甲烷 课件教学

1、魔魔 鬼鬼 三三 角角 洲洲 位于北大西洋的百慕大三角洲，亦 称魔鬼三角洲和丧命地狱。据说已有50 多只船和20多架飞机在此处神秘失踪， 人员尸骨无存。对这些神秘的现象，有 人认为是海底强磁场所引起的，有人认 为是存在于海底的外星人基地在作怪， 还有人提出时空隧道假说。 最近，在百慕大海底发现了一种由 冰冻的水和沼气混合而成的结晶体可 燃冰。有科学家认为它就是造成百慕大 海域经常出现沉船或坠机事件的元凶。 可燃冰 v主要成分是甲烷与水分子。 v海底微生物在缺氧情况下， 对有机物进行发酵分解而产 生的甲烷因为海水高压抑制 的缘故，未能及时释放出去， 被包进水分子中，在海底的 低温高压下形成可燃冰

2、。 v可燃冰在常温常压下会分解 成水与甲烷，可以看成是高 度压缩的固态天然气，是一 种很有前途的能源物质。 教师：李晓慧教师：李晓慧 班级：班级：09级级11班班 一、有机化合物一、有机化合物 什么是有机化合物什么是有机化合物?与我们过去所学的化合与我们过去所学的化合 物有什么区别物有什么区别? 1、有机化合物有机化合物 一般把含碳元素的化合物称为有机化合物， 简称有机物。 注:CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、KSCN、SiC等虽含 有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无 机物。 2、有机物和无机物的比较、有机物和无机物的比较 有机物有机物 无机物无机物 种类种类 很多（大约很多（大约

3、30003000万）万） 比有机物少，比有机物少，1010多万种多万种 溶解性溶解性 多数不溶于水而多数不溶于水而 易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂 多数可溶于水而多数可溶于水而 难溶于有机溶剂难溶于有机溶剂 耐热性耐热性 多数熔点较低，多数熔点较低， 不耐热，受热易分解不耐热，受热易分解 多数熔点较高，多数熔点较高， 耐热，受热难分解耐热，受热难分解 是否是否 电解质电解质 多数为非电解质多数为非电解质 多数为电解质多数为电解质 可燃性可燃性 多数易燃烧多数易燃烧多数难燃烧多数难燃烧 化学反应化学反应 复杂缓慢、副反应多复杂缓慢、副反应多 一般用：一般用： 简单、副反应少简单、副反应少 一般用：

4、一般用：= = 有机物除了含碳外，一般还含H、O、N、S、 P、卤素等元素. 我们把只含碳、氢元素的有机物称为烃. 甲烷是最简单的有机化合物. 3.甲烷的存在甲烷的存在 甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道 所产生的坑道气的主要成分，天然气的主要 成分也是甲烷（按体积计，天然气里一般约 含有甲烷80%-90%）。海底中也含有大量天然 气。 动手推导动手推导 实验已证实甲烷仅由实验已证实甲烷仅由C、H两种元素组成，其相对分两种元素组成，其相对分 子质量为子质量为16，其中碳元素质量分数，其中碳元素质量分数w(C)=75%。 请同学们通过计算推导出甲烷的分子式。请同学们通过计算推导出甲烷的分子式。

5、 解：设甲烷的分子式为解：设甲烷的分子式为CxHy 则：则： 12x 16 100%=75% 解得：解得：x=1 1y 16 100%=1-75%解得：解得：y=4 则甲烷的分子式为则甲烷的分子式为CH4。 温故知新温故知新 已知甲烷的分子式为CH4 ,请写出甲烷分 子的电子式和结构式。 分子式分子式 CH4 电子式电子式 H H C H H 结构式结构式 H H C H H 结构式表示的是甲烷分子的真实构型吗？ 二、甲烷的结构二、甲烷的结构 空间结构空间结构 球棍模型球棍模型比例模型比例模型 正四面体正四面体 经过科学实验证明，甲烷分 子呈正四面体结构，碳原子位于 正四面体的中心，4个氢原子

6、分 别位于正四面体的4个顶点上 （键角是109 。28）. 注：注：结构式并不能结构式并不能 代表真实的空间构代表真实的空间构 型，但为了简便起型，但为了简便起 见，一般只写有机见，一般只写有机 物的平面结构式。物的平面结构式。 三、甲烷的性质三、甲烷的性质 物物 理理 性性 质质 无色、无味的气体，难溶于无色、无味的气体，难溶于 水，易溶于有机溶剂。标况下，水，易溶于有机溶剂。标况下， 密度为密度为0.717克克/升，比空气小。升，比空气小。 收集收集:排水或向下排空气法排水或向下排空气法 （密度求算公式：密度求算公式：M=22.4 M=22.4 ） 根据甲烷的相对分子质量，能否求根据甲烷的

7、相对分子质量，能否求 出标况下甲烷的密度呢？出标况下甲烷的密度呢？ 化化 学学 性性 质质 1、甲烷的氧化反应、甲烷的氧化反应 ： 实验（实验（1）：）：甲烷的甲烷的燃烧燃烧 利用此性质，甲烷可作燃料利用此性质，甲烷可作燃料 现象现象 ：明亮的淡蓝色火焰明亮的淡蓝色火焰 放出大量的热。放出大量的热。 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 点燃点燃 注注: :点燃前必须先验纯点燃前必须先验纯 易燃易爆气体点燃前必须验纯易燃易爆气体点燃前必须验纯 实验（实验（2）：对强氧化剂的稳定性）：对强氧化剂的稳定性 甲烷甲烷 KMnO4溶液溶液 甲烷甲烷 溴水溴水 现象：现象： 溶液颜色没有变化。溶液颜

8、色没有变化。 结论：结论：甲烷不能与甲烷不能与KMnOKMnO4 4溶液、溴水溶液、溴水 等强氧化剂反应等强氧化剂反应 化化 学学 性性 质质 2 2、甲烷的取代反应、甲烷的取代反应 ： 现象：现象： 结论：结论： 试管中气体呈淡黄绿色试管中气体呈淡黄绿色 试管中淡黄绿色消失，试管壁试管中淡黄绿色消失，试管壁 有油状液体，并有少量白雾。有油状液体，并有少量白雾。 光光 光照条件下，甲烷与氯气发生了反应光照条件下，甲烷与氯气发生了反应 通入通入Cl2 甲烷甲烷 通入通入Cl2 甲烷甲烷 黑纸黑纸 化化 学学 性性 质质 H H C Cl H H H C H H + Cl Cl 光光 + H Cl

9、 H Cl C Cl H H Cl C H H + Cl Cl 光光 + H Cl 甲甲烷烷的的取代反应取代反应有机重要反应类型之一有机重要反应类型之一 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原有机物分子里的某些原子或原子团被其他原 子或原子团所代替的反应子或原子团所代替的反应, ,叫取代反应叫取代反应. . CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光光 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 光光 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 光光 CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 光光 一氯甲烷（一氯甲烷（无色无色气体，不溶于水气体，不溶于水） 二氯甲烷（二氯甲

10、烷（难溶于水的无色液体难溶于水的无色液体） 三氯甲烷又叫三氯甲烷又叫氯仿（氯仿（有机溶剂有机溶剂） 四四氯甲烷又叫四氯化碳（氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂有机溶剂、灭火剂） 甲甲烷还能与其它的卤素单质发生取代反应烷还能与其它的卤素单质发生取代反应 注意注意：有：有机反应方程式用机反应方程式用“ ”“ ”，不用，不用“ “ = ”= ”。 取代反应与置换反应的比较： 3 3、甲烷的分解反应、甲烷的分解反应 甲烷常温时很稳定，但在隔绝空气 的情况下，加热至1000 。C时可分解生 成炭黑和氢气： CH4 C2H2 高温高温 化化 学学 性性 质质 氢气是合成氨和合成汽油等的工 业原料，炭黑是

11、橡胶和染料的工业原 料。 小小 结结 1.1.什么什么叫叫有机化合物？有机化合物？ 2.2.什么什么叫烃？叫烃？ 3.3.甲烷的结构甲烷的结构 只含碳、氢元素的有机物叫烃只含碳、氢元素的有机物叫烃. . 含碳元素的化合物称为有机化合含碳元素的化合物称为有机化合 物物. . （分子式、电子式、结构式、空间结构）（分子式、电子式、结构式、空间结构） 4.4.甲烷甲烷的性质的性质 甲甲烷的氧化反应（燃烧）烷的氧化反应（燃烧） 与卤与卤素的素的取代反应取代反应 与高锰酸钾等强氧化剂不反应与高锰酸钾等强氧化剂不反应 分解反应分解反应 为什么要使煤矿内通风良为什么要使煤矿内通风良 好，并且定期的检查甲烷的

12、含好，并且定期的检查甲烷的含 量？为什么会发生瓦斯爆炸？量？为什么会发生瓦斯爆炸？ 实践活动实践活动 用课前准备好的纸条，将沿实线裁去两个用课前准备好的纸条，将沿实线裁去两个 小直角三角形，再沿虚线折成正四面体。小直角三角形，再沿虚线折成正四面体。 9.5cm 27.5cm 5.5cm11.0cm 11.0cm 反馈反馈练习练习 1 1、下列物质中属于有机物的是：、下列物质中属于有机物的是：（ ） A A、二氧化碳、二氧化碳 B B、尿、尿素素 C C、蔗糖、蔗糖 D D、碳酸氢铵、碳酸氢铵 2 2、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既 可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变 浑浊的是（浑浊的是（） A A、HCl BHCl B、CHCH4 4 C C、H H2 2 D D、COCO BC B 4 4. .在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的 是（是（） A A、氯气与氢气反应、氯气与氢气反应 B B、氯气与甲烷反应、氯气与甲烷反