11.3煤化工和乙炔(一)

C 2H 6
30 32
10
5
C4H10 58 32
4
2
C3H6 42
2
1
C2H4 28
26
13
设丁烷、乙烯分别为x、ymol
58 x 28 y 32 x y
x : y 32 28 : 58 32 2:13
⒌在标准状况下，将3.92 L的乙烷和乙烯的混合气体通过 溴水后，气体体积减小了0.56 L。 ⑴写出反应的化学方程式。 ⑵反应后溴水的质量增加多少克？ ⑶混合气体中，乙烯所占的体积分数和质量分数？
⒋将烷烃、烯烃按5︰1的体积比混合，混合气体的体积 是相同状况下等质量氢气体积的1/16，混合气体的组 成是( B ) A.甲烷和乙烯 B.乙烷和丙烯 C.丁烷和乙烯 D.甲烷和丁烯 解：设乙烷、丙烯分别为x、ymol
M 32g / mol
30 x 42 y 32 x y
x : y 42 32 : 32 30 5:1
U形管中会凝结出水和一种有特殊气味的黑褐色黏 稠液体(煤焦油)。U形管管口的气体能燃烧。
把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫做煤的干馏。 焦炉气 煤干馏产物 粗氨水 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 氢气、甲烷、 一氧化碳、二氧化碳、 乙烯
焦炭－－冶金、电石、合成氨造气、燃料 石油分馏是物理变化，而煤干馏是化学变化。 我国是世界上煤蕴藏量最丰富的国家之一，品种多， 质地优良，煤是我国的重要资源，在能源结构中占70%。 如果把煤炭燃烧的价值定为1，那么加工成煤焦油能增值 10倍，加工成塑料增值90倍，制成医药增值750倍，制成 合成纤维增值1500倍。煤的综合利用十分重要。
CH3 CH3
CH2
C
CH CH3
CH3 C
C CH3
CH3 CH3
CH3 CH3
解：
CH2 CH2 + Br2 CH2BrCH2Br
0.56 L m(C 2 H 4) 28 g / mol 0.70 g 22.4 L / mol 0.56 L V (C 2 H 4) 0.143 3.92 L 3.92 L 0.56 L m(C 2 H 6) 30 g / mol 4.5 g 22.4 L / mol 0.70 g m(C 2 H 4) 0.135 0.70 g 4.5 g
11.3 煤化工和乙炔 煤和煤化工
李桂伯 liguibo@
前面我们学习了“工业的血液”－－石油，了解了 石油化工及其产品，学习了乙烯的加成反应、聚合反应 和实验室制法等知识。本节我们研究被称之为“工业的 粮食”的煤。 阅读：P26/～P28/表11.6 思考：⒈煤是怎样形成的？⒉ 煤的化学组成？ ⒊为什么要综合利用煤？如何综合利用？ 煤是远古时代的植物经过漫长复杂的变化而转变成 的固体可燃物。 煤主要有碳元素，还含有少量氢、氮、硫、氧等元 素；它是由有机物、无机物组成的复杂混合物。 煤是不可再生能源，又是宝贵的资源。煤作为燃料 燃烧时只利用了其价值的一部分，所以迫切需要对煤进 行综合利用。 煤综合利用：煤气化、煤干馏、煤液化。
煤作为化工原料，目前主要用以生产乙炔和甲醇。 甲醇是煤不完全燃烧产生的一氧化碳和氢气经催化合成 的。上海吴泾化工厂有年产3×105t的甲醇生产装置。 由于煤比石油资源丰富，用煤作原料的一碳化学和 煤的氢化制汽油的工艺已成为化工研究的重要内容。
小结 煤的形成：是远古时代的植物经过漫长复杂的变化而转 变成的固体可燃物。 植物→泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤 煤主要有碳元素，还含有少量氢、氮、硫、氧等元素； 它是由有机物、无机物组成的复杂混合物。
CH3 CH2 CH2 CH3 CH3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CaC 2 2H OH Ca(OH )2 C 2 H 2 Li 2C 2 2H OH 2LiOH C 2 H 2 Mg 2C 3 4H OH 2Mg (OH )2 C 3H 4 Al 4C 3 12H OH 4 Al (OH )3 3CH 4
一、煤的形成与组成： 1．煤的形成 植物→泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤
P27/资料库
2．煤的分类 根据煤的煤化度(C%)，可把煤分成三大类：褐煤、 烟煤和无烟煤。 煤可根据其使用目的分为：⑴动力煤，⑵炼焦煤。 煤中主要组成元素是碳，含碳量随变质程度加深而 增加。煤中还有氢、氧、氮、硫等元素；硫是煤中有害 元素，燃煤时生成SO2污染空气。 思考： ⒋炭与煤都是黑色的固体，可燃烧，那么煤是不是炭呢？ 二者有区别吗？怎样通过实验证实它们的区别？
讨论：⒈煤综合利用有气化、干馏、液化等，请归纳一 下他们的主要产物。 二、综合利用煤的主要方法：
方法 原理 产品
气化 把煤中的有机 物转化为可燃 性气体
干馏 把煤隔绝空气 强热，使其分 解
液化
通过加氢把煤 转化为液体燃 料 焦炭、煤焦油、 液体燃料(甲醇、 H2、CH4、CO 焦炉气 汽油)
煤是工业上得到焦炭和芳香烃的重要原料，这需对 煤进行干馏。 三、煤的干馏： 实验：煤的干馏 /P27
2,5-二甲基-4-乙基庚烷
⒊下列物质中，不属于同一种物质的是（ B ）
Cl Cl
Cl H
A. H C H 和 H C Cl
B. CH3 CH2 CH2Cl 和 CH3 CH CH3
Cl
CH3 CH2 CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
C. CH3 C CH3 和 CH3 C CH2 CH3
D. CH3CH2CH2 和 CH2 CH2
⒋将烷烃、烯烃按5︰1的体积比混合，混合气体的体积 是相同状况下等质量氢气体积的1/16，混合气体的组 成是( ) A.甲烷和乙烯 B.乙烷和丙烯 C.丁烷和乙烯 D.甲烷和丁烯 ⒌在标准状况下，将3.92 L的乙烷和乙烯的混合气体通过 溴水后，气体体积减小了0.56 L。 ⑴写出反应的化学方程式。 ⑵反应后溴水的质量增加多少克？ ⑶混合气体中，乙烯所占的体积分数和质量分数各为多 少？
煤是不可再生能源，又是宝贵的资源。煤综合利用：煤 气化、煤干馏、煤液化。 必修
作业：化学练习部分 P5/
练习： ⒈已知：CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑，C2H2叫乙炔， 是一种烃。金属碳化物与水反应，类似于无机化学中 的复分解反应。写出Li2C2 、Mg2C3、Al4C3分别与水反 应的生成物。 ⒉有机物 CH3 CH CH2 CH CH CH3 命名＿＿＿＿＿
⒍150℃时，某烯烃在密闭容器中的足量氧气中完全燃烧 后，测得容器中的压强是原来的1.2倍(相同温度)；又 知该烃加氢后的产物与氯气反应，生成的一氯取代物 只有两种，写出该烯烃的结构简式。 3 CnH 2n nO 2 nCO 2 nH 2O 2 nn n6 C 6 H 12 1.2 3 1 n 2 加氢后的产物：C6H14 CH3 CH CH CH3
煤常常被称为煤炭，但煤不是炭。区别是：①炭是 单质；煤是有机物与无机物组成的混合物。 ②炭燃烧只 生成气体CO2，而不留灰分；煤燃烧不仅生成CO2，还有 水珠生成，同时还会留下煤灰，有时可闻到SO2气味。
煤是不可再生能源，又是宝贵的资源。煤作为燃料 燃烧时只利用了其价值的一部分，且对环境造成严重污 染，因此合理开采和综合利用煤资源，是煤化工的重大 课题。