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课件网) 专题8 有机化合物的获得与应用 第一单元 化石燃料与有机化合物 第1课时 天然气的利用 甲烷 迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。 煤 石油 天然气 1.了解天然气的组成,认识天然气用作燃料的优缺点。 2.了解甲烷的结构、物理性质,掌握甲烷的化学性质。 3.通过搭建甲烷分子模型,能从分子微观结构的角度探析有机化合物中碳原子的成键特点,进而能推知烷烃的结构模型,加深对同系物概念的理解。 1.能描述甲烷和烷烃的主要化学性质，能描述甲烷取代反应的现象， 会书写取代反应的方程式。（证据推理与模型认知） 2.通过对可燃气体点燃前要验纯，建立安全意识。（科学态度与社会责任） 天然气 主要成分 甲烷 作用 燃料 化工原料 合成氨 生产甲醇 一、 天然气的综合利用 一、甲烷的分子组成与结构 分子式 CH4 电子式 H H C H H ·· ·· ·· ·· 结构式 H H C H H 我们熟悉的最简单的有机物化合物--甲烷 ，具有怎样的结构呢？ 【思考交流】 做一做 搭建甲烷的球棍模型 用黑球（代表碳原子）、蓝球（代表氢原子）和白色短棍搭出历史上科学家们猜想的甲烷分子结构。 碳原子 四面体结构 【分享交流】 结合搭建的模型，谈谈你的想法！ 空间结构 正四面体 甲烷分子的组成和结构 空间充填模型 球棍模型 分子结构示意图 二、甲烷的性质 甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。 天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。 1、物理性质： 甲烷是无色、无味，难溶于水的气体，密度是0.717g/L（标准状况），比空气小。 通常情况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。 2、化学性质 1.甲烷的稳定性 活动探究1：甲烷的稳定性 KMnO4溶液 NaOH溶液 （滴有石蕊溶液） 稀硫酸 （滴有石蕊溶液） CH4 尾气 收集 甲烷较稳定，不与高锰酸钾、强酸和强碱反应。 1.甲烷的稳定性 活动探究2：甲烷的氧化反应 2.甲烷的氧化反应 在空气（或氧气）中安静燃烧，产生淡蓝色火焰。 有机反应方程式中用“ ”，不用“===” 点燃 CH4(g)+ 2O2(g) CO2(g)+ 2H2O(1) 现象： 化学方程式： 迁移———我国的许多煤矿都是瓦斯煤矿，容易发生瓦斯爆炸事故，造成人员伤亡和财产损失。 瓦斯爆炸，伤亡惨重，需警钟长鸣 2. 煤矿安全措施：(1)建立良好的通风系统和监测系统，保证甲烷含量不在爆炸极限内；(2)严禁明火、电火花等。 点燃甲烷和空气的混合气体会有什么后果呢？请结合所学知识提出几条煤矿安全的保障措施？ 【想一想】 1. 甲烷点燃一定要验纯； 科学态度与社会责任 活动探究3 甲烷能与氯气反应吗？ U形管1： 25 mL CH4和25 mL Cl2 ，并光照 U形管2： 50 mL Cl2 并光照 U形管3： 25 mL CH4和25 mL Cl2 ，不光照 【想一想】这样进行实验设计的意图是什么？ 实验装置 电源 3.甲烷的取代反应 注意观察量筒内气体和液面的变化情况。 甲烷与氯气的取代反应 【思考交流】 CH4与Cl2的实验现象是什么 科学探究与创新意识 现象： 试管内气体颜色变浅，液面上升，内壁出现油状液滴，试管中出现少量白雾。 产物： 有机物 ——— 气态：CH3Cl 液态：CH2Cl2 、 CHCl3 、 CCl4 无机物 ——— HCl 有机物分子里的某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）所替代的反应叫做取代反应 光照 甲烷的取代反应机理： Cl—Cl + 光照 C H H H Cl Cl H + 三氯甲烷(氯仿) 光照 四氯甲烷(四氯化碳) 在上述反应中，甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子 ... ...
