天然氣的利用-甲烷 ()講課教案

1、天然氣的利用-甲烷 (最新) 千年的希望千年的希望 “可燃冰可燃冰” 可燃冰是天然氣（甲烷等）可燃冰是天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形似冰，的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為被稱為“可燃冰可燃冰”?！翱扇急扇急眱?chǔ)量較大，可燃冰將成為最理想儲(chǔ)量較大，可燃冰將成為最理想替代能源替代能源. 分子式分子式CH4電子式電子式 HH C H H結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式 HH C H H空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)正四面體正四面體三、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)三、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)甲烷的分子模型甲烷的分子模型紫球表示碳原子，藍(lán)球表紫球表示碳原子，藍(lán)球表示氫原子，短棍表示共價(jià)鍵示氫原子，短棍表示共價(jià)鍵用紫球和藍(lán)球的體積比來(lái)

2、大體用紫球和藍(lán)球的體積比來(lái)大體上表示碳原子和氫原子的體積比上表示碳原子和氫原子的體積比通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定。通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定。結(jié)論：甲烷與結(jié)論：甲烷與KMnO4溶液不發(fā)溶液不發(fā)生反應(yīng)。生反應(yīng)。 把甲烷氣體通入把甲烷氣體通入KMnO4溶液溶液中，觀察現(xiàn)象。中，觀察現(xiàn)象。與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑一般不反應(yīng)。與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑一般不反應(yīng)。四、甲烷的化學(xué)性質(zhì)四、甲烷的化學(xué)性質(zhì)2 2、可燃性、可燃性現(xiàn)象：淡藍(lán)色火焰，大量放熱現(xiàn)象：淡藍(lán)色火焰，大量放熱注意注意: : 1、有機(jī)反應(yīng)方程式中用有機(jī)反應(yīng)方程式中用“ ”不用不用“”。1 1、穩(wěn)定性、穩(wěn)定性2、點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純，否則會(huì)爆炸。點(diǎn)燃甲烷

3、前必須驗(yàn)純，否則會(huì)爆炸。拓展視野拓展視野 目前，天然氣中使用的臭味劑主要為四氫目前，天然氣中使用的臭味劑主要為四氫噻吩（簡(jiǎn)稱噻吩（簡(jiǎn)稱THT），該物質(zhì)對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害、），該物質(zhì)對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、燃燒后無(wú)殘留、不污染環(huán)境、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、燃燒后無(wú)殘留、不污染環(huán)境、不腐蝕管道，且不會(huì)影響天然氣的質(zhì)量，是各不腐蝕管道，且不會(huì)影響天然氣的質(zhì)量，是各地普遍使用的一種臭味劑。地普遍使用的一種臭味劑。 用排飽和食鹽水法在量筒用排飽和食鹽水法在量筒中先后收集中先后收集80mL80mL氯氣和氯氣和20mL20mL甲烷氣體，用燈光照甲烷氣體，用燈光照射瓶中的混合氣體，觀察射瓶中的混合氣體，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象

4、。 ( (一氯甲烷，氣態(tài)一氯甲烷，氣態(tài)) )（二氯甲烷，油狀液體）（二氯甲烷，油狀液體）（三氯甲烷，又名氯仿，油狀液體，（三氯甲烷，又名氯仿，油狀液體，曾用作麻醉劑，制氟利昂）曾用作麻醉劑，制氟利昂）（四氯甲烷，又叫四氯化碳，油狀液體，（四氯甲烷，又叫四氯化碳，油狀液體，常作溶劑、滅火劑）常作溶劑、滅火劑）3 3、取代反應(yīng)：、取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子有機(jī)物分子里的某些原子( (或原子或原子 團(tuán)團(tuán)) )被其他原子被其他原子( (或原子團(tuán)或原子團(tuán)) )所代替的反應(yīng)。所代替的反應(yīng)。CH4 Cl2 CH3Cl HClCH3Cl Cl2 CH2Cl2 HClCH2Cl2 Cl2 CHCl3 HC

5、lCHCl3 Cl2 CCl4 HCl在光照條件下在光照條件下,將將1molCH4與與1molCl2混混合充分反應(yīng)后合充分反應(yīng)后,得到的產(chǎn)物是得到的產(chǎn)物是 （ ）A、CH3Cl HClB、CCl4 HClC、CH3Cl CH2Cl2D、CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl練一練練一練: :D 在加熱至在加熱至15001500的條件下，甲烷分解生成的條件下，甲烷分解生成炭黑和氫氣。炭黑和氫氣。產(chǎn)物的用途：產(chǎn)物的用途：氫氣是合成氨及合成汽油等工氫氣是合成氨及合成汽油等工業(yè)的原料；炭黑是橡膠工業(yè)的原料，還可用業(yè)的原料；炭黑是橡膠工業(yè)的原料，還可用于制顏料、油墨、油漆等。于制顏料、油

6、墨、油漆等。反應(yīng)方程式：反應(yīng)方程式：CHCH4 4 C + C + 2H2H2 2高溫高溫 4、甲烷的分解反應(yīng)、甲烷的分解反應(yīng)甲烷在一定條件下氧化生成一氧化碳、甲烷在一定條件下氧化生成一氧化碳、氫氣的混合物，用它們可以合成甲醇。氫氣的混合物，用它們可以合成甲醇。做氣體燃料做氣體燃料。甲烷熱分解的產(chǎn)物炭黑是橡膠工業(yè)的甲烷熱分解的產(chǎn)物炭黑是橡膠工業(yè)的重要原料，也可用于制造顏料、油墨和重要原料，也可用于制造顏料、油墨和油漆等。油漆等。從甲烷可以制得氯仿和氟利昂。從甲烷可以制得氯仿和氟利昂。CHCl3 + HF CHFCl2 + HCl五、甲烷的用途五、甲烷的用途穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：甲烷不能使溴水或酸性高

7、甲烷不能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色。錳酸鉀溶液褪色。物理性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)燃燒反應(yīng)燃燒反應(yīng)分解反應(yīng)分解反應(yīng)取代反應(yīng)取代反應(yīng)甲烷的分子結(jié)構(gòu)甲烷的分子結(jié)構(gòu)(正四面體正四面體)反應(yīng)反應(yīng)無(wú)色無(wú)味的氣體，無(wú)色無(wú)味的氣體，極難溶于水，極難溶于水，密度比空氣小。密度比空氣小。1、下列物質(zhì)常溫下呈氣態(tài)的是、下列物質(zhì)常溫下呈氣態(tài)的是 （ ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CHCl3 D、CCl4A鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)2、在光照下，將等物質(zhì)的量的在光照下，將等物質(zhì)的量的CH4和和Cl2充分充分反應(yīng)，得到的產(chǎn)物物質(zhì)的量最多的是（反應(yīng)，得到的產(chǎn)物物質(zhì)的量最多的是（ ） A、CH3Cl B、CH2Cl2

8、 C、CCl4 D、HClD鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 3、光照對(duì)下列反應(yīng)幾乎沒(méi)有影響的是（光照對(duì)下列反應(yīng)幾乎沒(méi)有影響的是（ ） A、氯氣與氫氣反應(yīng)、氯氣與氫氣反應(yīng) B、氯氣與甲烷反應(yīng)、氯氣與甲烷反應(yīng) C、氧氣與甲烷反應(yīng)、氧氣與甲烷反應(yīng) D、次氯酸的分解、次氯酸的分解C鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)4、將、將1mol甲烷和甲烷和4mol的氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，的氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗氯氣的物質(zhì)的量為量相等，則消耗氯氣的物質(zhì)的量為 （ ）A、0.5mol B、2molC、2.5mol D、4molC鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)5、如圖所示，某氣體、如圖所示，某氣體X可能由可能由H2、CO、CH4中中的一種或幾種組成。將的一種或幾種組成。將X氣體氣體 燃燒，把燃燒后燃燒，把燃燒后生成的氣體通過(guò)生成的氣體通過(guò)A、B兩個(gè)洗氣瓶。試回答下列兩個(gè)洗氣瓶。試回答下列問(wèn)題：?jiǎn)栴}：(1) 若若A洗氣瓶的質(zhì)量增加，洗氣瓶的質(zhì)量增加，B洗洗氣瓶的質(zhì)量不變，則氣體氣瓶的質(zhì)量不變，則氣體X是是_。(2) 若若A洗氣瓶的質(zhì)量不變，洗氣瓶的質(zhì)量不變，B洗洗氣瓶的質(zhì)量增加，則氣體氣瓶的質(zhì)量增加，則氣體X是是_。(3) 若若A、B兩個(gè)洗氣瓶的質(zhì)量都兩個(gè)洗氣瓶的質(zhì)量都增加，則氣體增加，則氣體X可能是可能是_。H2COCH4或或H2,CO或或H2,CH4