天然气的利用 甲烷.pptx

一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。1.什么叫有机物 CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸（HCN）及其盐、硫氰酸（HSCN）及其盐、SiC、CaC2等虽含有碳元素，但它们的组成、结构和性质都跟无机物更相似，因此，它们属于无机物。有机物一定含碳元素，但含碳元素不一定是有机物。有机物简介第1页/共41页2.有机物的组成元素有机物简介碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素其他元素3.有机物的特点碳原子可与其他原子形成4个共价键，碳原子间也可相互成键碳碳之间可形成单键，也可形成双键或三键；碳碳之间可形成长长的碳链，也可形成碳环。所以有机化合物种类繁多，多达2000多万种（1）有机物的结构特点第2页/共41页3.有机物的特点（2）物理性质：熔沸点低，易挥发；一般难溶于水，易溶于有机溶剂；（3）有机物一般具有可燃性（4）有机物发生的反应比较复杂，通常有副反应发生，故书写有机反应时用“”，而不用“=”有机物简介第3页/共41页可燃冰西气东输矿难一、甲烷的存在天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气(瓦斯)的主要成分是甲烷。第4页/共41页二、甲烷的分子组成和结构 已知在标准状况下甲烷的密度是0.717 g/L，含碳75%，含氢25%。请同学们利用这些数据推出甲烷分子中碳、氢原子数之比和分子式。22.4L/mol0.717g/L=16g/mol摩尔质量：1mol该烃中C的物质的量式:1mol该烃中H的物质的量:甲烷的分子式：CH416g75%12g/mol=1mol16g25%1g/mol=4mol第5页/共41页电子式球棍模型比例模型CH4分子式（化学式）二、甲烷的分子组成和结构结构式第6页/共41页二、甲烷的分子组成和结构第7页/共41页二、甲烷的分子组成和结构1、甲烷分子式：CH42、甲烷的结构：正四面体甲烷分子是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。其中CH键的键长和键角（109度28分）相同。结构稳定性质？第8页/共41页 通常状况下，甲烷比较稳定，与 等强氧化剂不反应，与 、也不反应。但在特定的条件下，甲烷也能发生某些反应。三、甲烷的性质1、物理性质 甲烷是一种无色、无味的气体，密度比水小（标况：0.717g/L），难溶于水。2、化学性质KMnO4强酸强碱第9页/共41页思考：甲烷燃烧的现象；如何检验甲烷的燃烧产物；三、甲烷的性质2、化学性质（1）可燃性纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色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。视频1视频2（氧化反应）甲烷点燃前要验纯第10页/共41页第11页/共41页三、甲烷的性质2、化学性质（2）取代反应教材P60【观察与思考】实验现象a.气体颜色 ；b.试管内壁有 出现；c.试管内液面逐渐 。变浅上升油状液滴第12页/共41页第13页/共41页(一氯甲烷，气态)（二氯甲烷，油状液体）（三氯甲烷，又名氯仿，油状液体，曾用作麻醉剂，制氟利昂）（四氯甲烷，又叫四氯化碳，油状液体，常作溶剂、灭火剂）光CH4 Cl2 CH3Cl HClCH3Cl Cl2 CH2Cl2 HCl光光CH2Cl2 Cl2 CHCl3 HCl光光CHCl3 Cl2 CCl4 HCl光光三、甲烷的性质2、化学性质：取代反应第14页/共41页甲烷发生取代反应的注意问题1、反应条件光照(室温下在暗处不发生反应)。2、反应物质纯卤素单质，例如甲烷与氯水、溴水不反应，与氯气、溴蒸气在光照条件下发生取代反应。3、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4种卤代物的混合物。甲烷与氯气反应最多可能有几种产物？五种四种是有机物：一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷（氯仿），四氯甲烷（四氯化碳）；一种无机物：HCl（最多）第15页/共41页取代反应置换反应适用于有机反应适用于无机反应反应物、生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质逐步取代，很多反应是可逆的反应一般是单向进行 反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大 在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属的活动顺序取代反应与置换反应的区别第16页/共41页 产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等。甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解 CH4 C2H2高温三、甲烷的性质（3）分解反应2、化学性质第17页/共41页四、甲烷的利用（1）气体燃料(2)可制得制冷剂氟利昂（CHFCl2）可制得甲醇（CH3OH）CH4+O2 CO+H2 CH3OH CHCl3+HFCHFCl2+HCl(3)可制得甲醇（CH3OH）CH4+O2 CO+H2 CH3OH(4)甲烷在隔绝空气并加热到15000C的条件下分解 CH4 C+2H2高温第18页/共41页知识线 物理性质 甲烷的结构 化学性质 用途结构性质用途小结方法线第19页/共41页甲烷乙烷丙烷丁烷观察思考：以上分子结构有什么特点？1、均由碳、氢两种元素组成2、碳原子之间均以单键结合第20页/共41页四、烃、烷烃、同系物仅含碳和氢两种元素的有机物称为烃1、烃2、烷烃 在烃分子中，碳原子之间都以碳碳单键相连，碳原子的其余价键全部跟氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫饱和烃，也叫烷烃。第21页/共41页u 简单烷烃的命名习惯命名法u(1)n10时，从一到十依次用 u 表示为“某烷”，如C8H18命名为 。u(2)n10时，直接根据碳原子数称为“某烷”，如C18H38命名为 。四、烃、烷烃、同系物2、烷烃u 烷烃的通式：CnH2n+2（n1）甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸辛烷十八烷第22页/共41页第23页/共41页第24页/共41页3、同系物四、烃、烷烃、同系物 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。烷烃的结构相似是指：通式_；通式是什么?是_一类物质：碳、碳以单键形成链状；化学式量相差14n；化学性质相似。相同同第25页/共41页1.光照下，将等物质的量的甲烷、氯气充分反应，得到的产物最多的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4D.HCl2.关于(商品名称为氟利昂-12)的叙述正确的是（）A只有两种同分异构体B是平面型分子C只有一种结构D有四种同分构体练习：DC第27页/共41页乙烷丁烷丙烷戊 烷己烷分子结构有什么共同特点？第28页/共41页二、烃 特点：碳碳单键、链状、C原子剩余价键全部和氢结合1.烷烃 在烃类化合物中，碳原子之间以单键结合成链状，剩余的价键全部跟氢原子相结合的烃这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。只含碳氢元素的化合物。第29页/共41页乙烷丙烷丁烷戊 烷己烷名称球棍模型分子式结构式结构简式C2H6C3H8C4H10C5H12C6H14CnH2n+2（n1）通式：第30页/共41页二、烃 特点：碳碳单键、链状、C原子剩余价键全部和氢结合1.烷烃CnH2n+2（n1）通式：名称:碳原子数1-10的烷烃甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷.碳原子数大于10的，有几个碳原子就叫几烷。如十八烷：C18H38第31页/共41页乙烷丙烷丁烷戊 烷己烷名称球棍模型分子式结构式结构简式C2H6C3H8C4H10C5H12C6H14略或CH3-CH3或CH3-CH2-CH3CH3CH2CH2CH3略CnH2n+2（n1）通式：第32页/共41页2.同系物 结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。烷烃具有相似的化学性质，请书写下列反应的化学方程式。练一练：1.烷烃通式的燃烧反应；2.丙烷的一溴代反应。第33页/共41页1.下列哪组是同系物（）A、CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3B、CH3CH3CH3CHCH3CH3同分异构体B课堂练习：第34页/共41页2.下列五组物质中_互为同位素，_是同素异形体，_是同分异构体，_是同系物，_是同一物质。(1)(2)白磷、红磷(5)CH3CH（CH3）CH2CH3、C（CH3）412345第35页/共41页3.已知某烷烃的相对分子质量为30。(1)该烷烃的分子式为_；(2)该烷烃在光照时与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式为_，属于_反应。4.有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.16g/L，则关于此混合物组成的说法正确的是（）A一定有甲烷B一定有乙烷C可能是甲烷和戊烷的混合物D可能是乙烷和丙烷的混合物C2H6取代A第36页/共41页千年的希望可燃冰 可燃冰是天然气的水合物，主要分布在深海中。它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量非常大，科学家估计，海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年，它有望取代煤、石油和天然气，成为“21世纪的新能源”。第37页/共41页第38页/共41页第39页/共41页2010年4月1日19时许，陕西韩城市龙门镇泉子沟煤矿发生一起瓦斯燃烧事故，当班井下有27人。17人升井，8人遇难，2人失踪。第40页/共41页感谢您的观看！第41页/共41页