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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。

高中化学甲烷课件(22张PPT)

高中化学甲烷课件(22张PPT)

三氯甲烷又叫氯仿 (有机溶剂)光Biblioteka CHCl3 + Cl2
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳(有机溶剂、灭火剂)
二、甲烷的性质
有机物分子里的某些原子或原 子团被其它原子或原子团所替
代的反应叫做取代反应。
试一试:你能写出甲烷与溴蒸气发生取代 反应的化学方程式吗?
二、甲烷的性质
甲烷与溴蒸气反应的化学方程式:
SiC等虽含有碳元素,其性质跟无机物很相似 ,把它们归为无机物。
一、有机化合物
2.有机物的组成元素
有机物除了含碳外,一般还含 H、O、N、S、P、卤素等元 素。
我们把只含碳、氢元素 的有机物叫烃。甲烷是 最简单的有机化合物。
二、甲烷的性质
1、物理性质
无色、无味的气体 =0.717g/L 极难溶于水 俗名:沼气、坑气,是天然气 的主要成分(80-97%)
甲烷不能使酸性高 锰酸钾褪色。 同理:甲烷也不能使 氯水、溴水等褪色
二、甲烷的性质
在特定条件下甲烷能与某些物质发生 化学反应,如可以燃烧和发生取代反应等。
(1)氧化反应:
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
现象:安静燃烧,淡蓝 色火焰
注意:点燃甲烷与空气或氧气的混合气体可能 会立即发生爆炸。因此,点燃甲烷之前必须 验纯!!
CH4+Br2 光照 CH3Br+HBr
光照
CH3Br+Br2
CH2Br2+HBr
光照
CH2Br2+Br2
CHBr3+HBr
光照
CHBr3+Br2
CBr4+HBr
二、甲烷的性质

高中化学《甲烷》课件_新人教版必修2

高中化学《甲烷》课件_新人教版必修2

结构式:
H
H
C H
H
(平面)
[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?
利用取代反应筛选我们的假设
1)式量相同,结构不同的有机物具有不同的沸点。 2)甲烷和氯气反应后,测得式量为50.5的产物 只有唯一的沸点: -27.73oC。 3)甲烷和氯气反应后,测得式量为85的产物 只有唯一的沸点: 39.75 C。 这样的事实 我们猜测的那些结构中,哪些符 请你们尝试用两个 氯 原子代替两 个氢 告诉我们什 合这样的实验事实呢? 原子看看刚才猜测的两种甲烷哪种结构 么?
探究甲烷能否被酸性高锰酸钾溶液氧化?
结论:甲烷不能使高锰酸钾褪色
甲烷性质稳定不与酸 性高锰酸钾溶液或者 是溴水等强氧化剂反 应,也不与强酸,强 碱反应
2、取代反应
取代反应(特征反应)
科学探究
你从实验中得到哪些信息? 从所得的实验信息中你能得到哪些 启示
取代反应
注意:装置要放在光亮的地
现象:
CCl4+HCl
产物为混合物
讨论: 取代反应与置换反应的区别
取代反应 适用于有机反应 置换反应 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、 在水溶液中进行的置换反应遵 光照等外界条件影响较大 循金属或非金属的活动顺序
o
符合二氯甲烷只有一种?
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。键角109。28,
但由于有机物的立体结构 式书写起来比较费事,为方便 起见,一般采用平面的结构解 式来表示。

甲烷(公开课)

甲烷(公开课)

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。

人教版高中化学必修2第三章第一节甲烷精美课件

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Cl
Cl

Cl C H + Cl Cl
Cl C Cl + H Cl
Cl
Cl
四氯甲烷 (液体、四氯化碳)
你能仿照写出甲烷与溴蒸气依次反应的方程式吗?
取代反应与置换反应
定义
举例
反应 物 生成 物 电子 转移 反应 特点
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
新课导入
人类是如何发现甲烷的?
西周
十八世纪
意大利 物理学 家伏特
道尔顿
“象曰:‘泽中有火 。’”这里的“泽” 就是沼泽。“火井” 是我国古代人们给天 然气井的形象命名。
用木棒搅动淤泥,让冒出的气泡通入 倒转过来并充满水的瓶子中收集,点 燃该气体,火焰呈青蓝色,燃烧较慢 ,不同于氢气的燃烧。
甲烷是天然气,沼气,油田气和煤矿的坑道气的主要成分
H
H
二氯甲烷 (液体) 你能写出二氯甲烷进一步与氯气反应依次生成三氯 甲烷和四氯甲烷的方程式吗?
甲烷的化学性质
取代反应 有机物分子中某些原子或原子团被其它 原子或原子团所代替的反应
Cl
Cl

Cl C H + Cl Cl
Cl C Cl + H Cl
H
H
三氯甲烷 (液体)
甲烷的化学性质
取代反应 有机物分子中某些原子或原子团被其它 原子或原子团所代替的反应
2
3 取代反应 在光照条件下与氯气、溴蒸气等卤素单质反应
认识烷烃
4 同分异构现象 同分
异构,分子中原 子排列形式
化合物分子式相同而结构不同的现象,叫做同分异构 现象。具有相同分子式不同结构的化合物互称为同分 异构体。

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)
第12页/共18页
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。

甲烷公开课ppt课件

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它是谁?
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
你了解吗
甲烷在自然界的存在
天然气 煤矿坑道气
沼气 油田气
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
本课小结
存在
化学性质
甲烷
分子结构
重要用途
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
活动探究一
甲烷的分子结构
一、按课本P60要求动手做出甲烷分子模型 二、请用实物搭建你猜想的甲烷的空间构型,
分享交流 结合制作的模型,谈谈你的想法!
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
SiC等虽含有碳元素,其性质跟无机物很相似, 把它们归为无机物。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2.有机物的组成元素
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素

甲烷:课件六(21张PPT)

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课后思考及探究
1.设计一个简单实验证明甲烷与氯气发生了取代反应。 2.上网查询资料完成下表:
化学式
名称(俗名) 溶解性 常温状态
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
CCl4
用途
1摩尔甲烷在光照的情况下最多可以与 几摩尔氯气发生取代反应? 4mol
若要制得等物质的量的4种卤代产物, 需氯气多少摩尔?
2.5mol
1、 12 C
6 14 6
C
2、白磷、红磷
3、
H H | | H-C-Cl 、Cl-C-Cl | | Cl H
返回
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( D ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl
返回
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 B、NaCl C、KClO3 D、CCl4 E、HCl
返回
3.甲烷的受热分解
指出:同分异构体分子量一定相同,分子量相 同的物质不一定是同分异构体 如:C2H5OH (乙醇)与HCOOH(甲酸) “五同”:同分异构、同系物、同位素、 同素异形体、同种物质
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体 四种概念的比较
概 念 同位素 内 涵 比较对象 原子 单质 实 例 氕、氘、氚 O2、 O3


(ting)
根据结构不同,烃又可分为:
烷烃 wá n 烯烃 xī 炔烃 quē 芳香烃
最简单的烷烃 ——甲烷
火星雾气—甲烷
可燃冰—甲烷
西气(甲烷)东输 管道施工现场
沼气(甲烷)的制取和利用
甲烷
一、甲烷的物理性质与存在:

高二化学甲烷公开课课件

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讨论与交流
写出甲烷燃烧的化学方 程式,并从断键、成键的 角度分析以上反应原理。
讨论与交流
NH3在一定条件下能分 解,结合NH3的热稳定性 和元素周期律,请你们来 分析甲烷受热是否能分解 呢?为什么?
合理猜测
甲烷和氧气能发生氧化 反应,那么甲烷与氯气混 合在一起你认为能发生反 应吗?你猜测的依据是什 么?
资料二:我国新疆、四川等西部地 区有丰富的天然气资源,目前已输 送到我国东部地区。这项具有划时 代意义的“西气东输”工程已于 2003年10月完工。我国西部丰富的 天然气资源在国家经济建设中将发 挥更大的作用。
简单实验设计
请您设计一个简单的实 验来证明集气瓶中的甲烷 是由碳、氢元素组成的。
甲烷的组成和结构
甲烷的组成和结构
在标准状况下,4.48L甲烷与 氧气混合,通入电炉中完全燃烧 后,高氯酸镁[Mg(ClO4)2]增重 7.2g,碱石灰增重8.8g,试确定 甲烷的分子式,并写出它的电子 式和结构式。
A.容器内原子总数不变 B.容器中分子总数不变 C.容器内压强不变 D.它们发生了取代反应
课堂练习四
可燃冰蕴藏在地球高纬度的永久冻土 带或深海海底100━300m的地下。可燃冰 是甲烷在低温高压条件下吸入水分子而 形成的结晶体。其燃烧时二氧化碳的排 放少,因此,天然可燃冰是一种理想的 清洁能源。已知可燃冰的密度是1g/cm3, 可燃冰中n(H2O):n(CH4)=6.7:1,求:每 立方米可燃冰中能释放甲烷气体的体积 (标准状况)。
石油和天然气的两倍以上,可 满足人类未来1000年的能源 需求。
南海丰富的油气和可燃冰资 源,对我国未来能源供应越来 越重要,海南省地处南海,受 权管辖南海,海南将成为我国 未来能源供应的重要接替区。

人教版高中化学必修二课件:3.1 甲烷(共9张PPT)

人教版高中化学必修二课件:3.1 甲烷(共9张PPT)

C组:
环丙烷
H-C=C-H H H
H-C=C-C-H H H H H-C=C-H 丙炔 丁炔

H-C=C-C-H
乙烯
丙烯

讨论:通过对比找出A组物质在结构上有别于其他几组的特点
二、烷烃
1、 烷烃概念: 共价单键 ,链状,饱和 2、烷烃通式: CnH2n+2(n≥1) 3、烷烃命名: 叫“某烷” 4、同系物:结构相似,在分子组成上相差 一个或若干个 -CH2- 原子团的物质互相称 为同系物
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 2、书写方法: 碳链缩短法
定义
举例
1 1
同 位 素
同素 异形 体 同 系 物
质子数相同,中子数不同 的同一元素的不同原子 同一种元素组成的 不同单质 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
H H H 12 13 14 C 6C 6C 6
5、烷烃的物理性质递变
结构相似 的分子随 相对分子 质量的逐 渐增大范 德华力逐 渐增大。
逐 气 液 固 渐 升 高
什么原因?
逐 渐 增 大
6、烷烃的化学性质 (与甲烷相似) ①可燃性 ②取代反应。
7、同分异构现象和同分异构体
1、概念: 支链越多,沸点越低 化合物具有相同的分子式,但具有 不同结构的现象,叫做同分异构现象。
2 1 3 1
O2和O3
金刚石与石墨
甲烷和乙烷
同分 分子式相同,结构不同的 异构 体 化合物
正丁烷和异丁烷
小结
1. 烷烃? 4.烷烃的通性?
5.同分异构体?
练习:
第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物—甲烷
(第二课时)
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有机化合物
——关于有机物你知多少 1.有机物是含碳元素的一类化合物,除碳的氧化物、 碳酸、碳酸盐、碳化物 等。 2.有机化合物除含碳元素外,还可能含有氢、氧、氮、 氯、磷和硫等元素。
3.已知的有机化合物近8000万种,而无机物目前差不多为数十万种
4.大部分有机物通常情况下都可以燃烧,但不是绝对
学会分析有机物
关Hale Waihona Puke 甲烷结构:正四面体结构
甲烷 (CH4)
性质
物性:无色,无味气体,难溶于水,密度小于水
化性
燃烧: CH4 + 3O2 = CO2 + 2H2O 淡蓝色火焰
取代反应: CH4 + Cl2 → CH3Cl +HCl CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 +HCl CH2Cl2+ Cl2 → CHCl3 +HCl CHCl3+ Cl2 → CCl4 +HCl
例1:1 mol 甲烷和1 mol 氯气光照下反应,产物有几种?
例2:1 mol 甲烷和一定量的氯气光照下反应,若生成相同 物质的量的四种有机物,则反应消耗了多少氯气?
算一算
实验探究
1.液面上升 2.有油状物生成 3.溶液成酸性
1.气体发生反应 2.有不溶于水的生成 3.有HCl生成
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