浙江省桐鄉(xiāng)市高三化學(xué) 天然氣的利用甲烷復(fù)習(xí)課件 新人教版

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1、專題專題3 第一單元第一單元 化石燃料與有機(jī)化合物化石燃料與有機(jī)化合物主要知識(shí)點(diǎn) 1.有機(jī)物與有機(jī)化學(xué) 2.甲烷的分子組成、結(jié)構(gòu)特征、主要性質(zhì) 3.同系物的基本概念 4.簡(jiǎn)單烷烴的命名有機(jī)物和烴 有機(jī)物的判斷：含有C元素的化合物，但是CO、CO2、Na2CO3等仍然視作無(wú)機(jī)物 有機(jī)物的一般性質(zhì)：屬于共價(jià)化合物，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，一般能燃燒 烴：只含C、H兩種元素的有機(jī)化合物有機(jī)反應(yīng)的特點(diǎn) 有機(jī)反應(yīng)和無(wú)機(jī)反應(yīng)的不同點(diǎn)：有機(jī)反應(yīng)常常伴隨著副反應(yīng)，因此反應(yīng)方程式中一般不用“=”而采用“” 有機(jī)反應(yīng)中沒(méi)有“氧化還原反應(yīng)”的概念；若有機(jī)物被氧化則稱為“氧化反應(yīng)”，若有機(jī)物被還原則稱為“還原反應(yīng)”

2、。 有機(jī)反應(yīng)的基本類型：取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)。（目前學(xué)過(guò)的）例題1 烴是（ ）A.含有碳、氫元素的化合物B.含有碳元素的化合物C.完全燃燒只生成CO2和H2O的化合物D.僅由碳、氫兩種元素組成的化合物 解析：根據(jù)烴的定義，正確答案應(yīng)選擇DD例題2 下列有關(guān)有機(jī)物的敘述正確的是（ ）A.有機(jī)物一定含有C、H、O元素B.有機(jī)物都難溶于水C.有機(jī)物都是非電解質(zhì)D.有機(jī)物熔點(diǎn)一般較低 解析：A錯(cuò)誤，有機(jī)物一定含C，H和O不一定；B錯(cuò)誤，部分有機(jī)物能溶于水；C錯(cuò)誤，乙酸等羧酸屬于電解質(zhì)；D正確，有機(jī)物一般是共價(jià)化合物D有機(jī)物和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 有機(jī)物的多樣性：由于碳原子的共價(jià)鍵連接方式多樣，因

3、而存在同分異構(gòu)現(xiàn)象，有機(jī)物中每一個(gè)碳原子都連接4個(gè)共價(jià)鍵。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式相對(duì)于結(jié)構(gòu)式更加簡(jiǎn)潔，但又能體現(xiàn)有機(jī)物結(jié)構(gòu)(碳骨架：碳原子間連接成有機(jī)物的骨架)。 分子式不能體現(xiàn)有機(jī)物結(jié)構(gòu)，慎用！我們答題過(guò)程中采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式！1、天然氣的主要成分是 。它是最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物。2、石油的組成元素主要是 和 。同時(shí)還有少量的 。3、石油化學(xué)成分主要是各種 態(tài)的 化合物，其中溶解有 態(tài)和 態(tài)的該類化合物。4、煤是由 化合物和 化合物所組成的復(fù)雜的混合物。煤中含量最高的元素是 。其次是 和 。尋找新能源尋找新能源可燃冰可燃冰千年的希望千年的希望可燃冰可燃冰是是天然氣（甲烷等）的天然氣（甲烷等）的水合物水合物，它易燃

4、燒，外，它易燃燒，外形似冰，被稱為形似冰，被稱為“可燃可燃冰冰”。我國(guó)南海和南極我國(guó)南海和南極 等地等地“可燃冰可燃冰”儲(chǔ)量較儲(chǔ)量較大，可滿足人類大，可滿足人類1000年的能源需要年的能源需要.甲烷點(diǎn)燃前要驗(yàn)純！化學(xué)與安全化學(xué)與安全甲烷和烷烴 甲烷的分子組成：分子式為CH4，是最簡(jiǎn)單的有機(jī)物，H元素含量高。 甲烷的結(jié)構(gòu)特征：正四面體結(jié)構(gòu)，C原子位于正四面體的中心位置，H位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上 烷烴的概念：碳原子之間以單鍵相連結(jié)合成鏈狀，其余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，屬于飽和烴，通式：CnH2n+2甲烷的化學(xué)性質(zhì)1 氧化反應(yīng)：甲烷在空氣中燃燒一般的烷烴在空氣中燃燒若燃燒后溫度高于100，V=V后-V

5、前=y/4-1，氣體體積增大或減小與烴分子中氫原子數(shù)有關(guān)若燃燒后溫度低于100，V=V后-V前=-y/4-1，氣體體積一定減小O2H22CO224點(diǎn)燃OCHO2H2y2xCO2)4(點(diǎn)燃OyxyHxC例題3 現(xiàn)有CH4、C2H4、C2H6三種有機(jī)物：(1)同狀況、同體積的三種氣體完全燃燒時(shí)耗去O2最多的是 。(2)等質(zhì)量的三種氣體完全燃燒時(shí)，生成二氧化碳最多的是 ，生成水最多的是 。(3)在120、1atm條件下，有兩種氣態(tài)烴和足量的氧氣混合點(diǎn)燃，相同條件下測(cè)得反應(yīng)前后氣體體積沒(méi)有發(fā)生變化，這兩種氣體是 。C2H6C2H4CH4CH4、C2H4 討論討論: :科學(xué)家通過(guò)科學(xué)家通過(guò)燃燒分析法燃燒

6、分析法研究發(fā)現(xiàn)，甲研究發(fā)現(xiàn)，甲烷中烷中只有碳、氫元素只有碳、氫元素，并測(cè)得以下數(shù)據(jù)：，并測(cè)得以下數(shù)據(jù)：組成探究組成探究2.2.又知甲烷分子含碳又知甲烷分子含碳75%75%，含氫，含氫25%25%，請(qǐng)你確定其，請(qǐng)你確定其分子式分子式？1.1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.48L4.48L甲烷其質(zhì)量為甲烷其質(zhì)量為3.2g3.2g，試求其，試求其相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量？求有機(jī)物分子式的一般步驟：求有機(jī)物分子式的一般步驟：1、先求得有機(jī)物的最簡(jiǎn)式、先求得有機(jī)物的最簡(jiǎn)式2、再計(jì)算出有機(jī)物的分子量、再計(jì)算出有機(jī)物的分子量一個(gè)量筒預(yù)先用一個(gè)量筒預(yù)先用黑塑料袋黑塑料袋套上，另一個(gè)量筒套上，另一個(gè)量筒放在放在光

7、亮光亮處。處。預(yù)先在兩個(gè)量筒預(yù)先在兩個(gè)量筒(25 mL)(25 mL)中收集中收集甲烷甲烷(5 mL)(5 mL)和和氯氣氯氣(20 mL) (20 mL) 打開黑色塑料袋，打開黑色塑料袋，對(duì)比觀察對(duì)比觀察這兩個(gè)量筒。這兩個(gè)量筒。顏色顏色 水面水面 量筒壁量筒壁 顏色顏色: :水面水面: :量筒壁：量筒壁：黃綠色變淺黃綠色變淺水面上升水面上升壁上有油狀液體壁上有油狀液體結(jié)論：結(jié)論：甲烷與氯氣在甲烷與氯氣在_條件下條件下_了。了。( (填反應(yīng)或不反應(yīng)填反應(yīng)或不反應(yīng)) )光照光照反應(yīng)反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：ClCl+光光Cl ClH H一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成甲烷的結(jié)構(gòu)式形成

8、鹵代物的歷程甲烷的結(jié)構(gòu)式形成鹵代物的歷程 有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)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)叫做被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。取代反應(yīng)。思考：上述反應(yīng)屬于思考：上述反應(yīng)屬于置換反應(yīng)置換反應(yīng)嗎嗎 ？H HC CH HH HCl Cl+甲烷的化學(xué)性質(zhì)2 取代反應(yīng)：CH4和Cl2在光照下發(fā)生反應(yīng) 注意：取代甲烷中一個(gè)H，消耗一分子Cl2。HCl4CCl4HCl3ClCH3HCl2ClCH2HClClCH42431242224324光照光照光照光照ClCHClCHClCHClCH例題4 化學(xué)工作者從反應(yīng)RH+Cl2RCl(l)+HCl(g)受到啟發(fā)

9、，提出在農(nóng)藥的有機(jī)合成中可以獲得產(chǎn)品鹽酸，這一設(shè)想已成為現(xiàn)實(shí)。將上述反應(yīng)物中所得鹽酸分離出來(lái)的最佳方法是（ ）A.蒸餾法 B.水洗分離法C.升華法 D.有機(jī)溶劑萃取法 解析：這是分離鹵代烴(有機(jī)物)和HCl(無(wú)機(jī)物)，采用先加水后分液的分離方法，選BB例題5 下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是（ ） 解析：根據(jù)取代反應(yīng)的定義，選DHClCl3CH2Cl4D.CHO2H22CO2O24CH.C2IHCl22ClHI2 .2H2C4.A光點(diǎn)燃高溫BCHD例題6 把1體積的CH4和4體積Cl2組成的混合氣體充入大試管中，將此試管倒立在水槽中，放在光亮處。片刻后發(fā)現(xiàn)試管壁上有油狀液滴出現(xiàn)，該油狀液滴可能是 。水

10、槽中還能觀察到的現(xiàn)象為 ，原因是 。（用離子方程式表示）產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生白色沉淀CH2Cl2、CHCl3、CCl42H+SiO32-=H2SiO3 二氯甲烷的空間結(jié)構(gòu)二氯甲烷的空間結(jié)構(gòu)Cl C ClHHH C ClHCl氯原子氯原子氫原子氫原子 科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明：甲烷分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明：甲烷分子呈正四面體呈正四面體結(jié)構(gòu)，碳結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，四個(gè)氫原子位于正四原子位于正四面體的中心，四個(gè)氫原子位于正四面體的頂點(diǎn)上。面體的頂點(diǎn)上。甲烷的結(jié)構(gòu)甲烷的結(jié)構(gòu)做燃料 制橡膠 合成氨 制溶劑化工原料甲烷的用途甲烷的用途 展望未來(lái)展望未來(lái)新技術(shù)讓細(xì)菌新技術(shù)讓細(xì)菌“吃電吃電”產(chǎn)甲烷產(chǎn)甲烷 美國(guó)研究人員采用

11、一種美國(guó)研究人員采用一種新技術(shù)，給甲烷桿菌新技術(shù)，給甲烷桿菌“喂食喂食”電子，使其將電子，使其將二氧化碳轉(zhuǎn)化成生物燃二氧化碳轉(zhuǎn)化成生物燃料甲烷料甲烷。這項(xiàng)技術(shù)不僅。這項(xiàng)技術(shù)不僅有助于把來(lái)自風(fēng)能、太有助于把來(lái)自風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的多陽(yáng)能等可再生能源的多余電力轉(zhuǎn)變成甲烷儲(chǔ)存余電力轉(zhuǎn)變成甲烷儲(chǔ)存起來(lái)，而且還能利用工起來(lái)，而且還能利用工廠排放的二氧化碳，減廠排放的二氧化碳，減少工業(yè)環(huán)境污染。少工業(yè)環(huán)境污染。 同系物 結(jié)構(gòu)相似，分子組成差一個(gè)或若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)的有機(jī)化合物互稱為同系物。 注意理解結(jié)構(gòu)相似；所有的烷烴都認(rèn)為是結(jié)構(gòu)相似的14年浙江學(xué)考題 下列物質(zhì)中，與化合物C2H6互為同系物的是

12、（ ）A.C4H10 B.C2H4 C.C3H6 D.C6H6 解析：C2H6是乙烷，其同系物只能是其它烷烴，因此選AA簡(jiǎn)單烷烴的命名 1.習(xí)慣命名法：根據(jù)碳元素個(gè)數(shù)的多少對(duì)烷烴分子進(jìn)行命名。（10個(gè)碳原子以下時(shí)分別用甲乙丙丁戊己庚辛壬癸代替碳原子數(shù)，后面加“烷”） 碳原子數(shù)在4個(gè)以上時(shí)，烷烴會(huì)有同分異構(gòu)體，例如：正丁烷和異丁烷，因此習(xí)慣命名法有局限性系統(tǒng)命名法 系統(tǒng)命名法的步驟和原則0.畫出有機(jī)物結(jié)構(gòu)：注意識(shí)別有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的“CH3”、“CH2”、“CH”、“C”等，牢記每個(gè)碳原子連4個(gè)共價(jià)鍵。1.選主鏈：選分子中最長(zhǎng)的碳鏈為主鏈，按主鏈中碳原子數(shù)稱作“某烷”。2.編號(hào)：選主鏈中離支鏈最

13、近的一端為起點(diǎn)，用1，2，3等阿拉伯?dāng)?shù)字依次給主鏈上的各個(gè)碳原子編號(hào)定位，以確定支鏈在主鏈中的位置。系統(tǒng)命名法 3.書寫名稱：支名前，主名后；支名異，簡(jiǎn)在前，同基并，逗號(hào)隔；號(hào)與名，短線隔。 實(shí)際上做題時(shí)遇到的有機(jī)物，支鏈只有甲基；因此其命名一定是如下形式：(a,a,b.)-X甲基Y烷。a,b等表示取代基位置；X為取代基(甲基)個(gè)數(shù)，等于分子中所有-CH3數(shù)減2，X與Y對(duì)應(yīng)數(shù)字之和等于分子中碳原子總數(shù)。 例如：(CH3)3CH應(yīng)叫做2-甲基丙烷烷烴的命名 下列烷烴命名正確的是（ ）A.(CH3)4C 1,1,1,1-四甲基甲烷B.(CH3)2CHCH2CH3 2-甲基丁烷C.(CH3)2CHCH3 1,2-二甲基甲烷D.CH3CH2CH2CH2CH3 1,3-二甲基丙烷 解析：根據(jù)系統(tǒng)命名法，B正確；A、C、D分別應(yīng)為A:2,2-二甲基丙烷、C:2-甲基丙烷、D：戊烷B小結(jié) 1.有機(jī)物和有機(jī)化學(xué)的基本認(rèn)識(shí) 2.甲烷和烷烴的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 3.同系物和簡(jiǎn)單烷烴的命名