《3.1.1 《化石燃料与有机化合物 甲烷》 课件(苏教版必修2)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《3.1.1 《化石燃料与有机化合物 甲烷》 课件(苏教版必修2)(40页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第一单元 化石燃料与有机化合物,专题3 有机化合物的获得与应用,你知道吗?,1、你了解有哪些化石燃料?它们的组成和成分是怎样的?,2、化石燃料对我们的生活和生产产生了哪些重要的影响?,3、你了解我国的化石燃料的资源状况吗?,化石燃料:,煤,石油,天然气,: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),: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,:主要为甲烷,是最简单的有机化合物,我国的化石燃料资源状况,2003年中国煤、石油和天然气的探明可采储量分别占世界总量的11.6%,2.1%和1.0%,由于产量高达世界总量的33.5%、
2、4.6%和1.3%,储采比仅为69,19.1和53.4,大大低于世界平均储采比192、41和67.1。这其中石油资源短缺尤显严重。2004年,我国原油进口1.23亿吨,同比增长34.8%,对外依赖度高达41.3%,成品油进口3788万吨,同比增长34.1%。预计到2020年,石油对外依赖度将达到60%以上。这将严重影响我国的可持续发展,必须尽快寻求石油替代能源,发展多元车用燃料,以降低石油的对外依赖程度,缓解石油供应安全。,拓展视野: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然气,通过管道东输到长江三角洲,最终到达
3、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”。,化石燃料-石油,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”。“可燃冰”储量较大,可燃冰将成为最理想替代能源。,千年的希望可燃冰,可燃冰的分布,天然气的利用 甲烷 3:24,一、天然气的利用 甲烷,第一单元 化石燃料与有机化合物,甲烷俗称沼气,是在隔绝空气情况下,主要由植物残体分解而成的。,1、形成:,自然界的存在:天然气、沼气、坑气,一、天然气的利用 甲烷,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中碳、氢元素的
4、质量比、原子数比和分子式?,2、组成和结构:,你会算吗?,一、天然气的利用 甲烷,确定有机物分子式的基本步骤:,密度或相对密度,摩尔质量,各元素含量元素摩尔质量,1mol有机物中各元素的物质的量,分子式,一、天然气的利用 甲烷,2、组成和结构:,写出甲烷分子的电子式,说明它的分子结构特点。,你会写和说明吗?,一、天然气的利用 甲烷,2、组成和结构:,甲烷的电子式、 结构式,一、天然气的利用 甲烷,2、组成和结构:,甲烷的球棍模型和比例模型,一、天然气的利用 甲烷,2、组成和结构:,甲烷的球棍模型和比例模型,一、天然气的利用 甲烷,2、组成和结构:,甲烷的分子结构特点:,你会写和说明吗?,正四面
5、体,碳原子位于正四面体的体心,共价键的键角为10928,4个共价键是等效的。,一、天然气的利用 甲烷,2、组成和结构:,(1)无色、无味的气体(2)难溶于水(3)标准状况下,密度:0.717g/L,3、物理性质:,一、天然气的利用 甲烷,一般情况下,性质稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂等不起反应。,4、化学性质:,一、天然气的利用 甲烷,(1)燃烧,CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=889.6 kJ/mol,4、化学性质:,一、天然气的利用 甲烷,火焰为淡蓝色火焰;点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸。,(2)取代反应,4、化学性质:,现象:瓶壁上有 状 生成。 量筒内液面
6、 。,上升,甲烷取代反应的模拟实验,(2)取代反应,4、化学性质:,(2)取代反应,4、化学性质:,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,叫做取代反应。,(2)取代反应,4、化学性质:,一、天然气的利用 甲烷,取代反应与置换反应有何区别?,(2)取代反应,4、化学性质:,一、天然气的利用 甲烷,交流与讨论,1、甲烷与氯气的取代反应中有几种产物?2、哪一种产物最多?3、1mol甲烷能与多少mol氯气完全反应?生成多少molHCl?4、能不能得到纯净的一氯甲烷?,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)
7、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。,(2)取代反应,4、化学性质:,(化工原料、化工产品、天然气、沼气应用),5、甲烷的利用:,一、天然气的利用 甲烷,仅由碳、氢两种元素组成的化合物,称为烃。,例:C3H8 C2H4 C2H2 C4H10等,一、天然气的利用 甲烷,6、烃:,比较以上分子的结构式,分析它们有哪些共同特点?,乙烷,丙烷,丁烷,比较以上分子的结构式,分析它们有哪些共同特点?,(1)分子通式:CnH2n+2(n1),(2)名称:按分子中碳原子数目依次称为:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷,碳原子超过10个的,直接用碳原子
8、数称为某烷。(普通命名法),一、天然气的利用 甲烷,7、烷烃:碳原子都以碳碳单键相连成链状,其余的价键均用于与氢原子结合,达到“饱和”的一系列化合物。,一、天然气的利用 甲烷,8、同系物:,结构相似、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。,同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较,质子数相同,中子数或质量数不同的原子,原子,氕、氚,同一元素形成的不同单质,单质,O2、O3,结构相似,组成上差一个或n个CH2,化合物,C2H6、C4H10,相同分子式,不同结构的化合物,化合物,CH3(CH2)3CH3、C(CH3)4,练习:,1、在光照条件下,将体积相同的CH4、Cl2
9、(常温常压)混合,得到的混合物中物质的量最多的是 。,2、1mol CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应,待反应完成后,若甲烷的四种取代产物物质的量相等,则消耗Cl2的物质的量为 mol。,HCl,2.5,3、如果空气中混入甲烷的体积达到总体积的5%10%这个范围,点火时就会爆炸。当甲烷与氧气恰好完全反应时,产生最强的爆炸,此时甲烷所占的体积分数是( ) A.2.5% B.7.5% C.9.5% D.10%,4、将CH4加热到1000以上(隔绝空气),然后通入水蒸气,则混合气体中不可能存在的气体是( )A.CO B.H2 C.CO2 D.O2,D,C,5、下列不属于烃的是( )A、C6H6 B、C8H10 C、C2H4O D、C4H10,6、完全燃烧一定量的甲烷,其燃烧产物通过浓硫酸,再通过碱石灰,使装有碱石灰的玻璃管增重8.8g则原来的甲烷在标准状况下的体积为( )A、4.48L B、2.24L C、1.12L D、0.56L,C,A,B,