《天然氣的利用甲烷》2013-5-23公開課課件

第一單元化石燃料與有機(jī)化合物第1課時(shí)天然氣的利用甲烷專題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用千年的希望－“可燃冰”

可燃冰是天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為“可燃冰”?！翱扇急眱?chǔ)量較大，可燃冰將成為最理想的替代能源。一、甲烷的存在

甲烷是我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|到的最簡(jiǎn)單的有機(jī)物，是動(dòng)植物殘?bào)w在隔絕空氣情況下分解而產(chǎn)生的。

瓦斯、天然氣及農(nóng)村的沼氣池中的主要成分都是甲烷。

已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.717g/L，含碳75%，含氫25%。利用這些數(shù)據(jù)怎樣確定甲烷的分子式？有機(jī)物分子式

分子中各原子物質(zhì)的量比（各組成原子個(gè)數(shù)最簡(jiǎn)比）

摩爾質(zhì)量（相對(duì)分子質(zhì)量)

22.4L/mol×0.717g/L=16g/mol摩爾質(zhì)量：16g×75%12g/mol=1mol16g×25%1g/mol=4mol1mol該烴中C的物質(zhì)的量:1mol該烴中H的物質(zhì)的量:CH4分子式：[解題過程]分子式CH4電子式結(jié)構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)球棍摸型比例模型正四面體CHHHHHHCHH········二、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)

三、、甲烷的性質(zhì)：1、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)2、化學(xué)性質(zhì)現(xiàn)象：明亮的淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。（1）甲烷的燃燒注意:甲烷在點(diǎn)燃之前要驗(yàn)純，否則可能發(fā)生爆炸。CH4爆炸極限：5%～15.4%，瓦斯爆炸在煤礦礦井里要通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火！你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CH4燃燒的產(chǎn)物是什么嗎？？動(dòng)動(dòng)腦:

甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式。1mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)可以放出890kJ的熱量，其燃燒的熱化學(xué)方程式為

。CH4(g)＋2O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890kJ·mol－1甲烷通入酸性高錳酸鉀溶液，溶液不褪色，說明甲烷在常溫下性質(zhì)如何？觀察與思考

通常情況下，甲烷穩(wěn)定，如與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。高錳酸鉀溶液（2）.甲烷的穩(wěn)定性（3).甲烷的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象黃綠色逐漸消失，最后變?yōu)闊o色；集氣瓶內(nèi)壁有

出現(xiàn)；集氣瓶內(nèi)液面

。實(shí)驗(yàn)結(jié)論集氣瓶內(nèi)氣體在光照條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。油滴上升

現(xiàn)象：說明：所以量筒內(nèi)氣體黃綠色褪去、有白霧，水位不斷上升、內(nèi)壁有油狀物質(zhì)生成。光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)反應(yīng)機(jī)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取代反應(yīng)：有機(jī)化合物分子中的某種

(或

)被另一種

(或

)所取代的反應(yīng)。原子原子團(tuán)原子原子團(tuán)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)CH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光一氯甲烷（無色氣體）二氯甲烷（難溶于水的無色液體）三氯甲烷又叫氯仿（有機(jī)溶劑）四氯甲烷又叫四氯化碳（有機(jī)溶劑、滅火劑）取代反應(yīng)置換反應(yīng)實(shí)例定義反應(yīng)物生成物電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)特點(diǎn)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑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)。一種單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)，生成另一種化合物和另一種單質(zhì)的反應(yīng)。一種化合物和一種單質(zhì)或化合物（反應(yīng)物中至少有一種是有機(jī)物）一種單質(zhì)和一種化合物一般生成兩種化合物另一種化合物和另一種單質(zhì)不一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，因此不一定是氧化還原反應(yīng)一定發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移很多反應(yīng)是可逆反應(yīng)，副反應(yīng)較多，用“→”連接一般是不可逆反應(yīng)，用“==”連接取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：CH4+Cl2CH3Cl+HCl光

在隔絕空氣的情況下，加熱至15000C，甲烷分解生成炭黑和氫氣。

CH4C+2H2(4).甲烷的分解反應(yīng)四．甲烷的利用(1)由甲烷可制得制冷劑——氟利昂：(2)由甲烷可制得CH3OH：(3)甲烷高溫下可分解，分解的化學(xué)方程式為：

。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：丙烷丁烷戊烷己烷

以上分子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？觀察思考1.均由碳、氫兩種元素組成2.碳原子之間均以單鍵結(jié)合五、烷烴1．烴僅含

兩種元素的有機(jī)化合物，又叫

。2．烷烴(1)結(jié)構(gòu)：碳原子都以

相連，其余的價(jià)鍵全部與

結(jié)合，達(dá)到“

”。(2)通式：CnH2n＋2(n≥1)。碳?xì)浠衔锾继紗捂I氫原子飽和C、H(3)命名。①n≤10：依次稱為

、

、

、

……。②n≥11：直接根據(jù)碳原子數(shù)稱為某烷，如C16H34稱為

。(4)性質(zhì)：和甲烷相似。①可與O2發(fā)生燃燒反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：

。②可與Cl2在光照下發(fā)生

反應(yīng)。甲乙丙丁十六烷取代（5）同系物：

結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)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：｛比較甲烷與乙烷，乙烷與丙烷，在分子組成上的差異思考分析碳原子數(shù)相鄰的烷烴之間相差“CH2”原子團(tuán)6.有機(jī)物的表示方法——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

例：C6H14

省略C—H鍵把同一個(gè)C上的H合并省略橫線上C—C鍵CH3-CH-CH2-CH2-CH3CH3CHCH2CH2CH3

或者:(CH3)2CHCH2CH2CH3CH3CH3甲烷的存在甲烷的用途物理性質(zhì)甲烷的性質(zhì)定義燃燒化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)取代反應(yīng)有機(jī)物的表示方法通式甲烷分子組成與結(jié)構(gòu)烷烴分解反應(yīng)AD1.下列分子中呈正四面體結(jié)構(gòu)的是()A．甲烷B．二氯甲烷C．三氯甲烷D．四氯化碳E2.物質(zhì)的量相同的甲烷和氯氣的混合氣體，光照后生成物質(zhì)的量最多的是()A．一氯甲烷B．二氯甲烷