天然氣的利用甲烷 省賽獲獎

專題3：有機化合物的獲得與應用第一單元化石燃料與有機化合物課題1：天然氣的利用甲烷一、有機物的概念1、概念：絕大多數含碳的化合物是有機物。2、有機物與無機物的區(qū)別有機化合物多數為共價化合物。有機化合物多數難溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有機溶劑。有機化合物多數不耐熱，熔點低。有機化合物多數能燃燒，大多屬于非電解質。有機反應一般比較復雜，副反應多，需要加熱。二、化石燃料與有機化合物1、天然氣：主要成分是甲烷。是最簡單的有機物

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α枯^大，可燃冰將成為最理想替代能源.

2、石油：主要由碳、氫元素組成的液態(tài)有機物，還含有少量的S、O、N元素。主要是液態(tài)碳氫化合物，還溶有氣態(tài)碳氫化合物、固態(tài)碳氫化合物3、煤：由有機物和無機物所組成的復雜固體混合物，主要含碳元素，其次是H、O，還有少量的S、P、N元素。P58：拓展視野（自學）

已知甲烷的密度在標準狀況下是0.717g/L，含碳75%，含氫25%。利用這些數據怎樣確定甲烷的分子式？探究活動：分子式

分子中各原子物質的量比（各組成原子個數最簡比）

摩爾質量（相對分子質量)根據有機物的組成和結構特點;有機物烴烴的衍生物高分子化合物（包括人工合成）在化學中，把只有碳、氫兩種元素組成的有機物叫做烴。甲烷是最簡單的烴。三、甲烷1、甲烷的分子空間結構甲烷分子的電子式和結構式2、甲烷分子的立體結構：

以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的正四面體。鍵角：109。28/

甲烷分子的比例模型二、甲烷的性質：

無色、無味的氣體，密度比空氣小=0.717g/L（S.T.P）；極難溶水。

（密度求算公式：M=22.4

）1.物理性質：2、甲烷在自然界中的存在:3、化學性質：

A.可燃性:(氧化反應)烴燃燒的通式：

通常情況下，性質很穩(wěn)定，在特定條件下可與某些物質發(fā)生反應。討論：如何證明甲烷的燃燒產物為水和CO2？在火焰上罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內壁有水霧，倒轉燒杯，向內加入一些澄清石灰水，振蕩后發(fā)現澄清的石灰水邊渾濁。觀察與思考B.分解反應：

C.取代反應：

①定義：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應。

甲烷取代反應機理(1)

(一氯甲烷)(2)(二氯甲烷)(3)(三氯甲烷)(4)(四氯甲烷)實驗探究：P60（甲烷的取代反應）討論實驗現象和結論。想知道嗎？有機物烴分子中去掉一個氫原子后剩余的部分叫做基團。例如：CH3—叫甲基。各鹵代烴結構式：

烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后所形成化合物叫做鹵代烴二氯甲烷的結構式

二氯甲烷的立體結構二氯甲烷沒有同分異構體證明了甲烷是正四面體結構。取代反應與置換反應的比較：資料：P60甲烷的利用。制冷劑的發(fā)展史。從SO2

、NH3、CHFCl2。五、烷烴飽和的鏈烴。飽和：每個碳原子具有四個單鍵。鏈烴：鏈狀的，不具有環(huán)形。烴：僅含有C、H兩種元素。烷烴有：甲烷CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）等。通式：CnH2n+2具體有：10以下：甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸。10以上用具體的數字表示。烷烴的系統(tǒng)命名法了解有機物中的“基”的名稱名稱組成：取代基+母體2，6，6—三甲基—5—乙基辛烷取代基名稱取代基數目主鏈取代基位置CH3CH3-CH-CH2-CH2-CH—C-CH2-CH3CH3CH3CH212345678CH31、定主鏈，稱“某烷”

選定分子里最長的碳鏈為主鏈，并按主鏈上碳原子的數目稱為“某烷”。碳原子數在1~10的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名。己烷——最長碳鏈CH3—CH—CH2—CH—CH3CH3CH2—CH3CH3—CH—CH2—CH—CH3CH3CH2—CH32、編序號，定支鏈所在的位置。

把主鏈里離支鏈最近的一端作為起點，用1、2、3等數字給主鏈的各碳原子依次編號定位，以確定支鏈所在的位置。561234己烷——最近一端1234563.把支鏈作為取代基。把取代基的名稱寫在烷烴名稱的前面，在取代基的前面用阿拉伯數字注明它在烷烴主鏈上的位置，并在號數后連一短線，中間用“–”隔開。CH3—CH—CH2—CH—CH3CH3CH2—CH3己烷甲基5612342、4CH3—CH—CH2—CH—CH3CH3CH2—CH3己烷甲基2，45612344、當有相同的取代基，則相加，然后用大寫的二、三、四等數字表示寫在取代基前面。但表示相同取代基位置的阿拉伯數字要用“，”隔開；如果幾個取代基不同，就把簡單的寫在前面，復雜的寫在后面。二

系統(tǒng)命名法總結有機物名稱的組成：取代基位置取代基數目取代基名稱主鏈3，3，7—三甲基辛烷CH3CH3-CH-CH2-CH2-CH2—C-CH2-CH3CH3CH3烴基：烴分子中去掉一個或幾個氫原子后剩余的呈電中性的原子團。烷烴命名的一般程序1.選主鏈（最長碳鏈），稱某烷。注：當碳原子數相等時，以支鏈最多的碳鏈作主鏈2.編號位，定支鏈。（要求編號代數和最?。?.按規(guī)則，寫名稱。注：若取代基不同則把簡單的寫在前面，復雜的寫在后面，中間用“—”隔開。1、CH3CHCH3CH2CH32–甲基丁烷2、CH3CHCH2CHCH3CH2