甲烷的结构和性质课件
甲烷完整PPT课件

目录
• 甲烷基本概念与性质 • 甲烷制备方法与工艺流程 • 甲烷燃烧反应与能量转换原理 • 甲烷储存运输技术发展现状与挑战 • 甲烷在工业生产和生活中应用案例 • 实验操作注意事项与安全防护措施
01
甲烷基本概念与性质
甲烷定义及分子式
甲烷定义
最简单的有机化合物,由碳和氢 元素组成。
燃烧反应方程式及条件
甲烷燃烧反应方程式
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
燃烧条件
需要足够的氧气供应和一定的点燃温度。
能量转换原理及效率分析
能量转换原理
甲烷燃烧时,化学能转化为热能和光 能。
效率分析
燃烧效率受氧气供应、燃烧温度、燃 烧室设计等因素影响,高效燃烧技术 可提高能量转换效率。
环保性能评估及排放标准
与卤素单质发生取代反应,生成卤代 烃。
甲烷在自然界中存在形式
天然气
甲烷是天然气的主要成分,广泛存在于地下 岩石储层中。
沼气
在沼泽地带、污水沟、动物粪便等环境中, 由微生物发酵产生。
煤层气
赋存在煤层中的甲烷,以吸附状态存在于煤 基质颗粒表面。
重要性及应用领域
能源领域
作为燃料,广泛应用于 民用、工业、交通等领
Байду номын сангаас域。
化工原料
用于生产合成氨、甲醇 、甲醛等化工产品。
温室气体
甲烷是一种重要的温室 气体,对全球气候变化
有重要影响。
其他应用
用作制冷剂、发泡剂等 。
02
甲烷制备方法与工艺流程
天然气分离法
01
02
03
天然气成分及性质
天然气主要由甲烷组成, 同时含有少量乙烷、丙烷 等烃类以及硫化氢、二氧 化碳等非烃类成分。
第三章 第一节 第1课时 甲烷的性质(共55张PPT)

1.近年来,一些大城市的部分公交车改用天然气作为燃料,这样 做的主要目的是( A.加大发动机动力 )
B.降低成本
C.减少对空气的污染 D.减少二氧化碳的排放量 【解析】选C。天然气的主要成分为甲烷,燃烧比较充分,可以 减少对空气的污染。
光照 CH Cl+Cl HCl+CH2Cl2 二氯代物) 3 2 _________________________( 光照
CH HCl+CHCl3 三氯代物) 2Cl2+Cl2 _________________________( CHCl3+Cl2 HCl+CCl4 四氯代物) ________________________( 不溶 于水,除 其中,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都_____ 气体 外,其余三种都是液体。 CH3Cl是_____
【误区警示】
(1)甲烷的卤代反应的产物是混合物。 (2)甲烷等有机物与氯气发生取代反应时,取代的位置和个数是 难以控制的,因此制备卤代烃一般不采用取代反应。
【变式训练】(2013·临海高一检测)光照对下列反应几乎无影 响的是( A.H2与Cl2 ) B.CH4与Cl2
C.CH4与O2
D.次氯酸分解
少量白雾 c.试管中有_________; 上升 d.试管内液面_____; 有固体析出 。 e.水槽中___________ 无明显现象 。 无光照时:___________
甲烷与氯气在光照时发生反应, 化学反应方程式为 CH HCl+CH3Cl 一氯代物) 4+Cl2 _______________________( 实验 结论
提示:CH4是正四面体结构,碳原子处于正四面体的中心,四个氢
甲烷第二课时甲烷的结构和性质

二00六年西气东输供
气九十九亿立方米,高
峰期日均超过三千六百
万立方米。
天然气现状
全球已探明的天然气总储量为179.53万亿立方米 。
全球天然气占总能源消费的24%。 我国探明天然气储量1.37万亿立方米。 中国天然气探明储量集中则在10个大型盆地。
观察图3-1所示的C与H空间 位置关系。试用原子结构拼插模型 (或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙 签、火柴棍等代用品),自制甲烷的 分子模型。
球棍模型
裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸 板或硬纸条,按下图所示方式,裁去两 头的小三角,按虚线向内折成如图3- 1所示的正四面体,其顶点分别为甲烷 中4个氢原子的位置,中心是碳原子。
思考: 取代反应与置换反应有哪些相同与不同?
现象:混合气体的黄绿色变浅,量筒壁上 出现油滴,量筒内的液面上升。
讨论:分析上述实验中所观察到的现象,从 中可以得到那些结论?
沼气池
12.5洪桐矿难死亡105人
直接原因:瓦斯爆炸 矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷 为主的有害气体。 瓦斯难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到 一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生 燃烧或爆炸。 瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。
天然气燃烧及瓦斯爆炸
辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场
在煤矿矿井里要采取通风,严禁烟火, 定期检测甲烷的含量等安全措施。
①CH4、H2S、H2等气体在空气中燃烧,火焰呈 淡蓝色;固态的硫在空气中燃烧,火焰呈淡蓝 色火焰,气体在纯氧气中燃烧,火焰呈蓝紫色; 液态的酒精在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色。CO 气体在空气中燃烧,火焰呈蓝色。
第1课时甲烷的结构和性质

第1课时甲烷的结构和性质情境导入盗墓贼的下场1928年夏天,军阀徐源泉部下的一名军长孙殿英,把贪婪的目光盯上了豪华富丽的东陵慈禧墓,他要趁军阀混战、群龙无首的机会开墓取宝,发笔横财。
经过了两三个月的挖掘和爆破,奉命开墓的官兵终于打开了慈禧墓,进入墓室后,他们首先看到的是一个精致的烟盒装着上等的鸦片,旅长韩大宝烟瘾顿发,摸出火柴就想美美地抽它几口,可刚把火柴一划,墓室就发生了爆炸,突然间卷起了一片火光,他们被炸得血肉横飞。
到底是什么东西使盗墓贼横遭厄运?原来是一种叫甲烷(CH4)的气体创下的奇迹,我们这一节课就来认识甲烷的一些性质!互动课堂知识互动知识点一甲烷分子组成与结构1、甲烷的分子式:CH4 ;电子式:;结构式:。
2、甲烷空间结构的描述:甲烷是正四面体结构,碳原子位于正四面体中心,顶点都是氢原子。
3、甲烷是正四面体的事实和依据:甲烷有四个等同的C-H键,在空间可能有两种对称分布,正四面体结构和平面正方形结构,如图:。
若甲烷的空间结构是平面正方形的的结构,虽然四个C-H键都相同,但四个顶点的氢原子的位置关系却不同,可能是相邻,也可能是对角关系,则其二氯取代物CH2Cl2就有两种不同的结构,属于两种物质,如图a和图b。
若甲烷的空间构型为正四面体,其四个顶点的位置完全一样,即任意两个顶点的关系都是相邻,则其二氯取代物CH2Cl2就只有一种。
而事实上CH2Cl2只有一种,因此说甲烷的空间构型为正四面体结构。
知识点二甲烷的性质1、物理性质:无色无味的气体,密度比空气大,极难溶于水。
2、化学性质:一般情况下,性质比较稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂等不发生反应。
(1)甲烷的氧化反应:甲烷可以燃烧,是一种优良的气体燃料。
燃烧的方程式为:CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)【注意】点燃甲烷前一定要检验其纯度!否则发生爆炸。
“盗墓贼的下场”中爆炸的原因就是甲烷与空气的混合气体,遇见明火发生的爆炸!任何可燃性气体在点燃前都要检验纯度!(2)甲烷的取代反应:【实验探究】【点拨】水槽中加入饱和食盐水是为了降低氯气的溶解度。
甲烷的结构和性质ppt课件

第一节
最简单的有机化合物---甲烷
3、键角:分子中相邻的两个键之间的夹角。 键角决定分子的空间构型. 凡键角为 °的为直线型,如:CO2;凡键 键 180角 角为109°28′的为正四面体,如:CH4。
在分子中键和键之间的夹角叫做键角
O H
H C H H H H
H
O = C = O
180°(直线型)
光 光
CHCl3 + HCl
三氯甲烷又叫氯仿 (有机溶剂)
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳(有机溶剂、灭火剂)
注意: 甲烷是与氯气发生取代反应,且产物是混合物 (与氯水不反应)
18
第一节
最简单的有机化合物---甲烷
取代反应:
定义: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代替的反应叫取代 反应。
Cl
Cl
四氯甲烷的形成 Cl Cl C Cl
H + Cl—Cl
光
Cl
C Cl
Cl + H
Cl
17
第一节
最简单的有机化合物---甲烷
CH4 + Cl2
CH3Cl + Cl2光CH3Cl + HCl
一氯甲烷(无色气体)
光
CH2Cl2 + HCl
二氯甲烷(难溶于水的无色液体)
CH2Cl2 + Cl2
CHCl3 + Cl2
4个C-H键的键长和键能相等,夹(键)角相等。
第一节
最简单的有机化合物---甲烷
知识拓展------共价键性质的参数 1、键长:成键的两个原子或离子的核间距离。
键长决定分子的稳定性,一般说来,键长越 短,键越强,也越稳定。 键长的大小与成键微粒的半径大小有关。如 键长:H—Cl < H—Br < H—I,则稳定性:H— Cl > H—Br > H—I。 2、键能:拆开1 mol某键所需的能量叫键能。 单位:kJ/mol。 键能决定分子的稳定性,键能越大,键越牢, 分子越稳定。
甲烷:课件六(21张PPT)

课后思考及探究
1.设计一个简单实验证明甲烷与氯气发生了取代反应。 2.上网查询资料完成下表:
化学式
名称(俗名) 溶解性 常温状态
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
CCl4
用途
1摩尔甲烷在光照的情况下最多可以与 几摩尔氯气发生取代反应? 4mol
若要制得等物质的量的4种卤代产物, 需氯气多少摩尔?
2.5mol
1、 12 C
6 14 6
C
2、白磷、红磷
3、
H H | | H-C-Cl 、Cl-C-Cl | | Cl H
返回
在光照条件下,将等体积的甲烷和氯 气混合,得到的产物中物质的量最多 的是( D ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl
返回
向下列物质的水溶液中滴加硝酸银 溶液,能产生白色沉淀的是(BE) A、CH3Cl B、NaCl C、KClO3 D、CCl4 E、HCl
返回
3.甲烷的受热分解
指出:同分异构体分子量一定相同,分子量相 同的物质不一定是同分异构体 如:C2H5OH (乙醇)与HCOOH(甲酸) “五同”:同分异构、同系物、同位素、 同素异形体、同种物质
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体 四种概念的比较
概 念 同位素 内 涵 比较对象 原子 单质 实 例 氕、氘、氚 O2、 O3
和
氢
(ting)
根据结构不同,烃又可分为:
烷烃 wá n 烯烃 xī 炔烃 quē 芳香烃
最简单的烷烃 ——甲烷
火星雾气—甲烷
可燃冰—甲烷
西气(甲烷)东输 管道施工现场
沼气(甲烷)的制取和利用
甲烷
一、甲烷的物理性质与存在:
第一课时甲烷课件-高一化学人教版(2019)必修第二册

凿
点燃甲烷与空气或氧气的混合
冰
取
气体会立即发生爆炸.因此,
火
点燃甲烷之前必须 验纯!!
思考: 怎么用最简单的方法把甲烷和氢气区分开?
点燃法
CH4
点燃纯净的气体,在火焰 烧杯内壁
的上方罩干燥洁净的烧杯 上有水珠
H2 烧杯内壁 上有水珠
向反应后的烧杯中注入 澄清的石灰水
天然气:
天然气的主要成分是甲烷,天然气 是当今世界上最重要的气体化石燃料。 我国是最早利用天然气的国家。
据了解,作为西气东输主供气 源,塔里木气田拥有天然气资源 量五千二百六十七亿立方米,截 至去年底,累计探明天然气地质 储量六千二百二十四亿立方米, 在年输气二百亿立方米的前提下, 有能够稳定供气三十年的资源保 证。
甲烷
甲烷
现象:试管①中气体呈淡黄绿色 试管②中淡黄绿色消失,试管壁有油状液体,
并有少量白雾。
结论:光照条件下,甲烷与氯气发生了反应
光照
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
光照
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
光照
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl
光照
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
产物为混合物
注意:甲烷氯代物的结构特点
CH4分子的立体构型为正四面体,4个C-H的长度、 强度和夹角完全相同,因此4个氢原子性质完全相同。 (1)将CH4的4个氢原子全部用其他相同的原子替代, 则该原子形成的分子结构仍为正四面体,如CCl4。 (2)若CH4分子中的4个氢原子被不同的原子替代,则 该原子形成的分子结构仍为四面体,但不属于正四 面体,如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。 (3)CH4取代产物均只有一种。
甲烷的性质课件

(一氯代物),
实验 结论
光 CH3Cl+Cl2――→CH2Cl2+HCl
(二氯代物),
光 CH2Cl2+Cl2――→CHCl3+HCl (三氯代物),
光 CHCl3+Cl2――→CCl4+HCl
(四氯代物)。
②甲烷四种氯代产物的性质: a.水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 均 难 溶于水。 b.状态:常温下除 CH3Cl 是气体,其余三种均为液体。 ③取代反应概念: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。 [特别提醒] (1)有机反应比较复杂,常有很多副反应发生,因此有机反 应化学方程式常用“―→”,而不用“===”。 (2)CH4 与 Cl2 的反应是逐步进行的,书写化学方程式时应 分步书写。
1.甲烷能否使酸性 KMnO4 溶液褪色? 提示:甲烷不能被酸性 KMnO4 溶液氧化,故不能使 酸性 KMnO4 溶液褪色。 2.甲烷和氯气发生反应时,所得的产物有几种?其反
应类型是什么? 提示:产物有 5 种,分别为 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、
CCl4、HCl;取代反应。
3.能否用 CH4 和 Cl2 按 1∶1 的体积比混合来制取纯 净的 CH3Cl?
甲烷的性质
甲烷的分子结构
1.有机化合物和烃 (1)有机化合物 ①概念:含有 碳 元素的化合物,简称有机物。 ②组成:一定含有 碳 元素,常含有 氢、氧 元素,某 些有机物还含有氮、硫、卤素、磷等元素。 (2)烃 ①概念:仅含 碳和氢 两种元素的有机物。 ②典型代表物:最简单的烃是 甲烷 。
2.甲烷的分子结构 (1)存在与用途 ①存在:是 天然气 、沼气、油田气和煤矿坑道气的 主要成分。 ②用途:是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,还 是一种重要的化工原料。