團：3、通式：C

10、nH2n-2 （n2）1、下列說法錯誤的是（ ） A. 乙烷、乙烯、乙炔完全燃燒時生成二氧化碳和水 B. 乙炔分子里的所有原子處在一條直線上 C. 電石必須防潮密封干燥保存 D. 實驗室制取乙炔需要廣口瓶、分液漏斗和酒精燈 D 2、某氣態(tài)烴0.5mol能與1mol HCl氯化氫完全加成， 加成產(chǎn)物分子上的氫原子又可被 3mol Cl2取代，則氣態(tài)烴可能是（ ） A、CH CH B、CH2=CH2 C、CHCCH3 D、CH2=C(CH3)CH3 C分析：據(jù)題意1mol該烴能與2mol HCl加成，說明該烴中含有一個叁鍵或二個雙鍵。加成后產(chǎn)物1mol又能被6mol Cl2取代，故說明加成后的產(chǎn)物

11、有6mol H，原烴分子中含有4mol H原子。故答案為C。1、下列說法錯誤的是（ ） D 2、某氣實驗比較乙烷、乙烯、乙炔的燃燒乙烷乙烯乙炔實驗比較乙烷、乙烯、乙炔的燃燒乙烷乙烯乙炔乙炔在氧氣里燃燒產(chǎn)生的氧炔焰可用來切割或焊接金屬。乙炔在氧氣里燃燒產(chǎn)生的氧炔焰可用來切割或焊接金屬。聚 氯 乙 烯 產(chǎn) 品聚氯乙烯薄膜聚 氯 乙 烯 產(chǎn) 品聚氯乙烯薄膜1、生產(chǎn)中為什么常用氧炔焰來切割或焊接金屬，而不用氧烷焰 或氧烯焰呢？請觀察分析下面的熱化學方程式，你發(fā)現(xiàn)了什么 問題： CH4（氣）+2 O2（氣） CO2（氣）+ 2H2O（液）+ 890KJ CH3-CH3（氣）+ 7/2 O2（氣） 2CO

12、2（氣）+ 3H2O（液）+ 1561KJ CH2=CH2（氣）+ 3 O2（氣） 2CO2（氣）+ 2H2O（液）+ 1411KJ CHCH （氣）+ 5/2 O2（氣）2CO2（氣）+ H2O（液）+ 1300KJ【開拓思考】 我們發(fā)現(xiàn)：等物質(zhì)的量的乙烷、乙烯和乙炔完全燃燒的后，乙炔所消耗的氧氣的物質(zhì)的量最少，生成水的物質(zhì)的量也最少。因此，在燃燒時用于提高氧的溫度和使水汽化所消耗掉的反應(yīng)熱也最少，所以乙炔焰的溫度最高，可達30000C以上。利用其燃燒熱可切割或焊接金屬。1、生產(chǎn)中為什么常用氧炔焰來切割或焊接金屬，而不用氧烷焰 現(xiàn)提供焦炭、生石灰、食鹽、水四種化學原料，請通過適當?shù)幕瘜W反應(yīng)合

13、成聚氯乙烯。探究活動： 現(xiàn)提供焦炭、生石灰、食鹽、水四種化探究活動：分析上圖中硫酸銅溶液的作用是什么？分析上圖中硫酸銅溶液的作用是什么？編后語有的同學聽課時容易走神，常常聽著聽著心思就不知道溜到哪里去了；有的學生，雖然留心聽講，卻常常“跟不上步伐”，思維落后在老師的講解后。這兩種情況都不能達到理想的聽課效果。聽課最重要的是緊跟老師的思路，否則，教師講得再好，新知識也無法接受。如何跟上老師飯思路呢？以下的聽課方法值得同學們學習： 一、“超前思考，比較聽課” 什么叫“超前思考，比較聽課”？簡單地說，就是同學們在上課的時候不僅要跟著老師的思路走，還要力爭走在老師思路的前面，用自己的思路和老師的思路進

14、行對比，從而發(fā)現(xiàn)不同之處，優(yōu)化思維。 比如在講林沖棒打洪教頭一文，老師會提出一些問題，如林沖當時為什么要戴著枷鎖？林沖、洪教頭是什么關(guān)系？林沖為什么要棒打洪教頭？ 老師沒提了一個問題，同學們就應(yīng)當立即主動地去思考，積極地尋找答案，然后和老師的解答進行比較。通過超前思考，可以把注意力集中在對這些“難點”的理解上，保證“好鋼用在刀刃上”，從而避免了沒有重點的泛泛而聽。通過將自己的思考跟老師的講解做比較，還可以發(fā)現(xiàn)自己對新知識理解的不妥之處，及時消除知識的“隱患”。 二、同步聽課法 有些同學在聽課的過程中常碰到這樣的問題，比如老師講到一道很難的題目時，同學們聽課的思路就“卡殼“了，無法再跟上老師的思路。這時候該怎么辦呢？ 如果“卡殼”的內(nèi)容是老師講的某一句話或某一個具體問題，同學們應(yīng)馬上舉手提問，爭取讓老師解釋得在透徹些、明白些。 如果“卡殼”的內(nèi)容是公式、定理、定律，而接下去就要用它去解決問題，這種情況下大家應(yīng)當先承認老師給出的結(jié)論（公式或定律）并非繼續(xù)聽下去，先把問題記下來，到課后再慢慢