甲烷公开课件终稿

1、专题专题3 有机化合物的获得与应用有机化合物的获得与应用1 1、有机化合物：、有机化合物： 一般含有碳元素的化合物一般含有碳元素的化合物（ 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等看作无机物。）碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等看作无机物。）2 2、组成元素：、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素主要元素其他元素其他元素甲烷是最简单的有机化合物甲烷是最简单的有机化合物甲烷甲烷同学们，大家知道哪些有关同学们，大家知道哪些有关甲烷的知识？甲烷的知识？（主要成分甲烷）（主要成分甲烷）沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件

2、下，通过微生物发度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。由于这种气酵作用，产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气，其主要成分为甲烷以人们叫它沼气，其主要成分为甲烷 千年的希望千年的希望 “可燃冰可燃冰” 可燃冰是甲烷的水合物，它易可燃冰是甲烷的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为燃烧，外形似冰，被称为“可燃可燃冰冰”。“可燃冰可燃冰”储量较大，可储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源。燃冰将成为最理想替代能源。可可 燃燃 冰冰 的的 分分 布布 可燃冰在自然界可燃冰在自然界分布非常广泛，海分

3、布非常广泛，海底以下底以下0到到1500米米深的大陆架或北极深的大陆架或北极等地的永久冻土带等地的永久冻土带都可能存在，我国都可能存在，我国南海、东海等海域南海、东海等海域发现大量发现大量“可燃冰可燃冰”资源，估算其资源资源，估算其资源量相当于我国陆地量相当于我国陆地石油天然气资源的石油天然气资源的一半。可燃冰可满一半。可燃冰可满足人类未来足人类未来1000年年需要的新能源需要的新能源 瓦斯爆炸事故现场瓦斯爆炸事故现场u甲烷（又名沼气、坑气）甲烷（又名沼气、坑气）u在自然界中的存在：在自然界中的存在： 池沼的底部池沼的底部(沼气沼气) 油田气和煤矿坑道油田气和煤矿坑道(坑气、瓦斯坑气、瓦斯)

4、天然气天然气(一般含一般含CH4 8097)。可燃冰（甲烷的水合物）可燃冰（甲烷的水合物）分子式：分子式： CH4电子式：电子式：HHHCH结构式：结构式：CHHHH+1-4一、甲烷的分子结构一、甲烷的分子结构但由于有机物的立体结构式书写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，起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式。一般采用平面的结构式。 甲烷真实结构：甲烷真实结构： 正四面体构型正四面体构型CHHHH键角：键角：10928二、甲烷的物理性质：二、甲烷的物理性质： 色色 味的味的 体，密度比空气体，密度比空气 ， 溶于水。溶于水。无无气气无无小小难难 1 mol1 mol

5、甲烷在通常状况下完全燃烧后放出甲烷在通常状况下完全燃烧后放出890 890 kJkJ热量，试写出甲烷燃烧的热化学方程式。热量，试写出甲烷燃烧的热化学方程式。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=H=890.3kJ/mol890.3kJ/mol思考：甲烷燃烧有什么现象？思考：甲烷燃烧有什么现象？观察与思考观察与思考甲烷甲烷天然气天然气现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。OHCOOCH222422点燃注注意意甲烷在点燃之前要甲烷在点燃之前要验纯验纯，否则可，否则可能发生能发生爆

6、炸爆炸。1 1、甲烷的燃烧反应、甲烷的燃烧反应 你能设计一个实验验证你能设计一个实验验证CHCH4 4燃烧的燃烧的产物是什么吗？产物是什么吗？ 动动脑动动脑: :用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯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。荡，石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成。通常情况下，甲烷比较稳定。通常情况下，甲烷比较稳定。结论：甲烷与结论：甲烷与KMnO4溶液不发溶液不发生反应生反应。2.

7、把甲烷气体通入酸性把甲烷气体通入酸性KMnOKMnO4 4溶液中，溶液中，观察现象观察现象。与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂一般不反应。一般不反应。 试管内水面上升试管内水面上升 试管内试管内Cl2的黄绿色逐渐的黄绿色逐渐变浅变浅 试管内壁出现油状液滴试管内壁出现油状液滴：3 3、甲烷的取代反应、甲烷的取代反应试着写出甲烷与氯气反应的方程式试着写出甲烷与氯气反应的方程式 ( (一氯甲烷，气态一氯甲烷，气态) )（二氯甲烷，油状液体）（二氯甲烷，油状液体）（三氯甲烷，又名氯仿，油状液体，（三氯甲烷，又名氯仿，油状液体，可用作麻醉剂）可用作麻醉剂）（四氯甲烷，又叫四

8、氯化碳，油状液体，（四氯甲烷，又叫四氯化碳，油状液体，常作溶剂、灭火剂）常作溶剂、灭火剂）CH4 Cl2 CH3Cl HClCH3Cl Cl2 CH2Cl2 HClCH2Cl2 Cl2 CHCl3 HClCHCl3 Cl2 CCl4 HCl取代反应取代反应：有机物分子里的某些有机物分子里的某些原子或原原子或原子团子团被其他被其他原子或原子团原子或原子团所代替的反应。所代替的反应。1 、反应反应条件：条件：光照光照 ，室温下在暗处不发，室温下在暗处不发生反应。生反应。2 、反应物质：反应物质：反应物是反应物是纯卤素单质纯卤素单质，如，如氯气，氯气，而而不用氯水。不用氯水。3 、反应逐步进行，且生

9、成物是反应逐步进行，且生成物是混合物混合物。1 1、甲烷与氯气反应最多可能有几种产物？、甲烷与氯气反应最多可能有几种产物？答：五种。最多可能有答：五种。最多可能有 CH3Cl ，CH2Cl2 ，CHCl3，CCl4，HCl五种产物。五种产物。2 2、试着预测一下、试着预测一下C C2 2H H6 6与氯气反应能得到几与氯气反应能得到几种产物？种产物？七种七种在在隔绝空气隔绝空气的情况下，加热至的情况下，加热至15000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。，甲烷分解生成炭黑和氢气。CH4C + 2H24 4、甲烷的分解反应、甲烷的分解反应四、甲烷的用途四、甲烷的用途阅读课本阅读课本6060页资料卡，总结

10、甲页资料卡，总结甲烷的用途烷的用途四、甲烷的用途四、甲烷的用途甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、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。氢气的混合物，用它们可以合成甲醇。做气体燃料做气体燃料。甲烷热分解的产物炭黑是橡胶工业的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、油墨和重要原料，也可用于制造颜料、油墨和油漆等。油漆等。从甲烷可以制得氯仿和氟利昂。从甲烷可以制得氯仿和氟利昂。CHCl3 + HF CHFCl2 + HCl同学们，本节课大家有哪些收获呢？同学们，本节课大家有哪些收获呢？1.1.甲烷甲烷的的分子式、分子式、结构式、电子式结构式、电子式和

11、和正四面体结构正四面体结构2.2.甲烷甲烷的物理性质的物理性质3.甲烷化学性质甲烷化学性质 总体：总体： 一定条件下一定条件下与氧气燃烧反应与氧气燃烧反应性质较稳定（不与高锰酸钾等强氧化性质较稳定（不与高锰酸钾等强氧化剂反应）剂反应）与氯气取代反应与氯气取代反应4.甲烷的用途1 1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是 （ ）A A、甲烷是一种黄绿色气体、甲烷是一种黄绿色气体B B、甲烷是一种有臭味的气体、甲烷是一种有臭味的气体C C、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的、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。密度与空气的密度相近。D D、甲烷

12、能用排水法收集是因为甲烷难溶于、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水水D2.2.下列物质在一定条件下可以与下列物质在一定条件下可以与 CHCH4 4发生化学发生化学反应的是（反应的是（ ）A A氯气氯气 B B溴水溴水 C C氧气氧气 D D酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾A AC C3.甲烷与氯气以物质的量之比甲烷与氯气以物质的量之比1:4混合，在光照下得混合，在光照下得到的有机产物：到的有机产物：CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 正确的是正确的是( )A只有只有 B只有只有 C的混合物的混合物 D的混合物的混合物D D2.当今社会提倡低碳经济，谈谈天然气对当今社会提倡低碳经济，谈谈天

13、然气对低碳经济的贡献。低碳经济的贡献。1.搜索资料，搜索资料，CNG和和LNG 分别代表什么？分别代表什么？西气东输工程是中国天然气发西气东输工程是中国天然气发展战略的重要组成部分展战略的重要组成部分 裁一段长裁一段长25cm、宽、宽8.7cm的矩形纸的矩形纸板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚线向内折成如图头的小三角，按虚线向内折成如图所示的正四面体，其顶点分别为甲烷所示的正四面体，其顶点分别为甲烷中个氢原子的位置，中心是碳原子。中个氢原子的位置，中心是碳原子。观察图所示的与空间观察图所示的与空间位置关系。试用原子结构拼插模型位置关系。试用原子

14、结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。分子模型。球棍模型球棍模型 瓦斯瓦斯其实是吸附在煤层中的一种非常规天然气，又称为煤其实是吸附在煤层中的一种非常规天然气，又称为煤层气，其主要成分和天然气一样，均为甲烷（层气，其主要成分和天然气一样，均为甲烷（CH4），是），是一种非常洁净、高效、优质、安全的能源。一种非常洁净、高效、优质、安全的能源。 瓦斯爆炸瓦斯爆炸的三要素是的三要素是足够的瓦斯浓度、氧含量和火源足够的瓦斯浓度、氧含量和火源。瓦。瓦斯爆炸及随之而来的燃烧大量消耗氧气、瓦斯等气体，形斯爆炸及随之而来的燃烧大量消耗氧气、瓦斯等气体，形成空气负压区。此时，外界的空气成空气负压区。此时，外界的空气 、煤层中的瓦斯大量、煤层中的瓦斯大量向负压区补充，只