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

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名称 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
格式 pptx
文件大小 34.5MB
资源类型 试卷
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-04-02 20:34:26

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文档简介

(共30张PPT)
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
(3)受热分解
一、甲烷
例1.下列说法正确的是(  )
A.CHCl3只有一种结构,说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构
B.1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气
C.标准状况下,11.2 L CCl4中含有C—Cl键的数目为2NA
D.在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度
D
二、烷烃
以上三种物质结构有什么共同特点?
CnH2n+2
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
烷烃的分子通式是什么?
二、烷烃
烷烃都是立体结构
碳原子不在一条直线上,直链烷烃的空间构型是折线形或锯齿形。
且碳碳单键可以旋转。
二、烷烃
烷烃怎么命名?
碳原子数(n)及表示
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n>10 相应数字+烷
碳原子数相同而结构不同的烷烃,一般在烷烃命名之前加上“正、异、新”加以区别。
正戊烷
异戊烷
新戊烷
二、烷烃
随着烷烃中碳原子数的递增,物质的熔沸点、密度逐渐增大。
对于碳原子数相同的烷烃,支链越多,熔沸点越低。
二、烷烃
同系物
(1)概念:结构相似、分子组成相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互称为同系物,如CH4和CH3CH3。
(2)特点:通式相同,结构相似,化学性质相似,物理性质一般随碳原子数的增多而呈规律性变化。
二、烷烃
同系物判断的三个关键点
(1)同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。
(2)同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。
二、烷烃
同系物判断的几个“一定”和“不一定”
同系物在分子组成上一定相差1个或若干个“CH2”原子团;但在分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物不一定是同系物。
同系物具有同一通式,但具有同一通式的有机化合物不一定是同系物。
同系物的化学性质一定相似,但化学性质相似的物质不一定是同系物。
同系物的相对分子质量一定不相同。
二、烷烃
例2.如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。
(1)图中与甲烷互为同系物的是________(填编号,下同)。(2)图中互为同分异构体的是A与________;B与____________;D与________。
A    B     C     D E    F    G     H
A、C
C  E、F、H G
1.下列叙述错误的是(  )
A.通常情况下,甲烷跟强酸、强碱和强氧化剂都不反应
B.甲烷化学性质稳定,不能被任何氧化剂氧化
C.甲烷与Cl2反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应
D.甲烷的四种有机取代产物中有一种为气态,其余三种为液态,且都不溶于水
B
2.下列关于同系物的说法中错误的是(  )
A.同系物具有相同的最简式
B.同系物能符合同一通式
C.同系物中,相邻的同系物彼此在组成上相差1个“CH2”原子团
D.同系物的化学性质基本相似,物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化
A