8.1.1 化石燃料与有机化合物（第1课时 天然气的利用 甲烷） 课件高中化学新苏教版必修第二册（2022-2023学年）.pptx

1、第第1 1课课 化石燃料化石燃料与有机化合物与有机化合物第1课时：天然气的利用 甲烷第八单元新苏教版 高中化学 必修第二册新课导入中国可燃冰第二轮试采成功，创两项世界纪录PART 01甲烷0101甲烷甲烷的存在天然气可燃冰沼气我国的天然气主要分布在西部地区及南海和东海的海底。一、甲烷的存在及用途可燃冰的燃烧0101甲烷以甲烷为主的天然气和沼气都是理想的清洁能源甲烷还可用作化工原料0101甲烷二、甲烷的物理性质无色、无味、难溶于水的气体熔点为-182.5 沸点为-164 密度比空气小0101甲烷甲烷的电子式和结构式是什么？0101甲烷球棍模型空间填充模型1、甲烷微观结构三、甲烷的化学性质0101

2、甲烷键角：109281、甲烷微观结构甲烷是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体的空间结构，四个碳氢键完全相同，键长短，键能大（413KJ/mol），所以碳氢共价键很牢固，不易破坏。通常情况下，甲烷性质比较稳定，与高锰酸钾溶液等强氧化剂、强酸、强碱不反应。甲烷分子中最多几个原子共平面？0101甲烷2、甲烷化学性质CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃实验现象：淡蓝色火焰,放出大量热，生成水和能使澄清石灰水浑浊的气体。有机反应方程式中用“”不用“”点燃甲烷和空气，可能会发生爆炸（空气中爆炸极限5%15%），因此，在点燃甲烷之前，必须进行的操作是检验纯度。0101甲烷2、甲烷化学性质0101

3、甲烷A装置：试管内气体颜色逐渐变浅；试管内壁有油状液滴出现，试管中有少量白雾，且试管内液面上升，水槽中有固体析出。B装置：无现象实验现象：甲烷和氯气在光照条件下发生了化学反应。实验结论：0101甲烷从微观结构认识甲烷与氯气反应的历程0101甲烷有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。取代反应ClHCl H C HH特点：“有上有下”0101甲烷请写出甲烷与氯气的相关化学反应方程式 HH C Cl H光照光照+H Cl HH C H HCl Cl+H C H HCl+Cl Cl光照光照H C Cl HCl+H Cl 0101甲烷 ClH C Cl Cl光照光照

4、+H Cl氯仿 ClCl C H HCl Cl+Cl C H ClCl+Cl Cl光照光照Cl C Cl ClCl+H Cl0101甲烷甲烷发生取代反应的有关规律连锁反应光照，其光照为漫射光，强光直射易发生爆炸反应条件甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代，第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，且各步反应可同时进行。反应特点与卤素单质反应如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。反应物生成四种有机物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 和无机物HCl，其中HCl量最多 生成物0101甲烷一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的结构有几种？因为CH4是一个正四面体结构，C

5、原子处于正四面体的中心，H原子位于四个角上，位置是等效的。所以，一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷、四氯化碳都是一种。甲烷的四种氯代烷唯有二氯甲烷只有一种结构能证明甲烷是正四面体。0101甲烷应用：在光照条件下，将应用：在光照条件下，将1 mol CH4与与Cl2反应，得到四种有机产物反应，得到四种有机产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4物质的量之比为物质的量之比为1234，则消耗，则消耗Cl2物质的量为物质的量为()A0.5 mol B1.25 molC2.5 mol D3 molCH4与Cl2发生取代反应时，每有1 mol H被取代，则消耗1 mol Cl2，同时生成1 mol H

6、Cl，即n(Cl2)n(H)n(HCl)。1 mol CH4与Cl2发生取代反应，最多消耗4 mol Cl2。甲烷取代反应中的数量关系是什么？D0101甲烷在隔绝空气并加热至1000的高温下，甲烷分解CH4 C +2H2高温高温合成氨、汽油的原料橡胶工业的原料可以用于制造颜料、油墨、油漆等2、甲烷化学性质PART 02烷烃0202烷烃以上三种物质结构有什么共同特点？0202烷烃四、烷烃CnH2n2CH4C2H6C3H8C4H10烷烃的分子通式是什么？0202烷烃烷烃都是立体结构碳原子不在一条直线上，直链烷烃的空间构型是折线形或锯齿形。且碳碳单键可以旋转。0202烷烃烷烃怎么命名？碳原子数(n)

7、及表示n1012345678910甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷n10相应数字烷碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃命名之前加上“正、异、新”加以区别。正戊烷异戊烷新戊烷0202烷烃随着烷烃中碳原子数的递增，物质的熔沸点、密度逐渐增大。对于碳原子数相同的烷烃，支链越多，熔沸点越低。0202烷烃五、同系物(1)概念：结构相似、分子组成相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互称为同系物，如CH4和CH3CH3。(2)特点：通式相同，结构相似，化学性质相似，物理性质一般随碳原子数的增多而呈规律性变化。0202烷烃五、同系物1同系物判断的三个关键点(1)同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。(2)同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。0202烷烃五、同系物2同系物判断的几个“一定”和“不一定”1同系物在分子组成上一定相差1个或若干个“CH2”原子团；但在分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物不一定是同系物。2同系物具有同一通式，但具有同一通式的有机化合物不一定是同系物。3同系物的化学性质一定相似，但化学性质相似的物质不一定是同系物。4同系物的相对分子质量一定不相同。课堂总结二、甲烷的物理性质五、同系物四、烷烃三、甲烷的化学性质一、甲烷的存在及用途重难点：取代反应现象及原理谢谢观看