探究甲烷的性质和用途

甲烷的用途和危害

类别：科技实践活动

学科：化学

学段：九年级

姓名：王令娟

老师：熊伟

学校：新疆额敏县第九师168团中学

探究计划安排

根据初三对化学的初步学习，我们对化学知识有了进一步的了解。为了丰富我们的科技实践活动，于是我们对甲烷做出了一系列的探究。

我们的科技实践活动制定方案制定如下：

1、请求化学老师帮我们制取甲烷气体并用排水法收集甲烷气体作为实验材料，学生

则在老师的帮助下查看资料。

2、在实验中帮助我们解决实践活动当中碰到的难题和困惑，严格组织，合理安排避

免危险发生。

3、通过实验归纳总结出甲烷的性质。

4、以学习生活中和社会生活中相关的内容为主，结合现实，着重于培养观察力和对

知识的探索能力、综合分析能力、突出活动的实践性。

5、然后根据甲烷性质寻找出甲烷在生活中的用途。

6、对活动情况做好记录，得出结论，小组中认真讨论、交流实验中的注意事项然后

写出结论，研究一段时间后再写出总结报告。

7、以探索性、研究性学习为主要方式，培养创新精神、实践能力，在此次实践活动

中体现对所学知识的综合运用。

8、总结实验探究得到的结论，写出自己的小论文作为汇报。

实验报告单

【实验目的】：1、探究甲烷的性质

2、甲烷在生活中的用途

3、有机物燃烧后的产物

【实验猜想】：我们做饭用的天然气它的主要成分就是甲烷，所以我猜想甲烷具有可燃性。

【设计实验】：一、实验用品

试管、火柴、导气管、烧杯、澄清石灰水、酒精灯

二、实验原理CH

4+2O

2

====CO

2

+2H

2

O

三、操作步骤

四、实验反思

1、点燃甲烷气体前一定要验纯。

2、实验中要注意安全。

五、甲烷的用途

1、在我国农村甲烷气体可作生活燃料。它不仅改善农村环境，卫生状况还可以提高肥效以及发展农业生产。

2、可燃冰（甲烷水合物）能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。

3、天然气的主要成分是甲烷。

六、甲烷知识拓展：

1、甲烷在工业上的应用

高温甲烷在合成氨方面也有重要作用，采用甲烷化工艺，净化微量CO和CO

及与

2

传统工艺进行比较，此工艺具有能耗低，操作简单，无污染，具有良好济效果等优点。

除了高温甲烷可以应用在工业上，低温甲烷同样可以作为催化剂在石油化工方面发挥作用。

低温催化剂较高温催化剂性能，反应空速大低时间短、蒸汽消耗量大幅降低，并且安全性能好。

2、甲烷探测仪的开发利用

甲烷检测仪广泛用于煤矿、石油、化工、冶炼等行业中可燃易爆气体的检测是一种工矿环境安全的检测仪器。

这类探测仪具有稳定性好、灵敏度高、响应速度快、使用寿命长等优点。

甲烷的用途和危害

新疆额敏县第九师168团中学王令娟

任何事物都有两面性，甲烷也不例外。因此甲烷可以作为一种清洁燃料来改善我们的生活环境，但是如果甲烷利用不当就会造成温室效应等危害。对于甲烷的开发，我国在相关的领域也有其重要发现。所以让我们从脚下出发来初步认识甲烷吧！

一甲烷的介绍

，是最简单的烃，由一个碳和四个氢原子构成的，甲烷分子的结甲烷，化学式CH

4

构为正四面体结构，四个键的键长相同键角相等。甲烷在自然界的分布很广，甲烷是最简单的有机物，它是天然气，沼气，坑气等的主要成分，俗称瓦斯。也是含碳量最小（含氢量最大）的烃，也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。在标准状态下甲烷是一无色无味气体。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气其实就是甲烷。

甲烷主要是作为燃料，如天然气和煤气，广泛应用于民用和工业中。作为化工原

料，可以用来生产乙炔、氢气、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氢氰酸等

二甲烷的性质

甲烷是一种无色无味的气体，它的熔点是-182.5℃、沸点-161.5℃。在常温常压下，溶解度为0.03，它的分子结构为正四面体形非极性分子。它有一个特殊性质，就是极难溶于水。

一般情况下，甲烷是比较稳定的，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。但是在特定条件下，甲烷也会发生某些反应。

三甲烷的用途

甲烷是一种很重要的燃料，是天然气的主要成分，约占87%，在现代能源领域占有重要地位。在标准压力的室温环境中，甲烷无色、无味；家用天然气的特殊味道，是为了安全而添加的人工气味，通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大气压力的环境中，甲烷的沸点是?161 °C。空气中的瓦斯含量只要超过5%～15%就十分易燃。液化的甲烷不会燃烧，除非在高压的环境中（通常是4～5大气压力）。在中国国家标准规定中，甲烷气瓶为棕色，白字。

甲烷高温分解可得炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等；氯仿和CCl

4都是重要的溶剂。甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷用作热水器、燃气炉热值测试标准燃料。生产可燃气体报警器的标准气，校正气。还可用作太阳能电池，非晶硅膜气相化学沉积的碳源。以及甲烷用作医药化工合成

的生产原料。

除作燃料外,大量的甲烷还可用于合成氨、尿素和炭黑,还可用于生产甲醇、氢、乙炔、乙烯、甲醛、二硫化碳、硝基甲烷、氢氰酸等。甲烷氯化可得一、二、三氯甲烷及四氯化碳。

四 甲烷的危害

甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离，可致窒息死亡，皮肤接触液化的甲烷，可致冻伤。 大气中造成温室效应的温室气体主要有二氧化碳、水蒸气、甲烷、一氧化碳、臭氧等。在这些温室气体中, 二氧化碳、甲烷和氯氟碳化合物( CFCs) 是作用最强的三种气体。

五 甲烷的开发与利用

垃圾填埋气的主要成分为CH 4、CO 2等气体，可严重污染大气、地下水和生态环境，

并对全球气候变暖产生一定的影响；同时填埋气也是一种清洁可再生能源和资源，回收和利用垃圾填埋气可实现环境、安全、能源、资源、经济多重效益。目前，垃圾填埋气的利用主要为甲烷利用。

沼气的主要成分是甲烷，依靠沼气发酵微生物来生产，其过程大致可分为水解、产酸、产甲烷等阶段。沼气发酵微生物是一个统称， 可将其中的菌群按照作用机理分为不产甲烷菌和产甲烷菌两大类。