天然气的利用 甲烷.ppt

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1、专题3有机化合物的获得与应用第一单元化石燃料与有机化合物天然气的利用甲烷★一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。1.什么叫有机物★CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸（HCN）及其盐、硫氰酸（HSCN）及其盐、SiC、CaC2等虽含有碳元素，但它们的组成、结构和性质都跟无机物更相似，因此，它们属于无机物。有机物一定含碳元素，但含碳元素不一定是有机物。有机物简介2.有机物的组成元素有机物简介碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素其他元素3.有机物的特点碳原子可与其他原子形成4个共价键，碳原子间也可相互

2、成键碳碳之间可形成单键，也可形成双键或三键；碳碳之间可形成长长的碳链，也可形成碳环。所以有机化合物种类繁多，多达2000多万种（1）有机物的结构特点3.有机物的特点（2）物理性质：熔沸点低，易挥发；一般难溶于水，易溶于有机溶剂；（3）有机物一般具有可燃性（4）有机物发生的反应比较复杂，通常有副反应发生，故书写有机反应时用“→”，而不用“==”有机物简介可燃冰西气东输矿难一、甲烷的存在天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气(瓦斯)的主要成分是甲烷。二、甲烷的分子组成和结构已知在标准状况下甲烷的密度是0.717g/L，含碳7

3、5%，含氢25%。请同学们利用这些数据推出甲烷分子中碳、氢原子数之比和分子式。22.4L/mol×0.717g/L=16g/mol摩尔质量：1mol该烃中C的物质的量式:1mol该烃中H的物质的量:甲烷的分子式：CH416g×75%12g/mol=1mol16g×25%1g/mol=4mol电子式球棍模型比例模型CH4分子式（化学式）二、甲烷的分子组成和结构结构式二、甲烷的分子组成和结构二、甲烷的分子组成和结构1、甲烷分子式：CH42、甲烷的结构：正四面体甲烷分子是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。其中C

4、—H键的键长和键角（109度28分）相同。结构稳定性质？通常状况下，甲烷比较稳定，与等强氧化剂不反应，与、也不反应。但在特定的条件下，甲烷也能发生某些反应。三、甲烷的性质1、物理性质甲烷是一种无色、无味的气体，密度比水小（标况：0.717g/L），难溶于水。2、化学性质KMnO4强酸强碱思考：①甲烷燃烧的现象；②如何检验甲烷的燃烧产物；三、甲烷的性质2、化学性质（1）可燃性纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水生成。把烧杯迅速倒转过来，立即向杯内注

5、入少量澄清石灰水振荡，石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成。视频1视频2（氧化反应）甲烷点燃前要验纯三、甲烷的性质2、化学性质（2）取代反应教材P60【观察与思考】实验现象a.气体颜色；b.试管内壁有出现；c.试管内液面逐渐。变浅上升油状液滴(一氯甲烷，气态)（二氯甲烷，油状液体）（三氯甲烷，又名氯仿，油状液体，曾用作麻醉剂，制氟利昂）（四氯甲烷，又叫四氯化碳，油状液体，常作溶剂、灭火剂）光CH4＋Cl2CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl光CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl光CHCl3＋Cl2

6、CCl4＋HCl光三、甲烷的性质2、化学性质：取代反应甲烷发生取代反应的注意问题1、反应条件——光照(室温下在暗处不发生反应)。2、反应物质——纯卤素单质，例如甲烷与氯水、溴水不反应，与氯气、溴蒸气在光照条件下发生取代反应。3、甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是4种卤代物的混合物。甲烷与氯气反应最多可能有几种产物？五种四种是有机物：一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷（氯仿），四氯甲烷（四氯化碳）；一种无机物：HCl（最多）思考:取代反应置换反应适用于有机反应适用于无机反应反应物、生成物中不一

7、定有单质反应物、生成物中一定有单质逐步取代，很多反应是可逆的反应一般是单向进行反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属的活动顺序取代反应与置换反应的区别产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等。甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解CH4C＋2H2高温三、甲烷的性质（3）分解反应2、化学性质四、甲烷的利用（1）气体燃料(2)可制得制冷剂——氟利昂（CHFCl2）可制得甲醇（CH3OH）CH4+O2→CO+H2→CH

8、3OHCHCl3+HF→CHFCl2+HCl(3)可制得甲醇（CH3OH）CH4+O2→CO+H2→CH3OH(4)甲烷在隔绝空气并加热到15000C的条件下分解CH4→C+2H2高温知识线物理性质甲烷的结构化学性质用途结构性质用途小结方法线甲烷乙烷丙烷丁烷观察思考：以上分子结构有什么特点？1、均由碳、氢两种元素组成2、碳原子之间均以单键结合四、烃、烷烃、同