浙江省桐鄉(xiāng)市高三化學 天然氣的利用甲烷復習課件 新人教版

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

2、。 有機反應的基本類型：取代反應、加成反應、酯化反應、水解反應。（目前學過的）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，正確答案應選擇DD例題2 下列有關有機物的敘述正確的是（ ）A.有機物一定含有C、H、O元素B.有機物都難溶于水C.有機物都是非電解質(zhì)D.有機物熔點一般較低 解析：A錯誤，有機物一定含C，H和O不一定；B錯誤，部分有機物能溶于水；C錯誤，乙酸等羧酸屬于電解質(zhì)；D正確，有機物一般是共價化合物D有機物和結(jié)構簡式 有機物的多樣性：由于碳原子的共價鍵連接方式多樣，因

3、而存在同分異構現(xiàn)象，有機物中每一個碳原子都連接4個共價鍵。 結(jié)構簡式相對于結(jié)構式更加簡潔，但又能體現(xiàn)有機物結(jié)構(碳骨架：碳原子間連接成有機物的骨架)。 分子式不能體現(xiàn)有機物結(jié)構，慎用！我們答題過程中采用結(jié)構簡式！1、天然氣的主要成分是 。它是最簡單的有機化合物。2、石油的組成元素主要是 和 。同時還有少量的 。3、石油化學成分主要是各種 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”。我國南海和南極我國南海和南極 等地等地“可燃冰可燃冰”儲量較儲量較大，可滿足人類大，可滿足人類1000年的能源需要年的能源需要.甲烷點燃前要驗純！化學與安全化學與安全甲烷和烷烴 甲烷的分子組成：分子式為CH4，是最簡單的有機物，H元素含量高。 甲烷的結(jié)構特征：正四面體結(jié)構，C原子位于正四面體的中心位置，H位于正四面體的四個頂點上 烷烴的概念：碳原子之間以單鍵相連結(jié)合成鏈狀，其余價鍵均與氫原子結(jié)合，屬于飽和烴，通式：CnH2n+2甲烷的化學性質(zhì)1 氧化反應：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點燃OCHO2H2y2xCO2)4(點燃OyxyHxC例題3 現(xiàn)有CH4、C2H4、C2H6三種有機物：(1)同狀況、同體積的三種氣體完全燃燒時耗去O2最多的是 。(2)等質(zhì)量的三種氣體完全燃燒時，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燃，相同條件下測得反應前后氣體體積沒有發(fā)生變化，這兩種氣體是 。C2H6C2H4CH4CH4、C2H4 討論討論: :科學家通過科學家通過燃燒分析法燃燒

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，并測得以下數(shù)據(jù)：，并測得以下數(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%，請你確定其，請你確定其分子式分子式？1.1.標準狀況下，標準狀況下，4.48L4.48L甲烷其質(zhì)量為甲烷其質(zhì)量為3.2g3.2g，試求其，試求其相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量？求有機物分子式的一般步驟：求有機物分子式的一般步驟：1、先求得有機物的最簡式、先求得有機物的最簡式2、再計算出有機物的分子量、再計算出有機物的分子量一個量筒預先用一個量筒預先用黑塑料袋黑塑料袋套上，另一個量筒套上，另一個量筒放在放在光

7、亮光亮處。處。預先在兩個量筒預先在兩個量筒(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，對比觀察對比觀察這兩個量筒。這兩個量筒。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。( (填反應或不反應填反應或不反應) )光照光照反應反應 實驗探究實驗探究實驗現(xiàn)象：實驗現(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)構式形成

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

9、，提出在農(nóng)藥的有機合成中可以獲得產(chǎn)品鹽酸，這一設想已成為現(xiàn)實。將上述反應物中所得鹽酸分離出來的最佳方法是（ ）A.蒸餾法 B.水洗分離法C.升華法 D.有機溶劑萃取法 解析：這是分離鹵代烴(有機物)和HCl(無機物)，采用先加水后分液的分離方法，選BB例題5 下列反應屬于取代反應的是（ ） 解析：根據(jù)取代反應的定義，選DHClCl3CH2Cl4D.CHO2H22CO2O24CH.C2IHCl22ClHI2 .2H2C4.A光點燃高溫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)構二氯甲烷的空間結(jié)構Cl C ClHHH C ClHCl氯原子氯原子氫原子氫原子 科學實驗證明：甲烷分子科學實驗證明：甲烷分子呈正四面體呈正四面體結(jié)構，碳結(jié)構，碳原子位于正四面體的中心，四個氫原子位于正四原子位于正四面體的中心，四個氫原子位于正四面體的頂點上。面體的頂點上。甲烷的結(jié)構甲烷的結(jié)構做燃料 制橡膠 合成氨 制溶劑化工原料甲烷的用途甲烷的用途 展望未來展望未來新技術讓細菌新技術讓細菌“吃電吃電”產(chǎn)甲烷產(chǎn)甲烷 美國研究人員采用

11、一種美國研究人員采用一種新技術，給甲烷桿菌新技術，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。這項技術不僅。這項技術不僅有助于把來自風能、太有助于把來自風能、太陽能等可再生能源的多陽能等可再生能源的多余電力轉(zhuǎn)變成甲烷儲存余電力轉(zhuǎn)變成甲烷儲存起來，而且還能利用工起來，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)構相似，分子組成差一個或若干個“CH2”原子團的有機化合物互稱為同系物。 注意理解結(jié)構相似；所有的烷烴都認為是結(jié)構相似的14年浙江學考題 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簡單烷烴的命名 1.習慣命名法：根據(jù)碳元素個數(shù)的多少對烷烴分子進行命名。（10個碳原子以下時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個以上時，烷烴會有同分異構體，例如：正丁烷和異丁烷，因此習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.畫出有機物結(jié)構：注意識別有機物結(jié)構簡式中的“CH3”、“CH2”、“CH”、“C”等，牢記每個碳原子連4個共價鍵。1.選主鏈：選分子中最長的碳鏈為主鏈，按主鏈中碳原子數(shù)稱作“某烷”。2.編號：選主鏈中離支鏈最

13、近的一端為起點，用1，2，3等阿拉伯數(shù)字依次給主鏈上的各個碳原子編號定位，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，簡在前，同基并，逗號隔；號與名，短線隔。 實際上做題時遇到的有機物，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)個數(shù)，等于分子中所有-CH3數(shù)減2，X與Y對應數(shù)字之和等于分子中碳原子總數(shù)。 例如：(CH3)3CH應叫做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.有機物和有機化學的基本認識 2.甲烷和烷烴的基本結(jié)構和性質(zhì) 3.同系物和簡單烷烴的命名