（苏教版）化学必修二同课异构课件：3.1.1天然气的利用、甲烷 （2份打包）

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 第1课时 天然气的利用 甲烷 世界上绝大多数的含碳化合物，都是 有机化合物（简称有机物）。 例如：糖类、蛋白质、油脂、染料等 作为吃、穿、用方面的必需品; 合成树脂、合成橡胶、合成纤维、 药物、染料、功能材料，等等 目前，从自然界发现的和人工合成的 有机物约有三千万种，而且新的有 机物仍在不断地被发现或合成出来。 有机物的种类为什么如此繁多？ ⑷大量存在同分异构现象。 ⑶每个碳原子之间结合的方式可有单键、双键、 三键，多个碳原子可以相互结合形成长长的 碳链，也可以形成碳环。 ⑴碳原子最外层有4个电子，在有机物中，每个 碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键 ⑵有机化合物中可以含一个碳原子,也可以含多 个甚至成千上万个碳原子。 有机物的主要性质特点 1. 大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂。 2.绝大多数有机物易燃烧。 3.多数有机物为非电解质，不易导电。 4.多数熔沸点低。 5.有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴有副反应发生。 6.有机反应方程式中用“ → ”不用“＝”。 有机物的以上性质特点与其 密切相关。 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 组成元素： 其中仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，又称为烃。 根据结构的不同，烃可以分为 烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。 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。 最简单的有机化合物 ——甲烷 一、甲烷的分子结构 1、甲烷的分子式是：CH4 甲烷分子结构 示意图 2、甲烷的电子式： 3、甲烷的分子结构： 科学实验证明：甲烷分子呈正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的顶点上。 二、甲烷的物理性质： 通常情况下，甲烷是一种无色无味的气体； 密度是0.717g/L（标准状况）， 空气 甲烷极难溶于水。 ＜ 向下排空法 排水法 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 80﹪－97﹪)。 三、甲烷的化学性质： 甲烷是一种很好的燃料，在空气中 容易燃烧生成二氧化碳和水，同时放出 大量的热。 CH4爆炸极限：5%~15.4% 注意: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?) 甲烷的氧化反应： 你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗？ 动动脑: CH4（ g ）+ 2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）； △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。 实验：把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液的 试管里，观察紫色溶液是否有变化？ 实验现象：溶液颜色没有变化。 实验结论：甲烷不与酸性高锰酸钾溶液反应 结论：通常情况下，甲烷不仅不与高锰酸钾 等强氧化剂反应，与强酸、强碱也不发生反 应，说明通常情况下甲烷的化学性质是比较 稳定的。 饱和食盐水 甲烷、氯气 光 甲烷的取代反应： 实验现象：大约3min后，可以观察到壁 上出现油状液滴，集气瓶内水面上升 实验结论： ①壁上出现油滴，说明反应生成新的油状物质； ②集气瓶内液面上升，说明随着反应进行，瓶内气 压在减小，即气体总体积在减小。 结论：氯气和甲烷在光照的条件下， 发生了化学反应。 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做取代反应 2、甲烷的取代反应 (一氯甲烷) 一氯甲烷的形成 CH3Cl 气态 （ g ） 分子式 状态 （S T P） C H H H Cl Cl H Cl—Cl + 光 + (二氯甲烷) Cl—Cl + 光 + 二氯甲烷的形成 CH2Cl2 液态 （ l ） 分子式 状态 （S T P） C H H H Cl Cl H C Cl H H Cl (三氯甲烷) Cl—Cl + 光 + 三氯甲烷的形成 CHCl3 液态 （ l ） 氯仿 俗称 分子式 状态 （S T P） Cl H C Cl H H Cl C H Cl Cl Cl (四氯甲烷) Cl—Cl