甲烷-上课.ppt

1、有机化合物,有机化合物的发展历史,一、有机化合物的认识,古代人早已认识许多有机化合物： 周朝已有负责酿酒的官 圣经中的诺亚知道从葡萄发酵做醇类饮料 古埃及人利用植物、动物提取制备墨水、染料和药物 直到十七世纪，人们还不能从矿物质中合成有机化合物,从有生命的生物体中得到的物质-有机化合物 从无生命的物体中得到的物质-无机化合物,二、“生命力”学说的出现（法国Leremy,1685）,三、尿素的合成,1828年，Gottingen大学的德国教授Friedrich wohler从已知的无机物 NH4OCN 氰酸铵合成了尿素，给生命力学说一个有力的冲击。,KOCN + NH4Cl NH4OCN + K

2、Cl 氰酸钾 氯化铵 氰酸铵 氯化钾 （无机物） （加热） (NH2)2CO 尿素（有机物）,Wohler的尿素合成法，一个以无机物为原料制备的有机物,知识简介,世界上绝大多数的含碳化合物，都是 有机化合物（简称有机物）。 例如：糖类、蛋白质、油脂、染料等 作为吃、穿、用方面的必需品; 合成树脂、合成橡胶、合成纤维、 药物、染料、功能材料，等等 目前，从自然界发现的和人工合成的 有机物约有三千万种，而且新的有 机物仍在不断地被发现或合成出来。,思考讨论,1、什么是有机物？其组成元素有哪些？,2、有机物有哪些特点？,什么叫有机物？,1、定义：,2、组成元素：,含有碳元素的化合物为有机物。,碳、氢

3、、氧、氮、硫、磷、卤素等,（ 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、 碳的金属化合物等看作无机物。）,主要元素,其他元素,有机物的特点：,最简单的有机化合物甲烷,2020年7月8日星期三,一、甲烷的存在：,沼气对于解决我国农村的能源问题，改善农村环境卫生，提高肥料质量等方面都有重要意义。,甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的坑气气体的主要成分。这些气体中的甲烷都是在隔绝空气的条件下，由植物残体经过某些微生物发酵的作用而生成的。此外，在有些地方的地下深处蕴藏着大量叫做天然气的可燃性气体，它的主要成分也是甲烷（按体积计，天然气里一般约含有甲烷80%97%）。,二、甲烷的分子结构 有机物的性质由其组成和

4、结构决定。,1、甲烷分子的电子式和结构式,2、甲烷分子的立体结构：,以碳原子为中心， 四个氢原子 为顶点的正四面体。,三、甲烷的性质：,无色、无味的气体，密度比空气小=0.717g/L（标准状况）；极难溶水。,1.物理性质：,2、化学性质：,通常情况下，性质很稳定，在特定条件下可与 某些物质发生反应。,甲烷,1.甲烷的氧化反应：,甲烷的氧化反应（燃烧）,思考：点燃可燃性气体 之前应先做什么? 为什么要这样做?,注意: 点燃甲烷前必须验纯, 否则会爆炸,空气中的甲烷含量在5% 15.4%（体积）范围内时，遇火花将发生爆炸！,好烫!,现象：石灰水变浑浊,(2).分解反应：,(3).取代反应： 有机

5、物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。,3、甲烷的制法,（1）药品: 无水醋酸钠 , 碱石灰 ( NaOH 、CaO） （2）原理: CH3COONa + NaOH CH4+Na2CO3,（3）装置: 固固加热型 (与制O2 、NH3相同),CaO,（4）收集: 排水法 、向下排气法,（5）注意:, 反应中要求无水 , 有水时CH3COONa , NaOH电离,不 能制得甲烷, 所以不能用醋酸钠晶体来代替无水醋酸钠。, CaO的作用有三: a 、作干燥剂, 防止NaOH潮解 b、保持疏松 ,有利于甲烷逸出； c 、减轻NaOH对 玻璃的腐蚀,甲烷小结,甲烷,四、甲烷的用途及

6、前景,甲烷的取代反应产物都是很好的有机溶剂。 热分解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。 做气体燃料。,五、前景,a.国内外推广代用燃料（主要成分是 CH4 ）的情况美国、日本、欧洲是当今世界3个代用燃料开发、研究、使用的主体，而且都制订了相应的法规政策，以确保代用燃料的推广使用。,b.我国天然气资源十分丰富，NG(天然气）及LPG（液化石油气）汽车已进入实施阶，现有5000辆NG汽车；1988年，中国石油天 然气总公司进行CNG汽车试运行，至今运行情况良好；上海、广州、深圳、哈尔滨、成都、西安等地代用燃料车等都已驶上街头。,c.专家们认为，21世纪沼气在农村之所以

7、能够 成为主要能源之一，是因为它具有不可比拟的 特点，特别是在我国的广大农村，这些特点就 更为显著了。我国地广人多，生物能资源丰 富。研究表明，在21世纪无论在农村还是城镇， 都可以根据本地的实际情况，就地利用粪便、 桔杆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。,消毒剂,二、乙醇,造酒,做燃料,重要的化工原料,有机溶剂,物 理 性 质,颜 色 ： 气 味 ： 状 态： 密 度 ： 溶解性： 挥发性：,无色透明,特殊香味,液体,比水小 200C时的密度是0.7893g/cm3,跟水以任意比互溶 能够溶解多种无机物和有机物,易挥发,乙醇俗称酒精,启迪思考：如何分离水和酒精？,化 学 性 质,乙醇在空

8、气里能够燃烧，发出淡蓝色的火焰，同时放出大量的热。,乙醇可用作内燃机的燃料，实验室里也常用它作 为燃料。 有机物大多都能燃烧生成二氧化碳和水。,2CO2 +3H2O热,C2H5OH + 3 O2,点燃,乙 醇 用 途,乙醇有相当广泛的用途：,用作燃料，如酒精灯等,制造饮料和香精外，食品加工业,一种重要的有机化工原料，,乙醇又是一种有机溶剂，,医疗上常用75（体积分数）的酒精 作消毒剂。,物理性质,易结成冰一样的晶体。（冰醋酸由此得名） 常温下为无色有强烈刺激性气味的液体 与水、酒精以任意比互溶,四、乙 酸 （醋酸）,结构简式：CH3COOH,分子式：C2H4O2,物理性质,请你设计三种简单的方

9、法来鉴别白酒和白醋:,请想一想？,闻,烧,滴加紫色石蕊试液,三、煤和石油：,三大化石燃料,煤,石油,天然气,5、煤是由无机物和有机物所组成的复杂 物,主要含有 元素,此外,还含有少量的 等元素及无机矿物质. 石油主要含有 两种元素,同时还含有少量的 等元素.石油也是 物.,混合,C,H、N、S、O,C、H,混合,S、N、O,你的周围存在燃烧煤和石油而导致的环境污染的现象吗？针对某一例谈谈你的看法，说说你的合理化建议。,议一议：,有机化合物,甲烷(CH4),乙醇(C2H5OH),甲醇(CH3OH),乙酸(CH3COOH),小结:,1.点燃下列混合物时可能爆炸的是( ) A.氮气、空气 B.氢气、

10、二氧化碳 C.甲烷、氧气 D.一氧化碳、氦气,当堂检测,2、2002年世界杯足球赛开幕式在汉城兰芝岛上举行，足球场下面填埋着汉城人15年的垃圾，垃圾产生的沼气为足球场提供部分能源。 （1）沼气燃烧的化学方程式 。 （2）下列说法正确的是（填序号） 。 把秸秆、杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以产生沼气；沼气的应用对解决农村燃料问题、改善环境有重要意义；沼气的主要成分甲烷是一种最简单的有机物,3、下列对乙醇汽油的叙述错误的是（ ） A、乙醇汽油是一种新型化合物 B、用石油可以制得汽油 C、用高粱玉米发酵可以制得乙醇 D、汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放,A,4、下列关于乙醇的用途叙述错误的是

11、( ) A、可用作内燃机的燃料 B、是重要的化工原料 C、大量饮用各种含乙醇的饮料有益健康 D、消毒酒精中酒精的体积分数为75,c,4、下列能源中，既比较清洁，也可再生的是 ( ) A、酒精 B、煤 C、石油 D、天然气,A,5、我国三峡工程所提供的水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于控制 （ ） A、臭氧层空洞 B、酸雨产生 C、温室效应 D、白色污染,BC,4、据报道，我国已推广“车用乙醇汽油”技术。乙醇完全燃烧时，生成CO2、H 2O；乙醇燃烧时如果氧气不足，还有CO生成。现有下列装置：,（1）、能证明产物中有H 2O的现象是 ,能确证产物中有C

12、O的现象有 、 . （2）、实验时可观察到装置B中石灰水变 浊,D中石灰水无变化.B装置的作用是 ;C装置的 作用是 ;D装置的作用是 .,（3）、该装置的不足之处是 ，你的合理化建议是 。,复分解反应(五类),1、酸+碱性氧化物盐+水,2、酸+碱盐+水(中和反应),3、酸+盐新酸+新盐,4、碱+盐新碱+新盐,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH,5、盐+盐新盐+新盐,NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3 Na2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaCl,6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O CuO+H2SO4

13、=CuSO4+H2O,HCl+AgNO3=AgCl+HNO3 H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl,判断下列反应能否发生? 不能反应的说明理由。 A. Cu+H2SO4= Cu+AgNO3= B. FeCl3+NaOH= Cu(OH)2+FeCl3= C. AgNO3+NaCl= CaCl2+BaCO3= D. H2SO4+BaCl2= H2SO4+NaCl= CO2+BaCl2= MgO+ HNO3 =,1、下列化合物中属于盐的是（ ） A.NaOH B.H2SO4 C.CaO D.CuSO4 2、氯化钠俗称 ，其化学式为 ，其水溶液呈 性， PH 7。 3、下列物质的名称、俗称、化学式三者都相符的是 A.氢氧化钠.食盐.NaCl B.氧化钙、消石灰、CaO C.碳酸钠.纯碱.Na2CO3 D.硫酸铜、胆矾、CuSO45H2O 4碳酸钠是 色 物质，易 水，其水溶液显 性。碳酸钠晶体的化学式是 ，其中所含的水叫 其分子量是(写计算过程) .,6.炎热的夏天,由于运动你流了大量的汗水,在运动过程中,一滴汗水流到你嘴里,它是什么味道?这味道可能是什么物质?请你设计一个简单实验检验你的猜想的一部分,5.下列物质可使无色酚酞试液变红的是（ ） (A)食盐水 (B)稀硫酸 (C)碳酸钠溶液 (D)盐酸,7.已知可溶性钡盐有毒,而在医院里做胃镜