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天然气的利用——甲烷PPT课件 苏教版

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苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件(共13张PPT)

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件(共13张PPT)
在甲烷的爆炸极限内（5%--15.4% ）；煤矿内通风良好， 定期的检查甲烷的含量
俗名
甲烷氯化物的比较 分子式
状态
一氯甲烷 —— CH3Cl 气态
二氯甲烷 ——
CH2Cl2 液态
三氯甲烷 氯仿 CHCl3 液态
四氯甲烷 四氯化碳
CCl4 液态
用 途 局部麻醉剂
溶剂
溶剂、防腐剂 溶剂、灭火剂
取代反应与置换反应的比较
可燃冰为什么能燃烧？？
因为它含有甲烷
一、甲烷的结构
二、甲烷的物理性质
三、甲烷的化学性质： 1、点燃，与氧气反应 2、与氯气反应，取代反应
首先，大家由甲烷的化学式CH4，写出它的电子式 那么它的结构式（这种用短线来表示一对共用电子）呢
它是一种无色无味的气体，难溶于水，可以燃烧。
大家都知道甲烷的化学式是CH4 ，那你能否通过设 计实验来证明它的组成中含有碳和氢两种元素？
有机化合物分子里的某些原子（或原子团）被其他 原子（或原子图）代替的反应叫做取代反应。
乙烷的分子式为C2H6 ,大家可不可以写出乙烷与氯气的 取代反应反应的化学方程式呢？
我国的许多煤矿都是瓦斯煤矿,容易发生瓦斯爆炸事 故,造成人员伤亡和财产损失.请你分析,在什么情况 下容易发生矿井瓦斯爆炸?对此应该采取哪些安全 措施?”
根据同学们的实验我们可以得到： CH4+2O2 点燃 CO2+ 2H2O Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O
观察实验现象，并以小组为单位进行讨论，得出 一些有关实验的信息
（1）色变浅：说明氯气参与了反应，导致混合气 体的黄绿色变浅；
（2）水上升：说明反应后气体体积的减少而使水 位上升；
取代反应

高中化学苏教版必修二 3.1.1 化石燃料与有机化合物 天然气的利用 甲烷 (共29张PPT)

高中化学苏教版必修二 3.1.1 化石燃料与有机化合物 天然气的利用 甲烷 (共29张PPT)

储量较大，可燃冰将成为最理想
－ “可燃冰”替代能源.
甲烷分子的空间结构
经过大量的科学实验证明，甲 烷分子里的一个碳原子和四个氢 原子并不在同一个平面上，而是 形成了一个正四面体的立体结构， 碳原子位于正四面体的中心，而 四个氢原子分别位于正四间构型：正四面体
在通常情况下，甲烷比较稳定，与 、
、
不发强生酸化学反强应碱。 强氧化剂（如酸性KMnO4 溶液）
KMnO4 实验视频
三、甲烷的化学性质
1、甲烷的氧化反应
甲烷点燃现象： 安静燃烧，淡蓝色火焰。
反应方程式： CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
注意
点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生
爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!
结论
1 、说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了 化学反应。 2、试管内液面上升，说明随着反应的进行，气体总 体积在减小,但底部还有气体。 3、试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状 物质，且不溶于水。
2、甲烷的取代反应
CH4 ＋ Cl2 光照 CH3Cl ＋HCl CH3Cl ＋ Cl2 光照 CH2Cl2 ＋ HCl CH2Cl2 ＋ Cl2 光照 CHCl3 ＋ HCl CHCl3 ＋ Cl2 光照 CCl4 ＋ HCl
一种结构
CH4 4Cl2 CCl4 ＋ 4 HCl
一种结构
链接
2、甲烷的取代反应
CH4 ＋ Cl2 光照 CH3Cl （气） ＋HCl CH3Cl ＋ Cl2 光照 CH2Cl2 （液） ＋ HCl CH2Cl2 ＋ Cl2 光照 CHCl3 （液） ＋ HCl CHCl3 ＋ Cl2 光照 CCl4 （液） ＋ HCl

8.1.1天然气的利用 甲烷 课件 高一下学期化学苏教版(2019)必修第二册

8.1.1天然气的利用 甲烷 课件 高一下学期化学苏教版(2019)必修第二册

一、甲烷
取代反应 特点：“有上有下、有进有出”
有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代 的反应。
H H C H Cl Cl
H
一、甲烷
请写出甲烷与氯气的相关化学反应方程式
H
H
H C H+ Cl Cl 光照 H C Cl + H Cl
H
H 一氯甲烷(g)
Cl
Cl
H C H+ Cl Cl光照 H C Cl + H Cl
随堂练习
1．下列叙述错误的是( B ) A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱和强氧化剂都不反应 B．甲烷化学性质稳定，不能被任何氧化剂氧化 C．甲烷与Cl2反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4， 都属于取代反应 D．甲烷的四种有机取代产物中有一种为气态，其余三种为液态， 且都不溶于水
通常情况下， 甲烷性质比较稳定，与高锰酸钾溶液等强氧化剂、强酸、强碱不反应。
甲烷分子中最多几个原子共平面？
一、甲烷
从球棍模型的角度推断甲烷结构 实验证明：组成为CH2Cl2的结构，只有一种结构。
一、甲烷
从球棍模型的角度推断甲烷结构 实验证明：组成为CH2Cl2的结构，只有一种结构。
一、甲烷
一、甲烷
一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的结构有几种？ 因为CH4是一个正四面体结构，C原子处于正四面体的中心，H原子 位于四个角上，位置是等效的。所以，一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲 烷、四氯化碳都是一种。 甲烷的四种氯代烷唯有二氯甲烷只有一种结构能证明甲烷是正四面体。
一、甲烷
甲烷微观结构
小球表示原子， 棍表示共价键
§8.1.1 天然气的利用 甲烷

苏教版高中化学必修二311 天然气的利用 甲烷 课件 共29张

苏教版高中化学必修二311 天然气的利用 甲烷 课件 共29张

有机物分子里的原子 或原子团被其他原子 或原子团所代替 反应物和生成物中不 一定有单质 催,温度,光的影响
不一定有电子的转移
一种单质跟一种化合物 反应,生成另一种单质 和另一种化合物的反应
反应物生成物中一定 有单质
水溶液中置换遵循强制 弱的原则
一定有电子的得失
多数反应可逆
一般为不可逆
小结：
什么叫有机化合物？
甲烷与氯气的反应 实验3 ：
通入Cl 2
通入Cl 2
黑纸
光
甲烷
甲烷
现象： 试管①中气体呈黄绿色
试管②中黄绿色消失，试管壁有油状液体 , 并有少量白雾.
结论： 光照条件下，甲烷与氯气发生了反应
（2）甲烷的取代反应 有机化学重要反应类型之一
H
H
光
H C H + Cl Cl
H C Cl + H Cl
H
区别: 有机化合物
无机化合物
溶解性:难溶于水，易溶于有机溶剂
易溶于水
耐热性:熔点低（40 300℃）
熔点高（? 1000℃）
可燃性:多数可燃 电离性:不导电,非电解质
多数不可燃 易导电,电解质
反应速度慢（需加热、加压、催化剂） 反应速度快
反应复杂（→）
反应简单（=）
一、甲烷的存在
甲烷是 天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气 的主要成分。
什么叫烃？
甲烷的结构（分子式、电子式、结构式、空
间结构） 甲烷的氧化反应
甲烷 化性
燃烧 对强氧化剂的稳定性 与卤素（纯净）的取代反应
①什么是取代反应②反应现象 ③反应原理
知识反馈
? P59 1、2、3、4、5、6
下列分子与甲烷的结构相似吗？它们的结构有什么共同点？

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷的结构和性质 课件(共26张PPT)

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷的结构和性质 课件(共26张PPT)
个化合物的性质，来推知其它同系物的性质，从而 使庞大的有机物体系化和规律化，这是学习有机化 学的基本方法。但是，不同间的事物在考察普遍联 系性的同时，还要认识其发展性和特殊性，这就需 要我们运用辩证唯物主义的世界观和方法论去更全 面、深刻地认识有机化学知识。
如何学好有机化学？
4.抓好联系——好促进知识融会贯通 在有机学习中，除了掌握好各类有机物的性质、
油状液体，试管内有少量白雾，液面上升
思考：①为什么气体颜色会变浅甚至褪去、有油滴 出现？ ②为什么量筒中液面上升？
甲烷与氯气的反应动画模拟
甲烷的结构和性质
4.化学性质
(3)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。
光
CH4+Cl2
CH3Cl + HCl
H
H
10.在标准状况下，5.6L某气态烃的质量为7.5g， 一定体积的该烃充分燃烧后生成二氧化碳13.2g， 同时生成水8.1g。求此烃的分子式。
2.向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白 色沉淀产生的是( B )
A. CH3Cl C. KClO3
B. NaCl D. CCl4
课堂练习
3.下列叙述错误的是( B )
A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂 不起反应
B．甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂 氧化
C．甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、 CHCl3还是CCl4，都属于取代反应
D．甲烷的四种取代物都难溶于水
课堂练习
4.若要使1.0mol CH4完全和Cl2发生取代反应，并生成 相同物质的量的4种取代产物，则需要Cl2的物质的量
为(A )

2024版新教材高中化学专题8第一单元第1课时天然气的利用甲烷pptx课件苏教版必修第二册

2024版新教材高中化学专题8第一单元第1课时天然气的利用甲烷pptx课件苏教版必修第二册
①从反应物的类别上看，取代反应的反应物中至少有一种是有机物。
②从反应形式上看，取代反应可以是一个原子被另一个原子或原子
团所取代，也可以是一个原子团被另一个原子或原子团所取代，总之
“上一下一，取而代之”。
☞学而思
在光照条件下，CH4与Cl2能发生取代反应。使1 mol CH4与Cl2反应，
待反应完全后测得四种有机取代产物的物质的量之比
☞学而思
1．在两支试管中各加入10 mL溴水，再分别加入5 mL正己烷(分子
式为C6H14，结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3)。
(1)把其中一支试管中的混合液在避光处振荡后静置，液体分为两层，
上层是橙红色的溴的己烷溶液，下层是几乎褪成无色的溴水。
①正己烷的密度比水大还是小？
提示：比水小。
实
验
结
论
④高温分解
2CH4
高温
C2H2＋3H2
CH4
高温
C＋2H2
教材延伸 常见的有机溶剂
(1)CH4和CCl4都是正四面体形,CH3Cl、CH2Cl2和CHCl3均为四面体形
但不是正四面体形。
(2)三氯甲烷俗名氯仿，四氯甲烷俗名四氯化碳
常见的有机溶剂
它们均不溶于水，密度均比水的大。
(3)CH2Cl2 只存在一种结构可证明CH4 是正四面体结构。甲烷分子中
和微观结合的视角分析与解决实际问题。(水平2)
等级性要求
通过甲烷与氯气的光照实验、探究取代反应的原理与特点，并能用
化学键的知识分析反应过程，认识取代反应。(水平3)
图说考点
基础知识
技能素养
课堂检测
基础知识
[新知预习]
一、甲烷的结构及性质

高中化学苏教版必修二 3.1.1 化石燃料与有机化合物 天然气的利用 甲烷1(共30张PPT)

高中化学苏教版必修二 3.1.1 化石燃料与有机化合物 天然气的利用 甲烷1(共30张PPT)

火焰呈淡 将烧杯迅速
蓝色
倒转，向烧 杯中注入少
澄清的石 灰水变浑
有CO2生 成
量澄清的石 浊
灰水
实验现象
安静燃烧，淡蓝色火焰，放出大量的热。
反应方程式：CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
有机反应方程式用“→”不用“ ＝”
注意
点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生 爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!
甲烷的分子模型
紫球表示碳原子，蓝球表 示氢原子，短棍表示价键
用紫球和蓝球的体积比来大体 上表示碳原子和氢原子的体积比
三 、甲烷的化学性质
在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱 一般不发生化学反应。
问题： 能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？ 结论： 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
三、甲烷的化学性质
CH4爆炸极限：5%～15.4%
三、甲烷的化学性质
【观察与思考】：用一只量筒作反应容器，用排饱和食盐 水法在集气瓶中先后充入4/5体积的氯气和1/5体积的甲 烷气体，用灯光照射量筒中的混合气体 。 实验中能观察到什么现象？这些现象说明了什么？
实验视频
问题：完成导学案上“观察与思考”中的表格
实验步骤
4、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点燃CO2+2H2O D、CH4+Cl2光CH3Cl+HCl
规律:每有1molH被取代,则有1molCl2参加反 应,同时生成1molHCl(一进一出)
[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试 写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程 式。

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件 (共15张PPT)

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件 (共15张PPT)
—甲烷
01 新 闻 资 讯
02 空 间 结 构
活动一：合作组装模型
橘色球表示氢原子 黑色球表示碳原子 一根小棒表示一对共用电子对
02 空 间 结 构
自然界中一切都倾向于最 小的能量状态，甲烷也不 例外，只有当四个氢原子 均匀分布在碳原子周围时 才能达到能量最小
02 空 间 结 构
活动二：剪纸体会
感受甲烷的结构，并指出C、H原子的位置
ห้องสมุดไป่ตู้
03 科 学 探 究
常温下，甲烷是否就可以 和高锰酸钾反应呢？
常温下，甲烷是否遇到强 酸强碱也不反应呢？
03 科 学 探 究
常温下，甲烷与强氧化剂、强酸、强碱反应探究
操作指南 溶液颜色变化情况
打开输液袋下方开关，缓慢挤压输液袋 KMnO4溶液
滴加酚酞的NaOH溶液
的量最多？
正四面体
？？？？
03 课 外 探 究 光照下，甲烷与氯气的反应探究
信 息 ：氯 气 与 氨 气 反 应 产 生 白 烟 。
课 题 ：如 何 控 制 实 验 因 素 使 产 生 的 白 烟
主要是HCl的作用？
提 示 ：甲 烷 与 氯 气 的 取 代 反 应
受多方面因素影响，比 如温度、光照强度、反 应物用量比例等。
03 科 学 探 究 光照下，甲烷与氯气的反应探究
CH3Cl
气态 微溶于水 汽油抗爆剂
CH2Cl2
液态 不溶于水 制冷剂
CHCl3
液态 不溶于水 也叫氯仿 制取氟利昂
CCl4
液态 不溶于水 有机溶剂
03 科 学 探 究 光照下，甲烷与氯气的反应探究
若用等物质的量的甲烷与氯气在光照条
件下充分反应，所得产物中哪一种物质

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件 (共16张PPT)

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件 (共16张PPT)
甲烷与氯气反应，共得到5种产物，其中：
一 有氯机甲物烷分和子氯里化的氢某是些气态原，子二或氯原甲子烷团、三 氯 被甲其烷他、原和子四或氯原甲子烷团为液所态替。代氯的化反氢应易。溶
于水，其余难溶于水。
①反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应） ②反应物质：纯卤素单质。如甲烷与氯水、溴 水不反应，与氯气、溴蒸气光照条件下发生取代 反应。 ③四个反应是同时进行的，故产物成分并非一 种，而是几种卤代物的混合物。
—甲烷
一、有 机 物
1、定义：大多数含有碳元素的化合物 是有机物。
2、组成元素：
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
3、烃：仅含有碳、氢两种元素的有机 物为碳氢化合物，又称烃。
碳 氢 • 烃，读音ting，碳的声母
和氢的韵母的组合。
烃
下列物质属于烃的是：
C H ①
CH C H ④
CC2H2H4、24、2⑤②
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
课堂小结
1、有机物，烃的概念
2、甲烷的结构: 空间正四面体结构，键角为109°28′
3、甲烷的物理性质： 无色无味的气体，密度小于空气， 极难溶于水
4、甲烷的化学性质： ①氧化反应 ②取代反应
F
练习
1、下列关于甲烷说法正确的是 A、甲烷是平面结构 B、甲烷键角是109°28′ C、甲烷属于离子化合物 D、甲烷可以用向上排空气法收集
（B）
2、下列物质在一定条件下可与CH4 （ A ） 发生化学反应的是
A.氯气 B. 溴水 C.氢气 D.酸性高锰酸钾
3、在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件(共12张PPT)

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件(共12张PPT)

(平面)
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%
(2)、有机反应方程式中用“ → ”不用“＝”；
动动脑:
你能设计一个实验验证CH4燃烧的 产物是什么吗？
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。
观察与思考：
甲烷、氯气
光
饱和食盐水
甲烷甲烷千年的希望可燃冰可燃冰是天然气甲烷等的水合物它易燃烧外形似冰被称为可燃冰
甲烷
甲烷
可燃冰是天然气（甲烷等）的
千年的希望
ห้องสมุดไป่ตู้
水合物，它易燃烧，外形似冰，
被称为“可燃冰”。“可燃冰”
－ “可燃冰” 储量较大，可燃冰将成为最理想
替代能源。
甲烷的存在：
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 80﹪－97﹪)，可燃冰等。
一、甲烷的物理性质：
知识回顾
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
收集
向下排气法
排水法
二、甲烷的分子结构 1.分子式： CH4
电子式：
H HC H
H
结构式： H
HCH H
2.甲烷分子呈正四面体结构 键角：109°28′ （立体）

苏教版高中化学必修二311 天然气的利用 甲烷 课件 共11张

苏教版高中化学必修二311 天然气的利用 甲烷 课件 共11张

? 写出甲烷和溴蒸汽反应的化学反应方程式 ? 两个、三个、四个碳原子最多可以和几个氢原子相连
试拼插出它们的模型
1. 下列反应不属于取代反应的是 ( A ) A. C2H4 + Cl 2 → C 2H4Cl2 B. 2CH 3OH → CH 3-O-CH 3 + H 2O C. C 2H5Cl + H 2O → C 2H5OH + HCl D. CH 4 + 4Cl 2 → CCl 4 + 4HCl
2. 甲烷与氯气以物质的量之比 1:1混合，光照下得到产物 ①CH 3Cl②CH 2Cl2③CHCl 3④CCl 4⑤HCl 其中正确的 是( D ) A. ①⑤ B. ④⑤ C. ①②③ D. ①②③④⑤
反应条件： 光照 反 应 物： 甲烷和纯卤素单质 生 成 物： 四种有机物和HCl的混合物 反应过程： 逐步取代、各步反应 同时进行 定量关系： 1mol Cl 2取代1mol H ，生成1mol HCl
? 甲烷的空间构型 ：正四面体 ? 甲烷的化学性： ? 甲烷分子中的 4个碳氢键 完全等同 ? 化学反应的实质是 旧键的断裂新键的生成 ? 反应物分子沿某方向碰撞才可能反应
NO2 + CO = NO + CO 2
? 反应过程中有哪些产物？ CH 3Cl、 CH 2Cl2、 CHCl 3 、 CCl 4和HCl
取代反应 ：“有上有下”
? 甲烷取代反应 的特点
——CH4
甲烷(CH 4)的结构
? 甲烷中的碳原子以什么样的方式连接氢原子？ ? 试写出甲烷的电子式。
H HCH
H
电子式
H HCH
H 结构式
资料卡片： AXn型分子电子式中的中心原子周围的电 子对间存在 排斥作用！

天然气的利用、甲烷PPT课件 苏教版

天然气的利用、甲烷PPT课件 苏教版

2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3是极性分子还是非极性分子？
极性分子
3、甲烷的受热分解
CH4
高温
C + 2H2
甲烷在隔绝空气并加热到15000C的条件下分解
四、甲烷实验室制法
五、甲烷的利用（P56） 1、制造制冷剂——氟利昂
2、氧化制备甲醇
3、裂解制造炭黑
甲烷的结构：正四面体 决 定 化学性质 物理性质
探究活动：
已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L，含 碳75%，含氢25%。利用这些数据怎样确定甲烷的 分子式？ ①分析法 分子式的确定
②最简式法
（最简式:分子中各原子原子个数比）
一、甲烷的组成与结构
分子式: 电子式： 结构式： CH4
正四面体型
二、甲烷的物理性质
无色无味的气体， 极难溶于水， 密度比空气小（ 0.717g/L（标况）)。 存在:天然气、沼气、坑道气
瓶内有少量白雾产生
Ｈ
有机物分子里的某些原子（或原子团）被其 它原子（或原子团）所取代的反应叫做取代反应
注意：
在常温下，一氯甲烷是气体 二氯甲烷是液体 三氯甲烷是液体（又叫氯仿） 四氯甲烷是液体（又叫四氯化碳） 其中三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。
思考：
1、CH4与Cl2反应后产物有几种？哪些是有机物？哪 种产物最多？ 五种；一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化 碳等4种都是有机物; HCl 最多
小结
无色无味的气体， 极难溶于水， 密度比空气小。
稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾褪色
氧化Байду номын сангаас应
反应
取代反应
分解反应
作业:启东作业本 作业P741-11

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件 (共21张PPT)

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件 (共21张PPT)
甲 烷 (methane)
说说你知道的甲烷(methane)。
甲烷在自然界的存在
沼气 油田气 煤矿坑道气
天然气
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。
我们身边的甲烷(methane) 高效、清洁能源
资料卡片 1mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水放热890 kJ
一起认识甲烷(methane)的结构
•请你写出甲烷的电子式和结构式，指明分子中化学键 类型。
一、甲烷的结构
H
分子式：
-4 +1
CH4
结构式： H C H
H
H
电子式：H C H
H
球棍模型
裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸 板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两 头的小三角，按虚线向内折成如图３－ １所示的正四面体，其顶点分别为甲烷 中４个氢原子的位置，中心是碳原子。
光 二氯甲烷
用最早的麻醉剂。
CH2Cl2＋Cl2
CHCl3＋HC三l 氯甲烷和四氯化
CHCl3＋Cl2
光 三氯甲烷(氯仿)
碳都是(四氯化碳)
溶剂。四氯化碳可 用作灭火剂
归纳与提升
•通现过在学你习对甲甲烷烷，有你了对哪有些机新化的合认物识和? 有机反应 有了哪些新的认识?
资料卡片 CH3Cl，一氯甲烷。 无色气体，沸点－
23.73℃。熔点－97.7℃。
共同学习甲烷新的性质
实验2 ：、取用代排反饱和应食：盐有水机的化方合法物收分集子一中定的比某例些的甲原烷子和
氯气(或，原提子供团光)照被条其件他。原子(或原子团)代替的反应
光
CH4＋Cl2

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件(共21张PPT)

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件(共21张PPT)
1÷1
摩尔质量： 22.4L/molx0.717g/L=16g/mol
分子式：
CH4
随堂练习：
1、在光照条件下,将1molCH4与1molCl2混合充分反应后, 得到的产物是 ( D )
A CH3Cl B CCl4 C CH3Cl D CH3Cl
HCl
HCl
CH2Cl2 CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl
专题3 有机化合物的获得与应用 第一单元
化石燃料与有机化合物
天然气的利用 甲烷
高一化学备课组
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
有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一 种原子(或原子团)所取代的反应叫取代反应。
2、取代反应
光
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）
CH2Cl2 + Cl2 光 CHCl3 + HCl
面 上升 ，试管壁上有油状液滴出现，水槽中还观察
到 白色沉淀
。
甲烷Байду номын сангаас结构：正四面体
小结
决定
化学性质
物理性质
无色无味的气体， 极难溶于水， 密度比空气小。
稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾褪色
反应
氧化反应 取代反应
分解反应
甲烷摩尔质量：22.4L/molx0.717g/L=16g/mol

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用-甲烷 课件 (共22张PPT)

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用-甲烷 课件 (共22张PPT)

（ D）
A、CH3Cl
B、CH2Cl2
C、CCl4
D、HCl
5、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
6、甲烷与氯气的反应属于___取__代____反 应，在反应中，甲烷分子中的_氢____原子被 氯原子__取__代____.
C、三氯甲烷只有一种结构
D、四氯甲烷只有一种结构
三、甲烷的化学性质：
2、甲烷的氧化反应（燃烧） CH 4 2O2 点燃 CO2 2 H 2O
注意: (1)点燃甲烷前必须验纯 （2）有机反应方程式中用“→”不用“＝”， 因为有机反应中常常伴随有副反应的发生。
三、甲烷的化学性质：
通常情况下，甲烷跟强酸、强碱或强氧化剂 等不起反应，说明什么问题？？？
三、甲烷的化学性质：
1、甲烷的取代反应：
取代
一氯甲烷(气态) 二氯甲烷(液态) 三氯甲烷(液态) 四氯甲烷(液态)
三、甲烷的化学性质：
甲烷与Cl2的反应
一氯甲烷 注意： 1、有机化学反应方程式的书写，用 不用等号 2、反应条件：光照 3、对象：气态卤素单质，氯水、溴水不反应
分子式 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
通常情况下甲烷的化学性质比较稳定
小结：
1.什么是烃？
仅含有碳、氢两种元素的有机物.
2.甲烷的分子组成与结构
（分子式、电子式、结构式、空间结构）
甲烷的物理性质
3.甲烷的性质
甲烷的氧化反应（燃烧） 稳定性：不与“三强”反应
与卤素（纯净）的取代反应
2.下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应 的是 （AC ）

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件(共20张PPT)

苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用 甲烷 课件(共20张PPT)

注意
①反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）
②反应物质：与纯卤素气态单质反应；如甲 烷与氯水、溴水不反应。
③甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代， 故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的 混合物。
特点：上一下一、逐级取代
练习感悟
CH4+Cl2
光照
光照 CH3Cl+Cl2
光照 CH2Cl2+Cl2
光照 CHCl3+Cl2
CH3Cl+HCl CH2Cl2+HCl CHCl3+HCl CCl4+ HCl
上述反应的五种产物中_H__C__l__的物质的量
最多。若氯气足量取代的最终的产物是_C__C__l4__。 四种取代产物中__C__C__l4___仍为正四面体。
能力提升
CH2Cl2有几种结构？利用甲烷模型把 其中的两个氢原子被氯原子替代下来仔细 观察有几种结构？
一氯甲烷 （气态）
取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其 他原子或原子团所替代的反应叫取代反应。
CH4 ＋ Cl2 光照
CH3Cl ＋ HCl
一氯甲烷 （气态）
迁移运用
仿照生成一氯甲烷的化学方程式，你能 尝试写出一氯甲烷与氯气进一步发生取代反 应的化学方程式吗？
CH3Cl 一氯甲烷 气体 CH2Cl2 二氯甲烷 液体 CHCl3 三氯甲烷 氯仿 液体 CCl4 四氯甲烷 四氯化碳 液体
甲烷的性质
1.甲烷的物理性质：
无色、无味的气体，密度比空气小 =0.717g/L（标准状况）；极难溶于水。
甲烷的性质
2.甲烷的化学性质：
甲烷
酸性KMnO4溶液 甲烷不能使酸性 KMnO4溶液褪色
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乙烷： H H ||
H－C－C－H || HH
[CH3CH3]
丙烷：
HHH
|||
H－C－C－C－H
|||
H HH
[CH3CH2CH3]
丁烷： H H H H ||||
H－C－C－C－C－H |||| HHHH
[CH3CH2CH2CH3]
异丁烷：
H
|
H--C--H
H
H
|
|
H－C——C——C－H
| ||
第一单元 化石燃料与有机化合物
天然气的利用 甲烷
[引入]
西气东输是我国目前一项巨大工程的 示意图,输送的气体就是天然气,天然气的主 要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的 主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现 了一种新能源—“可燃冰”,实际上是甲烷的 水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类 社会1000年的能源使用.所以,为了合理开 发并利用这些新能源,我们今天要来研究天 然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质。
三氯甲烷的形成
Cl HC
Cl
H + Cl—Cl 光 H
Cl
C Cl + H Cl
Cl (三氯甲烷)
CH2Cl2 + Cl2 光 CHCl3 + HCl
三氯甲烷又叫氯仿：无色不溶于水、密度 比水大的液体，常用作有机溶剂
四氯甲烷的形成
Cl
Cl
Cl C H + Cl—Cl 光 Cl C Cl + H Cl
很多反应是可逆反应，副 一般是不可逆反应，用
反应较多，用“→” 连 “==”连接
接
3、甲烷的分解反应
在隔绝空气的情况下，加热至 15000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。
CH4
C + 2H2
决定
化学性质
无色无味的气体， 物理性质 极难溶于水，
密度比空气小。
稳定性：甲烷不能使溴水或酸性
高锰酸钾溶液褪色。
一种化合物和一种单质或 化合物（反应物中至少有 一种是有机物）
一般生成两种化合物
置换反应
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 一种单质跟一种化合物反 应，生成另一种化合物和 另一种单质的反应。
一种单质和一种化合物
另一种化合物和另一种单质
不一定发生电子转移，因此 不一定是氧化还原反应
一定发生电子的转移
分子式：CH4
16gx25℅ 1g/mol
=4mol
一、甲烷的分子组成与结构
分子式 电子式 结构式
空间结构
H
CH4
·· ··
H CHH····H
HCH H
球棍摸型
比例模型
正四面体
二、甲烷的性质
物理性质：
甲烷是无色、无味的气体， 密度是0.717g/L（标准状 况），极难溶于水。
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。
天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。
化学性质：
观察与思考
甲烷通入酸性高锰酸钾 溶液，溶液不褪色，说 明甲烷在常温下性质如 何？
高锰酸钾溶 液
通常情况下，甲烷稳 定，如与强酸、强碱和
强氧化剂等一般不发生 化学反应。
观察与思考
甲烷
天然气
以上现象说明甲烷具有什么性质？
1、甲烷的氧化反应
(1)甲烷的燃烧 现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热，无烟
2、甲烷的取代反应
一氯甲烷的形成
H
光
+ Cl—Cl
H
C
Cl + H
Cl
H(一氯甲烷)
光
CH4 + Cl2
CH3Cl + HCl
一氯甲烷:无色气体
二氯甲烷的形成
H
H
Cl C H + Cl—Cl 光 Cl C Cl + H Cl
H
H (二氯甲烷)
CH3Cl + Cl2 光 CH2Cl2 + HCl
二氯甲烷：难溶于水、比水重的无色液体
1、定义
在烃的分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成 链状，碳原子剩余的价鍵全部跟氢原子相结合，使每 个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。 这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
2、结构特点
饱和（碳周围有四个原子） 链烃（不是环状）
所有碳原子不在一条直线上,是锯齿形的
有机物的表示方法——结构简式
例：C6H14
△H=-889.6kJ/mol
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振 荡，石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成。
2、甲烷的取代反应
现象：量筒内黄绿色气体褪去，瓶壁上有油状液体， 水面上升，且水溶液呈酸性。
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
Cl
Cl (四氯甲烷)
CHCl3 + Cl2 光 CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳：无色不溶于水密度 比水的液体，常用作有机溶剂、灭火剂
取代反应与置换反应的比较：
实例 定义
反应物
生成物 电子转
移 反应特
点
取代反应
CH4+Cl2光 CH3Cl+HCl
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。
一、甲烷的分子组成与结构结构
[交流与讨论1]
已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L，含碳 75%，含氢25%。利用这些数据怎样确定甲烷的 分子式？
[解题过程] 摩尔质量：22.4L/molx0.717g/L=16g/mol
1mol该烃中C的物质的量:
16gx75℅ 12g/mol
=1mol
1mol该烃中H的物质的量:
H H HHH
||
| ||
H— C — C — C — C— C—H
||
| ||
H H—C— H H H H
省略C—H键
|
H CH3-CH-CH2-CH2-CH3
把同一C上的H合并
CH3
省略横线上C—C键 CH3CHபைடு நூலகம்H2CH2CH3
CH3
或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3
它们对应的结构式和结构简式：
氧化反应
反应
取代反应
分解反应
从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷 结构相似的化合物，如：
乙烷
丁烷
丙烷
戊烷
观察
思考
己烷
以上分子结构有什么特点？
1、均由碳、氢两种元素组成
2、碳原子之间均以单键结合
三、烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为
碳氢化合物，也称为烃
t an
q ing
C碳 氢H
tīng
烃
烷烃
C 4 H 2 O 2 点 C 燃 2 2 O H 2 O
注 甲烷在点燃之前要验纯，否则可 意 能发生爆炸。CH4爆炸极限：5%~15.4%
(2)甲烷不能使酸性的高锰酸钾溶液和溴水褪色
动动脑:
你能设计一个实验验证CH4燃烧的 产物是什么吗？
CH4（ g ）+ 2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）；