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煤化工跟乙炔
煤的分类 3、煤的干馏:把煤隔绝空气加强热使它 分解的过程,叫煤的干馏。 3、乙炔的工业制法 (1)过去工业上用电石生产乙炔。 (四)乙炔的用途 1、乙炔是一种重要的基本有机原料,可以 用来制备氯乙烯、聚氯乙烯等。 能不能用启普发生器制取乙炔? 使用分液漏斗而不使用长颈漏斗的原因: ① 长颈漏斗不能控制水的用量; ② 生成的Ca(OH)2微溶于水, 易堵塞长 颈漏斗下端管口。 3. 反应装置: * * 11.3 煤化工和乙炔 煤是怎样形成的? 煤可分为几类? 煤的化学组成? 它们的主要区别在哪儿? 一、煤和煤化工 (一)煤的形成 煤是一种矿物燃料,是由远古时代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(腐蚀泥)→褐煤→烟煤→无烟煤。 煤是植物死亡后,在细菌的作用下逐渐变成黑色或褐色的有机物质,经过日积月累,形成一层厚厚的泥炭。随着地壳的变迁,这些泥炭被深深地埋在地下,在与空气完全隔绝的条件下,由于水分减少再加上地热和高压的作用,经过极其漫长的岁月之后,当时的泥炭就变成了今天的煤。 根据煤化程度将煤分为: 泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤四类。 泥煤 褐煤 无烟煤 他们的主要区别是含碳量不同 1.元素组成:主要含碳,还含少量的氢、氮、硫、氧以及微量的硅、铝、钙、铁等元素。 2.物质组成(化学成分):煤是由有机物 和无机物组成的复杂混合物。 (二)煤的成分 木炭、焦炭等是碳的不纯单质,煤是有机物和无机物组成的复杂混合物。 思考:煤和炭都是黑色固体,可燃,那么煤是不是就是炭呢? (三)煤的综合利用 1、煤的气化:煤在氧气不足的情况下部分 氧化,使煤中的有机物转化 为H2、CH4、CO 等气体物质。 煤的综合利用有煤的气化、煤的干馏、煤的液化。 (气体燃料、城市管道煤气) C(s)+H2O(g) CO(g)+ H2(g) 例如: 水煤气 煤+H2 燃料油 高温 催化剂 煤+H2O CO +H2 高温 催化合成 液态烃 甲醇、乙醇 醋酸、乙二醇 (直接液化) 例如: CO +H2 CH3OH 催化剂 加热加压 2CO +2H2 CH3COOH 催化剂 加热加压 (间接液化) 2、煤的液化:煤磨成煤粉后和一些燃料油 混合在催化剂作用下加氢,得到的液化产物 叫做人造石油。 1.玻璃管中的烟煤粉最后变 成黑灰色固体物质 这是焦炭; 2.点燃导管尖嘴处,有淡蓝 色火焰燃烧 ,这是焦炉气; 3.U形管底部还有还有一种黑褐色粘稠的油状物生成,这是煤焦油。 冶金、合成氨造气、电石、燃料 碳 焦炭 筑路材料、制碳素电极 沥青 染料、医药、农药、合成材料 酚类、萘 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 炸药、染料、医药、农药、合成材料 氮肥 氨、铵盐 粗氨水 气体燃料、化工原料 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 焦炉气 出炉 煤气 用途 主要成分 干馏产品 干馏产品及主要用途 目的 原理 操作过程 干馏 分馏 蒸馏 比较分馏、蒸馏、干馏 加工煤 精炼 分离 复杂的物理变化和化学变化 物理变化 物理变化 隔绝空气加强热 加热和冷凝 加热和冷凝 二、从导电高分子说起 将聚乙炔用碘或溴掺杂后,导电率提高了7个数量级,从而改变了塑料不导电的观点。 2、合成聚乙炔塑料的原料是乙炔 1、有机高分子导电材料: 介绍【化学史话】 (2)由于碳化钙生产耗电太多,目前已 改用天然气和石油为原料生产乙炔。 煤 乙炔 电石 焦炭 2500℃~3000℃ 电炉 干馏 水 CaO+3C CaC2 +CO ↑ 2500℃~3000℃ 电炉 CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2↑ (一)乙炔的分子组成和结构 分子式: 电子式: 结构式: 结构简式: 空间结构:直线型 H∶C C∶H . . . . . . H—C C—H HC CH C2H2 三、乙炔 (键角1800) 乙炔、乙烷、乙烯分子结构的比较: 直线型 立体结构 平面型 812 615 348 键能(KJ/mol) 1.20 1.33 1.54 键长(10-10米) C=C C—C C≡C的键能和键长并不是C-C的三倍,也不是C=C和C—C之和。说明叁键中有二个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定。 (二)乙炔的物理性质
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