8.1 课时1 天然气的利用 甲烷（30页） 课件 2024-2025学年高一化学苏教版（2019）必修2

(课件网) 专题8 有机化合物的获得与利用 天然气的利用 甲烷 1．认识有机化合物的组成和结构特点。 2．能运用化学符号正确表示甲烷的组成和反应。 3．能运用结构模型描述或解释甲烷的性质，培养“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。 中国可燃冰第二轮试采成功，创两项世界纪录 一、甲烷 可燃冰的燃烧 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。 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 一、甲烷 正四面体 碳原子为中心，氢原子为顶点，其中4个C—H共价键的长度和强度相同，键角是109。28’ 注意：CH4中的四个H是等效的，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。 一、甲烷 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 点燃 （1）氧化反应（可燃性） 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。 甲烷化学性质 一、甲烷 （2）取代反应 一、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： 一、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 Cl H Cl H C H H 特点：“有上有下、有进有出” 一、甲烷 请写出甲烷与氯气的相关化学反应方程式 H H C Cl H 光照 + H Cl 一氯甲烷(g) H H C H H Cl Cl + H C H H Cl + Cl Cl 光照 H C Cl H Cl + H Cl 二氯甲烷(l) 一、甲烷 Cl H C Cl Cl 光照 + H Cl 三氯甲烷(l) 俗名：氯仿 Cl Cl C H H Cl Cl + Cl C H Cl Cl + Cl Cl 光照 Cl C Cl Cl Cl + H Cl 四氯化碳(l) 一、甲烷 取代反应与置换反应的区别 取代反应 置换反应 实例 甲烷与氯气反应 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 定义 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 一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应 参与物质 反应物和生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质 反应条件 反应受催化剂、温度、光照等条件的影响 水溶液中置换反应遵循“强制弱”(活泼性)的原则 反应中电子转移情况 不一定有电子的转移 一定有电子的转移 一、甲烷 甲烷发生取代反应的有关规律 光照，其光照为漫射光，强光直射易发生爆炸。 反应条件 与卤素单质反应，如氯气、溴蒸气。 甲烷与氯水、溴水不反应。 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。 数量关系：每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl 生成物 一、甲烷 应用：在光照条件下，将1 mol CH4与Cl2反应，得到四种有机产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4物质的量之比为1∶2∶3∶4，则消耗Cl2物质的量为(　　) A．0.5 mol B．1.25 mol C．2.5 mol D．3 mol　 CH4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 HCl，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。 D 一、甲烷 自由基型链反应 连锁反应：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 一、甲烷 一、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 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 ... ...