资源描述：
天然气的利用甲烷,第一单元化石燃料与有机化合物,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,★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、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。,有机物简介,碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,组成元素,其中仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，又称为烃。,根据结构的不同，烃可以分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。,科学视野我国的石油与天然气资源,阅读教材。P58,（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”。,千年的希望－“可燃冰”,可燃冰是天然（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。,1、已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L，含碳75，含氢25。请同学们利用这些数据推出甲烷中的碳、氢元素的质量比、原子数比和分子式。,2、甲烷分子的电子式，说明它的分子结构特点。,3、甲烷完全燃烧的生成物是什么写出甲烷燃烧的热化学方程式。△H889.6kJ/mol,,CH4（g）2O2（g）CO2（g）2H2O（l）△H-889.6kJ/mol,,教材P59,,1.分子式,CH4,电子式,H,H,H,C,,,,,,,,,H,1,-4,一、甲烷的分子结构,,,,,,,,科学实验证明甲烷分子呈正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的顶点上。,2.甲烷分子呈正四面体结构,键角,10928′,与金刚石的结构相同,稳定结构,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。,结构式,非极性分子,非极性分子,二、甲烷的物理性质,通常情况下，甲烷是一种无色无味的气体；,密度是0.717g/L（标准状况），空气,甲烷极难溶于水。,＜,向下排空法,排水法,甲烷在自然界中的存在池沼的底部沼气，油田气和煤矿坑道坑气、瓦斯，天然气一般含CH480﹪－97﹪。,你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗,,CH4（g）2O2（g）CO2（g）2H2O（l）；△H-889.6kJ/mol,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。,,教材P59,三、甲烷的化学性质,甲烷的氧化反应,甲烷是一种很好的燃料，在空气中容易燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。,注意,点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。,甲烷的取代反应,实验现象大约3min后，可以观察到壁上出现油状液滴，集气瓶内水面上升,实验结论①壁上出现油滴，说明反应生成新的油状物质；②集气瓶内液面上升，说明随着反应进行，瓶内气压在减小，即气体总体积在减小。,结论氯气和甲烷在光照的条件下，发生了化学反应。,,饱和食盐水,,甲烷、氯气,,光,有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应,,2、甲烷的取代反应,,一氯甲烷,一氯甲烷的形成,CH3Cl,气态（g）,二氯甲烷,ClCl,,,,光,,二氯甲烷的形成,CH2Cl2,液态（l）,三氯甲烷,ClCl,,,,光,,三氯甲烷的形成,CHCl3,液态（l）,,氯仿,,,,,四氯甲烷,ClCl,,,,光,,四氯甲烷的形成,CCl4,液态（l）,四氯化碳,甲烷的利用,②甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气的混合物，用它们可以合成甲醇。,①从甲烷可以制得氯仿和氟利昂。,③甲烷的受热分解在隔绝空气并加热至1500℃的条件下，甲烷比较完全分解生成炭黑和氢气,甲烷热分解的产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨和油漆等。,,资料卡P60,乙烷,从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物，如,丙烷,丁烷,庚烷,辛烷,每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。,它们对应的结构简式,[CH3CH3],[CH3CH2CH3],[CH3CH2CH2CH3],五、烷烃,碳原子都以碳碳单键相连，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。,结构特点,碳碳单键、链状、C原子剩余价键全部和氢结合,1.烷烃的概念,通式,CnH2n2,同系物,结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。,,结构,性质,甲烷,,,氧化反应O2,取代反应X2,稳定,,稳定性,热解反应,总结,1、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（）A、HClB、CH4C、H2D、CO,B,2、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HCl,D,练一练,
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