高中生物课件-甲烷

甲烷化学性质的实验探究
结论 2.CH4能与氯气发生取代反应
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
3.CH4的氧化反应 （甲烷在空气中 燃烧）
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
4.CH4受热分解
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甲烷的用途
作为燃料 1. 天然气类 2. 80%液化甲烷和20%柴油混合作燃料
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甲烷的用途
橡胶工业原料
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甲烷分子的结构
所含原子的结构示意图及电子式
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甲烷分子的结构
在甲烷分子中 C、H原子不能 单独存在,只能 通过形成共用 电子对而结成 分子。
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甲烷分子的组成和结构
C、H原子不能独立存在,只有形成共用电子对
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甲烷的分子组成及结构
分子式
CH4
电子式
结构式
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甲烷的分子组成及结构
经实验测定，甲烷分子结构上的对称性非常 明显；甲烷的C-H键键长相等，两个键之间 的夹角是109°28′。 据此探讨甲烷分子可能的空间构型。
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甲烷分子可能的空间构型
(1)平面正方形
(2)正四棱锥
(3)正四面体
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甲烷结构特点
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甲烷分子的正四面体结构
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键能413kJ/mol 对称面
甲烷结构特点
正四面体 比较稳定 非极性分子
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甲烷分子的正四面体结构
甲烷分子中最 多有几个氢原 子与碳原子共 面？
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甲烷化学性质的实验探究
探究(一)：甲烷能否被高锰酸钾氧化？
1. 制造颜料、油墨、油漆；
2. 制炭黑、硝基甲烷、各种氯代甲烷；
3. 用于制造乙烯、氢气或合成氨以及作有机合 成的原料气等。
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甲烷一氯取代机理模拟
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甲烷的四氯取代历程模拟
CH4的取代反应
CH4+Cl2 光 CH3Cl+HCl
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甲烷取代反应化学方程式
H 光
H C H + Cl Cl
H
H C Cl + H Cl
有机化合物
1
烃
什么是烃？
有机物 仅含碳、氢
下列物质哪些是属于烃类
H2S
C2H2
CH3Cl C2H5OH CH4
H2 金刚石 CH3COOH CO2 C2H4
2
最简单的烃
甲烷
Байду номын сангаас
甲烷的分子组成
实验测得甲烷在标准状况下密度为 0.717g/L，含碳75%，含氢25%， 请确定其分子组成。
甲烷的分子式为CH4
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自然界中甲烷的产生
甲烷是在缺氧环境中由产甲烷细菌或生物体腐败产生的
植物残体 隔绝空气 甲烷
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甲烷的存在
天然气（地下深处） 沼气（池沼底部） 坑气（煤矿坑道）
主要成分均为甲 烷。体积分数约 为80%～97%
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甲烷的性质
颜色
无色
气味
无味
密度
0.717g/L（小于空气）
溶解性 极难溶于水
可燃性 容易燃烧
(2) CH 3Cl Cl2 光CH 2Cl2 HCl
(二氯甲烷)
(3) CH 2Cl2 Cl2 光CHCl3 HCl (三氯甲烷)
(4) CHCl3 Cl2 光CCl4 HCl (四氯甲烷)
二氯甲烷有无同分异构体？
从上面的平面图来看，二 氯甲烷有同分异构体！
从下面的立体图来 看，二氯甲烷没有 同分异构体！
H
H
H 光
H C H + Cl Cl
H
H C Cl + H Cl
Cl
Cl
H 光
Cl C H + Cl Cl
H
Cl C Cl + H Cl
Cl
Cl
Cl 光
Cl C H + Cl Cl
Cl
Cl
Cl C Cl + H Cl
Cl
甲烷取代反应化学方程式
(1) CH 4 Cl2 光CH 3Cl HCl
(一氯甲烷)
植物残体 隔绝空气 甲烷
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甲烷的存在
垃圾填埋中隔绝空气产生大量气体，50%为甲烷
一系列的管子插入 填埋的垃圾里收集气体
收集起来的甲烷易燃气体 被燃烧再排放到空气中
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甲烷化学性质的实验探究
探究(二)：甲烷能否与溴水反应？
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甲烷化学性质的实验探究
探究(三)：甲烷能否与氯气反应？
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甲烷化学性质的实验探究
探究(三)：甲烷能否与氯气反应？
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甲烷化学性质的实验探究
结论： 1.一般情况下，甲烷性质稳定，很难与
高锰酸钾或溴水反应。
通入高锰酸钾溶液
通入溴水
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甲烷的存在
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甲烷的存在
沼气
池沼底部
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坑气
注射井
甲烷的存在
产品出口井
地下煤矿坑道
• 二氧化碳从煤炭缝注射入，使甲烷与CO 混合气体压出
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天然气
甲烷的存在
甲烷产生于地下深处
水(隔绝空气) 地下深处 海洋中有机物分解
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O2 稻田
甲烷的存在
CH4
蒸发
扩散
CH4 CO2 CH4 土壤中有机物分解