3.2 从化石燃料中获取有机化合物 讲义-2025-2026学年高一下学期化学鲁科版版必修第二册【精讲精练】

知识点1 从石油和煤中获取燃料 煤的干馏与苯 （一）天然气和煤直接用作燃料 1、天然气的主要成分———甲烷 (1)物理性质 颜色 气味 状态 密度 水溶性 无色 无味 气体 比空气的小 难溶于水 (2)化学性质 通常状况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，如甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但能够燃烧，燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O。 【特别提醒】 天然气水合物———可燃冰的主要成分也是甲烷。 2、煤的成分与用途 (1)成分：由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。其中，有机化合物除了含有碳、氢元素外，还含有少量的氧、氮、硫等元素；无机物主要含有硅、铝、钙、铁等元素。 (2)用途：直接烧煤可得到人们所需要的能量。 (3)煤燃烧产生对环境影响的污染物有硫的氧化物、氮的氧化物、烟尘等。 （二）从石油中获取燃料 1、石油的组成 (1)组成元素：主要是C、H两种元素，质量分数之和高达98%。 (2)主要物质：由分子含有不同数目碳原子的烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物。 2、石油的炼制 分馏 裂化 原理 通过加热和冷凝，把石油分离成沸点范围不同的产物 在一定条件(加热、使用催化剂)下，把相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃 主要原料 原油 重油 目的 将原油分离成沸点范围不同的产品 提高轻质液体燃料的产量和质量 变化类型 物理变化 化学变化 主要产品 石油气、汽油、煤油、柴油、重油等 汽油等轻质燃油 3、石油炼制的工艺流程 4、实验室石油分馏装置 5、直馏汽油和裂化汽油的区别 获得方法 主要化学成分 鉴别方法 直馏汽油 原油直接分馏，物理变化 一般是C5～C11的烷烃及少量的芳香烃(以后会学到)等，性质稳定 能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油 裂化汽油 重油裂化，化学变化 含有C5～C11的烷烃和烯烃，性质活泼 （三）煤的干馏 1、煤的干馏的定义：将煤隔绝空气加强热使其分解。 2、主要产物和用途 干馏产物 主要成分 主要用途 出炉煤气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 气体燃料、化工原料 粗氨水 氨、铵盐 氮肥 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 炸药、染料、医药、 农药、合成材料 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 医药、染料、农药、合成材料 沥青 电极、筑路材料 焦炭 碳 冶金、燃料、合成氨 3、化学中“三馏”的比较 名称 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物 混合物 单一组分的纯净物 沸点相近的各组分组成的混合物 类型 化学变化 物理变化 物理变化 （四）苯的结构与性质 1、苯的物理性质 苯是一种无色、有特殊气味、有毒的液体，密度比水小，难溶于水，熔、沸点低，易挥发，当温度低于5.5 ℃时苯就会凝结成无色的晶体。 2、分子的组成和结构 分子式 结构式 结构简式 结构特点 C6H6 ①正六边形结构，所有原子在同一平面上； ②苯环上的碳碳键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键 3、苯的化学性质 化学方程式 反应条件 氧化反应(燃烧) 2C6H6＋15O212CO2＋6H2O现象：火焰明亮，伴有浓烟 点燃 取代反应 苯与液溴 ＋Br2＋HBr 纯液溴、铁粉 苯与 浓硝酸 ＋HNO3(浓) ＋H2O 浓硫酸、加热 加成反应 ＋3H2 催化剂、加热 4、溴苯、硝基苯的制备 反应类型 苯与液溴的反应 苯与硝酸的反应(硝化反应) 实验原理 ＋Br2＋HBr ＋HNO3＋H2O 实验装置 实验现象 整个烧瓶充满红棕色气体，在导管口有白雾(HBr遇水蒸气形成)；反应完毕后，向锥形瓶中滴加AgNO3溶液，有浅黄色的AgBr沉淀生成；把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里，烧杯底部有褐色不溶于水的液体生成 将反应后的液体倒入一个盛有冷水的烧杯中，烧杯底部有黄色油状物质(溶有NO2)生成，然后用NaOH(5%)溶液洗涤，最后用蒸 ... ...