天然气、液化石油气和煤气课件

1,一、天然气甲烷,走进有机化学,探索有机世界的奥秘,从学习甲烷开始！,第二节天然气、液化石油气和煤气,1、天然气,2,一、天然气的存在天然气是蕴藏在地层的可燃的碳氢化合物气体。它是由有机物经生物化学作用分解而成，常与石油共存储存在地下岩石空隙、空间中。,3,甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。,二、甲烷在自然界的存在,煤矿坑道气,天然气可燃冰,油田气,沼气,4,二、甲烷的分子构成和空间结构,分子式：,电子式：,结构式：,CH4,结构式:用短线来表示一对共用电子的图式,问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？,5,甲烷分子的空间结构,经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体的立体结构，碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。,6,甲烷分子的空间结构,经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体的立体结构，碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。,空间构型：正四面体,3-1甲烷分子结构示意图,7,甲烷的分子模型,紫球表示碳原子，蓝球表示氢原子，短棍表示价键,用紫球和蓝球的体积比来大体上表示碳原子和氢原子的体积比,8,三、甲烷的物理性质,无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水,根据上述甲烷的物理性质,你知道如何收集甲烷吗?,9,四、甲烷的化学性质,在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱一般不发生化学反应。,问题：能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？,结论：甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,实验视频,10,四、甲烷的化学性质,1.甲烷的氧化反应,实验：把甲烷经导管通出点燃,观察火焰颜色,然后用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,取下烧杯正放,向烧杯内滴入澄清的石灰水。,问题：你能描述看到的实验现象吗？,11,安静燃烧，淡蓝色火焰，干冷烧杯内壁上有水生成，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。,反应方程式：CH4+2O2CO2+2H2O,点燃甲烷之前必须验纯!,注意,实验现象,甲烷的爆炸极限4.9%16%,12,安全使用很重要,资料,通风、严禁烟火,13,科学探究,取1支大试管,通过排饱和食盐水的方法收集体积比约1：4的甲烷和氯气,用橡皮塞塞好管口，放在光亮处。一定时间后，将试管倒立于水槽中并取下试管上的橡皮塞，如图放置。,1.你从实验中得到哪些信息？2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？,2.甲烷的取代反应,实验视频,14,光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。,1说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。2试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。3试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。,分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？,现象,讨论,结论,现象与结论,15,甲烷的取代反应的历程,1.一氯甲烷的形成,动画演示,16,练习仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式。,17,二氯甲烷（液体）,三氯甲烷（液体）,四氯甲烷（液体）,18,甲烷的取代反应的历程,2.二氯甲烷的形成,19,甲烷的取代反应的历程,3.三氯甲烷的形成,20,甲烷的取代反应的历程,4.四氯甲烷的形成,21,取代反应,22,常温下，一氯甲烷是气体，其他三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂，四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。,23,光照下甲烷与氯气发生取代反应,思考：1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2？生成多少molHCl？,24,3.甲烷的分解反应,在加热至1500的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气。,得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶工业的原料。,反应方程式：CH4C+2H2,25,(1).能源,(2).化工原料,天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,制备CCl4、CHCl3、炭黑等,五、甲烷的用途,液化石油气和煤气,一、液化石油气主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等，无色气体或者黄棕色油状液体。优点：污染小；发热量高；易于运输；压力稳定；储存设备简单，供应方式灵活。二、煤气以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体,26,27,2、下列物质常温下呈气态的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl4,1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（）A、甲烷是一种黄绿色气体B、甲烷是一种有臭味的气体C、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空气的密度相近。D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水,D,A,巩固练习,28,3、下列物质中不是有机物的是（）,ACO（NH2）2BK2CO3,CCHCl3DCH3COOH,巩固练习,B,29,4、下列物质属于有机物的是乙醇食盐石墨甲烷蔗糖水一氧化