天然氣的利用甲烷

有機(jī)化合物知識(shí)簡(jiǎn)介1、什么是有機(jī)化合物世界上絕大多數(shù)的含碳化合物，都是有機(jī)化合物，簡(jiǎn)稱有機(jī)物。除碳的氧化物、碳酸鹽（碳酸氫鹽）、金屬碳化物（CaC2俗稱電石）等熟悉的有機(jī)物：甲烷、乙醇、醋酸（乙酸）、葡萄糖、淀粉、蛋白質(zhì)、聚乙烯等2、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

A、每個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵

B、碳原子與碳原子之間形成單鍵、形成雙鍵、形成三建

C、多個(gè)碳原子可以相互結(jié)合形成長(zhǎng)長(zhǎng)的碳鏈、可以形成碳環(huán)

D、含有相同原子種類和數(shù)目的分子可能具有不同的結(jié)構(gòu)（同分異構(gòu)現(xiàn)象）有機(jī)化合物知識(shí)簡(jiǎn)介有機(jī)化合物知識(shí)簡(jiǎn)介3、有機(jī)化合物的表達(dá)分子式：最簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：有機(jī)化合物知識(shí)簡(jiǎn)介4、有機(jī)化合物的分類烴：僅含有碳和氫兩種元素的有機(jī)物烴的含氧衍生物：除碳和氫外，還含有其他元素的有機(jī)物有機(jī)化合物知識(shí)簡(jiǎn)介5、有機(jī)反應(yīng)的特點(diǎn)：

A、有機(jī)反應(yīng)比較復(fù)雜，伴隨有很多的副反應(yīng)我們寫有機(jī)反應(yīng)時(shí)往往僅寫副反應(yīng)，且用“”表達(dá)

B、條件比較復(fù)雜，反應(yīng)比較慢第一單元化石燃料與有機(jī)化合物天然氣的利用甲烷已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.717g/L，含碳75%，含氫25%。利用這些數(shù)據(jù)怎樣確定甲烷的分子式？22.4L/molx0.717g/L=16g/mol摩爾質(zhì)量：16gx75℅12g/mol=1mol16gx25℅1g/mol=4mol1mol該烴中C的物質(zhì)的量:1mol該烴中H的物質(zhì)的量:CH4分子式：[解題過(guò)程]一、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)

一、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)分子式CH4電子式HHCHH········結(jié)構(gòu)式HH

C

HH空間結(jié)構(gòu)球棍摸型比例模型正四面體二、甲烷的性質(zhì)天然氣、坑氣、沼氣等的主要成分均為甲烷。物理性質(zhì)：甲烷是無(wú)色、無(wú)味的氣體，密度是0.717g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），極難溶于水。

1mol甲烷在通常狀況下完全燃燒后放出890kJ熱量，試寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式。想一想甲烷燃燒有什么現(xiàn)象？觀察與思考甲烷天然氣化學(xué)性質(zhì)：現(xiàn)象：明亮的淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。(1)甲烷的燃燒注意甲烷在點(diǎn)燃之前要驗(yàn)純，否則可能發(fā)生爆炸。CH4爆炸極限：5%~15.4%1、甲烷的氧化反應(yīng)

你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CH4燃燒的產(chǎn)物是什么嗎？

動(dòng)動(dòng)腦:用一只冷而且干燥的燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)，證明有水生成。把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，立即向杯內(nèi)注入少量澄清石灰水振蕩，石灰水變渾濁，證明有二氧化碳生成。

家用燃?xì)庠钤瓉?lái)用液化石油氣（主要成分為C3H8），現(xiàn)要改燒天然氣，應(yīng)如何改造？高錳酸鉀溶液甲烷通入酸性高錳酸鉀溶液，溶液不褪色，說(shuō)明甲烷在常溫下性質(zhì)如何？觀察與思考

通常情況下，甲烷穩(wěn)定，如與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)性質(zhì)：現(xiàn)象：量筒內(nèi)黃綠色氣體褪去，瓶壁上有油狀液體，水面上升。2、甲烷的取代反應(yīng)

有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)2、甲烷的取代反應(yīng)Cl—Cl+光CHHHClClH+(一氯甲烷)一氯甲烷的形成CH4+Cl2CH3Cl+HCl光一氯甲烷:無(wú)色氣體(二氯甲烷)Cl—Cl+光CHHHClClH+CClHHCl二氯甲烷的形成CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光二氯甲烷：難溶于水、比水重的無(wú)色液體(三氯甲烷)Cl—Cl+光ClH+CClHHClCHClClCl三氯甲烷的形成CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光三氯甲烷又叫氯仿：無(wú)色不溶于水、密度比水大的液體，常用作有機(jī)溶劑(四氯甲烷)Cl—Cl+光ClH+CHClClClCClClClCl四氯甲烷的形成CHCl3+Cl2CCl4+HCl光四氯甲烷又叫四氯化碳：無(wú)色不溶于水密度比水的液體，常用作有機(jī)溶劑、滅火劑

在隔絕空氣的情況下，加熱至15000C，甲烷分解生成炭黑和氫氣。

CH4C+2H23、甲烷的分解反應(yīng)穩(wěn)定性：甲烷不能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色。物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)氧化反應(yīng)分解反應(yīng)取代反應(yīng)甲烷的分子結(jié)構(gòu)(正四面體)決定反應(yīng)無(wú)色無(wú)味的氣體，極難溶于水，密度比空氣小。甲烷的用途④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。①除了做氣體燃料——西氣東輸。②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、油墨和油漆等。③從甲烷可以制得氯仿和氟利昂。CHCl3+HFCHFCl2+HCl乙烷從石油煉制的產(chǎn)品中可以獲得一系列和甲烷結(jié)構(gòu)相似的化合物，如：丙烷丁烷戊烷己烷以上分子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？觀察思考1、均由碳、氫兩種元素組成2、碳原子之間均以單鍵結(jié)合

C

烴tīngH三、烴：碳?xì)鋬H含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔?，也稱為烴tanqing

烷烴

在烴的分子里，碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子相結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已充分利用，都達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)飽和（碳周圍有四個(gè)原子）1、定義所有碳原子不在一條直線上,是鋸齒形的鏈烴（不是環(huán)狀）有機(jī)物的表示方法——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

省略C—H鍵把同一C上的H合并省略橫線上C—C鍵

CH3-CH-CH2-CH2-CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3例：C6H14

HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H|||||HH—C—HHHH|

H或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3它們對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：[CH3CH3][CH3CH2CH3][CH3CH2CH2CH3][CH3CH(CH3)CH3]乙烷：HH丙烷：HHH|||||

H－C－C－H

H－C－C－C－H|||||HHHHH

丁烷：HHHH異丁烷：H||||

|H－C－C－C－C－HH--C--H||||

HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH2、烷烴的通式CnH2n+2(n≥1)同系物：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物。烷烴的結(jié)構(gòu)相似是指：①通式_____②是____一類物質(zhì):碳、碳以單鍵形成鏈狀③化學(xué)式量相差14n；④化學(xué)性質(zhì)相似。相同同1、下列分子中呈正四面體結(jié)構(gòu)的是[]A．甲烷B．二氯甲烷C．三氯甲烷D．四氯化碳2、物質(zhì)的量相同的甲烷和氯氣的混合氣體，光照后生成物質(zhì)的量最多的是[]A．一氯甲烷B．二氯甲烷C．三氯甲烷D．四氯化碳E．氯化氫3、在下列反應(yīng)中，光照對(duì)反應(yīng)幾乎沒(méi)有影響的是[]。A．氯氣與氫氣反應(yīng)B．氯氣與甲烷反應(yīng)C．次氯酸分解D．甲烷與氧氣反應(yīng)練習(xí)：4.甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)，理由是（）CH3Cl只存在一種結(jié)構(gòu)CH2Cl2只存在一種結(jié)構(gòu)CHCl3只存在一種結(jié)構(gòu)CCl4中四個(gè)價(jià)鍵的鍵角和鍵長(zhǎng)都相等取代反應(yīng)置換反應(yīng)實(shí)例定義反應(yīng)物生成物電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)