第19课 天然气的利用 甲烷
天然气的利用甲烷教案
天然气的利用——甲烷教学目标：1. 让学生了解甲烷的化学性质、制法和用途。
2. 培养学生对天然气这一能源的认识，提高其环保意识。
3. 通过实验和案例分析，提高学生的实践能力和解决问题的能力。
教学重点：1. 甲烷的化学性质2. 甲烷的制法和用途教学难点：1. 甲烷的制备原理2. 甲烷的化学反应教学准备：1. 实验室用具：烧杯、试管、酒精灯、导管等。
2. 教学课件和教案教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用课件介绍天然气的概念，引导学生关注天然气这一能源。
2. 提问：同学们知道天然气的主要成分是什么吗？二、甲烷的制备（15分钟）1. 讲解甲烷的制备原理：碳与水蒸气在高温下反应甲烷和二氧化碳。
2. 演示实验室制备甲烷的实验过程，引导学生观察实验现象。
3. 学生分组进行实验，记录实验结果。
三、甲烷的化学性质（15分钟）1. 讲解甲烷的化学性质：可燃性、还原性等。
2. 演示甲烷的燃烧实验，引导学生观察实验现象。
3. 分析甲烷燃烧的化学反应方程式。
四、甲烷的用途（10分钟）1. 讲解甲烷的用途：燃料、化工原料等。
2. 引导学生思考甲烷作为燃料的优缺点。
3. 讨论甲烷在能源利用中的地位和作用。
五、案例分析：天然气泄漏的处理（10分钟）1. 讲解天然气泄漏的危害和处理方法。
2. 分析案例，引导学生了解天然气泄漏的处理流程。
3. 学生模拟天然气泄漏场景，进行应急处理演练。
教学反思：通过本节课的学习，学生应掌握甲烷的化学性质、制法和用途，并能运用所学知识分析实际问题。
在教学过程中，注意引导学生参与实验和案例分析，提高其实践能力和解决问题的能力。
培养学生对天然气这一能源的认识，提高其环保意识。
六、甲烷的物理性质（10分钟）1. 讲解甲烷的物理性质：无色、无味、无臭的气体，密度比空气小等。
2. 引导学生通过实验观察甲烷的物理性质。
3. 分析甲烷的物理性质对其应用的影响。
七、甲烷的环保意义（10分钟）1. 讲解甲烷的环保意义：减少温室气体排放，替代传统化石燃料等。
天然气的利用甲烷教案
天然气的利用——甲烷一、教学目标1. 让学生了解甲烷的基本性质和制备方法。
2. 使学生掌握甲烷的化学式、结构以及物理性质。
3. 培养学生运用甲烷的化学性质进行实验操作和问题分析的能力。
4. 提高学生对天然气作为燃料的认识，培养节约能源、保护环境的意识。
二、教学内容1. 甲烷的基本性质2. 甲烷的制备方法3. 甲烷的化学式和结构4. 甲烷的物理性质5. 甲烷的化学性质及应用三、教学重点与难点1. 教学重点：甲烷的基本性质、制备方法、化学式、物理性质和化学性质。
2. 教学难点：甲烷的化学性质及应用。
四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学，直观展示甲烷的制备和性质。
2. 利用实验教学，让学生亲身体验甲烷的化学性质。
3. 开展小组讨论，培养学生合作学习的能力。
4. 设置问题情境，引导学生进行思考和探究。
五、教学准备1. 教学课件和教案2. 实验室用具：烧杯、试管、酒精灯、导管等3. 实验试剂：无水乙醇、澄清石灰水等4. 安全防护用品：防护眼镜、手套等教案内容请等待片刻，我将为您提供后续章节。
六、教学过程1. 引入新课：通过介绍天然气的组成和应用，引导学生关注甲烷的重要性。
2. 讲解甲烷的基本性质：颜色、气味、密度等。
3. 讲解甲烷的制备方法：主要包括天然气提取和实验室制取。
4. 讲解甲烷的化学式和结构：CH4，正四面体结构。
5. 讲解甲烷的物理性质：无色、无味、难溶于水等。
6. 实验演示：甲烷的燃烧，观察火焰颜色和物。
7. 讲解甲烷的化学性质：可燃性、还原性等。
8. 小组讨论：甲烷的应用领域及对环境的影响。
9. 总结：强调天然气资源的节约和环境保护。
七、课堂练习1. 根据甲烷的化学式，写出其完全燃烧的化学方程式。
2. 简述甲烷的制备方法及其优缺点。
3. 甲烷在自然界中的主要存在形式是什么？4. 甲烷的燃烧产物有哪些？对环境有何影响？八、拓展与延伸1. 介绍甲烷的的同系物——乙烷、丙烷等，比较它们的性质差异。
浙江省普通高中新课程作业本化学高一下 答案
）、Ｓｉ （７）Ｃａ．Ｄ ８．Ｃ质子数中子数）ＮＯ３ Ｈ２ＳｉＯ２ １２．ＢＫＯＨ＋Ｈ２↑ 观察反应的剧烈程度比较气态氢化物的稳定性比较其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱）ｒ （４）ＨＣｌＯ４ Ｈ∶Ｎ Ｎ∶ （６）［Ｂ＞Ｄ＞Ｃ Ｄ＞Ｃ＞ ｘ＋ｎＦ ２ ⅦＡ Ｈ＋ （３）Ｍｇ（ＯＨ）２ Ｓ····镁 ＢＣ）专题化学反应速率与反应限度答案与提示１１１ （２）镁与盐酸反应放热，烧杯内温度升高，Ｃａ（ＯＨ）２溶解度下降而析出（３）Ｍｇ＋２Ｈ ＋Ｍｇ２＋＋Ｈ２↑ （４）小于１３．（１）放热，４６ｋＪ（２）１ｍｏｌＮ２（ｇ）和３ｍｏｌＨ２（ｇ）反应物的化学键断裂共需吸收的能量为９４６ｋＪ＋１３０８ｋＪ＝２２５４ｋＪ。
而２ｍｏｌＮＨ３（ｇ）中含６ｍｏｌＮ—Ｈ键，形成６ｍｏｌＮ—Ｈ键时放出的能量为３９１ｋＪ·ｍｏｌ－１×６ｍｏｌ＝２３４６ｋＪ。
因此反应热应等于生成物分子形成时所释放的总能量２３４６ｋＪ与反应物分子断裂时所吸收的总能量２２５４ｋＪ之差，即放出了９２ｋＪ的能量２．化学反应中的热量变化（二）１．（略） ２．Ｂ ３．Ａ ４．２Ｑ１＝Ｑ３ Ｑ２＞Ｑ３ 液态水变成水蒸气还需要吸收热量５．（１）Ｑ１＝Ｑ３ （２）＜ （３）＞ ＜６．ＣＨ４（ｇ）＋２Ｏ２（ｇ ）ＣＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｌ） ΔＨ＝－８９０ｋＪ·ｍｏｌ－１ ７．７０ ７５ｋＪ ８．Ｃ ９．Ｑ１＞Ｑ２ Ｑ１是合成氨完全反应放出的热量，而此反应为可逆反应，不可能全部转化 １０．Ｂ １１．Ｂ１２．（１）ＣａＣＯ３（ｓ ）ＣａＯ（ｓ）＋ＣＯ２（ｇ） ΔＨ＝＋１７８ｋＪ·ｍｏｌ－１，Ｃ（ｓ）＋Ｏ２（ｇ ）ＣＯ２（ｇ） ΔＨ＝－３９３ ５ｋＪ·ｍｏｌ－１（２）约为２７ｋｇ３．燃料燃烧释放的热量１．Ｃ ２．Ｂ ３．Ｄ ４．Ｄ ５．ＢＣ ６．Ｃ７．当着火时，氯化铵分解吸收热量，且生成的两种气体既不燃烧，也不支持燃烧，使之与空气隔绝８．（１）提供足够的空气，使其充分燃烧 （２）增大接触面积 （３）空气带走热量，使温度下降９．（略） １０．（１）Ｅ１＞Ｅ２，反应放热 （２）１３６８ １８５２ ４８４ （３）Ｂ１１．（１）Ｂ２Ｈ６（ｇ）＋３Ｏ２（ｇ ）Ｂ２Ｏ３（ｓ）＋３Ｈ２Ｏ（ｌ） ΔＨ＝－２１６５ｋＪ·ｍｏｌ－１ （２）１０８２ ５１２．（１）Ｉ２ ＨＣｌ （２）放热 （３）Ｃｌ２第三单元 化学能与电能的转化１．化学能转化为电能１．（１）锌 ２Ｈ＋＋２ｅ －Ｈ２↑ Ｚｎ＋２Ｈ ＋Ｚｎ２＋＋Ｈ２↑（２）负 正 Ｃｕ－２ｅ －Ｃｕ２＋ Ｚｎ＋Ｃｕ ２＋Ｚｎ２＋＋Ｃｕ２．Ｃ ３．Ｃ ４．ＢＤ５．（１）形成许多微小的原电池，故反应速率加快（２）镀层破了以后，铁和锡构成了原电池的两极，铁作负极，更容易被腐蚀 铁和锌构成了原电池的两极，锌作负极，铁受到保护，不易失去电子６．Ｂ ７．Ｂ８．将Ａ、Ｂ、Ｃ三种金属两两连接起来，放入盐酸中，观察金属上产生气泡的情况，可判断其活动性大小９．（１）２Ｈ＋＋２ｅ －Ｈ２↑ Ａｌ－３ｅ －Ａｌ３＋（２）石墨 铁 可溶性铜盐 Ｃｕ２＋＋２ｅ －Ｃｕ Ｆｅ－２ｅ －Ｆｅ２＋（３）石墨 Ａｌ ＮａＯＨ溶液１０．２Ｈ＋＋２ｅ －Ｈ２↑ Ｚｎ－２ｅ －Ｚｎ２＋ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ －４ＯＨ－ Ｚｎ－２ｅ －Ｚｎ２＋１１．（１）铁屑被氧化 （２）炭粉与铁及ＮａＣｌ溶液组成原电池，作为原电池的正极（３）ＮａＣｌ与水作用形成电解质溶液（４）负极：Ｆｅ－２ｅ －Ｆｅ２＋；正极：２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ －４ＯＨ－１２．（１）Ｄ（２）加入硫酸铜溶液后，构成ＦｅＡｇ原电池，铁作负极，Ｆｅ－２ｅ －Ｆｅ２＋，质量减轻；Ｃｕ２＋在银圈上得到电子，沉积在其上，增重，所以银圈向下倾斜答案与提示１１３ 专题２检测题１．Ｂ ２．Ｃ ３．Ｃ ４．Ｄ ５．Ｄ ６．ＣＤ ７．Ｃ ８．Ｄ ９．Ａ １０．Ｂ １１．Ｄ １２．Ｂ １３．Ａ １４．Ａ １５．Ｂ １６．Ｂ１７．（１）不变 （２）增大 增大 （３）不变 不变 （４）减小 减小１８．（１）Ｆｅ＋２Ｈ ＋Ｆｅ２＋＋Ｈ２↑ （２）２Ｈ＋＋２ｅ －Ｈ２↑ （３）Ｚｎ Ｚｎ＋２Ｈ ＋Ｚｎ２＋＋Ｈ２↑（４）Ｂ＞Ａ＞Ｃ１９．（１）ＡＢ ＡＢ （２）ＡＣ （３）降温、用块状的碳酸钙与稀盐酸反应２０．２Ｈ２＋Ｏ ２２Ｈ２Ｏ 化学 电 热 （１）ＢＤ （２）１１１ １ｍｏｌ ２１．ＡＢＣＤＥ２２．步骤１吸热，步骤２放热 （２）Ｅ２＞Ｅ３＞Ｅ１ ２３．（１）Ｍ为正极，Ｎ为负极 （２）变红２４．（１）有效利用生物质能，获得气体燃料；为农业生产提供了优良肥料；改善农村环境卫生（２）Ｃ＋Ｏ２ 点燃ＣＯ２，ＣＨ４＋２Ｏ２→ 点燃ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ 甲烷对环境污染小（３）生物质能 新 （４）１ ６６×１０７ｋｇ专题３ 有机化合物的获得与应用第一单元 化石燃料与有机化合物１．天然气的利用 甲烷１．ＢＤ ２．Ｄ ３．Ｂ ４．ＣＤ ５．ＡＤ ６．Ａ ７．ＡＢ ８．Ｄ ９．Ｂ１０．Ｃ Ｈ 烃 ＣｎＨ２ｎ＋２ １１．相似 １个 若干个“ＣＨ２”原子团１２．ＣＨ４（ｇ）＋２Ｏ２（ｇ→ ）ＣＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｌ） ΔＨ＝－８９０ ３ｋＪ·ｍｏｌ－１１３．在容器内壁出现小液滴，红棕色逐渐褪去。
天然气的利用 甲烷 课件
CH4
摩尔质量
（相对分子质量)
有机物 分子式
分子中各原子物质的量比
（各组成原子个数最简比）
二、甲烷的分子组成与结构
分子式 电子式 H · · H C H · · H · · · · 结构式 H 空间结构
CH4
H C H
H 正四面体
位 于 顶
碳原子 空间构型：以 为中心， 氢原子 点的 正四面体 形，四个C—H键完全相同。
【解析】本题考查甲烷的取代反应及产物的性质。 【答案】 (1)光照(或光亮处) 爆炸 (2)量筒内黄绿色气体颜色变浅 量筒内液面上升 (3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4 CHCl3、CCl4 (4)降低Cl2在水中的溶解度，抑制Cl2和水的反应 (5) D
课堂小结：
所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾， 现象： 水位不断上升、内壁有油状物质生成。 说明： 光照条件下，甲烷与氯气发生了反应 反应机理：
H H C H + Cl H Cl
光
H H C Cl + H H Cl
H
H
Cl
光
Cl C H + Cl
H Cl Cl C H + Cl
H C Cl + H Cl H
Cl
三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂）
CHCl3 + Cl2
光
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）
[想一想] (1)能否用甲烷与氯气反应制取纯净的一氯 甲烷？ (2)取代反应与置换反应有何不同之处？
提示：(1)不能。CH4与Cl2的取代反应是逐 步进行的，但四步反应往往同时发生，生 成四种取代产物，而不是第一步反应进行 完后再进行第二步，所以取代产物是混合 物。 (2)置换反应是一种单质与一种化合物反应 生成另一种单质和另一种化合物，主要用 于无机反应，一定是氧化还原反应；取代 反应仅是基团之间的替代，不一定属于氧 化还原反应，且常用于有机反应。
高中化学《天然气的利用 甲烷》课件ppt
取代反应和置换反应的比较
仅含碳和氢两种元素的有机物 称为碳氢化合物，也称为烃。
tàn
qīng
碳氢
tīng
烃
四 烷烃
CH4 甲烷
C2H6
乙烷
C3H8
丙烷
C4H10 丁烷
通式 CnH2n+2
特点：碳原子都以碳碳单键相连，其余的 价键均用于与氢原子结合，达到“饱和”。
1[ 、D]在。下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是
注意:点燃前必
三、化学性质
须验纯,否则会发 生爆炸!
1、甲烷的氧化反应（燃烧）
实验： 甲烷的燃..\甲烷的燃烧.flv烧
现象 ：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。无烟
点燃
CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O
利用此性质，甲烷可作燃料
2、甲烷与氯气的反应 特征反应
实验现象
1.气体颜色逐渐变浅 2.量筒内壁出现油状液滴 3.量筒内出现白雾 4.量筒内液面上升
A．氯气与氢气反应
B．氯气与甲烷反
应
C．次氯酸分解
D．甲烷与氧气反应
2、下列分子中呈正四面体结构的是[A]D
A．甲烷 B．二氯甲烷 C．三氯甲烷
D．四氯化碳
3、物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体，光照后
生A．成物一质氯的甲量烷最多的B是．[二E氯] 甲烷
C．三氯甲
烷
D．四氯化碳代反应:
取代
一氯甲烷(气态)
有机物 分子里的某
些原子或原
二氯甲烷(液态)
子团被其它 原子或原子
团所代替的
三氯甲烷(液态)
反应叫做取 代反应。
四氯甲烷(液态)
思考？
高中化学《天然气的利用 甲烷》优质课PPT课件
气
液
液
氯仿
液 四氯化碳
注意：有机反应复杂，方程式中用“ → ”不用“＝”
天然气的利用 甲烷
[资料卡]比较键能 ，请推测甲烷的性质。
共价键 键能(kJ·mol－1) 共价键
C－H
414
H－H
Cl－Cl
242.7
C－C
N－H
393
Br－Br
键能(kJ·mol－H3Cl
B．CH2Cl2
C．CCl4
D．HCl
甲烷的分子结构稳定，所以通常不与强酸、强碱、溴水、强氧化剂 (如KMnO4)反应，但高于1000℃时才能分解为氢气和炭黑。
甲烷与卤素单质在光照条件能发生取代反应
天然气的利用 甲烷
巩固练习
1. 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( B )
A．HCl
B．CH4
天然气的利用 甲烷
天然气的利用 甲烷
按照人类对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供使用的时间：
石油约40年
天然气约50 年
煤 碳约200年
天然气的利用 甲烷
寻找新能源
可燃冰
千年的希望——可燃冰是天然 气(甲烷等)的水合物，它易燃 烧，外形似冰，被称为“可燃 冰”。我国南海和南极 等地 “可燃冰”储量较大，可满足
甲烷的分子结构稳定，所以通常不与强酸、强碱、溴水、强氧化剂(如KMnO4)反应， 但高于1000℃时也能分解为氢气和炭黑。
CH4 高温 C＋2H2
天然气的利用 甲烷
甲烷的用途
做燃料 合成氨
化工原料
制橡胶 制溶剂
天然气的利用 甲烷
北极海底甲烷外逸
天然气的利用甲烷课件31
光照
光照
光照
动画演示
光照
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
光照
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
光照
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl
光照
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
产物为混合物
CH3Cl、HCl为气态,其余的为液体。
思考：
1、CH4与Cl2反应后产物有几种？ 哪些是有机物？哪种产物最多？
向下列物质的水溶液中滴加硝
酸银溶液，能产生白色沉淀的
是（BE）
A、CH3Cl C、KClO3 E、HCl
B、NaCl D、CCl4
返回
2、下列物质常温下呈气态的是 （A）
A、CH3Cl C、CHCl3
B、CH2Cl2 D、CCl4
②如何检验燃烧产物？ 甲烷在点燃之前要验纯，否则可能发生爆炸。
CH4爆炸极限：5%~15.4%
(2)甲烷不能使酸性高锰酸钾溶 液、溴水 褪色
2、取代反应
集气瓶内黄绿色逐渐消失 现象 瓶壁上有油状液滴生成
集气瓶中液面上升
甲烷与氯气反应
光照
有机化合物分子里的某些原子 或原子团被其它原子或原子团 所取代的反应叫取代反应。
甲烷的结构：正四面体
小结
决定
化学性质
物理性质
无色无味的气体 难溶于水 密度比空气小
稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾褪色
反应
氧化反应 取代反应
分解反应
[课堂练习]
1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构， 而不是正方形的平面结构，理由是（ ）
A. CH3Cl只存在一种结构 B. CH2Cl2只存在一种结构 C. CHCl3只存在一种结构 D. CCl4中四个价键的键角和键长都相等
天然气的利用 甲烷 PPT课件
归纳小结 天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气(瓦斯)的主要成分 A、甲烷的物理性质：无色、无味、难溶于水、密度比 空气小(0.717g/L)的气体---排水法、向下排空气法 B、甲烷的化学性质：氧化反应(可燃性)、取代反应 ①氧化反应：与氧气在点燃条件下反应
②取代反应：与氯气、溴蒸气在光照条件下反应 等四个方程式
[问题6] CO和H2的热化学方程式如下，判断相同条件 下，等体积的甲烷、CO、H2燃烧放出的热量大小？
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-282.6kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1
[实验探究]用灯光照射集气瓶中的甲烷与氯气的混合气 体(体积比为1:4)，实验现象？从中可得出哪些结论？
[问题3]“西气东输”中的气是指什么物质？它主要存
在于哪些物质中？
---甲烷(CH4)
Ａ、甲烷的物理性质：无色、无味、难溶于水、密度比 空气小(0.717g/L)的气体。
Ｂ、甲烷的化学性质---可燃性(氧化反应)、取代反应
[问题4]煤矿的坑道要经常通风换气，工人在进入坑道 时为何不能使用明火？ [问题5] 1g甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水 放出55.6kJ热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式？
实验现象：集气瓶内壁出现油状液滴、集气瓶内水 面逐渐上升、集气瓶内混合气体颜色逐渐变浅；
[问题7] 观察甲烷与氯气反应的动画视频，判断甲烷与 氯气在光照条件下可依次发生哪些反应？有哪些有机 产物？哪种产物最多？
取代反应：有机化合物分子中的某种原子(或原子团) 被另一种原子(或原子团)所取代的反应叫取代反应。
化学必修2
专题3、有机化合物的获得与应用 第一单元 化石燃料与有机化合物
《天然气的利用 甲烷》教学讲稿
《天然气的利用甲烷》教学设计一、设计思想能源是人类社会赖以生存和发展的最重要的物质基础。
煤、石油、天然气等一次能源的应用与更替充分反映了人类的进步与发展。
随着世界经济的发展，人类对能源的总需求不断加大，温室气体与各种有害物质排放激增，导致人类的生存环境加剧恶化。
世界各地的科学家都大努力寻找清洁高效的新型能源来代替传统的化石能源。
本节课以天然气是清洁高效的燃料也是重要的化工原料为主线，让学生认识到天然气的存在、结构、性质与用途，同时要认识到天然气在使用的过程中存在的风险及对环境的影响，培养学生形成良好的环保意识和科学的决策能力。
二、教材分析本单元教学内容的基本要求是在初中的基础上进一步学习与人类生存和发展密切相关的一些有机化合物的重要知识；并不要求去追求知识的系统性和知识迁移。
本节内容是在学生通过初中学习，初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上，进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质（氧化反应，取代反应）等。
教材把STS教育与甲烷的组成、结构、性质与用途的教学有机结合，帮助学生在掌握知识的同时认识到化学在合理利用资源方面所起的作用，以甲烷的结构与性质的关系引导学生初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响，让学生以甲烷作载体进一步从结构的角度去体会有机化学学习的内容和特点。
三、学情分析在初中化学中学生已经接触过甲烷，对甲烷的组成、存在和应用有了一定的了解。
学生已经具备了原子结构、化学键等基础知识，但由于学生没有形成有机物的学习方法，空间想象思维较弱，所以在教学中是通过模型制作培养学生的逻辑思维和空间想象力。
引导学生从结构角度认识机化合物的性质，建立有机物“组成——结构——性质——用途”的认知关系，使学生了解学习和研究有机物的一般方法，形成一定的分析和解决问题的能力。
本课教学内容与生活息息相关，要把所学的知识与生产、生活有机的结合起来，使学生感到既熟悉又有新知识可以学，从而可以激发学生的学习热情。
第一单元 第1课时 天然气的利用 甲烷
2.使学生掌握甲烷的化学性质（通常情况下稳定、取
代反应、氧化反应、高温分解）。
3.使学生理解取代反应的概念。
千年的希望－“可燃冰”
可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧， 外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大， 可燃冰将成为最理想的替代能源。
（2）甲烷的稳定性
水中，溶液均不褪色。
【观察与思考】
【现象】 甲烷气体通入酸性高锰酸钾溶液或溴
常温下，甲烷在性质如何？
【结论】：甲烷与KMnO4溶液不发
生反应（也不与溴水发生反应）。
通常情况下，甲烷性质稳定， 如与强酸、强碱和强氧化剂等一 般不发生化学反应。
高 锰 酸 钾 溶 液 或 溴 水 液
（3）甲烷的取代反应
CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3(CH2)4CH3
CH3 CH3CCH2CH3 CH3 C(CH3)3CH2CH3
CH3CH2CHCH2CH3
或 CH3CH2C(CH3)3 CH3 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3CHCHCH3 CH3 CH3 CH3CH2CH2CH(CH3) 2 CH3CH(CH3)CH(CH3)2 或 CH(CH3) 2CH2CH2CH3 或 CH(CH3)2CH(CH3)2
CH3CH2CH2CH2CH3 CH3(CH2)3CH3
CH3 CH3CCH3
C(CH3)4
CH3CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3CH2CH(CH3)2 或CH(CH3)2CH2CH3 【注意】：第一位（或末位）C上不能连-CH3，第 二位(或倒数第二位)C不能连-CH2CH3，……
高中化学《天然气的利用 甲烷 》课件ppt
观察4个气球在空间的排列，体会甲烷分 子中4个C－H键的空间分布。
二、甲烷分子的结构
科学实验证明：甲烷分子呈正四面体结构，碳原子位于 正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的顶点上。
活动探究二
甲烷能与高锰酸钾溶液反应吗？ 通 常 情 况 ， 甲 烷 性 质 比 较 稳 定 。
CHCl3 + HCl CCl4 + HCl
你了解吗 广泛应用
CH4在一定条件下可 以间接制得甲醇，它 可以单独或与汽油混 合用作发动机燃料。
汽车行业
化工行业
电力行业
陶瓷行业
本课小结
存在 自然界中的存在 (可燃冰、页岩气等)
分子结构 （正四面体）
结构
甲烷
用途
用途与展望 （燃料电池、 有机合成等）
你知道吗 甲烷——页岩气
页 岩 气
岩 石——“人的肌肉” 页岩气——“渗透在肌肉中的血液”
你知道的
自然界中的存在 （天然气、沼气等）
甲烷是一种无色 无味的气体,密度 比空气小，难溶
于水
主要性质 物理性质 化学性质（可燃性）
分子组成 （CH4）
甲甲烷烷 主要用途 （燃料）
温故知新 二、甲烷分子的结构 电子式： 结构式：
专题3 第一单元 化石燃料与有机化合物 天然气的利用 甲烷
一种蛋白质
葡萄糖
我们身边 的有机物 质世界
新闻链接
你了解吗 一、甲烷在自然界的存在
天然气
沼气
煤矿坑道气（瓦斯）
你了解吗
甲烷在自然界的存在
“可燃冰”—未来的替代能源
“谁掌握可燃冰的开采技术，谁就可以执掌21世纪 世界能源之牛耳” ！（足够人类使用一千年）
天然气的利用 甲烷 教案
天然气的利用甲烷教案徐州三十五中学魏景教学目标: 1.认识综合利用化石燃料在充分利用自然资源,防止污染等方面的意义2.掌握甲烷的结构及物理性质、化学性质3.理解甲烷与氯气的反应原理及取代反应的定义4.了解烃、烷烃的概念及烷烃的通式教学重点:甲烷的分子结构、取代反应教学难点:甲烷的取代反应教学方法:实验探究、讨论教学过程幻灯片: 西气东输引入 : 这幅图片是我国目前一项巨大工程的示意图—西气东输,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现了一种新能源—“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质.板书 : 天然气的利用甲烷展示 : 一瓶用排水集气法收集的纯净的甲烷气体(集气瓶倒放)学生活动: 观察并叙述物理性质板书 : 一.甲烷1.物理性质幻灯片: 无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水过渡 : 现在我要点燃这瓶纯净的甲烷气体,并且检验它的燃烧产物,请大家仔细观察实验现象,推断甲烷中含有哪些元素？演示实验: 点燃集气瓶中的甲烷气体,用一个干燥的烧杯罩在火焰上方,然后在集气瓶中加入澄清石灰水学生活动: 观察现象并总结:火焰颜色是蓝色,烧杯壁上有水雾,澄清石灰水变浑浊,说明产物是H2O和CO2 .所以甲烷中一定含有C元素和H元素.讲述 : 经过定量测定,甲烷中确实只有C元素和H元素.请同学们根据幻灯片的题目计算出甲烷的化学式.幻灯片: 已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/l,含碳元素的质量分数是75%,含氢元素25%.利用这些数据怎样确定甲烷的分子式?学生活动: 计算甲烷分子式并叙述计算过程板书: 2.分子组成及结构提问: 为什么一个碳原子只能结合四个氢原子学生回答: 略板书: 甲烷分子式、电子式、结构式设问: 如果甲烷分子中四个氢原子是等效的,一样的,那么甲烷分子可能是什么构型? 学生活动: 讨论并发言:可能是平面正四边形的对称结构,或者是空间对称结构学生活动: 用教师准备的小球和细棍组合甲烷分子模型.教师总结: 甲烷分子是正四面体结构,四个氢原子在正四面体的四个顶点上,碳原子在正四面体的中心.板书: 正四面体结构幻灯片展示: 甲烷分子构型过渡: 物质的结构决定了物质的性质,下面我们就来研究甲烷的化学性质板书: 3.化学性质(1)可燃性: CH4 + 2O2→ CO2 + 2H2O讲解: 有机化学的反应中往往发生副反应,所以在有机化学方程式中用箭号来代替等号设问: 甲烷还能与哪些物质反应呢?演示实验: 将甲烷通入高锰酸钾溶液中(做对比实验)小结: 实验证明,常温下甲烷不能被高锰酸钾溶液氧化,也不能和强酸、强碱、溴水等物质反应.但是在特殊条件下,甲烷能和某些物质反应.演示实验: 在配有双孔橡皮塞的锥形瓶中装满饱和食盐水,两个孔分别装上长玻璃导管和短玻璃导管,将长管浸没在盛有饱和食盐水的烧杯中,先从短管通入4/5体积的氯气,再通入1/5体积的甲烷,将锥形瓶中的饱和食盐水全部排出,打开光源照射锥形瓶.学生活动: 观察现象:液面上升,锥形瓶壁上出现油状液滴,气体颜色变浅讲述: 上述现象说明甲烷和氯气发生了反应幻灯片: 甲烷和氯气的第一步取代反应学生活动: 观察方程式特点,并用分子模型演示反应机理,然后归纳取代反应定义.幻灯片: 取代反应定义启发: 甲烷分子中的四个氢原子是完全一样的,一个氢原子被氯原子取代后,剩下三个氢原子还能不能被取代?学生活动: 写出后三步反应幻灯片: 甲烷与氯气取代的后三步反应讲解: 在常温下,一氯甲烷是气体,其余三种氯代物都是液态,所以在锥形瓶壁上出现了油状液滴,所谓取代就是取而代之,是原子或原子团之间一对一的的交换,所以每一步反应中甲烷分子里的一个氢原子只能被一个氯原子所取代.提问: 请同学们思考一个问题,这四步反应的条件都一样,那么这些反应是如何进行的教师总结: 第一步生成的一氯甲烷会迅速和氯气发生第二步取代反应,所以这四个反应是连续发生的链式反应。
【高中化学】天然气的利用——甲烷PPT课件
化学性质：
观察与思考
甲烷通入酸性高锰酸钾 溶液，溶液不褪色，说 明甲烷在常温下性质如 何？ 通常情况下，甲烷稳 定，如与强酸、强碱和 强氧化剂等一般不发生 化学反应。
高锰酸钾溶 液
观察与思考
甲烷
天然气
以上现象说明甲烷具有什么性质？
1、甲烷的氧化反应 (1)甲烷的燃烧 现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热，无烟
光
Cl
C
Cl + H
Cl
( 四氯甲烷 ) Cl
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳：无色不溶于水密度 比水的液体，常用作有机溶剂、灭火剂
取代反应与置换反应的比较：
取代反应
实例 定义 反应物
CH4+Cl2 光 CH3Cl+HCl
置换反应
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
另一种化合物和另一种单质 生成物 电子转 不一定发生电子转移，因此 一定发生电子的转移 不一定是氧化还原反应 移 反应特 很多反应是可逆反应，副 一般是不可逆反应，用 反应较多，用“→” 连 “==”连接 点 接
CH4
C + 2H2
决定
化学性质
物理性质
无色无味的气体， 极难溶于水， 密度比空气小。
稳定性：甲烷不能使溴水或酸性
高锰酸钾溶液褪色。
氧化反应
反应
取代反应 分解反应
从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷 结构相似的化合物，如：
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
观察 思考
己烷
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
2、甲烷的取代反应
天然气的利用_甲烷ppt课件
CH4（ g ）+ 2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）； 完整版课件 △H=-889.6kJ/mol 10
分子式的确定：
分子式
1、确定摩尔质量
（相对分子质量)
2、确定分子中各原子的物质 的量之比
（各组成原子个数的最简比）
完整版课件
11
一、甲烷的分子结构
-4 +1
1.分子式： CH4 H
电子式： H
结构式： H C H H
HC H
H
完整版课件
12
完整版课件
13
甲烷分子不是平面四边形结构
2.甲烷分子呈正四面体结构
键角： 109°28′ 与金刚石的结构相同
稳定结构
（立体）
但由于有机物的立体结构式书写起来
H－C——C——C－H
| ||
完整版课件
H HH
35
(2)结构简式：
例：
H H HHH
||
| ||
H— C — C — C H—C— H H H H
|
H
省略C—H键 把同一C上的H合并
CH —CH—CH—CH—CH
3
2
2
3
CH 3
省略横线上C—C键 CH3CHCH2CH 2CH 3
比较费事，为方便起见，一般采用平
面的结构式。 完整版课件
14
二、甲烷的物理性质：0.717g/L(标准状况下)
无 色 无 味的气体，密度比空气小 ，
难 溶于水。
收集
排水法
收集
向下排气法
《天然气利用甲烷》课件
甲烷在天然气利用中的重要性
甲烷的利用价值高
甲烷在天然气利用中的地位 不可替代
甲烷是天然气的主要成分
甲烷在天然气利用中的重要 作用
甲烷在天然气利用中的具体应用案例
家庭用气：甲烷是天然气的主要成分，可用于家庭用气，具有高效、清洁、安全等优 点。
工业用气：甲烷也可用于工业用气，如制造化肥、合成氨等化工产品，以及作为工业 燃料。
甲烷的利用途径
天然气利用：作为清洁能源，用于家庭、工业等领域 化工原料：用于生产合成氨、尿素等化工产品 燃料：作为燃料，用于汽车、飞机等交通工具 农业利用：作为肥料，用于农业生产
天然气利用现状 及前景
国内外天然气利用现状
国内天然气利用现状 国外天然气利用现状 国内外天然气利用对比 国内外天然气利用的优缺点
交通用气：甲烷还可用于交通领域，如作为汽车燃料，具有环保、高效、经济等优点。
发电用气：天然气中的甲烷可用于发电，具有高效、环保、安全等优点，是清洁能源 的重要来源之一。
甲烷的开采与运 输技术
甲烷的开采技术
煤层气开采：利用煤层气开采 技术将煤层中的甲烷开采出来
气田开采：利用钻井技术将 天然气从地下开采出来
甲烷的环保问题及应对措施
甲烷的排放：对气候变化的影响 甲烷泄漏：对环境造成的危害 应对措施：减少甲烷排放，加强安全管理 未来展望：推动清洁能源的发展
感谢您的观看
汇报人：
天然气利用前景展望
天然气作为清洁能源的优势
天然气在工业领域的应用前景
天然气在交通领域的应用前景
天然气在电力领域的应用前景
甲烷在天然气利 用中的地位与作 用
甲烷在天然气中的含量及分布特点
甲烷是天然气的主要成分 甲烷的含量因地区而异 甲烷的分布特点与地质条件有关 甲烷的含量对天然气的利用价值有重要影响
天然气的利用-甲烷 (最新)ppt课件
精选ppt
10
用排饱和食盐水法在量筒 中先后收集80mL氯气和 20mL甲烷气体，用灯光照 射瓶中的混合气体，观察 现象。
精选ppt
11
精选ppt
12
精选ppt
13
3、取代反应：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。
CH4 ＋ Cl2 光 CH3Cl ＋ HCl
精选ppt
8
四、甲烷的化学性质
1、稳定性 2、可燃性
现象：淡蓝色火焰，大量放热 注意:
1、有机反应方程式中用“ → ”不用“＝”。
2、点燃甲烷前必精须选pp验t 纯，否则会爆炸。 9
拓展视野
目前，天然气中使用的臭味剂主要为四氢 噻吩（简称THT），该物质对人体无毒无害、 化学性质稳定、燃烧后无残留、不污染环境、 不腐蚀管道，且不会影响天然气的质量，是各 地普遍使用的一种臭味剂。
(2) 若A洗气瓶的质量不变，B洗
气瓶的质量增加，则气体X是
__C_O________。
(3) 若A、B两个洗气瓶的质量都
增加，则气体X可能是
C_H__4或__H_2_,_C_O_或__H_2_,_C。H4或CO,CH4或
H2,CO,CH4
精选ppt
23
精选ppt
24
练一练:
已知1mol甲烷完全燃烧生成CO2气体和 液态水放出的热量为890.3KJ，试写出该反 应的热化学方程式。
专题3：有机化合物的获得与应用
精选ppt
1
可燃冰是天然气（甲烷等）
的水合物，它易燃烧，外形似冰，
千年的希望
被称为“可燃冰”。“可燃冰”
储量较大，可燃冰将成为最理想
—— “可燃冰”替代能源.
第一节天然气的利用 甲烷教学课件
乙烷
丙烷
丁烷
比较以上分子的结构式， 比较以上分子的结构式，分析它们有哪些 共同特点？ 共同特点？
只含碳 元素的有机物叫烃 二、烃 （只含碳、氢元素的有机物叫烃）
1.烷烃 1.烷烃
在烃类化合物中，碳原子之间以单键结合成 在烃类化合物中，碳原子之间以单键结合成 单键 链状， 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 饱和烃， 烷烃。 这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。 特点： 碳碳单键、链状、 ① 特点： 碳碳单键、链状、C原子剩余
专题3 专题 有机化合物的获得与应用
第一单元
化石燃料与有机化合物
一、天然气的利用 甲烷 学习要求
1.认识化石燃料与有机物的关系； 1.认识化石燃料与有机物的关系； 认识化石燃料与有机物的关系 2.了解甲烷的分子结构与性质（取代反应）； 2.了解甲烷的分子结构与性质（取代反应）； 了解甲烷的分子结构与性质 3.以烷烃为例了解同系物的概念， 3.以烷烃为例了解同系物的概念，知道烷烃的分 以烷烃为例了解同系物的概念 子组成及简单命名。 子组成及简单命名。
取代反应与置换反应的比较： 取代反应与置换反应的比较：
取代反应 实例 定义 CH4+Cl2光 CH3Cl+HCl 有机物分子里的某些原子 有机物分子里的某些原子 或原子团被其他 被其他原子或原 或原子团被其他原子或原 子团所代替的反应 所代替的反应。 子团所代替的反应。 一种化合物和一种单质或 化合物（ 化合物（反应物中至少有 一种是有机物） 一种是有机物） 生成两种化合物 置换反应 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 一种单质跟一种化合物 单质跟一种化合物反 一种单质跟一种化合物反 生成另一种化合物 化合物和 应，生成另一种化合物和 另一种单质的反应。 单质的反应 另一种单质的反应。 一种单质和一种化合物 另一种化合物和另一种单质 一般是不可逆反应， 一般是不可逆反应，用 ==”连接 “== 连接
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
很多反应是可逆反应，副 一般是不可逆反应，用
反应较多，用“→” 连 “==”连接
接
重难点探究
探究案 题5 题6 题7
展示小组 讲评小组
第2组（后） 第1组（后）
第5组（后）第6组பைடு நூலகம்后）
第3组（后） 第4组（后）
要求： 1、积极思考，注重理解，大胆质疑 2、自信点评，分析思路，总结归纳
决定
化学性质
二氯甲烷：难溶于水、密度比水大的无色液体
三氯甲烷：又叫氯仿无色不溶于水、密度比水大的
液体，常用作有机溶剂
四氯甲烷：又叫四氯化碳无色不溶于水、密度比水大的 液体，常用作有机溶剂、灭火剂
取代反应与置换反应的比较：
实例 定义
反应物
生成物 电子转
移 反应特
点
取代反应
CH4+Cl2光 CH3Cl+HCl
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。
H
Cl
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,叫取代反应.
CH4 + Cl2 光 CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2 光 CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2 光 CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 光 CCl4 + HCl 一氯甲烷:无色气体
一种化合物和一种单质或 化合物（反应物中至少有 一种是有机物）
一般生成两种化合物
置换反应
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 一种单质跟一种化合物反 应，生成另一种化合物和 另一种单质的反应。
一种单质和一种化合物
另一种化合物和另一种单质
不一定发生电子转移，因此 不一定是氧化还原反应
一定发生电子的转移
·· ··
电子式
H
H ·C· H ··
H
结构式
H HCH
H
球棍摸型
比例模型
空间结构 正四面体
甲烷的性质 物理性质： 甲烷是无色、无味的气体， 密度是0.717g/L（标准状 况），极难溶于水。
化学性质
1.甲烷的稳定性
观察与思考
甲烷通入酸性高锰酸钾溶液，溶液不 褪色，说明甲烷在常温下性质如何？
通常情况下，甲烷稳定，如与
强酸、强碱和强氧化剂等一般不发
高
生化学反应。
锰
酸
钾
溶
液
2.甲烷的燃烧 现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。
CH 4 2O 2 CO 2 2H 2O 注意:甲烷在点燃之前要验纯，否则可能发生爆炸。 CH4爆炸极限：5%～15.4% 动动脑: 你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗？ 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。
无色无味的气体， 物理性质 极难溶于水，
密度比空气小。
稳定性：甲烷不能使溴水 或酸性高锰酸钾溶液褪色。
氧化反应
反应
取代反应
分解反应
归纳小结
第19课 天然气的利用 甲烷
➢掌握甲烷的分子结构,了解甲烷的 物理性质及存在、用途。
➢掌握甲烷的化学性质,认识取代反 应的特点
千年的希望－“可燃冰” 可燃冰是天然气（甲烷等）
的水合物，它易燃烧，外形似冰， 被称为“可燃冰”。“可燃冰” 储量较大，可燃冰将成为最理想 的替代能源。
分子式 CH4
3.甲烷的取代反应
现象：集气瓶内气体黄绿色褪去、有白雾，水 位不断上升、瓶内壁有油状液体生成。
说明： 光照条件下，甲烷与氯气发生了反应
反应机理：
H
H
光
H C H + Cl Cl
H C Cl + H Cl
H
H
H
H
光
Cl C H + Cl Cl
H C Cl + H Cl
H
Cl
Cl
H
Cl C H + Cl Cl 光 Cl C Cl + H Cl