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。
煤的分类
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。
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。
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。
干馏产品 主要成分 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
炸药、染料、医药、农
药、合成材料
煤焦油
苯、甲苯、二甲
苯
酚类、萘
染料、医药、农药、合
成材料
沥青 筑路材料、制碳素电极
焦炭 碳
冶金、合成氨造气、电
石、燃料
干馏产品及主要用途
%E7%85%A4%E7%9A%84%E5%B9%B2%E9%A6%
目的
原理
操作
过程
干馏分馏蒸馏
比较分馏、蒸馏、干馏
加热和冷
凝
加热和冷
凝
隔绝空气加强热
物理变化 物理变化 复杂的物理变化和
化学变化
分离 精炼 加工煤
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】
3、乙炔的工业制法
（1）过去工业上用电石生产乙炔。
（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
C—C C=C
键长（10-10米）
键能（KJ/mol） 348 615 812
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
乙炔俗称电石气。纯净的乙炔是无色、
无臭的气体，密度是
空气稍轻，微溶于水，易溶于有机溶剂。
由电石生成的乙炔因混有H2S、PH3等杂
质而有“臭味”。
（三）乙炔的化学性质：
1、氧化反应：
a、燃烧：
火焰明亮，产生黑烟
放出大量的热，乙炔在氧气里燃烧时产生的火焰叫氧
炔焰，温度达30000C以上，用于切割和焊接金属。
乙炔跟空气的混合物遇火会发生爆炸，在
生产和使用乙炔时，必须注意安全。
b、 使酸性KMnO4溶液褪色
2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O
点燃
2. 加成反应：
a.使溴水褪色
1, 2—二溴乙烯
1, 1, 2, 2—四溴乙烷
注意：叁键中有两根键较易断裂，反应时分步断裂、
分步加成！
制聚乙烯塑料
制备塑料
b、与H2、HCl等加成：
CH2= CH2CH CH + H2
催化剂
CH2= CH2 + H2
催化剂
CH3CH3
CH2= CHClCH CH + HCl
催化剂
nCH2=CH
Cl
高温、高压
催化剂 CH2CH
Cl
n［ ］
3.加聚反应：
聚乙炔
n CH CH 催化剂 CH CH［ ］n
聚氯乙烯
点燃
O2
CO2 + H2O
酸性
KMnO4溶液
褪色
H2
催化剂，
CH2=CH2
H2
催化剂，
CH3－CH3
HCl（HBr）
催化剂，
CH2=CHCl
Br2
（Cl2）
CHBr=CHBr
Br2
（Cl2）
CHBr2-CHBr2
小结
加成反应
乙
炔
氧化反应
加聚反应 n CH CH
催化剂
［ ］ CH2 CH n
（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。
CH2=CHClCHCH + HCl
催化剂
2、乙炔燃烧时产生的氧炔焰可用来切割或
焊接金属。
nCH2=CH
Cl
高温、高压
催化剂 CH2CH
Cl
n
［ ］
乙烷、乙烯、乙炔性质的比较
乙烷 乙烯 乙炔
分子式 C2H6 C2H4 C2H2
含碳量
结构式
电子式
H-C-C-H
H H
HH
C=C
H H
HH
：
H C C H： ：：
：
：：
H H
HH
：
H C C H： ：：
：H H
： H C C H： ：：：：：
乙烷 乙烯 乙炔
键角 109°28" 120° 180°
化学活动
性
稳定 活泼 活泼
取代反应 卤代 ----- -----
加成反应 --- 使溴水褪色等 使溴水褪色等
氧化反应
KMnO4不褪
色
KMnO4褪色 KMnO4褪色
燃烧 火焰不明亮
火焰明亮、带
浓烟
火焰明亮、带
浓黑烟
鉴别 溴水不褪色 溴水褪色 溴水褪色
（五）乙炔的实验室制法
电石(CaC2)和水 1、药品：
CaC2+2H2OCHCH↑+Ca(OH)2+Q 2、原理：
3、装置： 固 + 液→气
C CCa2+ 2 C
C
Ca
电子式为 结构式为
与水反应方程式为：
CaC2 + 2H2O C2H2 ↑ + Ca（OH）2
反应过程分析：
C
C Ca +
HOH
HOH
C
C
H
H
+ Ca（OH）2
电石的主要成分是一种离子化合物CaC2
能不能用启普发生器制取乙炔？
不用启普发生器制取乙炔的原因:
①碳化钙与水反应剧烈，放热，容易使
启普发生器炸裂；
②反应产物中有糊状Ca(OH)2,它能进入
发生器底部, 使发生器失去作用.
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：
？ 水
电
石
【说明】
①用“分液漏斗”代替“长颈
漏斗” ——控制流量;
②用“饱和食盐水”代替“水
”——减缓反应速率;
③制取时在导气管口附近塞入
少量棉花——防止产生的泡
沫涌入导管。
④所制乙炔气体有“臭味”
——
固 + 液→气
4、收集：排水集气法
5、净化：
产生H2S、PH3等杂质
气体。
NaOH溶液或硫酸铜溶液
饱和食盐水
6、干燥：浓硫酸、无水氯化钙
1、定义：
2、官能团：
3、通式： CnH2n-2 （n≥2） （同二烯烃）
4、通性 ：
四、炔烃
①氧化、 ②加成、③加聚
碳碳叁键
分子中含有碳碳三键的链烃叫做炔烃
（1）物理性质：
①随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高，液
态时的密度逐渐增加。
② C小于等于4时为气态
（2）化学性质：（与乙炔相似）
1、下列说法错误的是（ ）
A. 乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧时生成二氧化碳和水
B. 乙炔分子里的所有原子处在一条直线上
C. 电石必须防潮密封干燥保存
D. 实验室制取乙炔需要广口瓶、分液漏斗和酒精灯
D
2、某气态烃能与1mol HCl氯化氢完全加成，
加成产物分子上的氢原子又可被
3mol Cl2取代，则气态烃可能是（ ）
A、CH ≡CH B、CH2=CH2
C、CH≡C—CH3 D、CH2=C(CH3)CH3
C
分析：据题意1mol该烃能与2mol HCl加成，说明该烃
中含有一个叁键或二个双键。加成后产物1mol又能被
6mol Cl2取代，故说明加成后的产物有6mol H，原烃
分子中含有4mol H原子。故答案为C。
聚
氯
乙
烯
产
品
聚氯乙烯薄膜
