天然气的利用----甲烷复习过程

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1、天然气的利用-甲烷ppt探讨探讨有机物的概念有机物的概念思考思考思考思考1 1：你能说出那些有机物吗？：你能说出那些有机物吗？：你能说出那些有机物吗？：你能说出那些有机物吗？甲烷（甲烷（甲烷（甲烷（CHCH4 4）、酒精（）、酒精（）、酒精（）、酒精（CHCH3 3CHCH2 2OHOH）、蔗糖（）、蔗糖（）、蔗糖（）、蔗糖（C C1212HH2222OO1111）、）、）、）、醋酸（醋酸（醋酸（醋酸（CHCH3 3COOHCOOH）、四氯化碳（）、四氯化碳（）、四氯化碳（）、四氯化碳（CClCCl4 4）、葡萄糖（）、葡萄糖（）、葡萄糖（）、葡萄糖（C C6 6HH1212OO6 6）思考思

2、考思考思考2 2：观察上述有机物的分子组成，你发现有哪些共同点？：观察上述有机物的分子组成，你发现有哪些共同点？：观察上述有机物的分子组成，你发现有哪些共同点？：观察上述有机物的分子组成，你发现有哪些共同点？都含碳元素都含碳元素都含碳元素都含碳元素有机物：绝大多数有机物：绝大多数含碳含碳元素的化合物。元素的化合物。组成元素：组成元素：组成元素：组成元素：C C 、 H H、O O （主要元素）（主要元素）（主要元素）（主要元素） N N、P P、S S、X(X=FX(X=F、ClCl、BrBr、I) I)等。等。等。等。有机物种类繁多的原因：有机物种类繁多的原因：一个碳原子可以形成一个碳原子可

3、以形成四个共用电子对四个共用电子对，如，如CCl4,CH4等。等。碳原子间可通过碳原子间可通过单键、双键、叁键单键、双键、叁键相结合。相结合。碳原子间可结合形成碳原子间可结合形成碳链和碳环碳链和碳环。分子式相同，分子结构也可能不同，即分子式相同，分子结构也可能不同，即同分同分异构现象异构现象。有机物的性质：有机物的性质：绝大数有机物是绝大数有机物是非电解质非电解质绝大多数有机物绝大多数有机物难溶于水易溶于有机溶剂难溶于水易溶于有机溶剂绝大多数有机物绝大多数有机物熔沸点较低熔沸点较低绝大多数有机物绝大多数有机物可燃可燃绝大多数有机绝大多数有机反应速度较慢反应速度较慢且且伴有副反应伴有副反应C 烃

4、烃tngH碳碳氢氢tnqng烃烃仅含碳、氢仅含碳、氢两种元素的有机物称为两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃碳氢化合物，也称为烃甲烷甲烷（CH4）是最简单的有机化合物。是最简单的有机化合物。甲烷甲烷（CH4）是最简单的是最简单的烃烃。天然气、沼气、天然气、沼气、坑气坑气等的主要成分均等的主要成分均为甲烷。为甲烷。1、物理性质、物理性质无色、无味无色、无味的气体，的气体，CHCH4 4 空气空气空气空气，难溶于水难溶于水。一、甲烷一、甲烷（向下排空气法）（向下排空气法）（向下排空气法）（向下排空气法）（排水法）（排水法）（排水法）（排水法） 1、已知在标准状况下甲烷的密度是、已知在标准状

5、况下甲烷的密度是0.717g L-1 ，含碳含碳75%，含氢，含氢25%。利用这些数据怎。利用这些数据怎样确定甲烷中的碳、氢元素的质量比、原子数比样确定甲烷中的碳、氢元素的质量比、原子数比和分子式。和分子式。P59 交流与讨论交流与讨论有机物有机物分子式分子式各原子物质的量比或原子各原子物质的量比或原子个数比个数比（最简式）（最简式）摩尔质量或相对原子质量摩尔质量或相对原子质量CH4+1+1-4-42、甲烷的分子组成与结构、甲烷的分子组成与结构分子式分子式CH4电子式电子式结构式结构式 HH C H H空间结构空间结构正四面体正四面体正四面体正四面体球棍摸型球棍摸型二氯甲烷只有二氯甲烷只有一

6、种证明了甲一种证明了甲烷的烷的正四面体正四面体结构结构HHHCH比例模型比例模型现象：甲烷不能使酸性现象：甲烷不能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。溶液或溴水褪色。把甲烷气体分别通入酸性把甲烷气体分别通入酸性KMnO4溶液与溴水中，观察现象。溶液与溴水中，观察现象。结论：结论：通常情况下通常情况下，甲烷比较甲烷比较稳定稳定。一一般不与强酸、强碱和强氧化剂等发生化般不与强酸、强碱和强氧化剂等发生化学反应。学反应。3、化学性质、化学性质（1）氧化反应）氧化反应CH4爆炸极限：爆炸极限：5%15.4%CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃点燃点燃注：注：有机反应方程式中用有机反应方程式中用“ ”

7、不用不用“”；燃烧燃烧现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。甲烷在甲烷在点燃点燃之前要如何处理？之前要如何处理？如何检验生成如何检验生成H2O和和CO2？（加氧或去氢的反应）（加氧或去氢的反应）验纯验纯H2、S、CH3CH2OH、CO、H2S实验操作实验操作实验操作实验操作实验现象实验现象实验现象实验现象检验产物检验产物检验产物检验产物方法方法方法方法现象现象现象现象结论结论结论结论明亮的淡明亮的淡明亮的淡明亮的淡蓝色火焰，蓝色火焰，蓝色火焰，蓝色火焰，放出大量放出大量放出大量放出大量的热。的热。的热。的热。罩一只干罩一只干罩一只干罩一只干燥的烧杯燥的烧杯

8、燥的烧杯燥的烧杯烧杯壁上烧杯壁上烧杯壁上烧杯壁上有水珠有水珠有水珠有水珠有有有有HH2 2OO生生生生成成成成罩一只内罩一只内罩一只内罩一只内壁用澄清壁用澄清壁用澄清壁用澄清石灰水润石灰水润石灰水润石灰水润洗过的烧洗过的烧洗过的烧洗过的烧杯杯杯杯澄清石灰澄清石灰澄清石灰澄清石灰水变浑浊水变浑浊水变浑浊水变浑浊有有有有COCO2 2生成生成生成生成PP5959观察与思考观察与思考观察与思考观察与思考观察甲烷燃烧的现象，并检验燃烧产物观察甲烷燃烧的现象，并检验燃烧产物观察甲烷燃烧的现象，并检验燃烧产物观察甲烷燃烧的现象，并检验燃烧产物2、为验证、为验证CH4分子中含分子中含C、H两种元素，可将其

9、两种元素，可将其燃烧产物通过：燃烧产物通过：a.浓硫酸；浓硫酸；b.澄清石灰水；澄清石灰水；c.无水无水硫酸铜。正确的顺序是（硫酸铜。正确的顺序是（）A.a、b、c B.b、c C.b、c、a D.c、bD 3、1 mol甲烷在通常状况下完全燃烧后放出甲烷在通常状况下完全燃烧后放出890 kJ热量，试写出甲烷燃烧的热化学方程式。热量，试写出甲烷燃烧的热化学方程式。CHCH4 4 (g) + 2O(g) + 2O2 2(g) (g) COCO2 2 (g) +2H(g) +2H2 2O (l)O (l) H=H=890KJ/mol890KJ/mol实验操作实验操作实验现象实验现象实验结论实验结

10、论集气瓶内气体在光照条件下发生反应集气瓶内气体在光照条件下发生反应甲烷和氯气在光照条件下反应甲烷和氯气在光照条件下反应黄绿色逐渐消失，有白雾；集气瓶内液黄绿色逐渐消失，有白雾；集气瓶内液面面；内壁有；内壁有出现。出现。油滴油滴上升上升CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl光光光光CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl光光光光一氯甲烷一氯甲烷一氯甲烷一氯甲烷( g )( g )二氯甲烷二氯甲烷二氯甲烷二氯甲烷( l )( l )三氯甲烷又叫氯仿三氯甲烷又叫氯仿三氯甲烷又叫氯仿三氯甲烷又叫氯仿 ( l )( l ) 有机溶剂有机溶剂有机溶剂有机溶剂四氯甲烷又叫四氯化碳四氯甲烷

11、又叫四氯化碳四氯甲烷又叫四氯化碳四氯甲烷又叫四氯化碳( l )( l ) 有机溶剂、灭火剂有机溶剂、灭火剂有机溶剂、灭火剂有机溶剂、灭火剂 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl光光光光CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl光光光光（2 2）取代反应）取代反应（甲烷与氯气光照）（甲烷与氯气光照）注意注意:甲烷与氯气发生取代反应（与氯水不反应）甲烷与氯气发生取代反应（与氯水不反应）且产物是且产物是混合物混合物4、判断下列反应是否为取代反应、判断下列反应是否为取代反应ACH4Cl2 CH3ClHClB2HICl2 = 2HClI2C CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HClD 2C6

12、H615O2 12CO26H2OE. CH4+Br2 CH3Br+HBrFH2C=CH2HCl H3CCH2ClG. CH4 C2H2（3）受热分解受热分解CH4 C + 2H2高温高温高温高温合成氨合成氨、汽油汽油的原料的原料橡胶工业的原料橡胶工业的原料可以用于制造颜料、油墨、油漆等可以用于制造颜料、油墨、油漆等甲烷在隔绝空气加热时很难分解，大约甲烷在隔绝空气加热时很难分解，大约在在1500时能分解成炭黑和氢气。时能分解成炭黑和氢气。4、甲烷的利用、甲烷的利用(1)由甲烷可由甲烷可制得制冷剂制得制冷剂氟利昂：氟利昂：(2)由甲烷可由甲烷可制得制得CH3OH：(3)甲烷甲烷高温下可分解高温

13、下可分解，分解的化学方程式为：，分解的化学方程式为：。稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾褪色稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾褪色稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾褪色稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾褪色物理性质物理性质化学性质化学性质氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应分解反应分解反应分解反应分解反应取代反应取代反应取代反应取代反应决决定定反应反应无色无味的气体，无色无味的气体，无色无味的气体，无色无味的气体，极难溶于水，极难溶于水，极难溶于水，极难溶于水，密度比空气小。密度比空气小。密度比空气小。密度比空气小。甲烷的结构：正四面体甲烷的结构：正四面体小结小结5、下列气体的主要成分

14、不是甲烷的是、下列气体的主要成分不是甲烷的是 A.空气空气 B. 沼气沼气 C. 天燃气天燃气 D. 水煤气水煤气 E. 坑气坑气6、在光照条件下，将、在光照条件下，将1摩甲烷和摩甲烷和1摩氯气充分摩氯气充分反应，得到物质的量最多的是反应，得到物质的量最多的是 A.CH3Cl B. CH2Cl2 C. CCl4 D. HClADD7、有四种物质：、有四种物质：金刚石；金刚石；白磷；白磷；甲烷；甲烷；四氯化碳，其中具有正四面体型结构的是四氯化碳，其中具有正四面体型结构的是 A、 B 、 C 、 D、全部、全部D8、下列物质常温下呈气态的是、下列物质常温下呈气态的是（）A、CH3Cl B、CH

15、2Cl2 C、CHCl3 D、CCl4A9、下列物质在一定条件下，可与、下列物质在一定条件下，可与CH4发生化学反发生化学反应的是应的是（）氯气氯气溴水溴水氧气氧气酸性酸性KMnO4溶液溶液ACC1111、向下列物质的水溶液中加入、向下列物质的水溶液中加入、向下列物质的水溶液中加入、向下列物质的水溶液中加入AgNOAgNO3 3溶液，有白色溶液，有白色溶液，有白色溶液，有白色沉淀产生的是（沉淀产生的是（沉淀产生的是（沉淀产生的是（）、CHCH3 3ClCl、NaClNaCl 、KClOKClO3 3 、CClCCl4 4B1212、天然气、液化石油气燃烧的化学方程式分别为、天然气、

16、液化石油气燃烧的化学方程式分别为、天然气、液化石油气燃烧的化学方程式分别为、天然气、液化石油气燃烧的化学方程式分别为CHCH4 4 +2O +2O2 2 CO CO2 2 +2H +2H2 2O;CO;C3 3HH8 8+5O+5O2 2 3CO 3CO2 2 +2H +2H2 2O;O;现有一套以天然气为燃料的灶具，改燃液化石油气现有一套以天然气为燃料的灶具，改燃液化石油气现有一套以天然气为燃料的灶具，改燃液化石油气现有一套以天然气为燃料的灶具，改燃液化石油气, ,应采应采应采应采用的正确措施是（用的正确措施是（用的正确措施是（用的正确措施是（）A A两种气体进入量都减少两种气体进入量都减

17、少两种气体进入量都减少两种气体进入量都减少 B B增大空气进入量或减少液化气进入量增大空气进入量或减少液化气进入量增大空气进入量或减少液化气进入量增大空气进入量或减少液化气进入量C C两种气体进入量都增大两种气体进入量都增大两种气体进入量都增大两种气体进入量都增大 D D减少空气进入量或增大液化气进入量减少空气进入量或增大液化气进入量减少空气进入量或增大液化气进入量减少空气进入量或增大液化气进入量B乙烷：乙烷：乙烷：乙烷： H H H H 丙烷：丙烷：丙烷：丙烷： H H H H H H | | | | | | | | | | H HC CC CH H H HC CC CC CH H | |

19、C3H8C4H10C4H10二、烷烃二、烷烃1、定义：、定义：碳原子都以碳原子都以单键单键相连成相连成链状链状，其余的价，其余的价键均用于与氢原子结合达到键均用于与氢原子结合达到“饱和饱和”，这一系列化，这一系列化合物称为烷烃。合物称为烷烃。2、通式：、通式：CnH2n+2(n1)（符合该通式的一定是烷烃）（符合该通式的一定是烷烃）（符合该通式的一定是烷烃）（符合该通式的一定是烷烃）3、表示方法：、表示方法：结构简式结构简式4、命名、命名n n1010：依次称为依次称为依次称为依次称为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。壬、癸。n n1111：直接根据碳原子

20、数称为某烷，如：直接根据碳原子数称为某烷，如：直接根据碳原子数称为某烷，如：直接根据碳原子数称为某烷，如C C1616HH3434称为称为称为称为。十六烷十六烷十六烷十六烷5、性质、性质（和甲烷相似）（和甲烷相似）（1）物理性质）物理性质不溶于水，密度比水小不溶于水，密度比水小随随碳碳原原子子数数的的增增多多，熔熔沸沸点点升升高高状状态态：g(n4) l s；碳碳原原子子数数相相同同，支支链链越越多多，溶沸点越低。溶沸点越低。（2）化学性质）化学性质可与可与O2发生发生燃烧燃烧反应，其化学方程式为：反应，其化学方程式为：。可与可与Cl2在光照下发生在光照下发生反应。反应。高温高温分解分解

21、取代取代烷烃同分异构体的书写烷烃同分异构体的书写遵遵循循“主主链链由由长长到到短短，支支链链由由整整到到散散，位位置置由由心到边，排布由邻到间心到边，排布由邻到间”的规律。的规律。等效氢原子的判断方法等效氢原子的判断方法同一个碳原子上的是等效的。同一个碳原子上的是等效的。同同一一个个碳碳原原子子上上所所加加的的甲甲基基上上的的氢氢原原子子是是等等效的。效的。同同一一分分子子中中处处于于轴轴对对称称或或镜镜面面对对称称，对对称称位位置置上上的的氢氢原原子子是是等等效效的的( (相相当当于于平平面面镜镜成成像像时时，物与像的关系物与像的关系) )。CCCCCCCCCC以下为某烷烃的碳架部分（以下

22、为某烷烃的碳架部分（H省略），省略），请用系统命名法命名请用系统命名法命名两端等距不同基，起点靠近两端等距不同基，起点靠近简简单基单基取代基位次之和尽可能取代基位次之和尽可能小小3-3-乙基戊烷乙基戊烷2 2，3-3-二甲基戊烷二甲基戊烷用系统命名法命名下列烷烃用系统命名法命名下列烷烃3-3-甲基甲基-6-6-乙基辛烷乙基辛烷3 3，5-5-二甲基二甲基-3-3-乙基庚烷乙基庚烷（1）（2）（3）CHCH3 3-CH-CH2 2-CH-CH-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH-CH-CH2 2-CH-CH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2（4） CH3 CH3CHCH

23、2CHCHCH3 CH3 CH2CH3（5）2,5-2,5-2,5-2,5-二甲基二甲基二甲基二甲基 -3-3-3-3-乙基己烷乙基己烷乙基己烷乙基己烷请判断下列命名的正误请判断下列命名的正误（1 1）3 3，33二甲基丁烷二甲基丁烷（2 2）2 2，33二甲基二甲基-2-2乙基己烷乙基己烷（3 3）2 2，3 3二甲基乙基己烷二甲基乙基己烷（4 4）2 2，3 3，55三甲基己烷三甲基己烷根据下列烷烃的名称，写出结构简式根据下列烷烃的名称，写出结构简式(1)2(1)2，2 2，3 3，3-3-四甲基丁烷四甲基丁烷(2)2(2)2，5-5-二甲基二甲基-4-4-乙基辛烷乙基辛烷(3)3(3)3

24、，3-3-二乙基己烷二乙基己烷15、分分子子式式为为C3H6Cl2的的同同分分异异构构体体共共有有(不不考考虑虑立体异构立体异构)( ) A3种种B4种种 C5种种D6种种B甲烷分子的甲烷分子的正四面体正四面体结构结构1、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是而不是正方形的平面结构，理由是（）A. CH3Cl只存在一种结构只存在一种结构B.CH2Cl2只存在一种结构只存在一种结构C.CHCl3只存在一种结构只存在一种结构D.CCl4中四个价键的键角和键长都相等中四个价键的键角和键长都相等B 有机物分子里的某些原子或原子

25、团被其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他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应取代反应13、写出下列烷烃的分子式：、写出下列烷烃的分子式：（1）含有）含有18个碳原子的烷烃的分子式个碳原子的烷烃的分子式 C18H38 （2）含有）含有18个氢原子的烷烃的分子式个氢原子的烷烃的分子式 C8H18（3）相对分子量为）相对分子量为128的烷烃的分子式的烷烃的分子式 C9H20同系物：同系物：结构相似结构相似、分子组成上相差一个、分子组成上相差一个或若干个或若干个CH2原子团的物质互相原子团的物质互相称为称为同系物同系物。概念概念概念概念定义定义定义定义比较对象比较对象比

26、较对象比较对象实例实例实例实例同位素同位素同位素同位素同素异形体同素异形体同素异形体同素异形体同系物同系物同系物同系物同分异构体同分异构体同分异构体同分异构体质子数等，中子数质子数等，中子数质子数等，中子数质子数等，中子数不等，原子之间不等，原子之间不等，原子之间不等，原子之间原子原子原子原子氕、氚氕、氚氕、氚氕、氚同一元素同一元素同一元素同一元素形成的不形成的不形成的不形成的不同单质同单质同单质同单质单质单质单质单质OO2 2、OO3 3结构相似，组成结构相似，组成结构相似，组成结构相似，组成上差一个或上差一个或上差一个或上差一个或n n个个个个CHCH2 2化合物化合物化合物化合物C C

27、2 2HH6 6、C C4 4HH1010相同分子式，不相同分子式，不相同分子式，不相同分子式，不同结构的化合物同结构的化合物同结构的化合物同结构的化合物化合物化合物化合物化合物CHCH3 3(CH(CH2 2) )3 3CHCH3 3、C(CHC(CH3 3) )4 41414、下列五组物质中、下列五组物质中、下列五组物质中、下列五组物质中互为同位素，互为同位素，互为同位素，互为同位素，是同素是同素是同素是同素异形体，异形体，异形体，异形体，是同分异构体，是同分异构体，是同分异构体，是同分异构体，是同系物，是同系物，是同系物，是同系物，是同一物质。是同一物质。是同一物质。是同一物质

28、。1 1、 2 2、白磷、红磷、白磷、红磷、白磷、红磷、白磷、红磷3 3、 H H 4 H H 4、CHCH3 3CHCH3 3、CHCH3 3CHCHCHCH3 3 | | | | | |HHC CCl Cl 、 Cl ClC CCl CHCl CH3 3| | | | Cl H Cl H5 5、CHCH3 3CHCH（CHCH3 3）CHCH2 2CHCH3 3C C（CHCH3 3）4 412543有机物的表示方法有机物的表示方法省略省略CHCH键键把同一把同一C C上的上的H H合并合并省略横线上省略横线上CCCC键键 CHCH3 3-CH-CH-CH-CH2 2-CH-CH2 2

29、-CH-CH3 3 CH CH3 3CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CH CH3 3例：例：C C6 6H H1414 H H H H H | | | | | H C C C C CH | | | | | H HC H H H H | H或者：或者：CHCH3 3CH(CHCH(CH3 3)CH)CH2 2CHCH2 2CHCH3 3结构简式结构简式乙烷：乙烷：乙烷：乙烷： H H H H 丙烷：丙烷：丙烷：丙烷： H H H H H H | | | | | | | | | | H HC CC CH H H HC CC CC CH H | | | | | |

31、3 3CH(CHCH(CH3 3 )CH)CH3 3烷烃的分子式和名称烷烃的分子式和名称碳原子数碳原子数12345分子式分子式CH4C2H6C3H8C4H10C5H12名称名称甲甲烷烷乙乙烷烷丙丙烷烷丁丁烷烷戊戊烷烷碳原子数碳原子数678910分子式分子式C6H14C7H16C8H18C9H20C10H22名称名称己己烷烷庚庚烷烷辛辛烷烷壬壬烷烷癸癸烷烷CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC CCCCCCCC“丁烷丁烷”“庚烷庚烷”“己烷己烷”“己烷己烷”当有几条当有几条等长等长的的碳链碳链，选择，选择取代基取代基多多的碳链作为主链的碳链作为主链结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！50

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