化学2-专题3-第一单元-化石燃料与有机化合物-天然气的利用 甲烷.ppt

第一单元化石燃料与有机化合物,专题3有机化合物的获得与应用,一、天然气的利用甲烷,你知道吗,1、你了解有哪些化石燃料它们的组成和成分是怎样的,2、化石燃料对我们的生活和生产产生了哪些重要的影响,3、你了解我国的化石燃料的资源状况吗,化石燃料,煤,石油,天然气,有机物和无机物组成的复杂混合物，含C主，H和O次，S、P、N少,组成元素主要为C、H，含少量S、O、N等元素；组成物质主要是各种液态碳氢化合物,主要为甲烷，是最简单的有机化合物,我国的化石燃料资源状况,,,,2003年中国煤、石油和天然气的探明可采储量分别占世界总量的11.6，2.1和1.0，由于产量高达世界总量的33.5、4.6和1.3，储采比仅为69，19.1和53.4，大大低于世界平均储采比192、41和67.1。这其中石油资源短缺尤显严重。2004年，我国原油进口1.23亿吨，同比增长34.8，对外依赖度高达41.3，成品油进口3788万吨，同比增长34.1。预计到2020年，石油对外依赖度将达到60以上。这将严重影响我国的可持续发展，必须尽快寻求石油替代能源，发展多元车用燃料，以降低石油的对外依赖程度，缓解石油供应安全。,拓展视野我国的石油与天然气资源,阅读教材,（1）我国的石油资源；（2）我国的原油需求；（3）“西气东输”就是将新疆等中西部地区的天然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。天然气是高效、低耗、污染小的清洁能源。它还是一种重要的化工原料。（4）“可燃冰”。,化石燃料---石油,,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。,千年的希望可燃冰,可燃冰的分布,天然气的利用甲烷324,一、天然气的利用甲烷,甲烷俗称沼气，是在隔绝空气情况下，主要由植物残体分解而成的。,1、天然气的形成,自然界的存在天然气、沼气、坑气,已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L，含碳75，含氢25。利用这些数据怎样确定甲烷中碳、氢元素的质量比、原子数比和分子式,2、甲烷的组成和结构,你会算吗,写出甲烷分子的电子式，说明它的分子结构特点。,你会写和说明吗,2、甲烷的组成和结构,甲烷的电子式、结构式,甲烷的球棍模型和比例模型,甲烷的分子结构特点,正四面体，碳原子位于正四面体的体心，共价键的键角为10928′，4个共价键是等效的。,（1）无色、无味的气体（2）难溶于水（3）标准状况下，密度0.717g/L,3、甲烷的物理性质,一般情况下，性质稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂等不起反应。,4、甲烷的化学性质,（1）燃烧,CH4g2O2gCO2g2H2Ol△H－889.6kJ/mol,4、甲烷的化学性质,火焰为淡蓝色火焰；点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。,（2）取代反应,4、化学性质,现象瓶壁上有状生成。量筒内液面。,上升,（2）取代反应,4、甲烷的化学性质,有机化合物分子中的某种原子（或原子团）被另一种原子（或原子团）所取代的反应，叫做取代反应。,（2）取代反应,4、甲烷的化学性质,取代反应与置换反应有何区别,（2）取代反应,4、甲烷的化学性质,交流与讨论,1、甲烷与氯气的取代反应中有几种产物2、哪一种产物最多3、1mol甲烷能与多少mol氯气完全反应生成多少molHCl4、能不能得到纯净的一氯甲烷,常温下，一氯甲烷CH3Cl是气体，其它三种是液体，三氯甲烷CHCl3和四氯甲烷CCl4是工业上重要的溶剂，四氯甲烷CCl4还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。,（2）取代反应,4、甲烷的化学性质,,（化工原料、化工产品、天然气、沼气应用）,5、甲烷的利用,仅由碳、氢两种元素组成的化合物，称为烃。,例C3H8C2H4C2H2C4H10等,6、烃的概念,比较以上分子的结构式，分析它们有哪些共同特点,乙烷,丙烷,丁烷,比较以上分子的结构式，分析它们有哪些共同特点,（1）分子通式CnH2n2n≥1,（2）名称按分子中碳原子数目依次称为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷，碳原子超过10个的，直接用碳原子数称为某烷。（普通命名法）,7、烷烃碳原子都以碳碳单键相连成链状，其余的价键均用于与氢原子结合，达到“饱和”的一系列化合物。,8、同系物,结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。,同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较,质子数相同，中子数或质量数不同的原子,原子,氕、氚,同一元素形成的不同单质,单质,O2、O3,结构相似，组成上差一个或n个CH2,化合物,C2H6、C4H10,相同分子式，不同结构的化合物,化合物,CH3CH23CH3、CCH34,8、下列五组物质中___互为同位素，___是同素异形体，___是同分异构体，___是同系物，___是同一物质。1、2、白磷、红磷3、HH4、CH3CH3、CH3CHCH3|||H－C－Cl、Cl－C－ClCH3||ClH5、CH3CHCH3CH2CH3CCH34,1,2,5,4,3,练习,1、在光照条件下，将体积相同的CH4、Cl2（常温常压）混合，得到的混合物中物质的量最多的是。,2、1molCH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，待反应完成后，若甲烷的四种取代产物物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量为mol。,HCl,2.5,3、如果空气中混入甲烷的体积达到总体积的5～10这个范围，点火时就会爆炸。当甲烷与氧气恰好完全反应时，产生最强的爆炸，此时甲烷所占的体积分数是（）A.2.5B.7.5C.9.5D.10,4、将CH4加热到1000℃以上（隔绝空气），然后通入水蒸气，则混合气体中不可能存在的气体是（）A.COB.H2C.CO2D.O2,D,C,5、下列不属于烃的是（）A、C6H6B、C8H10C、C2H4OD、C4H10,6、完全燃烧一定量的甲烷，其燃烧产物通过浓硫酸，再通过碱石灰，使装有碱石灰的玻璃管增重8.8g则原来的甲烷在标准状况下的体积为（）A、4.48LB、2.24LC、1.12LD、0.56L,C,A,B,