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课件网) 化 学 通用类 主题五 简单有机化合物及其应用 5.2 烃 主题五 简单有机化合物及其应用 5.2 烃 学习目标 1. 认识烃类分子中碳原子的成键特点；知道有机化合物存在同分异构现象，了解烷烃的系统命名方法，能命名简单的有机化合物。 2. 认识甲烷、乙烯、乙炔和苯的分子组成，理解它们的主要化学性质和重要应用，知道氧化、加成、取代、聚合等有机反应类型。 3.理解官能团与有机化合物性质的关系，形成官能团与有机化合物的特征性质之间存在有机联系的观念。 情境与问题 可燃冰——— 一种遇火即能燃烧的“冰”，科学家们称之为“属于未来的能源”。 可燃冰 可燃冰属于哪类有机化合物？ 仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，简称为烃。 烃是最简单、最基础的一类有机化合物。 一.天然气的主要成分———甲烷 1.甲烷 观察与认知 甲烷的分子式为CH4，是最简单的烃。结合下图，小组合作搭建甲烷分子的球棍模型，分析总结甲烷分子的空间结构特点和C—H键的特点。 （a）正四面体构型 （b）球棍模型 （c）空间填充模型 一.天然气的主要成分———甲烷 1.甲烷 碳原子的最外电子层有4个电子，与氢原子结合成甲烷分子时形成4个等同的 C一H共价键（等价键）。使甲烷分子呈现正四面体空间构型。因而甲烷的电子式、结构式、结构简式分别为： CH4 H H C H H 电子式 结构式 结构简式 甲烷分子中的C—H键的键参数： 键长 0.109nm 键角 109.5 键能 414.2kJ·mol-1 键矩 0.3D 一.天然气的主要成分———甲烷 拓展延伸 我国成功开采可燃冰 20 世纪末，科学家在海底发现了储量巨大的甲烷水合物晶体，这种形成于高压低温条件下的晶体外观像冰， 遇火即可燃烧，故又称为“可燃冰”。如何安全、经济地开采可燃冰，并从中分离出甲烷气体，一直以来都是世界性难题。2017 年5 月，我国利用自主研发的一套水、沙、气分离核心技术，对南海北部海域的“可燃冰”试开采取得圆满成功，标志着我国在这一领域的综合实力已达到世界领先水平。 我国在南海成功开采可燃冰 一.天然气的主要成分———甲烷 2.甲烷的性质 甲烷是最简单的有机化合物，是天然气（其中甲烷的体积分数为80% ～ 98%）、沼气、油田气、煤矿坑道气、页岩气和可燃冰的主要成分， 它是一种无色、无味的气体，密度为0.717 g/L（标准状况），比空气轻，极难溶于水。 点燃天然气时发生氧化反应。由于甲烷跟空气的混合物（甲烷的体积分数为5% -15.4%）遇明火，就会发生爆炸。因此家用燃气点火时须要“火等气”。煤矿的矿井里，要注意通风并严禁烟火，以防止“瓦斯”爆炸。 纯净的甲烷能在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色的火焰，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。 一.天然气的主要成分———甲烷 拓展延伸 优化能源结构的举措———西气东输 天然气是一种高效、低耗、污染小的优质清洁能源，我国的天然气主要分布在西部的四川、重庆、青海、甘肃、新疆以及东部 近海海域的渤海、东海等地，其中，新疆塔里木盆地的天然气资源量有8 万多亿立方米， 占全国陆上天然气资源总量的22%（体积分数），而最近发现的位于我国渤海海域的渤中气田，天然气探明地质储量超过1 000 亿立方米。这些地域天然气的发现，使我国成为世界天然气大国之一。作为世界上最早利用天然气作燃料的国家，2000 年，国家启动“西气东输”工程。“西气东输”工程的实施，有利于促进我国能源结构的调整，改善长江三角洲及管道沿线地区的居民生活质量，优化能源消费结构。 一.天然气的主要成分———甲烷 2.甲烷的性质 操作1：取两支长200 mm、直径25 mm的大试管用排饱和食盐水的方法各收集4 体积氯气，然后分别通入1 体积的甲烷，将装有混合气体的试管倒置 ... ...
