3.1.1天然气的利用 甲烷
天然气的利用甲烷
18 天然气的利用甲烷【学习目标】1．认识化石燃料与有机物的关系，了解有机物的通性；2．掌握甲烷的结构和性质，认识取代反应，了解烃和烷烃；3．初步学会分子式计算的方法，培养学生推理归纳的能力。
【学习重点】甲烷的结构和性质，取代反应【学习方法】实验探究、推理归纳、对比联系【课时安排】2课时【教学过程】：【阅读】教材P58 回答下列问题常见的化石燃料有哪些？其组成分别是什么？一、化石燃料1．化石燃料的组成：天然气：石油：煤：2．我国的石油与天然气资源：书p58《拓展视野》【思考】回忆初中对于有机化合物的概念，回答下列问题。
二、有机物概述1．有机物物概念：2．有机物的结构特点：三、甲烷的分子组成、分子结构1．甲烷分子式的确定：【例题】已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g·L-1，含碳75%，含氢25%。
确定甲烷分子中碳、氢元素的质量比、原子数比和分子式。
2．甲烷分子结构的特点：分子式：结构式：结构简式：电子式：空间构型：四、甲烷的性质1．物理性质：甲烷是一种色味气体，相同条件下密度比空气，极难溶于水。
2．化学性质：（1）氧化反应：由于甲烷的分子结构稳定，所以通常不与强酸、强碱、强氧化剂（如KMnO4）反应，但能燃烧。
已知1mol甲烷完全燃烧生成液态水时，放出890.3kJ的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式。
注意点：①燃烧时实验现象及产物的检验（完成书p59表格）②使用前要验纯③通常被称为高效、较洁净的燃料④不能使酸性KMnO4溶液褪色（2）取代反应：实验现象：，结论：。
有关化学方程式：注意点：①反应条件：与卤素单质光照条件下反应，不能使溴水褪色②反应的生成物：③取代反应的定义：④取代反应与置换反应的区别：3．甲烷的利用：常用作气体燃料，可以制取许多化工产品。
（1）曾用来制氟利昂：CHCl3 + HF → CHF2 + HCl (取代反应)（2）制甲醇：CH4 + H2O → 3H2 + CO ，CO + 2H2 → CH3OH（3）制炭黑和氢气：CH4→C + 2H2五、烷烃的结构和性质1．烃：烷烃：名称乙烷丙烷正丁烷分子式结构式结构简式2．烷烃的分子通式为。
天然气的利用 甲烷
课题：专题3 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天然气的利用甲烷一、教学目标：(一)知识技能：（1）掌握甲烷分子的空间结构特征，能够书写甲烷分子的结构式、电子式。
（2）掌握甲烷的化学性质。
了解取代反应的特征。
（3）了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
（4）了解烃、烷烃的概念及烷烃的通式。
(二)过程方法：（1）运用练习探究法学习甲烷的分子结构。
（2）运用实验探究法学习甲烷的化学性质。
(三)情感态度与价值观：通过实践活动、探究实验等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望。
二、教学难、重点：重点：甲烷的分子结构、化学性质难点：甲烷跟氯气的取代反应三、教学工具：模型：甲烷分子的比例模型；甲烷、乙烷、丙烷分子的球棍模型仪器：铁架台、水槽、酒精灯、储气罐、小烧杯药品：甲烷、氯气、饱和食盐水、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液四、教学方法：练习探究、实验探究、归纳总结五、课时安排：一课时六、教学过程：【引入】介绍我国天然气资源，“西气东送”工程及其意义。
介绍神奇的可燃冰。
【展示】一瓶用排水集气法收集的纯净的甲烷气体(集气瓶倒放)。
观察并叙述物理性质。
【板书】一、甲烷1.物理性质无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
【课堂练习1】已知甲烷的密度在标准状况下是0．717g/L，含碳75％，含氢25％，利用这些数据怎样确定它的分子式？【课堂练习2】①写出甲烷的电子式；②写出甲烷的结构式。
讨论分子里各原子在空间的分布情况？【板书】2.分子结构分子式：CH4电子式：结构式:【展示】甲烷分子的比例模型、球棍模型。
经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。
【板书】正四面体结构【设问】甲烷是最简单的有机化合物，怎样确定它的组成中含有碳、氢二种元素？【实验探究1】点燃甲烷气体，在其火焰上方罩一只干燥的小烧杯，观察；另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯，观察，推断甲烷的元素组成。
天然气的利用甲烷教案
天然气的利用——甲烷一、教学目标1. 让学生了解甲烷的基本性质和制备方法。
2. 使学生掌握甲烷的化学式、结构以及物理性质。
3. 培养学生运用甲烷的化学性质进行实验操作和问题分析的能力。
4. 提高学生对天然气作为燃料的认识，培养节约能源、保护环境的意识。
二、教学内容1. 甲烷的基本性质2. 甲烷的制备方法3. 甲烷的化学式和结构4. 甲烷的物理性质5. 甲烷的化学性质及应用三、教学重点与难点1. 教学重点：甲烷的基本性质、制备方法、化学式、物理性质和化学性质。
2. 教学难点：甲烷的化学性质及应用。
四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学，直观展示甲烷的制备和性质。
2. 利用实验教学，让学生亲身体验甲烷的化学性质。
3. 开展小组讨论，培养学生合作学习的能力。
4. 设置问题情境，引导学生进行思考和探究。
五、教学准备1. 教学课件和教案2. 实验室用具：烧杯、试管、酒精灯、导管等3. 实验试剂：无水乙醇、澄清石灰水等4. 安全防护用品：防护眼镜、手套等教案内容请等待片刻，我将为您提供后续章节。
六、教学过程1. 引入新课：通过介绍天然气的组成和应用，引导学生关注甲烷的重要性。
2. 讲解甲烷的基本性质：颜色、气味、密度等。
3. 讲解甲烷的制备方法：主要包括天然气提取和实验室制取。
4. 讲解甲烷的化学式和结构：CH4，正四面体结构。
5. 讲解甲烷的物理性质：无色、无味、难溶于水等。
6. 实验演示：甲烷的燃烧，观察火焰颜色和物。
7. 讲解甲烷的化学性质：可燃性、还原性等。
8. 小组讨论：甲烷的应用领域及对环境的影响。
9. 总结：强调天然气资源的节约和环境保护。
七、课堂练习1. 根据甲烷的化学式，写出其完全燃烧的化学方程式。
2. 简述甲烷的制备方法及其优缺点。
3. 甲烷在自然界中的主要存在形式是什么？4. 甲烷的燃烧产物有哪些？对环境有何影响？八、拓展与延伸1. 介绍甲烷的的同系物——乙烷、丙烷等，比较它们的性质差异。
浙江省普通高中新课程作业本化学高一下 答案
）、Ｓｉ （７）Ｃａ．Ｄ ８．Ｃ质子数中子数）ＮＯ３ Ｈ２ＳｉＯ２ １２．ＢＫＯＨ＋Ｈ２↑ 观察反应的剧烈程度比较气态氢化物的稳定性比较其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱）ｒ （４）ＨＣｌＯ４ Ｈ∶Ｎ Ｎ∶ （６）［Ｂ＞Ｄ＞Ｃ Ｄ＞Ｃ＞ ｘ＋ｎＦ ２ ⅦＡ Ｈ＋ （３）Ｍｇ（ＯＨ）２ Ｓ····镁 ＢＣ）专题化学反应速率与反应限度答案与提示１１１ （２）镁与盐酸反应放热，烧杯内温度升高，Ｃａ（ＯＨ）２溶解度下降而析出（３）Ｍｇ＋２Ｈ ＋Ｍｇ２＋＋Ｈ２↑ （４）小于１３．（１）放热，４６ｋＪ（２）１ｍｏｌＮ２（ｇ）和３ｍｏｌＨ２（ｇ）反应物的化学键断裂共需吸收的能量为９４６ｋＪ＋１３０８ｋＪ＝２２５４ｋＪ。
而２ｍｏｌＮＨ３（ｇ）中含６ｍｏｌＮ—Ｈ键，形成６ｍｏｌＮ—Ｈ键时放出的能量为３９１ｋＪ·ｍｏｌ－１×６ｍｏｌ＝２３４６ｋＪ。
因此反应热应等于生成物分子形成时所释放的总能量２３４６ｋＪ与反应物分子断裂时所吸收的总能量２２５４ｋＪ之差，即放出了９２ｋＪ的能量２．化学反应中的热量变化（二）１．（略） ２．Ｂ ３．Ａ ４．２Ｑ１＝Ｑ３ Ｑ２＞Ｑ３ 液态水变成水蒸气还需要吸收热量５．（１）Ｑ１＝Ｑ３ （２）＜ （３）＞ ＜６．ＣＨ４（ｇ）＋２Ｏ２（ｇ ）ＣＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｌ） ΔＨ＝－８９０ｋＪ·ｍｏｌ－１ ７．７０ ７５ｋＪ ８．Ｃ ９．Ｑ１＞Ｑ２ Ｑ１是合成氨完全反应放出的热量，而此反应为可逆反应，不可能全部转化 １０．Ｂ １１．Ｂ１２．（１）ＣａＣＯ３（ｓ ）ＣａＯ（ｓ）＋ＣＯ２（ｇ） ΔＨ＝＋１７８ｋＪ·ｍｏｌ－１，Ｃ（ｓ）＋Ｏ２（ｇ ）ＣＯ２（ｇ） ΔＨ＝－３９３ ５ｋＪ·ｍｏｌ－１（２）约为２７ｋｇ３．燃料燃烧释放的热量１．Ｃ ２．Ｂ ３．Ｄ ４．Ｄ ５．ＢＣ ６．Ｃ７．当着火时，氯化铵分解吸收热量，且生成的两种气体既不燃烧，也不支持燃烧，使之与空气隔绝８．（１）提供足够的空气，使其充分燃烧 （２）增大接触面积 （３）空气带走热量，使温度下降９．（略） １０．（１）Ｅ１＞Ｅ２，反应放热 （２）１３６８ １８５２ ４８４ （３）Ｂ１１．（１）Ｂ２Ｈ６（ｇ）＋３Ｏ２（ｇ ）Ｂ２Ｏ３（ｓ）＋３Ｈ２Ｏ（ｌ） ΔＨ＝－２１６５ｋＪ·ｍｏｌ－１ （２）１０８２ ５１２．（１）Ｉ２ ＨＣｌ （２）放热 （３）Ｃｌ２第三单元 化学能与电能的转化１．化学能转化为电能１．（１）锌 ２Ｈ＋＋２ｅ －Ｈ２↑ Ｚｎ＋２Ｈ ＋Ｚｎ２＋＋Ｈ２↑（２）负 正 Ｃｕ－２ｅ －Ｃｕ２＋ Ｚｎ＋Ｃｕ ２＋Ｚｎ２＋＋Ｃｕ２．Ｃ ３．Ｃ ４．ＢＤ５．（１）形成许多微小的原电池，故反应速率加快（２）镀层破了以后，铁和锡构成了原电池的两极，铁作负极，更容易被腐蚀 铁和锌构成了原电池的两极，锌作负极，铁受到保护，不易失去电子６．Ｂ ７．Ｂ８．将Ａ、Ｂ、Ｃ三种金属两两连接起来，放入盐酸中，观察金属上产生气泡的情况，可判断其活动性大小９．（１）２Ｈ＋＋２ｅ －Ｈ２↑ Ａｌ－３ｅ －Ａｌ３＋（２）石墨 铁 可溶性铜盐 Ｃｕ２＋＋２ｅ －Ｃｕ Ｆｅ－２ｅ －Ｆｅ２＋（３）石墨 Ａｌ ＮａＯＨ溶液１０．２Ｈ＋＋２ｅ －Ｈ２↑ Ｚｎ－２ｅ －Ｚｎ２＋ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ －４ＯＨ－ Ｚｎ－２ｅ －Ｚｎ２＋１１．（１）铁屑被氧化 （２）炭粉与铁及ＮａＣｌ溶液组成原电池，作为原电池的正极（３）ＮａＣｌ与水作用形成电解质溶液（４）负极：Ｆｅ－２ｅ －Ｆｅ２＋；正极：２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ －４ＯＨ－１２．（１）Ｄ（２）加入硫酸铜溶液后，构成ＦｅＡｇ原电池，铁作负极，Ｆｅ－２ｅ －Ｆｅ２＋，质量减轻；Ｃｕ２＋在银圈上得到电子，沉积在其上，增重，所以银圈向下倾斜答案与提示１１３ 专题２检测题１．Ｂ ２．Ｃ ３．Ｃ ４．Ｄ ５．Ｄ ６．ＣＤ ７．Ｃ ８．Ｄ ９．Ａ １０．Ｂ １１．Ｄ １２．Ｂ １３．Ａ １４．Ａ １５．Ｂ １６．Ｂ１７．（１）不变 （２）增大 增大 （３）不变 不变 （４）减小 减小１８．（１）Ｆｅ＋２Ｈ ＋Ｆｅ２＋＋Ｈ２↑ （２）２Ｈ＋＋２ｅ －Ｈ２↑ （３）Ｚｎ Ｚｎ＋２Ｈ ＋Ｚｎ２＋＋Ｈ２↑（４）Ｂ＞Ａ＞Ｃ１９．（１）ＡＢ ＡＢ （２）ＡＣ （３）降温、用块状的碳酸钙与稀盐酸反应２０．２Ｈ２＋Ｏ ２２Ｈ２Ｏ 化学 电 热 （１）ＢＤ （２）１１１ １ｍｏｌ ２１．ＡＢＣＤＥ２２．步骤１吸热，步骤２放热 （２）Ｅ２＞Ｅ３＞Ｅ１ ２３．（１）Ｍ为正极，Ｎ为负极 （２）变红２４．（１）有效利用生物质能，获得气体燃料；为农业生产提供了优良肥料；改善农村环境卫生（２）Ｃ＋Ｏ２ 点燃ＣＯ２，ＣＨ４＋２Ｏ２→ 点燃ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ 甲烷对环境污染小（３）生物质能 新 （４）１ ６６×１０７ｋｇ专题３ 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１．天然气的利用 甲烷１．ＢＤ ２．Ｄ ３．Ｂ ４．ＣＤ ５．ＡＤ ６．Ａ ７．ＡＢ ８．Ｄ ９．Ｂ１０．Ｃ Ｈ 烃 ＣｎＨ２ｎ＋２ １１．相似 １个 若干个“ＣＨ２”原子团１２．ＣＨ４（ｇ）＋２Ｏ２（ｇ→ ）ＣＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｌ） ΔＨ＝－８９０ ３ｋＪ·ｍｏｌ－１１３．在容器内壁出现小液滴，红棕色逐渐褪去。
甲烷单位换算
甲烷单位换算甲烷（CH4）是一种无色、无臭、易燃的气体，是天然气的主要成分之一。
甲烷是一种重要的能源来源，被广泛应用于家庭、工业和交通等领域。
在本文中，我们将以甲烷为单位进行换算，了解甲烷的相关概念和应用。
1. 甲烷的基本概念甲烷是由一个碳原子和四个氢原子组成的有机化合物，化学式为CH4。
它是天然气的主要成分，也是一种重要的温室气体。
甲烷具有高热值、易燃等特点，被广泛应用于燃料、发电和供暖等领域。
2. 甲烷的单位换算在能源领域，我们常常使用不同的单位来描述甲烷的数量和能量。
以下是一些常用的甲烷单位换算：2.1 立方米（m³）：立方米是一个用来衡量体积的单位。
在天然气行业中，我们常常用立方米来表示甲烷的储量和消耗量。
例如，一个立方米的甲烷可以产生约38兆焦的能量。
2.2 千克（kg）：千克是一个用来衡量质量的单位。
在某些情况下，我们也会用千克来表示甲烷的数量。
例如，一千克的甲烷可以产生约55兆焦的能量。
2.3 克（g）：克是一个更小的质量单位，常用于实验室中。
例如，一克的甲烷可以产生约55千焦的能量。
2.4 升（L）：升是一个用来衡量容积的单位。
在某些情况下，我们也会用升来表示甲烷的数量。
例如，一升的甲烷可以产生约35兆焦的能量。
3. 甲烷的能量转换甲烷是一种高效的燃料，可以产生大量的能量。
以下是一些常用的甲烷能量单位换算：3.1 千焦（kJ）：千焦是一个用来衡量能量的单位。
例如，一兆焦等于一百万千焦。
一克的甲烷可以产生约55千焦的能量。
3.2 千卡（kcal）：千卡也是一个用来衡量能量的单位。
一卡等于4.184焦耳。
一克的甲烷可以产生约13千卡的能量。
3.3 瓦特-小时（Wh）：瓦特-小时是一个用来衡量能量的单位，常用于电力行业。
一瓦特-小时等于3600焦耳。
例如，一千瓦特-小时的甲烷可以产生约3.6兆焦的能量。
4. 甲烷的应用甲烷作为一种重要的能源来源，被广泛应用于各个领域。
4.1 家庭供暖：甲烷可以作为一种清洁、高效的供暖燃料，用于家庭和商业建筑的供暖系统。
高中化学苏教版必修2课时练习-天然气的利用、甲烷
天然气的利用甲烷一.选择题1.近年来，北京市部分公交车使用天然气作为燃料，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2.下列环保措施主要目的是保护臭氧层的是A.使用无铅汽油B.使用可降解塑料制品C.使用无氟冰箱D.使用电喷汽车3.有机物中的烃是指下列何种情况的化合物A．含有碳B．含有碳和氢C．仅含有碳和氢D．燃烧后生成CO2和H2O4.下列物质中，可以跟甲烷发生化学反应的是A．光照下跟氯气B．强酸C．强碱D．高锰酸钾溶液5.为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。
目前使用的清洁燃料有两类，一是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。
这两类燃料的成分都是A.碳水化合物B.碳氢化合物C.氢气D.醇类6.在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是A．氯气与氢气反应 B．氯气与甲烷反应C．次氯酸分解 D．甲烷与氧气反应7.某烷烃含有200个氢原子，那么该烃的分子式是A.C49H200B. C99H200C. C99H198D. C49H1008.1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种取代产物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量为A.1molB.2molC.2.5molD.4mol9.下列结构简式表示的物质属于烷烃的是A.CH3CH2CH=CH2B.CH3(CH2)2CH(CH3)2C.CH3CH2OHD.CH3CH=CHCH310.三氯甲烷(CH3Cl)又称氯仿，可作麻醉剂，但在光照下易被氧化成剧毒的光气(COCl2)。
其反应方程式为：2CHCl3 + O22COCl2 + 2HCl，为了防止事故发生，在使用前要先检验一下氯仿是否变质，检验用的最佳试剂是A.NaOH溶液B.溴水C.AgNO3D.溶液淀粉碘化钾试纸11.可燃冰是天然气与水作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆架中。
据测定每0.1m3的固体“可燃冰”可释放20m3的甲烷气体，则下列说法不正确的是A.“可燃冰”释放的甲烷属于烃B. “可燃冰”是水变油，属于化学变化C. “可燃冰”将成为人类的后续能源D.青藏高原可能存在巨大体积的“可燃冰”12.下列是属于取代反应的是A．CHCl3 + HF CHFCl2 + HCl B．2KBr + Cl2 == 2KCl + Br2C ．CH 3CH 2OH + HBr CH 3CH 2Br + H 2OD ．NaOH + HCl == NaCl + H 2O13.在120℃和101kPa 的条件下，某气态烃和一定质量的氧气混合气，点燃完全反应再恢复到原来的温度时，气体体积缩小，则该烃分子内的氢原子个数一定是A ．小于4B ．大于4C ．等于4D ．无法判断14.天然气、液化石油气燃烧的化学方程式分别为：CH 4+2O 2CO 2+2H 2O 、C 3H 8+5O 23CO 2+4H 2O 现有一套以天然气为燃料的灶具，改燃液化石油气，应采用的正确措施是：A ．两种气体进入量都减少B ．增大空气进入量或减少液化气进入量C ．两种气体进入量都增大D ．减少空气进入量或增大液化气进入量二.填空题15.C 5H 12是一种烷烃，其名称是 ，写出十三烷的分子式 。
【课件】3.1最简单的有机物——甲烷
(3)甲烷的受热分解
CH4 高温 C+2H2
结构 决定 性质 决定 用途
甲烷的真实结构
球棍模型
比例模型
空间结构
正四面体型
在甲烷的爆炸极限内（5%--15.4% ）容易发 生矿井瓦斯爆炸；
为避免发生此类情况，应保持煤矿内通风良 好，定期的检查甲烷的含量。
（2）取代反应：
科学探究 • 你从实验中得到哪些信 息？ • 从所得的实验信息中你 能得到哪些启示？
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。
分子式:CH4
结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。
一、甲烷的性质
１、物理性质
无色、无味的气体 =0.717g/L（S.T.P） 极难溶于水 俗名：沼气、坑气，是天然气的主要 成分（80-97%）
2、化学性质：
通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强 碱和强氧化剂等一般不发生化学反应
甲烷不能使酸性高 锰酸钾褪色。
最简单的有机化合物—甲烷
你知道吗？
西气东输工程
天然气的主要 成分是什么？
甲烷在自然界的存在
沼气 油田气 煤矿坑道气
天然气
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。
练习 你能否写出甲烷的化学式、电子式？
氯仿 四氯化碳
CHCl3
CCl4
液态
液态
溶剂、防 溶剂、灭火
腐剂
剂
取代反应与置换反应的比较
取代反应
置换反应
反应中 物质的 特征
一般生成物无单质，反 应物中可有可无。
条
苏教版必修二有机化学部分导学案
天然气的利用甲烷（学案）【教学目标】1．知道甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子为正四面体结构2．知道甲烷的化学性质稳定，了解有关实验的结论，了解取代反应和氧化反应；【重点难点】甲烷的结构和甲烷的化学性质。
【知识要点】一、甲烷的物理性质：甲烷是、的气体，密度0.717g/L（标准状况），溶于水。
甲烷的收集方法:1、 2、。
二、甲烷的化学性质：1．甲烷的氧化反应：2．甲烷的取代反应[实验]取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象。
现象：量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升，气体颜色略微变浅。
探究1：量筒壁上出现油滴，说明了什么?探究2：反应静置一段时间后，发现试管中液面升至到中上部，为什么？探究3：CH4与Cl2反应后量筒内的气体是什么？讨论•1. CH4与Cl2反应后，产物有几种？哪些是有机物？哪种产物最多？2. 瓶壁上油状液体是什么？油状液体是纯净物还是混合物？已知： CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4沸点/0C -24 40 62 773． CH4与Cl2反应后量筒内溶液酸碱性如何？4. 向CH4与Cl2反应后量筒内溶液中加入硝酸银溶液有什么现象？某同学认为可根据该现象判断该实验是否有HCl生成，你觉得合理吗？为什么？有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
在常温下，一氯甲烷是，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是，其中四氯甲烷又叫，三氯甲烷又叫，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。
甲烷的取代反应化学方程式：、、3、甲烷的受热分解: 甲烷在隔绝空气并加热到1000℃的条件下分解三，烷烃1、定义2、通式写出下列烷烃的分子式：(1) 含有18个碳原子的烷烃的分子式(2) 含有18个氢原子的烷烃的分子式(3）相对分子量为128的烷烃的分子式3、同系物定义:【当堂演练】1某气态物质由碳氢两元素组成，在标准状况下该气态物质的密度为0.717g/L ，其中氢元素的质量分数为25%，求该物质的分子式2、写出甲烷分子的电子式，说明它的分子结构特点。
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实例 定义
反应物
生成物
光照
CH4+Cl2
CH3Cl+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代 替的反应。
一种化合物和一种单质或化 合物（反应物中至少有一种 是有机物）
一般生成两种化合物
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑ 一种单质跟一种化合物反 应，生成另一种化合物和 另一种单质的反应。
上升，有白雾、内壁有油状物质生成。 说明： 光照条件下，甲烷与氯气发生了反应
反应机理：
有机化合物分子中的某种原子（或原子团) 被另一种原子：所以量筒内气体黄绿色褪去、水位不断
上升，有白雾、内壁有油状物质生成。 说明： 光照条件下，甲烷与氯气发生了反应
2.稳定性
把甲烷气体通入酸性 KMnO4溶液中，观察现象。
结论：甲烷与KMnO4溶液不发 生反应。
通常情况下，甲烷比较稳定。 与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应。
甲烷与KMnO4溶液不发生反 应，也不与溴水发生反应。
通常情况 下，甲烷 比较稳定。
3.取代反应 现象：所以量筒内气体黄绿色褪去、水位不断
有机物
3
专题
第一单元 化石燃料和有机化合物
天然气的利用 甲烷
化石燃料 组成元素
C、H
（少量S、O、
石油
N等）
主要成分
各种液态碳氢化合物 （其中还溶有少量气态 和固态）
煤
C（H、O、少 各种有机物和无机物 量S、P、N等） 所组成的复杂混合物
天然气 C、H
CH4
甲烷
一、甲烷的存在 存在：
天然气、沼气、油田气、瓦斯
CH3Cl + HCl
一氯甲烷（无色气体）
CH3Cl + Cl2 光 CH2Cl2 + HCl
二氯甲烷（难溶于水的无色液体）
CH2Cl2 + Cl2 光 CHCl3 + HCl
三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂）
光
CHCl3 + Cl2
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）
注意：
(1)甲烷与氯气反应可能有五种产 物，其中有两种气体产物；
有机反应方程式中用“ → ”不用“＝”；
注意:甲烷在点 燃之前要验纯， 否则可能发生
爆炸。
CH4爆炸极 限：
4.9%～16%
动动脑:
你能设计一个实验验证CH4燃烧的 产物吗？CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O
【提示】用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，烧 杯内壁有水珠出现，证明有水生成。把烧杯迅速倒转 过来，立即向杯内注入少量澄清石灰水振荡，石灰水 变浑浊，证明有二氧化碳生成。
A.CH2Cl2＋Br2 ―光――照→ CHBrCl2＋HBr
B.CH3OH＋HCl ―光――照→ CH3Cl＋H2O
√C.2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
D.CH3—CH2—Br＋H2O ―N―a―△O―H→ CH3—CH2—OH＋HBr
解析
答案
取代反应与置换反应的比较：
取代反应
置换反应
反应机理：
H
H
光
H C H + Cl Cl
H C Cl + H Cl
H
H
H
H
光
Cl C H + Cl Cl
H C Cl + H Cl
H
Cl
Cl
H
Cl C H + Cl Cl 光 Cl C Cl + H Cl
H
Cl
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.
光
CH4 + Cl2
一种单质和一种化合物
另一种化合物和另一种单质
电子 转移 反应 特点
不一定发生电子转移，因此 不一定是氧化还原反应
很多反应是可逆反应，副反 应较多，用“→” 连接
一定发生电子转移
一般是不可逆反应， 用“==”连接
作业
1.步步高，49页（5除外） 2.课时，129-130 （其中7.10.14选做）
学以致用
√D.上述1 反应的类5型是取代反应
解析
答案
3.为验证甲烷分子中含有碳、氢两种元素，可将其燃
烧产物通过①浓硫酸 ②澄清石灰水 ③无水硫酸铜。
正确的顺序是
A.①②③
B.②③
C.②③①
√D.③②
12345
解析
答案
4.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 代的反应叫取代反应。下列化学反应中不属于取代反应的是
二、甲烷结构
分子式 电子式
结构式
CH4
·· ··
H CHH····H
球棍摸型
H HCH
H
比例模型
空间结构 正四面体
正四面 体结构； 键角 109028/， C在中 心，4个 H原子 在顶角。
活学活用
1.下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中更能反映其真实存在 状况的是
√
2.以下关于甲烷的说法中错误的是 A.甲烷分子是由共价键构成的分子 B.甲烷分子具有正四面体结构 C.甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键
下列反应不属于取代反应的是（BC）
A、CH4+Br2（g）光
CH3Br+HBr
B、Zn+H2SO4
ZnSO4+H2
C、CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O
D、CHCl3+HF
CHFCl2+HCl
√D.甲烷分子中氢原子之间形成共价键
答案
三、甲烷的物理性质：
• 通常情况下，甲烷是一种 无色的 无气味体；
• 甲烷 难溶于水。
排水法
• 密度是0.717g/L（标准状况），小于空气
向下排空气法
四、化学性质
1.甲烷的燃烧 现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。
CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O
(2)有机反应很复杂，产物较 多；
(3)多数有机物都难溶于 水，易溶于有机溶剂。
4.分解反应
在隔绝空气的情况下，加热至1 500℃以上， 甲烷分解生成炭黑和氢气。
CH4 高温 C + 2H2
五、甲烷的用途
（1）作气体燃料 （2）重要化工原料
（3）甲烷可以制得氯仿和氟利昂。
CHCl3 + HF
CHFCl2 + HCl
12345
解析
答案
2.已知正四面体形分子E和直线形分子 G 反应，生成四面体形 分子 L 和直线形分子 M(组成 E 分子的元素原子序数小于10， 组成 G 分子的元素为第三周期的元素)。如下图所示，则下列 判断中正确的是
A.常温常压下，L 是一种液态有机物 B.E 是一种含有非极性键的分子 C.干燥的 G 能漂白有色物质
1.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合，在光照下
得 到 的 产 物 可 能 是 ①CH3Cl ②CH2Cl2
④CCl4，其中正确的是
A.只有①
B.只有②
③CHCl3
C.①②③的混合物
√D.①②③④的混合物
解析 甲烷与氯气在光照的条件下，发生取代反应时总共有五种产物， ①CH3Cl，②CH2Cl2，③CHCl3，④CCl4和氯化氢，因此答案选D。