《煤的综合利用》PPT课件.ppt
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1、 煤的综合利用煤的综合利用 苯苯 煤是人类生产和生活中使用的主要煤是人类生产和生活中使用的主要燃料之一,是一种重要的能源,称为燃料之一,是一种重要的能源,称为“工工业的粮食的粮食”,你知道煤的主要成分和,你知道煤的主要成分和元素元素组成是什么成是什么吗?在我国很多城市?在我国很多城市都禁止直接使用散煤,你知道都禁止直接使用散煤,你知道这是是为什么什么吗?另外,你是否想?另外,你是否想过,煤除了,煤除了用作燃料外用作燃料外还有哪些有哪些应用价用价值吗?想想一一想想1、煤和碳表示的是同一种物质吗?、煤和碳表示的是同一种物质吗?煤是混合物,碳是单质。煤是混合物,碳是单质。煤是煤是有机物和无机物组成的
2、复杂混合物,有机物和无机物组成的复杂混合物,含含C(主主),H和和O(次次),S、P、N(少少).2、燃烧煤有哪些缺点?、燃烧煤有哪些缺点?煤燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气(二氧化硫、煤燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气(二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等)、污染环境,氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等)、污染环境,燃烧效率低!燃烧效率低!3、煤的综合利用有哪些主要方法?利用这、煤的综合利用有哪些主要方法?利用这些加工手段可以从煤中得到什么物质?些加工手段可以从煤中得到什么物质?煤的干馏煤的干馏煤的液化煤的液化煤的气化煤的气化焦炭、煤焦油、焦炉气氢气、一氧化碳、甲烷氢气、一氧化碳、甲烷液态烃和有
3、机化合物液态烃和有机化合物想想一一想想煤的综合煤的综合利用利用干馏干馏气化气化液化液化原理原理使煤隔绝空气使煤隔绝空气加强热,使其加强热,使其分解的过程分解的过程把煤中的有把煤中的有机物转化为机物转化为可燃性气体可燃性气体的过程的过程把煤转化为把煤转化为液体燃料的液体燃料的过程过程原料原料煤煤煤煤煤煤产品产品焦炭、焦炭、煤焦油、煤焦油、焦炉气焦炉气氢气、氢气、一氧化碳一氧化碳、甲烷甲烷液体燃料液体燃料(甲醇、汽(甲醇、汽油等)油等)比比 较较1、把煤、把煤隔绝空气加强热隔绝空气加强热使它分解的过程,叫做使它分解的过程,叫做煤的干馏煤的干馏3U形管底部还有一种形管底部还有一种黑褐色粘稠的油状物生
4、黑褐色粘稠的油状物生成,这是成,这是煤焦油煤焦油。煤的干馏实验装置煤的干馏实验装置2点燃导管尖嘴处,有点燃导管尖嘴处,有淡蓝色火焰燃烧淡蓝色火焰燃烧焦炉煤气:氢气、甲烷、焦炉煤气:氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳乙烯、一氧化碳1玻璃管中的烟煤玻璃管中的烟煤粉最后变成黑灰色粉最后变成黑灰色固体物质这是固体物质这是焦炭焦炭成分:成分:苯、甲苯、苯、甲苯、二甲苯等有机物二甲苯等有机物煤煤干馏干馏焦炭焦炭煤焦油煤焦油焦炉煤气焦炉煤气O O2 2、H H2 2O(g)O(g)水煤气水煤气可燃气体可燃气体H H2 2高温、催化剂高温、催化剂H H2 2O O高温高温燃料油燃料油水煤气水煤气液态烃、液态烃、甲醇等
5、含甲醇等含氧有机物氧有机物气化气化控制燃烧控制燃烧液化液化化学变化化学变化 有人说我笨,有人说我笨,其实我不笨,其实我不笨,脱去竹笠戴草帽,脱去竹笠戴草帽,化工生产是英豪。化工生产是英豪。(打一字(打一字 )1919世纪,欧洲许多国家都使世纪,欧洲许多国家都使用煤气照明。煤气通常是压用煤气照明。煤气通常是压缩在桶里贮运的,人们发现缩在桶里贮运的,人们发现这种桶里总有一种油状液体,这种桶里总有一种油状液体,但长时间无人问津。英国科但长时间无人问津。英国科学家法拉第对这种液体产生学家法拉第对这种液体产生浓厚的兴趣,他花了整整五浓厚的兴趣,他花了整整五年时间提取这种液体,从中年时间提取这种液体,从中
6、得到了得到了苯苯:一种无色油状液:一种无色油状液体。体。苯苯的的发发现现史史动动探探读读一一读读1、苯的物理性质、苯的物理性质无色、有特殊气味的有毒液体无色、有特殊气味的有毒液体苯的密度比水小,且难溶于水苯的密度比水小,且难溶于水熔点熔点5.5,沸点,沸点80.1算算一一算算法拉第发现苯后,对苯的组成进行测定:法拉第发现苯后,对苯的组成进行测定:他发现苯仅由碳、氢两种元素组成,其他发现苯仅由碳、氢两种元素组成,其中碳的质量分数为中碳的质量分数为92.3%,苯蒸气密度,苯蒸气密度为同温同压下乙炔气体密度的为同温同压下乙炔气体密度的3倍,请倍,请确定苯的分子式。确定苯的分子式。苯的分子式为:苯的分
7、子式为:C6H6猜猜猜猜 想想想想1919世纪的科学家就进行了研究。世纪的科学家就进行了研究。当时的有机化学刚刚发展起来,当时的有机化学刚刚发展起来,比较成熟的理论只有比较成熟的理论只有“碳四价学碳四价学说说”和和“碳链学说碳链学说”。请根据这两种学说写出请根据这两种学说写出1 12 2种苯种苯可能的结构简式。可能的结构简式。探究一探究一试试一一试试苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢?CHCCH2CH2CCHCH3CCCH2CCH CH2CHCHCHCCH 猜猜猜猜 想想想想设设设设 计计计计如何通过实验验证这些结如何通过实验验证这些结构是否合理?构是否合理?请同
8、学们自己动手设计一请同学们自己动手设计一下实验内容。下实验内容。探究一探究一试试一一试试苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢?试验内容试验内容实验现象实验现象你的结论你的结论试管中加入试管中加入2mL2mL苯,苯,滴几滴酸性高锰酸滴几滴酸性高锰酸钾溶液,振荡后静钾溶液,振荡后静置。置。试管中加入试管中加入2mL2mL苯,苯,加入加入1mL1mL溴水,振溴水,振荡后静置。荡后静置。高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液不褪色不褪色溴水分两层,上溴水分两层,上层层橙红色橙红色,下层,下层无色无色苯分子中苯分子中不含不含C C或或C C验验验验 证证证证请大家请大家请大家请大家仔细观仔
9、细观仔细观仔细观察并认察并认察并认察并认真做好真做好真做好真做好记录记录记录记录结结结结 论论论论验验验验 证证证证猜猜猜猜 想想想想设设设设 计计计计探究一探究一试试一一试试苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢?上述两组实验现象有何不同,关于上述两组实验现象有何不同,关于苯的结构你得到了什么结论?苯的结构你得到了什么结论?苯不能使溴水或酸性苯不能使溴水或酸性KMnOKMnO4 4溶液褪色,溶液褪色,说明苯分子中不含说明苯分子中不含C=CC=C或或CCCC。即即下列假设都是错误的:下列假设都是错误的:CHCCH2CH2CCH CH3CCCH2CCH CH2CHCHC
10、HCCH从而否定了苯的链状结构。从而否定了苯的链状结构。实验事实实验事实实验事实实验事实1 1探究二探究二试试一一试试苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢?实验事实实验事实实验事实实验事实2 2实验事实实验事实实验事实实验事实3 3苯与液溴用铁粉做催化剂的反应苯与液溴用铁粉做催化剂的反应 C6H6+Br2C6H5Br+HBrFe苯易发生取代反应,它的一溴代物苯易发生取代反应,它的一溴代物只有一种,二溴代物有三种。只有一种,二溴代物有三种。苯在特殊条件下可与苯在特殊条件下可与H2发生反应:发生反应:C6H6+3H2C6H12。凯库勒一直在想着怎样在教材中写苯的结构凯库
11、勒一直在想着怎样在教材中写苯的结构这一难题,然而百思不得其解,只好停笔,偎炉这一难题,然而百思不得其解,只好停笔,偎炉休息。他面对炉中飘忽不定的火苗陷入了沉思,休息。他面对炉中飘忽不定的火苗陷入了沉思,不知不觉进入了梦乡。朦胧之中,凯库勒仿佛觉不知不觉进入了梦乡。朦胧之中,凯库勒仿佛觉得有一些碳原子在自己的面前跳起舞来,它们排得有一些碳原子在自己的面前跳起舞来,它们排成蛇的形状,一会儿在火焰中翻滚,一会儿卷曲成蛇的形状,一会儿在火焰中翻滚,一会儿卷曲起来,突然,原子起来,突然,原子“蛇蛇”的头咬住了自己的尾巴,的头咬住了自己的尾巴,形成一个环状,不停地旋转起来。凯库勒猛然惊形成一个环状,不停地
12、旋转起来。凯库勒猛然惊醒,根据梦中受到的启示,他迅速画起苯的封闭醒,根据梦中受到的启示,他迅速画起苯的封闭式结构式来。经过若干次的修正,最后他决定用式结构式来。经过若干次的修正,最后他决定用六角环状结构来描述苯的分子结构。六角环状结构来描述苯的分子结构。凯库勒发现苯环结构凯库勒发现苯环结构实验事实实验事实实验事实实验事实4 4探究三探究三试试一一试试苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢苯的结构是怎样呢?实验事实实验事实实验事实实验事实5 5苯和酸性苯和酸性KMnOKMnO4 4溶液、溴水(苯不溶液、溴水(苯不能使之褪色)能使之褪色)凯库勒式的缺陷凯库勒式的缺陷 证明苯的双键与一般的
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