天然氣利用甲烷.ppt

天然氣的利用 甲烷,甲烷在自然界中的存在：池沼的底部(沼氣)，油田氣和煤礦坑道(坑氣、瓦斯)，天然氣(一般含CH4 8097)，可燃冰等。,甲烷的存在：,一、甲烷的物理性質(zhì)：,色 味的 體，密度比空氣 ， 溶于水。,無,氣,無,小,難,向下排氣法,排水法,收集,收集,0.717g/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),知識回顧,1、已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.717 g/L ， 含碳75%，含氫25%。請同學(xué)們利用這些數(shù)據(jù) 推出甲烷中的碳、氫元素的質(zhì)量比、原子數(shù)比 和分子式。,2、甲烷分子的電子式，說明它的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。,3、甲烷完全燃燒的生成物是什么？寫出甲烷燃 燒的熱化學(xué)方程式。,CH4（ g ）+ 2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）； H=-889.6kJ/mol,分子式的確定：,分子中各原子的物質(zhì)的量之比 （各組成原子個數(shù)的最簡比）,摩爾質(zhì)量 （相對分子質(zhì)量),1.分子式：,CH4,電子式：,H,H,H,C,H,結(jié)構(gòu)式：,二、甲烷的分子結(jié)構(gòu),2.甲烷分子呈正四面體結(jié)構(gòu),鍵角：,10928,與金剛石的結(jié)構(gòu)相同,穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但由于有機(jī)物的立體結(jié)構(gòu)式書寫起來比較費(fèi)事，為方便起見，一般采用平面的結(jié)構(gòu)式。,（立體）,拓展視野,三、甲烷的化學(xué)性質(zhì),1、可燃性,CH4爆炸極限：5%15.4%,因其含碳量低，其火焰為淡藍(lán)色火焰。,注意: 1、點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純，否則會爆炸。 (思考：什么時候甲烷會爆炸最強(qiáng)烈?),2、有機(jī)反應(yīng)方程式中用“ ”不用“”；,你能設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CH4燃燒的產(chǎn)物是什么嗎？,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)過來，立即向杯內(nèi)注入少量澄清石灰水震蕩，石灰水變混濁，證明有二氧化碳生成。,動動腦:,觀察與思考：,飽和食鹽水,甲烷、氯氣,光,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),(一氯甲烷),一氯甲烷的形成,CH3Cl,氣態(tài) （ g ）,(二氯甲烷),ClCl,+,光,+,二氯甲烷的形成,CH2Cl2,液態(tài) （ l ）,(三氯甲烷),ClCl,+,光,+,三氯甲烷的形成,CHCl3,液態(tài) （ l ）,氯仿,(四氯甲烷),ClCl,+,光,+,四氯甲烷的形成,CCl4,液態(tài) （ l ）,四氯化碳,甲烷取代反應(yīng)機(jī)理,、在光照下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng)，得到的產(chǎn)物物質(zhì)的量最多的是（ ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl,D,學(xué)以致用,C、CH4+2O2 CO2+2H2O D、CHCl3+HF CHFCl2+HCl,B、Zn+H2SO4 ZnSO4+H2,、下列反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是（ ） A、CH4+Br2 CH3Br+HBr,BC,產(chǎn)物用途：H2是合成氨及合成汽油等工業(yè)的原料。C是橡膠工業(yè)的原料，可以用于制造顏料、油墨、油漆等。,甲烷常溫時很穩(wěn)定，但在高溫時可分解；,3、甲烷的分解反應(yīng),甲烷的高溫分解反應(yīng)方程式：,甲烷化學(xué)性質(zhì),總體：,燃燒反應(yīng) 取代反應(yīng) 受熱分解,性質(zhì)較穩(wěn)定,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,每個碳原子的化合價都已充分利用，都達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。,以上分子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？,四、烷烴,碳原子都以碳碳單鍵相連，其余的價 鍵均用于與氫原子結(jié)合，達(dá)到“飽和”的一 系列化合物。,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,碳碳單鍵、鏈狀、C原子剩余價鍵全部和氫結(jié)合,1.烷烴的概念,(1)結(jié)構(gòu)式：,2、烷烴的結(jié)構(gòu),(2)結(jié)構(gòu)簡式：,例： H H H H H | | | | | H C C C C CH | | | | | H HC H H H H | H,它們對應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式：,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,碳原子數(shù)相鄰的烷烴之間相差“CH2”原子團(tuán),比較甲烷與乙烷，乙烷與丙烷，丙烷與 丁烷，在分子組成上的差異。,3、烷烴的通式:,CnH2n+2,4、烷烴的名稱,5、同系物：,結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互相稱為同系物。,碳原子均飽和。 鏈狀 碳原子數(shù)不同。,練習(xí) 寫出下列烷烴的分子式： （1）含有18個碳原子的烷烴的分子式 （2）含有18個氫原子的烷烴的分子式 （3）相對分子量為128的烷烴的分子式,練習(xí) 下列各對物質(zhì)的相互關(guān)系是 A 和 BO2和O3