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目录
• 甲烷基本概念与性质 • 甲烷制备方法与工艺流程 • 甲烷燃烧反应与能量转换原理 • 甲烷储存运输技术发展现状与挑战 • 甲烷在工业生产和生活中应用案例 • 实验操作注意事项与安全防护措施
01
甲烷基本概念与性质
甲烷定义及分子式
甲烷定义
最简单的有机化合物,由碳和氢 元素组成。
燃烧反应方程式及条件
甲烷燃烧反应方程式
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
燃烧条件
需要足够的氧气供应和一定的点燃温度。
能量转换原理及效率分析
能量转换原理
甲烷燃烧时,化学能转化为热能和光 能。
效率分析
燃烧效率受氧气供应、燃烧温度、燃 烧室设计等因素影响,高效燃烧技术 可提高能量转换效率。
环保性能评估及排放标准
与卤素单质发生取代反应,生成卤代 烃。
甲烷在自然界中存在形式
天然气
甲烷是天然气的主要成分,广泛存在于地下 岩石储层中。
沼气
在沼泽地带、污水沟、动物粪便等环境中, 由微生物发酵产生。
煤层气
赋存在煤层中的甲烷,以吸附状态存在于煤 基质颗粒表面。
重要性及应用领域
能源领域
作为燃料,广泛应用于 民用、工业、交通等领
Байду номын сангаас域。
化工原料
用于生产合成氨、甲醇 、甲醛等化工产品。
温室气体
甲烷是一种重要的温室 气体,对全球气候变化
有重要影响。
其他应用
用作制冷剂、发泡剂等 。
02
甲烷制备方法与工艺流程
天然气分离法
01
02
03
天然气成分及性质
天然气主要由甲烷组成, 同时含有少量乙烷、丙烷 等烃类以及硫化氢、二氧 化碳等非烃类成分。

甲烷(公开课)

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2.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.
光照
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
一氯甲烷
H 光照
H C H + Cl—Cl
H
2.取代反应

CH4 + Cl2
CH3Cl + HCl
一氯甲烷(无色气体)
CH3Cl + Cl2 光 CH2Cl2 + HCl
二氯甲烷(难溶于水的无色液体)
(2)淡蓝色火焰,放出大量热
(3)点燃甲烷和空气,可能会发生爆炸(空气中 爆炸极限5% ~15%) ,因此,在点燃甲烷之前,必须 进行的操作是检验纯度。
科学探究对比 实验现象颜色氯气的 黄绿色 逐渐变

液面 内壁
试管内 试管壁 液面上 是出现 升 ,出 油状小 现白雾 液滴
甲烷和氯气在光照条件下发生了反应,且生产了 氯化氢和一种油状的物质
第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物 ——甲烷
第一课时
一、甲烷的结构
分子式: CH4
H 电子式: H C H
H
结构简式: CH4
空间构型:
H 结构式: H C H
H
空间构型:
键角 109°28′
经过科学实验证明甲烷分子的结构是
正四面体结构,碳原子位于正四面体 的中心,4个氢原子分别位于正四面体 的4个顶点上。其中,4个C-H键的长 度和强度相同,夹角相等。
球棍模型 比例模型
天然气:
天然气的主要成分是甲烷,天然气 是当今世界上最重要的气体化石燃料。
我国是最早利用天然气的国家。
甲烷在自然界的存在 沼气
甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所 产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空 气的情况下,由植物残体经过微生物发酵的作用 而生成的。

甲烷公开课讲课PPT课件

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第15页/共18页
3、下列反应属于取代反应的是( D )
A、CH4 高温 C+ 2H2 B、2HI +Cl2 == 2HCl +I2 C、CH4 + 2O2 高温 CO2 + 2H2O D、C2H6 + Cl2 光 C2H5Cl + HCl
第16页/共18页
4、在光照条件下,将等物质的量的甲 烷和氯气混合充分反应后,得到产物的 物质的量最多的是( D )
A、CH3Cl C、CCl4
B、CHCl3 D、HCl
第17页/共18页
感谢您的观看。
第18页/共18页
一氯甲烷(气态)
二氯甲烷(气态)
三氯甲烷(液态)
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四氯甲烷(液态)
• 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叫取代反应。
特征: 上一下一,取而代之
第13页/共18页
小结
总体:性质较稳定
甲烷化学 性质
一定条件下
燃烧反应 取代反应
第14页/共18页
2、下列关于甲烷的性质叙述不正确的 是( D ) A、甲烷是一种无色、无味的气体 B、甲烷的密度比空气的密度小 C、甲烷极难溶于水 D、甲烷性质稳定,不和其他物质反应
二、甲烷的物理性质:
无色、无味、气体、 密度比空气小、ρ=0.717g/L(标准状况) 极难溶于水
第8页/共18页
三、甲烷的化学性质:
1、性质稳定: 与酸性KMNO4不反应 与强酸、强碱也不反应。
第9页/共18页
(2)甲烷的氧化反应(燃烧)
CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O
实验现象:安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰,若 在火焰上方罩一干燥烧杯,烧杯内壁 变模糊,有水珠产生,直立,加少量 石灰水变浑浊。

公开课甲烷(第一课时)

公开课甲烷(第一课时)
2)、取代反应是一个分步的连锁反应,一旦启动各 个反应就同时进行,是平行反应。
3)、此反应中,每有1molH被取代,则有1molCl2 参
加反应,生成1molHCl,即1molH~ 1molCl2~ 1molHCl。
取代反应与置换反应的比较:
取代反应
置换反应
可 与 化 合 物 发 生 取 反应物、生成物中一
(1)、甲烷的氧化反应
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
通常状况下,1molCH4 在空气中完全燃烧,放
出890KJ热量。
甲烷在空气中的体积分 数为5%~15.4%时,遇 火花会发生爆炸。
点燃前必须验纯!
甲烷

科学探究
对比实验 颜 色 液 面 内 壁 管 内 光照试管 逐渐变浅 上升 有油状液滴 有白雾 避光试管 无明显变化 无明显变化 无明显变化 无明显变化
人教版必修2第三章第一节
最简单的有机化合物——甲烷
(第一课时)
L/O/G/O
有机物
什么叫有机物?它有哪些组成元素? 1、定义:含有碳元素的化合物为有机物。 2、组成元素:
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
有机物
其中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
稳定性
2、甲烷的性质 甲烷的氧化反应(燃烧)
与卤素(纯净)的取代反应 3、甲烷的用途:
(1)做燃料 ; (2)制取氯仿、四氯化碳、氢气和炭黑; (3)作其他有机化工原料。
课堂演练
1.下列气体的主要成分不是甲烷的是( A)、D
A. 空气 B. 沼气 C. 天燃气 D. 水煤气 E. 坑气

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医疗领域
甲烷在医疗领域可用于麻醉和消毒 ,还可作为某些药物的合成原料。
甲烷的未来发展
04
甲烷的开发与利用前景
甲烷作为清洁能源
随着全球对环境保护的重视,甲烷作为一种清洁能源,具有高效 、低污染的特性,未来将有更大的开发和应用空间。
甲烷在工业领域的应用
在化工、制药、冶金等工业领域,甲烷作为一种重要的原料和燃料 ,其需求量将进一步增加。
甲烷的储存与运输技术
随着技术的进步,甲烷的储存和运输将更加便捷和安全,为甲烷的 开发和利用提供了更好的条件。
甲烷在新能源领域的发展
甲烷作为天然气替代能源
01
随着天然气的短缺和价格上涨,甲烷作为天然气的替代能源,
将有更广泛的应用。
甲烷在沼气发电领域的应用
02
Hale Waihona Puke 利用沼气发电是一种可再生能源利用方式,而甲烷是沼气的主
甲烷课件
目 录
• 甲烷的简介 • 甲烷与全球变暖 • 甲烷的应用 • 甲烷的未来发展
甲烷的简介
01
甲烷的物理性质
甲烷是一种无色、无 味的气体,分子式为 CH4。
甲烷的相对分子质量 为16,密度比空气小 。
甲烷的沸点为161°C,熔点为182°C。
甲烷的化学性质
甲烷是一种非极性分子,不溶 于水,可溶于有机溶剂。
要成分,因此其在沼气发电领域的应用前景广阔。
甲烷在燃料电池领域的应用
03
燃料电池是一种高效、环保的能源利用方式,而甲烷作为燃料
电池的一种重要燃料,其应用将进一步扩大。
甲烷在科技领域的发展
甲烷的检测与监测技术
随着科技的发展,对甲烷的检测和监测将更加准确和实时,有助于更好地了解甲烷的分布 和变化情况。

最简单的有机物甲烷完整PPT课件

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最简单的有机物甲烷完整PPT课件contents•甲烷概述•甲烷的制备与合成目录•甲烷的物理化学性质•甲烷的应用领域•甲烷的环境影响与安全防护甲烷概述01甲烷是最简单的有机物,化学式为CH4,由一个碳原子和四个氢原子组成。

定义物理性质化学性质甲烷是无色、无味、易燃的气体,密度比空气小,难溶于水。

甲烷具有可燃性,能在空气中燃烧产生二氧化碳和水;同时,甲烷也具有稳定性,不易被氧化。

030201定义与性质甲烷分子呈正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。

分子结构甲烷分子中碳氢键的键能较高,使得甲烷具有较高的热稳定性和化学稳定性。

键能由于碳原子和氢原子的电负性相差不大,因此甲烷分子是非极性的。

极性结构特点甲烷是天然气的主要成分,广泛存在于地下岩石和沉积物中。

天然气在沼泽、湖泊等水域环境中,有机物在缺氧条件下分解产生沼气,其中甲烷是主要成分之一。

沼气一些微生物和植物体内也能产生甲烷,如反刍动物的瘤胃中的微生物可以发酵产生甲烷。

生物体内甲烷在自然界中的存在甲烷的制备与合成02净化与分离去除天然气中的杂质,如硫化氢、二氧化碳等,得到纯净的甲烷。

天然气田开采通过钻井技术,从地下天然气田中提取甲烷。

液化与运输将甲烷液化,便于储存和运输。

天然气的提取实验室制备方法醋酸钠与碱石灰反应在实验室中,常用醋酸钠与碱石灰共热来制备甲烷。

反应原理醋酸钠与碱石灰反应生成碳酸钠和甲烷。

实验步骤将醋酸钠与碱石灰混合均匀,放入试管中加热,收集生成的气体。

甲烷化反应反应原料反应条件工艺流程工业合成方法01020304在高温高压下,使碳与氢气发生甲烷化反应,生成甲烷。

主要使用煤、焦炭或生物质等含碳原料。

需要在高温(约700-900℃)和高压(约20-70 MPa )下进行。

原料气化→ 气体净化→ 甲烷化反应→ 产品分离与纯化。

甲烷的物理化学性质03物理性质无色、无味、难溶于水的气体密度比空气小熔沸点低,易液化03取代反应甲烷在光照条件下能与卤素单质发生取代反应,生成卤代烃和卤化氢。

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CH4
C2H4
4
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
5
甲烷在自然界的主要存在 沼气 油田气 煤矿坑道气 天然气
沼气
油田气
煤矿坑道气
天然气
6
7
西气东输工程建设示意图
8
可燃冰:深藏于陆地冻土和海底, 其储量足够人类使用1000年
9
“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” !
H
+ H Cl
反应方程式:
CH4+Cl2
光照 CH3Cl+HCl
气态,微溶于水,可作致冷剂、 汽油抗爆剂、在医药上作麻醉剂
20
H Cl C H
H
+ Cl Cl 键断裂
H 光 Cl C Cl
H
+ H Cl
反应方程式: CH3Cl+Cl2
液态,不溶于水,可作制冷 剂
光照 CH2Cl2+HCl
21
Cl Cl C H
10
11
一 、甲烷
1、结构 分子式:
电子式: H
-4 +1 CH4
结构式:
H
H
C
H
H
HC
H
H
[思考]上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳原 子为中心,四个氢原子为顶点的平面正方形?
实践活动:P60
12
立体结构:
以碳原子为中心, 四个氢原子为顶点的 正四面体。键角:109゚28' 四个C-H键的产长度和强度,性质完全相同, 四个氢原子完全等效。
25
取代反应与置换反应的区别 取代反应 适用于有机反应
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光照
光照
CH3Cl + HCl CH2Cl2+HCl CHCl3 + HCl CCl4+ HCl
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + Cl2
光照 光照
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。
(3) 、甲烷的分解反应
甲烷常温时很稳定,但在高温时可分解; CH4
现象 :
集气瓶内黄绿色气体颜色变浅 集气瓶内壁出现油状液体
解释: 甲烷与氯气反应
生成的有机物不溶于水 生成的HCl吸收水蒸气 形成酸雾 生成的HCl溶于水容器 内压强减小
集气瓶中有少量白雾
集气瓶内液面上升
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
CH4 + Cl2
第三章
有机化合物
舟曲中学 2018年5月24日星期四
衣服中含有纤维
米饭中含有淀粉
知识回顾 1、有机物的定义: 大多数含碳元素的化合物
(除CO、CO2、H2CO3 及其盐 )
2、组成元素:
碳、氢、氧、氮、磷、硫、卤素等
(tīng)
烃: 只含碳、氢两种元素的有机物,
称碳氢化合物。
烃字的由来:
火 +
t àn

qīng
=

(tīng)
西起新疆轮南,东至上海,全长 4000多公里……
河南郑州煤电集团公司大平矿特大瓦 斯爆炸事故死亡147人失踪1 人
可燃冰
禽畜粪便厌氧处理及全烧沼气发电 工程
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷的组成和结构 1、分子式:
电子式: 结构式:
CH4
2、甲烷分子的立体结构:
取代 反应, 4、甲烷与氯气的反应属于________ 氢 原子被氯原 在反应中,甲烷分子中的_____ 取代 子________.
小结:
1、甲烷物理性质 总体: 性质较稳定
2、甲烷化学性质 燃烧反应 取代反应
一定条件下
受热分解
以碳原子为中心, 四个氢原子 为顶点的正四面体。
二、物理性质: 无 色 无 味的 气 体,密度 比空气小 , 收集 极难 溶于水。
收集 排水法 向下排气法
俗名:沼气、坑气,是天然气的主要成分
三、化学性质:
通常情况下,甲烷稳定。与强酸、强碱和强 氧化剂等一般不发生反应。
(1)氧化反应:
现象 :
产生淡蓝色火焰 烧杯内壁有水珠
澄清石灰水变浑浊解释:源自含有碳、氢元素 有水生成 有CO2生成
CH4+2O2
点燃
CO2+2H2O
点燃前必须 验纯!!
(2)甲烷的取代反应
通过排饱和食盐水的方法先收集半集 气瓶的氯气,用铁架台固定好。然后向其 中通入甲烷气体,观察现象。再将装有混 合气体的集气瓶置于紫外灯光下照射,观 察比较集气瓶中的物质有何变化?
高温
C+2H2
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。
四、甲烷的用途
①做气体燃料。 ②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 油漆等。 ③甲烷热分解的产物氢气是合成氨的重 要原料
反馈练习:
1、下列物质中属于有机物的是:( C )
A、二氧化碳 铵
B、碳酸钙 C、蔗糖 D、碳酸氢
2、在光照条件下,将等物质的量的CH4和Cl2充分 反应后,得到的产物的物质的量最多的是( D ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl
3、在下列反应中,光照对反应几乎没有影 响的是( C ) A、氯气与氢气反应 B、氯气与甲烷反应 C、氧气与甲烷反应 D、次氯酸的分解
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