天然氣的利用甲烷課件

專(zhuān)題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化合物第一課時(shí)天然氣的利用甲烷專(zhuān)題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化

可燃冰是天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱(chēng)為“可燃冰”。“可燃冰”儲(chǔ)量較大，可燃冰將成為最理想替代能源。千年希望——

可燃冰可燃冰是天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形似課前準(zhǔn)備化石燃料1．天然氣主要成分是

。2．石油(1)組成元素：基本元素是

，還含有少量的硫、氧、氮等。(2)化學(xué)成分：各種液態(tài)

。3．煤(1)組成元素：基本元素是

，還含有少量的硫、磷、氮等。(2)組成成分：

和

組成的復(fù)雜的混合物。CH4C和H碳?xì)浠衔顲、H、O有機(jī)化合物無(wú)機(jī)物課前準(zhǔn)備CH4C和H碳?xì)浠衔顲、H、O有機(jī)化合物無(wú)機(jī)物一、甲烷的物理性質(zhì)：

色

味的

體，密度比空氣

，

溶于水。無(wú)氣無(wú)小難向下排氣法排水法收集收集0.717g/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)甲烷在自然界中的存在：沼池的底部(沼氣)，油田氣和煤礦坑道(坑氣、瓦斯)，天然氣(一般含CH480﹪－97﹪)。一、甲烷的物理性質(zhì)：色味的體，密度

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)分子式：CH4+1-4已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.717g/L，含二、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)分子式CH4電子式HHCHH········結(jié)構(gòu)式HH

C

HH空間結(jié)構(gòu)

正四面體

空間構(gòu)型：以

為中心，

位于頂點(diǎn)的

形，四個(gè)C—H鍵完全相同。碳原子氫原子正四面體二、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)分子式CH4電子式H···通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定。結(jié)論：甲烷與KMnO4溶液不發(fā)生反應(yīng)，也不與溴水發(fā)生反應(yīng)把甲烷氣體分別通入酸性KMnO4溶液與溴水中，觀察現(xiàn)象。甲烷的穩(wěn)定性與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑一般不反應(yīng)

通常情況下，甲烷穩(wěn)定。一般不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定。結(jié)論：甲烷與KMnO4溶液不發(fā)生反CH4爆炸極限：5%~15.4%CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃有機(jī)反應(yīng)方程式中用“→”不用“＝”1.可燃性－－氧化反應(yīng)瓦斯爆炸在煤礦礦井里要通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火明亮的淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純,否則會(huì)爆炸注意:

CH4爆炸極限：5%~15.4%CH4+2O2

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？討論: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？天然氣的利用甲烷課件

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甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式。CH4(g)＋2O2(g)―→探究質(zhì)疑

1.在空氣中燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色的物質(zhì)除甲烷還有哪些？還有氫氣、硫、酒精、一氧化碳、硫化氫等。

2.甲烷燃燒時(shí)，若氧氣不充分，可能生成哪些產(chǎn)物？除了生成水之外，還可能生成炭黑、CO，其造成的危害主要是炭黑會(huì)導(dǎo)致管道堵塞、氣流不暢，嚴(yán)重時(shí)可能引起爆炸，生成的CO會(huì)導(dǎo)致人中毒。探究質(zhì)疑1.在空氣中燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色的物質(zhì)除甲烷還有哪些實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象黃綠色氣體顏色逐漸變淺，最后變?yōu)闊o(wú)色；集氣瓶?jī)?nèi)壁有

出現(xiàn)；集氣瓶?jī)?nèi)液面

;飽和食鹽水中出現(xiàn)白色固體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論集氣瓶?jī)?nèi)氣體在光照條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。油滴上升實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象黃綠色氣體顏色逐漸變淺，最后變?yōu)闊o(wú)色；集氣瓶

2.甲烷與氯氣的反應(yīng)現(xiàn)象：說(shuō)明：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+HCl2.甲烷與氯氣的反應(yīng)現(xiàn)象：說(shuō)明：光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)HH

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)HH+ClCl光+HCH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光一氯甲烷（無(wú)色氣體）二氯甲烷（難溶于水的無(wú)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）CH4+Cl2CH3Cl+HCl光[想一想](1)能否用甲烷與氯氣反應(yīng)制取純凈的一氯甲烷？(2)取代反應(yīng)與置換反應(yīng)有何不同之處？[想一想]3．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：

。3．甲烷的利用CH4C+2H2高溫合成氨、汽油的原料橡膠工業(yè)的原料可以用于制造顏料、油墨、油漆等

甲烷在隔絕空氣加熱時(shí)很難分解，大約在1500℃時(shí)能分解成炭黑和氫氣。CH4C+2H2高溫合成氨、汽油的四、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四、烷烴碳?xì)浠衔锾继紗捂I氫原子飽和C、H(3)命名。①n≤10：依次稱(chēng)為

、

、

、

……。②n≥11：直接根據(jù)碳原子數(shù)稱(chēng)為某烷，如C16H34稱(chēng)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(3)命名。甲乙丙

甲烷乙烷丙烷甲烷乙烷丙烷同系物：

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(chēng)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)同系物：結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH天然氣的利用甲烷課件【即時(shí)鞏固1】下列有關(guān)甲烷的幾種結(jié)構(gòu)描述不正確的是(

)【即時(shí)鞏固1】下列有關(guān)甲烷的幾種結(jié)構(gòu)描述不正確的是()【即時(shí)鞏固2】某課外興趣小組利用如下裝置探究甲烷與氯氣的反應(yīng)。根據(jù)題意，回答下列問(wèn)題：【即時(shí)鞏固2】某課外興趣小組利用如下裝置探究甲烷與氯氣的反(1)CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是________(2)實(shí)驗(yàn)中可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴，飽和食鹽水中有少量固體析出，____________，________等。(3)實(shí)驗(yàn)中生成的油狀液滴的化學(xué)式為_(kāi)_________，其中________________是工業(yè)上重要的溶劑。(4)用飽和食鹽水而不用水的原因是________________。(5)若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1∶3混合，在光照下得到的產(chǎn)物有：①CH3Cl，②CH2Cl2，③CHCl3，④CCl4，其中正確的是________。A．只有① B．只有③C．①②③的混合物 D．①②③④的混合物(1)CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是________(4)用天然氣的利用甲烷課件專(zhuān)題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化合物第一課時(shí)天然氣的利用甲烷專(zhuān)題3有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機(jī)化

可燃冰是天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱(chēng)為“可燃冰”?！翱扇急眱?chǔ)量較大，可燃冰將成為最理想替代能源。千年希望——

可燃冰可燃冰是天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形似課前準(zhǔn)備化石燃料1．天然氣主要成分是

。2．石油(1)組成元素：基本元素是

，還含有少量的硫、氧、氮等。(2)化學(xué)成分：各種液態(tài)

。3．煤(1)組成元素：基本元素是

，還含有少量的硫、磷、氮等。(2)組成成分：

和

組成的復(fù)雜的混合物。CH4C和H碳?xì)浠衔顲、H、O有機(jī)化合物無(wú)機(jī)物課前準(zhǔn)備CH4C和H碳?xì)浠衔顲、H、O有機(jī)化合物無(wú)機(jī)物一、甲烷的物理性質(zhì)：

色

味的

體，密度比空氣

，

溶于水。無(wú)氣無(wú)小難向下排氣法排水法收集收集0.717g/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)甲烷在自然界中的存在：沼池的底部(沼氣)，油田氣和煤礦坑道(坑氣、瓦斯)，天然氣(一般含CH480﹪－97﹪)。一、甲烷的物理性質(zhì)：色味的體，密度

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)分子式：CH4+1-4已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.717g/L，含二、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)分子式CH4電子式HHCHH········結(jié)構(gòu)式HH

C

HH空間結(jié)構(gòu)

正四面體

空間構(gòu)型：以

為中心，

位于頂點(diǎn)的

形，四個(gè)C—H鍵完全相同。碳原子氫原子正四面體二、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)分子式CH4電子式H···通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定。結(jié)論：甲烷與KMnO4溶液不發(fā)生反應(yīng)，也不與溴水發(fā)生反應(yīng)把甲烷氣體分別通入酸性KMnO4溶液與溴水中，觀察現(xiàn)象。甲烷的穩(wěn)定性與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑一般不反應(yīng)

通常情況下，甲烷穩(wěn)定。一般不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定。結(jié)論：甲烷與KMnO4溶液不發(fā)生反CH4爆炸極限：5%~15.4%CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃有機(jī)反應(yīng)方程式中用“→”不用“＝”1.可燃性－－氧化反應(yīng)瓦斯爆炸在煤礦礦井里要通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火明亮的淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純,否則會(huì)爆炸注意:

CH4爆炸極限：5%~15.4%CH4+2O2

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？討論: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？天然氣的利用甲烷課件

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甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式。CH4(g)＋2O2(g)―→探究質(zhì)疑

1.在空氣中燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色的物質(zhì)除甲烷還有哪些？還有氫氣、硫、酒精、一氧化碳、硫化氫等。

2.甲烷燃燒時(shí)，若氧氣不充分，可能生成哪些產(chǎn)物？除了生成水之外，還可能生成炭黑、CO，其造成的危害主要是炭黑會(huì)導(dǎo)致管道堵塞、氣流不暢，嚴(yán)重時(shí)可能引起爆炸，生成的CO會(huì)導(dǎo)致人中毒。探究質(zhì)疑1.在空氣中燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色的物質(zhì)除甲烷還有哪些實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象黃綠色氣體顏色逐漸變淺，最后變?yōu)闊o(wú)色；集氣瓶?jī)?nèi)壁有

出現(xiàn)；集氣瓶?jī)?nèi)液面

;飽和食鹽水中出現(xiàn)白色固體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論集氣瓶?jī)?nèi)氣體在光照條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。油滴上升實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象黃綠色氣體顏色逐漸變淺，最后變?yōu)闊o(wú)色；集氣瓶

2.甲烷與氯氣的反應(yīng)現(xiàn)象：說(shuō)明：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+HCl2.甲烷與氯氣的反應(yīng)現(xiàn)象：說(shuō)明：光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)HH

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)HH+ClCl光+HCH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光一氯甲烷（無(wú)色氣體）二氯甲烷（難溶于水的無(wú)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）CH4+Cl2CH3Cl+HCl光[想一想](1)能否用甲烷與氯氣反應(yīng)制取純凈的一氯甲烷？(2)取代反應(yīng)與置換反應(yīng)有何不同之處？[想一想]3．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：

。3．甲烷的利用CH4C+2H2高溫合成氨、汽油的原料橡膠工業(yè)的原料可以用于制造顏料、油墨、油漆等

甲烷在隔絕空氣加熱時(shí)很難分解，大約在1500℃時(shí)能分解成炭黑和氫氣。CH4C+2H2高溫合成氨、汽油的四、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四、烷烴碳?xì)浠衔锾继紗捂I氫原子飽和C、H(3)命名。①n≤10：依次稱(chēng)為

、

、

、

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