天然氣利用甲烷課件

1、 天然氣的利用 甲烷 天然氣的利用 甲烷 甲烷在自然界中的存在：池沼的底部(沼氣)，油田氣和煤礦坑道(坑氣、瓦斯)，天然氣(一般含CH4 8097)，可燃冰等。甲烷的存在： 甲烷在自然界中的存在：池沼的底部(沼氣)，油田氣和煤礦一、甲烷的物理性質(zhì)： 色 味的 體，密度比空氣 ， 溶于水。無氣無小難向下排氣法排水法收集收集0.717g/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)知識回顧一、甲烷的物理性質(zhì)： 色 味的 體，密度1、已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.717 g/L ，含碳75%，含氫25%。請同學(xué)們利用這些數(shù)據(jù)推出甲烷中的碳、氫元素的質(zhì)量比、原子數(shù)比和分子式。2、甲烷分子的電子式，說明它的分子結(jié)構(gòu)特點。3、甲烷

2、完全燃燒的生成物是什么？寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式。CH4（ g ）+ 2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）； H=-889.6kJ/mol 1、已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.717 g/L ，2、甲分子式分子式的確定： 分子中各原子的物質(zhì)的量之比 （各組成原子個數(shù)的最簡比）摩爾質(zhì)量 （相對分子質(zhì)量)分子式分子式的確定： 分子中各原子的物質(zhì)的量之比 1.分子式：CH4電子式：HHHCH結(jié)構(gòu)式：CHHHH二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)1.分子式：CH4電子式：HHHCH結(jié)構(gòu)式：CHHHH二、甲天然氣利用甲烷課件2.甲烷分子呈正四面體結(jié)構(gòu)鍵角：10928與金剛石的結(jié)構(gòu)相同穩(wěn)定結(jié)構(gòu)但由于有機(jī)物的立體結(jié)

3、構(gòu)式書寫起來比較費(fèi)事，為方便起見，一般采用平面的結(jié)構(gòu)式。 （立體）拓展視野2.甲烷分子呈正四面體結(jié)構(gòu)鍵角：10928與金剛石的結(jié)構(gòu)三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)1、可燃性CH4爆炸極限：5%15.4%CH4+2O2 CO2+2H2O點燃 因其含碳量低，其火焰為淡藍(lán)色火焰。注意: 1、點燃甲烷前必須驗純，否則會爆炸。 (思考：什么時候甲烷會爆炸最強(qiáng)烈?)2、有機(jī)反應(yīng)方程式中用“ ”不用“”；三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)1、可燃性CH4爆炸極限：5%15.4% 你能設(shè)計一個實驗驗證CH4燃燒的產(chǎn)物是什么嗎？ 用一只冷而且干燥的燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)，證明有水生成。把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來，立即向杯內(nèi)注入少量澄清

4、石灰水震蕩，石灰水變混濁，證明有二氧化碳生成。動動腦: 你能設(shè)計一個實驗驗證CH4燃燒的產(chǎn)物是什么嗎？ 觀察與思考：飽和食鹽水甲烷、氯氣光觀察與思考：飽和食鹽水甲烷、氯氣光 有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng) 有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原2、甲烷的取代反應(yīng)ClCl+光CHHHClClH+ (一氯甲烷)分子式狀態(tài)（S T P）一氯甲烷的形成CH3Cl氣態(tài)（ g ）2、甲烷的取代反應(yīng)ClCl+光CHHHClClH+ (一氯 (二氯甲烷)ClCl+光CHHHClClH+CClHHCl分子式狀態(tài)（S T P）二氯甲烷的形成CH2Cl2液態(tài)（ l ）

5、 (二氯甲烷)ClCl+光CHHHClClH+CClHHC (三氯甲烷)ClCl+光ClH+CClHHClCHClClCl俗稱分子式狀態(tài)（S T P）三氯甲烷的形成CHCl3液態(tài)（ l ）氯仿 (三氯甲烷)ClCl+光ClH+CClHHClCHClC (四氯甲烷)ClCl+光ClH+CHClClClCClClClCl別名分子式狀態(tài)（S T P）四氯甲烷的形成CCl4液態(tài)（ l ）四氯化碳 (四氯甲烷)ClCl+光ClH+CHClClClCClC (1)(一氯甲烷) (2)(二氯甲烷) (3)(三氯甲烷) (四氯甲烷)(4)甲烷取代反應(yīng)機(jī)理 (1)(一氯甲烷) (2)(二氯甲烷) (3)、在光照

6、下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng)，得到的產(chǎn)物物質(zhì)的量最多的是（ ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD學(xué)以致用、在光照下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng)，得到的產(chǎn) 光 C、CH4+2O2 CO2+2H2O D、CHCl3+HF CHFCl2+HClB、Zn+H2SO4 ZnSO4+H2、下列反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是（ ）A、CH4+Br2 CH3Br+HBr 點燃BC 光 C、CH4+2O2 CO2 產(chǎn)物用途：H2是合成氨及合成汽油等工業(yè)的原料。C是橡膠工業(yè)的原料，可以用于制造顏料、油墨、油漆等。甲烷常溫時很穩(wěn)定，但在高溫時可分解； 3、甲烷的分解反應(yīng)CH

7、4 C2H2高溫甲烷的高溫分解反應(yīng)方程式： 產(chǎn)物用途：H2是合成氨及合成汽油等工業(yè)的原料。C是橡膠工甲烷化學(xué)性質(zhì) 總體： 一定條件下燃燒反應(yīng)取代反應(yīng)受熱分解性質(zhì)較穩(wěn)定甲烷化學(xué)性質(zhì) 總體： 一定條件下燃燒反應(yīng)性質(zhì)較穩(wěn)定乙烷從石油煉制的產(chǎn)品中可以獲得一系列和甲烷結(jié)構(gòu)相似的化合物，如：丙烷丁烷乙烷從石油煉制的產(chǎn)品中可以獲得一系列和甲烷丙烷丁烷戊烷己烷 每個碳原子的化合價都已充分利用，都達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。以上分子結(jié)構(gòu)有什么特點？戊烷己烷 每個碳原子的化合價都已充分利用，都達(dá)到“四、烷烴 碳原子都以碳碳單鍵相連，其余的價鍵均用于與氫原子結(jié)合，達(dá)到“飽和”的一系列化合物。 結(jié)構(gòu)特

8、點：碳碳單鍵、鏈狀、C原子剩余價鍵全部和氫結(jié)合1.烷烴的概念四、烷烴 碳原子都以碳碳單鍵相連，其余的價結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)式：乙烷： H H 丙烷： H H H | | | | | HCCH HCCCH | | | | | H H H H H 丁烷： H H H H 異丁烷： H | | | | | HCCCCH H-C-H | | | | H H H H H H | | HCCCH | | | H H H2、烷烴的結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)式：2、烷烴的結(jié)構(gòu)(2)結(jié)構(gòu)簡式：例： H H H H H | | | | | H C C C C CH | | | | | H HC H H H H | H CH CHC

9、HCHCH CH33322 省略CH鍵 把同一C上的H合并省略橫線上CC鍵 CH CHCH CH CH CH33322或者：CH CH（CH ）CH CH CH22333(2)結(jié)構(gòu)簡式： CH CHCHCHCH333它們對應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3乙烷： H H 丙烷： H H H | | | | | HCCH HCCCH | | | | | H H H H H 丁烷： H H H H 異丁烷： H | | | | | HCCCCH H-C-H | | | | H H H H H H | | HCCCH | | | H H HCH3CHCH3 CH3它

10、們對應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH3CH3CH2CH3碳原子數(shù)相鄰的烷烴之間相差“CH2”原子團(tuán) 比較甲烷與乙烷，乙烷與丙烷，丙烷與丁烷，在分子組成上的差異。3、烷烴的通式:CnH2n+2碳原子數(shù)相鄰的烷烴之間相差“CH2”原子團(tuán) 比4、烷烴的名稱碳原子數(shù)12345分子式CH4C2H6C3H8C4H10C5H12名稱甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷碳原子數(shù)678910分子式C6H14C7H16C8H18C9H20C10H22名稱己烷庚烷辛烷壬烷癸烷4、烷烴的名稱碳原子數(shù)12345分子式CH4C2H6C3H85、同系物： 結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互相稱為同系物。碳原子均飽和。 鏈狀碳原子數(shù)不同。烷烴同系物結(jié)構(gòu)相似：分子組成：5、同系物： 結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個或若干個 練習(xí) 寫出下列烷烴的分子式：（1）含有18個碳原子的烷烴的分子式 （2）含有18個氫原子的烷烴的分子式 （3）相對分子量為128的烷烴的分子式 練習(xí) 練習(xí) 下列各對物質(zhì)的相互關(guān)系是A 和 BO2和