苏教版必修2 专题3第一单元第1课时　天然气的利用　甲烷 课件（28张）.ppt

第1课时天然气的利用甲烷 考试标准 知识梳理 1 甲烷的存在 是 沼气 瓦斯 坑道气 可燃冰的主要成分 天然气 2 甲烷的分子组成 结构特征 1 表示方法 2 结构特点 甲烷分子是以碳原子为中心 氢原子为顶点的结构 正四面体 3 甲烷的物理性质 无 气态 无味 难 4 甲烷的化学性质在通常情况下 甲烷性质稳定 与强酸 强碱或强氧化剂等一般不反应 甲烷不能使酸性kmno4溶液褪色 不能使溴的四氯化碳溶液褪色 但在特定的条件下 甲烷也能发生某些反应 1 氧化反应纯净的甲烷在空气中安静地燃烧 火焰呈淡蓝色 放出大量的热 反应的化学方程式为 2 取代反应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 所的反应叫做取代反应 甲烷与氯气的取代反应 取代 集气瓶内黄绿色逐渐变 浅 最后消失 试管内壁有油状液体产生 试管内液面逐渐上升 试管中有少量 白雾 ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4 hcl ch2cl2 chcl3 ccl4 学有所思 含碳化合物一定是有机物吗 答案 不一定 如co co2 h2co3 na2co3 nahco3等物质虽然含有碳元素 但由于其性质与无机物相近 仍属于无机物 核心突破 突破1 认识甲烷的分子组成 结构特征 主要化学性质及应用1 甲烷的组成与结构 典例1 1874年22岁的范特霍夫和27岁的勒贝尔分别提出碳正四面体学说 建立了分子的立体概念 如图所示均能表示甲烷的分子结构 哪一种更能反映其真实存在状况 解析 比例模型能表示出甲烷的空间构型 又能表示出分子中c h原子的相对大小 所以甲烷的比例模型更接近分子的真实结构 故选d d 对点训练1 下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是平面四边形结构的是 a ch3cl只代表一种物质b ch2cl2只代表一种物质c chcl3只代表一种物质d ccl4只代表一种物质 b 突破2 甲烷的可燃性 2 燃烧现象 火焰呈淡蓝色 3 产物检验 用一只干燥的烧杯罩在火焰的上方 烧杯内壁模糊 说明有水生成 将烧杯倒转后加入澄清石灰水 产生浑浊 说明有co2生成 结论 甲烷中含有c h两种元素 典例2 甲烷在氧气中燃烧后生成二氧化碳和水 从该实验事实可以得出的结论是 a 甲烷的分子式为ch4b 甲烷气体中含碳元素和氢元素c 甲烷分子中只含碳元素和氢元素d 甲烷的化学性质比较稳定 解析 根据质量守恒定律 只能推知甲烷分子中含碳元素和氢元素 不能确定是否含氧元素 更不能确定甲烷的分子式 b 对点训练2 完全燃烧一定量甲烷 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 解析 由题意可知 m co2 8 8g 则n co2 0 2mol 根据元素守恒可得n ch4 0 2mol v ch4 0 2mol 22 4l mol 1 4 48l a 易错警示 在点燃可燃性气体之前 必须要验纯以防爆炸 方法为 取一支试管收集满气体 用拇指堵住试管口 移近火焰 如听到尖锐的爆鸣声 表明气体不纯 如听到轻微的 噗 的一声 表明气体是纯净的 突破3 甲烷与氯气的取代反应通常情况下甲烷的性质稳定 不与强酸 强碱以及酸性高锰酸钾溶液等氧化剂反应 在一定的条件下甲烷能与氯气等发生反应 甲烷的取代反应 甲烷与氯气在光照下发生取代反应 甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代 反应生成氯化氢和4种氯代产物 化学方程式 典例3 某校化学兴趣小组的同学将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中 用玻璃片盖严后置于光亮处 一段时间后不可能观察到的现象是 a 集气瓶中气体的黄绿色逐渐变浅b 集气瓶内壁上有油状液滴附着c 集气瓶底部出现黑色颗粒d 取下玻璃片 可能会看到白雾 解析 甲烷与氯气在光照条件下生成四种氯代甲烷和氯化氢 其中有三种液体 氯化氢遇到水蒸气会出现白雾 但甲烷在该条件下不会分解 c 对点训练3 下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 a 甲烷与氯气的物质的量之比为1 1 混合发生取代反应只生成ch3clb 甲烷与氯气的取代反应 生成的产物中ch3cl最多c 甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物d 1mol甲烷生成ccl4最多消耗2mol氯气 解析 甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步 四种有机物都会产生 故得不到纯净的ch3cl a错误 c正确 甲烷与氯气的反应中每取代1mol氢原子 消耗1mol氯气 生成1molhcl 故产物中hcl最多 b错误 1mol甲烷生成ccl4最多消耗4mol氯气 d错误 c 易错警示 甲烷发生取代反应的认识 1 反应的条件 光照条件下 室温冷暗处不反应 日光直射会发生爆炸 反应物质为纯卤素单质 例如甲烷与氯水 溴水不反应 2 现象 混合气体颜色变浅 液面上升 但不能到达底部 因为存在ch3cl气体 试管内壁有油状液体生成 ch2cl2 chcl3 ccl4都是无色油状液体 集气瓶中得到的水溶液呈酸性 3 取代特点 逐步取代 即ch4分子中的氢原子被氯原子逐步取代 故甲烷的卤代物并非一种 而是四种卤代物的混合物 当n ch4 n cl2 1 1时 反应并不只发生ch4 cl2ch3cl hcl 其他反应仍然进行 4 物质的量关系 甲烷和氯气发生取代反应 每有1molh原子被取代 生成1molhcl 消耗1molcl2 因此参加反应的cl2的物质的量与生成hcl的物质的量相等 生成物中hcl的量最多 考点精练 1 2017年11月 北斗三号 一箭双星 成功发射 其定位服务让天然气管网控制更精准 天然气的主要成分是甲烷 甲烷属于 a 无机物b 氧化物c 单质d 有机物 d 解析 甲烷属于烃 属于化合物 属于有机物 故选d 2 有四种物质 金刚石 白磷 甲烷 四氯化碳 其中分子具有正四面体结构的是 a b c d 解析 金刚石是由原子直接构成的物质 c 3 下列关于甲烷的说法正确的是 a 过量甲烷与少量氯气发生取代反应时 生成物是ch3cl和hclb 只有纯净甲烷在空气中能安静地燃烧 点燃甲烷与空气的混合物一定发生爆炸c 甲烷与氯水发生取代反应d 甲烷在空气中燃烧不一定生成二氧化碳和水 d 解析 点燃甲烷与空气的混合物不一定发生爆炸 甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之外 就不会爆炸 在氧气不足的条件下 甲烷燃烧会有一氧化碳生成 故d正确 4 下列反应属于取代反应的是 解析 a项属于分解反应 b项属于置换反应 c项属于氧化反应 d项属于取代反应 d 5 天然气的主要成分为甲烷 下列关于甲烷的叙述中 错误的是 a 通常情况下 甲烷不与强酸 强碱 强氧化剂反应b 甲烷化学性质比较稳定 不能被任何氧化剂氧化c 甲烷跟氯气反应无论生成ch3cl ch2cl2 chcl3还是ccl4 都属于取代反应d 甲烷的四种取代物都难溶于水 解析 ch4的性质比较稳定 通常情况下 不与强酸 强碱 强氧化剂反应 而不是不能被任何氧化剂氧化 a正确 b错误 ch4在光照条件下与cl2发生取代反应 生成4种有机产物 它们是ch3cl ch2cl2 chcl3和ccl4 且均难溶于水 故c d均正确 b 6 光照条件下 将1molch4与cl2反应 得到等物质的量的4种取代物 则消耗cl2的物质的量为 a 1molb 2molc 2 5mold 10mol c 7 下列各图均能表示甲烷的分子结构 按要求回答下列问题 1 对号入座 填字母 甲烷的球棍模型是 甲烷的电子式是 解析 1 这几种形式都可以表示甲烷这种物质 其中分子结构示意图a 球棍模型c及比例模型d均能反映甲烷分子的空间构型 其中比例模型更能形象地表达出h c的相对位置及所占比例 电子式b只反映原子最外层电子的成键情况 答案 1 cb 2 如果甲烷是平面结构 则ch2cl2应该有种结构 实际ch2cl2有种结构 证明甲烷不是平面结构 而是结构 上面 填字母 更能反映其真实存在状况 答案 2 21正四面体d 8 将装有甲烷和氯气混