《天然气的利用甲烷》2013-5-23公开课课件

第一单元化石燃料与有机化合物第1课时天然气的利用甲烷专题3有机化合物的获得与应用千年的希望－“可燃冰”

可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可燃冰将成为最理想的替代能源。一、甲烷的存在

甲烷是我们日常生活中接触到的最简单的有机物，是动植物残体在隔绝空气情况下分解而产生的。

瓦斯、天然气及农村的沼气池中的主要成分都是甲烷。

已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L，含碳75%，含氢25%。利用这些数据怎样确定甲烷的分子式？有机物分子式

分子中各原子物质的量比（各组成原子个数最简比）

摩尔质量（相对分子质量)

22.4L/mol×0.717g/L=16g/mol摩尔质量：16g×75%12g/mol=1mol16g×25%1g/mol=4mol1mol该烃中C的物质的量:1mol该烃中H的物质的量:CH4分子式：[解题过程]分子式CH4电子式结构式空间结构球棍摸型比例模型正四面体CHHHHHHCHH········二、甲烷的分子组成与结构

三、、甲烷的性质：1、物理性质：

色

味的

体，密度比空气

，

溶于水。

无气无小

难向下排气法排水法收集收集0.717g/L(标准状况下)2、化学性质现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。（1）甲烷的燃烧注意:甲烷在点燃之前要验纯，否则可能发生爆炸。CH4爆炸极限：5%～15.4%，瓦斯爆炸在煤矿矿井里要通风，严禁烟火！你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗？？动动脑:

甲烷燃烧的热化学方程式。1mol甲烷完全燃烧生成液态水时可以放出890kJ的热量，其燃烧的热化学方程式为

。CH4(g)＋2O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890kJ·mol－1甲烷通入酸性高锰酸钾溶液，溶液不褪色，说明甲烷在常温下性质如何？观察与思考

通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。高锰酸钾溶液（2）.甲烷的稳定性（3).甲烷的取代反应实验操作实验现象黄绿色逐渐消失，最后变为无色；集气瓶内壁有

出现；集气瓶内液面

。实验结论集气瓶内气体在光照条件下发生化学反应。油滴上升

现象：说明：所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。光照条件下，甲烷与氯气发生了反应反应机理：HH

C

ClHHH

C

HH+ClCl光+HClHH

C

Cl

ClHCl

C

HH+ClCl光+HClHCl

C

Cl

Cl

ClCl

C

HH+ClCl光+HCl取代反应：有机化合物分子中的某种

(或

)被另一种

(或

)所取代的反应。原子原子团原子原子团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叫做取代反应CH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光一氯甲烷（无色气体）二氯甲烷（难溶于水的无色液体）三氯甲烷又叫氯仿（有机溶剂）四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）取代反应置换反应实例定义反应物生成物电子转移反应特点Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑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。一种单质跟一种化合物反应，生成另一种化合物和另一种单质的反应。一种化合物和一种单质或化合物（反应物中至少有一种是有机物）一种单质和一种化合物一般生成两种化合物另一种化合物和另一种单质不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应一定发生电子的转移很多反应是可逆反应，副反应较多，用“→”连接一般是不可逆反应，用“==”连接取代反应与置换反应的比较：CH4+Cl2CH3Cl+HCl光

在隔绝空气的情况下，加热至15000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。

CH4C+2H2(4).甲烷的分解反应四．甲烷的利用(1)由甲烷可制得制冷剂——氟利昂：(2)由甲烷可制得CH3OH：(3)甲烷高温下可分解，分解的化学方程式为：

。乙烷从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物，如：丙烷丁烷戊烷己烷

以上分子结构有什么特点？观察思考1.均由碳、氢两种元素组成2.碳原子之间均以单键结合五、烷烃1．烃仅含

两种元素的有机化合物，又叫

。2．烷烃(1)结构：碳原子都以

相连，其余的价键全部与

结合，达到“

”。(2)通式：CnH2n＋2(n≥1)。碳氢化合物碳碳单键氢原子饱和C、H(3)命名。①n≤10：依次称为

、

、

、

……。②n≥11：直接根据碳原子数称为某烷，如C16H34称为

。(4)性质：和甲烷相似。①可与O2发生燃烧反应，其化学方程式为：

。②可与Cl2在光照下发生

反应。甲乙丙丁十六烷取代（5）同系物：

结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。碳原子均饱和。链状碳原子数不同。烷烃同系物结构相似：分子组成：｛比较甲烷与乙烷，乙烷与丙烷，在分子组成上的差异思考分析碳原子数相邻的烷烃之间相差“CH2”原子团6.有机物的表示方法——结构简式

例：C6H14

省略C—H键把同一个C上的H合并省略横线上C—C键CH3-CH-CH2-CH2-CH3CH3CHCH2CH2CH3

或者:(CH3)2CHCH2CH2CH3CH3CH3甲烷的存在甲烷的用途物理性质甲烷的性质定义燃烧化学性质稳定性结构特点取代反应有机物的表示方法通式甲烷分子组成与结构烷烃分解反应AD1.下列分子中呈正四面体结构的是()A．甲烷B．二氯甲烷C．三氯甲烷D．四氯化碳E2.物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体，光照后生成物质的量最多的是()A．一氯甲烷B．二氯甲烷