第一单元化石燃料与有机化合物 (3)

1、天然气的利用天然气的利用 甲烷甲烷 青海着手开发青藏高原“可燃冰”资源 新华网 2010-03-06 17:01新华网北京月日电新华网北京月日电( (记者缪晓娟记者缪晓娟) )全国人大代表、青海省省长骆惠宁日在京全国人大代表、青海省省长骆惠宁日在京表示，青海省今年计划加大对被誉为表示，青海省今年计划加大对被誉为“后石油时代后石油时代”最有希望的战略资源可燃冰最有希望的战略资源可燃冰的勘探力度，并把勘探和科研相结合，从而推动可燃冰的开发利用。的勘探力度，并把勘探和科研相结合，从而推动可燃冰的开发利用。纯净的天然纯净的天然气水合物呈白色，形似冰雪，可以像固体酒精一样直接被点燃，因此，又被形象气水合

2、物呈白色，形似冰雪，可以像固体酒精一样直接被点燃，因此，又被形象地称为地称为“可燃冰可燃冰”。1 1立方米天然气水合物可以释放出立方米天然气水合物可以释放出164164立方米的天然气。立方米的天然气。 新新华社记者周文杰摄华社记者周文杰摄 西气东输工程大展望西气东输工程大展望 利用沼气当燃料，无烟无尘，清洁方便。一些粪便、垃利用沼气当燃料，无烟无尘，清洁方便。一些粪便、垃圾、生活污水等都是沼气发酵的好原料，随着这些原料圾、生活污水等都是沼气发酵的好原料，随着这些原料进入沼气池的病菌、寄生虫卵等，在沼气池中密闭发酵进入沼气池的病菌、寄生虫卵等，在沼气池中密闭发酵而被杀死。从而改善了农村的环境卫生

3、条件，对人畜健而被杀死。从而改善了农村的环境卫生条件，对人畜健康都有好处。康都有好处。2009年2月22日， 当日2时17分，山西焦煤集团西山煤电屯兰煤矿发生瓦斯爆炸事故。一、甲烷在自然界的存在一、甲烷在自然界的存在最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷池沼的底部（沼气）、油池沼的底部（沼气）、油田气、煤矿坑道气（坑田气、煤矿坑道气（坑气）、天然气（一般含气）、天然气（一般含CH4 80-97%）、海底可燃冰等。）、海底可燃冰等。甲烷的物理性质：甲烷的物理性质：（讨论：甲烷的收集方法）（讨论：甲烷的收集方法） 无色、无味的气体，密度比空气小无色、无味的气体，密度比空气小 =0.717g/

4、L（标准状况）；极难溶水。（标准状况）；极难溶水。分子式：分子式：CH4电子式：电子式：HHHCH结构式：结构式：CHHHH二、甲烷的分子结构二、甲烷的分子结构模型绘制模型绘制 利用利用ACD/ChemSketch化学绘图软化学绘图软件绘制甲烷的结构并转化为件绘制甲烷的结构并转化为3D结构结构 甲烷是正四面体结构，甲烷是正四面体结构，4个个C-H键的长度、强度相键的长度、强度相等，等，H-C-H的夹角是的夹角是10928跟踪练习：2.2.下列有关甲烷性质的说法中，错误的是（下列有关甲烷性质的说法中，错误的是（ ） A.A.甲烷是平面结构甲烷是平面结构 B.B.甲烷是正四面体结构甲烷是正四面体结

5、构 C.C.甲烷具有极性键甲烷具有极性键 D.D.甲烷分子中甲烷分子中4 4个个C-HC-H键都相等键都相等1.1.下列气体的主要成份不是甲烷的是（下列气体的主要成份不是甲烷的是（ ) ) A. A.沼气沼气 B.B.天然气天然气 C.C.水煤气水煤气 D.D.坑道所产生的气体坑道所产生的气体CA三：甲烷的化学性质三：甲烷的化学性质 甲烷甲烷KMnO4溶液溶液 甲烷甲烷溴水溴水1.甲烷的稳定性甲烷的稳定性【实验探究实验探究1】：将甲烷通入到酸性高锰酸钾溶液：将甲烷通入到酸性高锰酸钾溶液中、滴有酚酞的中、滴有酚酞的NaOH溶液、滴有紫色石蕊的溶液、滴有紫色石蕊的H2SO4溶液，观察现象。溶液，观

6、察现象。现象：现象：溶液颜色没有变化。溶液颜色没有变化。结论：结论：通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不易通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不易与其它物质反应。与强酸、强碱、强氧化与其它物质反应。与强酸、强碱、强氧化剂如高剂如高锰酸钾、溴水等锰酸钾、溴水等都不起反应。都不起反应。2 2、甲烷的可燃性、甲烷的可燃性【实验探究实验探究2】点燃甲烷气体，并用干燥的烧杯罩点燃甲烷气体，并用干燥的烧杯罩住火焰，然后迅速向烧杯中加入澄清的石灰水，住火焰，然后迅速向烧杯中加入澄清的石灰水，观察现象。观察现象。现象现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。烧明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。烧杯内壁有水珠，加澄清石灰水

7、变浑浊杯内壁有水珠，加澄清石灰水变浑浊甲烷在空气里燃烧：甲烷在空气里燃烧：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O点燃点燃2 2、有机反应方程式中用、有机反应方程式中用“ ”不用不用“”1 1、点燃甲烷前必须验纯、点燃甲烷前必须验纯, ,否则会爆炸。否则会爆炸。( (思考：什么时候甲烷会爆炸最强烈思考：什么时候甲烷会爆炸最强烈?)?)CH4爆炸极限：爆炸极限：5%15.4%注意注意: :【思考与交流思考与交流】如何鉴别甲烷、一氧化碳和氢气如何鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体？三种无色气体？先点燃，然后分别罩上干燥的烧杯，没有水珠产先点燃，然后分别罩上干燥的烧杯，没有水珠产生的是一氧化碳，另

8、外两个烧杯迅速倒转过来，生的是一氧化碳，另外两个烧杯迅速倒转过来，滴加澄清的石灰水，振荡，看是否浑浊，变浑浊滴加澄清的石灰水，振荡，看是否浑浊，变浑浊的是甲烷，另一个是氢气。的是甲烷，另一个是氢气。【实验探究实验探究3】白板展示视频白板展示视频：用排饱和食：用排饱和食盐水收集两试管甲烷和氯气的混合气体，其盐水收集两试管甲烷和氯气的混合气体，其中试管中试管1用黑色纸套套上，试管用黑色纸套套上，试管2放在光亮的放在光亮的地方，日光不要直射，（或用地方，日光不要直射，（或用250W高压汞高压汞灯照射灯照射2-3分钟），等待片刻，观察发生的分钟），等待片刻，观察发生的现象。现象。 思考？1.1.该实验

9、中两支试管分别是在什么条件下完该实验中两支试管分别是在什么条件下完成的？成的？2.2.现象分别是什么？现象分别是什么？3.3.说明了什么样的问题？说明了什么样的问题？现象：现象：试管中气体仍呈淡黄绿试管中气体仍呈淡黄绿色色试管中淡黄绿色消失，试管中淡黄绿色消失，试管壁有油状液体试管壁有油状液体, ,并有少并有少量白雾，试管内液面上升量白雾，试管内液面上升结论：结论：光照条件下，甲烷与氯气光照条件下，甲烷与氯气发生了反应发生了反应2 2、甲烷的取代反应、甲烷的取代反应ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+ (一氯甲烷一氯甲烷)一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成CH4 + C

10、l2 CH3Cl + HCl光光气态气态 其他几种取代产物：其他几种取代产物：CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl光光 ( (二氯甲烷二氯甲烷) )CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl光光 ( (三氯甲烷三氯甲烷) )CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl光光 ( (四氯甲烷四氯甲烷) )液态液态液态液态液态液态氯仿氯仿四氯化碳四氯化碳反应条件：反应条件：光照光照( (室温下在暗处不发生反应）室温下在暗处不发生反应）注意：注意：反应物质：反应物质：与纯卤素与纯卤素气态气态单质反应；如甲烷与氯水、单质反应；如甲烷与氯水、溴水不反应。溴水不反应。甲烷分子中的四个氢原子

11、可逐一被取代，故甲烷的卤甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。特点：特点：上一下一、逐级取代上一下一、逐级取代强化训练：强化训练：1.写出甲烷在光照的条件下与溴蒸汽发生反应的写出甲烷在光照的条件下与溴蒸汽发生反应的方程式方程式CH4+Br2CH3Br+HBr光光CH3Br+Br2 CH2Br2+HBr光光CH2Br2+Br2CHBr3+HBr光光CHBr3+Br2CBr4+HBr光光2.2.在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是得到的产物中物

12、质的量最多的是( ( ) ) A. CH A. CH3 3Cl B. CHCl B. CH2 2ClCl2 2 C. CCl C. CCl4 4 D. HCl D. HClD课堂小结课堂小结有机物有机物烃烃最简单的烃：甲烷最简单的烃：甲烷存存在在结结构构物理物理性质性质化学化学性质性质取代反应取代反应当堂检测:1.1.下列关于甲烷性质的叙述不正确的是（下列关于甲烷性质的叙述不正确的是（ ）A.A.甲烷是一种无色、无味的气体甲烷是一种无色、无味的气体B.B.甲烷的密度比空气的小甲烷的密度比空气的小C.C.甲烷极难溶于水甲烷极难溶于水D.D.甲烷性质稳定，不和其他物质反应甲烷性质稳定，不和其他物质

13、反应2.2.下列物质在一定条件下可与下列物质在一定条件下可与CHCH4 4发生化学反应的（发生化学反应的（ ） A.A.氯气氯气 B.B.溴水溴水 C.C.氧气氧气 D.D.酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液DAC3.3.下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜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（变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（ ） A.HCl B.CHA.HCl B.CH4 4 C.H C.H2 2 D.CO D.COB4.4.下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（ ） A.A.氯气与氢气的反应氯气与氢气的反应 B.B.氯气与甲烷的反应氯气与甲烷的反应 C.C.氧气与甲烷的反应氧气与甲烷的反应 D.D.次氯酸的分解次氯酸的分解C1.课后练习第课后练习第8，9题题2.依据导学案，预习烷烃的内容依据导学案，预习烷烃的内容 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原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子或原子团所代替的反应叫做取代反应取代反应置换反应可与化合物发生取代，可与