必修二3-1最简单的有机化合物——甲烷

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1、问题：你知道西气东输工程吗？这里的“气”的主要成分是什么？第三章有机化合物第三章有机化合物１最简单的有机化合物—甲烷一、有机物什么叫有机物？它有哪些组成元素？1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、碳的金属化合物等看作无机物。）2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素其他元素3、有机物和无机物的比较有机物无机物种类溶解性耐热性可燃性电离性化学反应很多(3000万种以上)比有机物少(10万种左右)多数难溶于水，易溶于有机溶剂多数难溶于有机溶剂，易溶于水不耐热，熔点较低多数耐热，难熔化，熔点较高多数可以燃烧

2、多数不能燃烧多数为非电解质多数是电解质一般比较复杂，副反应多，反应速率慢一般比较简单，副反应少，反应速率较快仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。碳氢烃4、烃(通式：CxHy)下列物质属于烃的是：H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、CH3COOH、CO2、C2H4C2H2CH4C2H4甲烷在自然界的存在沼气煤矿坑道气油田气天然气可燃冰甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。

3、天然气的主要成分是甲烷，天然气是当今世界上最重要的气体化石燃料。我国是最早利用天然气的国家。天然气：据了解，作为西气东输主供气源，塔里木气田拥有天然气资源量五千二百六十七亿立方米，截至去年底，累计探明天然气地质储量六千二百二十四亿立方米，在年输气二百亿立方米的前提下，有能够稳定供气三十年的资源保证。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替代能源.可燃冰全称甲烷气水包合物（Methaneclathrate），也称作甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物。最初人们认为只

4、有在太阳系外围那些低温、常出现冰的区域才可能出现，但后来发现在地球上许多海洋洋底的沉积物底下，甚至地球大陆上也有可燃冰的存在，其蕴藏量也较为丰富。可燃冰，其化学式为CH4·8H2O“可燃冰”是未来洁净的新能源。它是天然气的固体状态（因海底高压),它的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油的形成过程相仿，而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌气性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气(石油气)。其中许多天然气又被包进水分子中，在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。这是因为天然气有个特殊性能，它和水可以在温度2～5摄氏度内结晶，

5、这个结晶就是“可燃冰”。因为主要成分是甲烷，因此也常称为“甲烷水合物”。在常温常压下它会分解成水与甲烷，“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。外表上看它像冰霜，从微观上看其分子结构就像一个一个由若干水分子组成的笼子，每个笼子里“关”一个气体分子。目前，可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘，是一种极具发展潜力的新能源，但由于开采困难，海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。可燃冰的分布分子式：CH4电子式：HHHCH结构式：CHHHH+1-4二、甲烷的分子结构（平面）[思考]上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四

6、个氢原子为顶点的平面正方形？甲烷分子的立体结构：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109°28′但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式来表示。三、甲烷的性质1、物理性质甲烷是一种无色、无味的气体，密度是0.717g/L，极难溶于水。思考题实验室在制取甲烷时应该选择什么方法收集？排水法、向下排空气法2、甲烷的化学性质：通常情况下，甲烷比较稳定，不易与其它物质反应。与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴水等都不起反应。用“→”不用“＝”（1）氧化反应（可燃性）CH4爆炸极限：5%~15.4%CH4+2O2C

7、O2+2H2O点燃瓦斯爆炸因此在煤矿矿井里要采取通风、严禁烟火等安全措施。点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸.(思考:什么时候甲烷会爆炸最强烈?)注意:辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场（2）取代反应(特征反应)科学探究取代反应:⑴试管内水面上升⑵试管内Cl2的黄绿色逐渐消失⑶试管内壁出现油状液滴注意：装置要放在光亮的地方.现象：Cl—Cl+光CHHHH+一氯甲烷的形成甲烷形成卤代物的历程Cl—Cl+光CHHHH+CHH二氯甲烷的形成ClClClClClCl三氯甲烷的形成ClClCl—Cl+光H+CHC四氯甲烷的形成ClClClClClClClClClClClCl

8、Cl—Cl+光H+CHHCHCH4+Cl2光照CH3Cl+Cl2光照CH2Cl2+HClCH2