苏教版天然气的利用 甲烷优质课件PPT
合集下载
相关主题
- 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)。
－ “可燃冰” 储量较大，可燃冰将成为最理想
替代能源。
2021/02/01
10
可燃冰的分布
2021/02/01
11
1、已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g/L ， 含碳75%，含氢25%。请同学们利用这些数据 推出甲烷中的碳、氢元素的质量比、原子数比 和分子式。
2、甲烷分子的电子式，说明它的分子结构特点。
通常情况下，甲烷比较稳定。
与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应。
2021/02/01
20
2、通常情况下，甲烷稳定。一般不与强 酸、强碱和强氧化剂等发生化学反应。
3、甲烷的分解反应 甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解；
甲烷的高温分解反应方程式：
CH4 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
4、甲烷是最简单的烃，也是最简单的有机物，也是含 氢量（25%）最大的有机物。
5、甲烷广泛存在于自然界中，天然气、沼气、油田气 和煤矿坑道气（瓦斯气）的主要成分都是甲烷。
2021/02/01
（深海可燃冰）
6
科学视野：我国的石油与天然气资源
阅读教材。
（1）我国的石油资源；
（2）我国的原油需求；
（3）“西气东输”就是将新疆等中西部地区的天
13
一、甲烷的分子结构
-4 +1
1.分子式： CH4 H
电子式： H
HC H
结构式： H C H
（平面?） H 非极性分子
H 2021/02/01
14
2021/02/01
15
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
★ 一般把含碳元素的化合物称为有机化 合物，简称为有机物。
★ 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。
2021/02/01
3
2、有机物的结构特点：
（1）在有机物中，碳均呈四价。
体，熔点低； (4)有机物所参与的反应比较复杂，常伴有副反应，
且一般速率较慢； (5)有机物种类繁多。
2021/02/01
5
说 1、有机物种类繁多，现已达2000多万种，而且 每年仍以近百万种的速率不断增加。
明 2、有机物组成的元素：主要是C、H、O，还 有N、S、X、P等。
3、仅由C、H两种元素组成的有机物，称为碳氢化合物， 也称为烃。(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等)
2021/02/01
1
化石燃料：
煤 :有机物和无机物组成的复杂混合物， 含C(主)，H和O(次)，S、P、N(少)
石油 :组成元素主要为C、H，含少量 S、O、N等元素；组成物质主要 是各种液态碳氢化合物
天然气 :主要为甲烷 是最简单的有机化合物
2021/02/01
2
有机物简介
1. 什么叫有机物？有机物有什么特点?
四氯甲烷(四
氯化碳)
24
CH4 ＋ Cl2 光照 CH3Cl ＋ HCl CH3Cl ＋ Cl2 光照 CH2Cl2＋HCl CH2Cl2 ＋ Cl2 光照 CHCl3 ＋ HCl
CHCl3 ＋ Cl2 光照 CCl4＋ HCl
2021/02/01
25
常温下，一氯甲烷(CH3Cl)是气体，其它三种 是液体，三氯甲烷(CHCl3)和四氯甲烷(CCl4)是工 业上重要的溶剂，四氯甲烷(CCl4)还是一种效率较 高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。
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 少量澄清石灰水震荡，石灰水变混浊， 证明有二氧化碳生成。
2021/02/01
19
把甲烷气体分别通入酸性
KMnO4溶液与溴水中，观察现 象。
结论：甲烷与KMnO4溶液不发 生反应，也不与溴水发生反应。
17
三、甲烷的化学性质
1、可燃性
因其含碳量低，其火焰为
淡蓝色火焰。
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
注意:
1、点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。
(思考：什么时候甲烷会爆炸最强烈?)
CH4爆炸极限：5%~15.4%
2021/02/201、有机反应方程式中用“ → ”不用“＝”18 ；
请 讨 论:
你能设计一个实验验证CH4燃烧的 产物是什么吗？
然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上
海的一项巨大工程。天然气是高效、低耗、污染
小的清洁能源。它还是一种重要的化工原料。
（4）“可燃冰”。
2021/02/01
7
2021/02/01
8
2021/02/01
9
可燃冰是天然气（甲烷等）的
千年的希望
水合物，它易燃烧，外形似冰，
被称为“可燃冰”。“可燃冰”
（2） 碳原子可与其他原子形成共价键，碳原子
间也可相互成键；
（3）碳碳之间可形成单键，也可形成双键或三
键；
（4）碳碳之间可形成长长的碳链，也可形成碳
环。
所以含碳元素化合物种类繁多。
（5）有机物分子之间一般以分子间作用力形成
的分子晶体，所以熔沸点比较低。
2021/02/01
4
3. 有机物的性质特点 (1)多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂； (2)多数有机物受热易分解，易燃烧； (3)多数有机物是非电解质，不易导电，为分子晶
3、甲烷完全燃烧的生成物是什么？写出甲烷燃 烧的热化学方程式。
CH4（ g ）+ 2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）；
2021/02/01
△H=-889.6kJ/mol 12
分子式的确定：
分子式
摩尔质量
（相对分子质量)
2021/02/01
分子中各原子的物质的量之比
（各组成原子个数的最简比）
墨、油漆等。 2021/02/01
21
4、取代反应
2021/02/01
22
4、取代反应
甲烷与氯气反应： 现象：瓶壁上有 油 状 液滴 生成。
量筒内液面 上升 。
定义：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。
2021/02/01
23
2021/02/01
一氯甲烷
源自文库二氯甲烷
三氯甲烷(氯 仿)
比较费事，为方便起见，一般采用平
面的结构式。
2021/02/01
16
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
甲烷在自然界中的存
在：池沼的底部(沼 气)，油田气和煤矿
坑道(坑气、瓦斯)，
天然气(一般含CH4
802﹪021/－02/091 7﹪)。
替代能源。
2021/02/01
10
可燃冰的分布
2021/02/01
11
1、已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g/L ， 含碳75%，含氢25%。请同学们利用这些数据 推出甲烷中的碳、氢元素的质量比、原子数比 和分子式。
2、甲烷分子的电子式，说明它的分子结构特点。
通常情况下，甲烷比较稳定。
与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应。
2021/02/01
20
2、通常情况下，甲烷稳定。一般不与强 酸、强碱和强氧化剂等发生化学反应。
3、甲烷的分解反应 甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解；
甲烷的高温分解反应方程式：
CH4 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
4、甲烷是最简单的烃，也是最简单的有机物，也是含 氢量（25%）最大的有机物。
5、甲烷广泛存在于自然界中，天然气、沼气、油田气 和煤矿坑道气（瓦斯气）的主要成分都是甲烷。
2021/02/01
（深海可燃冰）
6
科学视野：我国的石油与天然气资源
阅读教材。
（1）我国的石油资源；
（2）我国的原油需求；
（3）“西气东输”就是将新疆等中西部地区的天
13
一、甲烷的分子结构
-4 +1
1.分子式： CH4 H
电子式： H
HC H
结构式： H C H
（平面?） H 非极性分子
H 2021/02/01
14
2021/02/01
15
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
★ 一般把含碳元素的化合物称为有机化 合物，简称为有机物。
★ 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。
2021/02/01
3
2、有机物的结构特点：
（1）在有机物中，碳均呈四价。
体，熔点低； (4)有机物所参与的反应比较复杂，常伴有副反应，
且一般速率较慢； (5)有机物种类繁多。
2021/02/01
5
说 1、有机物种类繁多，现已达2000多万种，而且 每年仍以近百万种的速率不断增加。
明 2、有机物组成的元素：主要是C、H、O，还 有N、S、X、P等。
3、仅由C、H两种元素组成的有机物，称为碳氢化合物， 也称为烃。(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等)
2021/02/01
1
化石燃料：
煤 :有机物和无机物组成的复杂混合物， 含C(主)，H和O(次)，S、P、N(少)
石油 :组成元素主要为C、H，含少量 S、O、N等元素；组成物质主要 是各种液态碳氢化合物
天然气 :主要为甲烷 是最简单的有机化合物
2021/02/01
2
有机物简介
1. 什么叫有机物？有机物有什么特点?
四氯甲烷(四
氯化碳)
24
CH4 ＋ Cl2 光照 CH3Cl ＋ HCl CH3Cl ＋ Cl2 光照 CH2Cl2＋HCl CH2Cl2 ＋ Cl2 光照 CHCl3 ＋ HCl
CHCl3 ＋ Cl2 光照 CCl4＋ HCl
2021/02/01
25
常温下，一氯甲烷(CH3Cl)是气体，其它三种 是液体，三氯甲烷(CHCl3)和四氯甲烷(CCl4)是工 业上重要的溶剂，四氯甲烷(CCl4)还是一种效率较 高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。
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 少量澄清石灰水震荡，石灰水变混浊， 证明有二氧化碳生成。
2021/02/01
19
把甲烷气体分别通入酸性
KMnO4溶液与溴水中，观察现 象。
结论：甲烷与KMnO4溶液不发 生反应，也不与溴水发生反应。
17
三、甲烷的化学性质
1、可燃性
因其含碳量低，其火焰为
淡蓝色火焰。
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
注意:
1、点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。
(思考：什么时候甲烷会爆炸最强烈?)
CH4爆炸极限：5%~15.4%
2021/02/201、有机反应方程式中用“ → ”不用“＝”18 ；
请 讨 论:
你能设计一个实验验证CH4燃烧的 产物是什么吗？
然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上
海的一项巨大工程。天然气是高效、低耗、污染
小的清洁能源。它还是一种重要的化工原料。
（4）“可燃冰”。
2021/02/01
7
2021/02/01
8
2021/02/01
9
可燃冰是天然气（甲烷等）的
千年的希望
水合物，它易燃烧，外形似冰，
被称为“可燃冰”。“可燃冰”
（2） 碳原子可与其他原子形成共价键，碳原子
间也可相互成键；
（3）碳碳之间可形成单键，也可形成双键或三
键；
（4）碳碳之间可形成长长的碳链，也可形成碳
环。
所以含碳元素化合物种类繁多。
（5）有机物分子之间一般以分子间作用力形成
的分子晶体，所以熔沸点比较低。
2021/02/01
4
3. 有机物的性质特点 (1)多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂； (2)多数有机物受热易分解，易燃烧； (3)多数有机物是非电解质，不易导电，为分子晶
3、甲烷完全燃烧的生成物是什么？写出甲烷燃 烧的热化学方程式。
CH4（ g ）+ 2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）；
2021/02/01
△H=-889.6kJ/mol 12
分子式的确定：
分子式
摩尔质量
（相对分子质量)
2021/02/01
分子中各原子的物质的量之比
（各组成原子个数的最简比）
墨、油漆等。 2021/02/01
21
4、取代反应
2021/02/01
22
4、取代反应
甲烷与氯气反应： 现象：瓶壁上有 油 状 液滴 生成。
量筒内液面 上升 。
定义：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。
2021/02/01
23
2021/02/01
一氯甲烷
源自文库二氯甲烷
三氯甲烷(氯 仿)
比较费事，为方便起见，一般采用平
面的结构式。
2021/02/01
16
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
甲烷在自然界中的存
在：池沼的底部(沼 气)，油田气和煤矿
坑道(坑气、瓦斯)，
天然气(一般含CH4
802﹪021/－02/091 7﹪)。