13-14版化学学习方略必修2课件：3.1.1天然气的利用 甲烷(苏教版)

CH4爆炸极限：5%~15.4%
2、有机反应方程式中用“→”不用“＝”；
动动脑:
你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物 是什么吗？
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 少量澄清石灰水震荡，石灰水变混浊， 证明有二氧化碳生成。
观察与思考：
(1) CH 4 Cl2 光CH 3Cl HCl
(一氯甲烷)
(2) CH 3Cl Cl2 光CH 2Cl2 HCl
(二氯甲烷
(3) CH 2Cl2 Cl2 光)CHCl3 HCl
(三氯甲烷)
(4 CHCl3 Cl2 光CCl 4 HCl
)
(四氯甲烷
3、甲烷的分解反应
甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解； 甲烷的高温分解反应方程式：
CH4C＋高2温H2
产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业的 原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜 料、油墨、油漆等。
总体： 性质较稳定
甲烷化学性质 一定条件下
燃烧反应 取代反应 受热分解
色无味的无体，密气度比空气，
小
溶难于水。
收集
收集
向下排气法
排水法
1、已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L， 含碳75%，含氢25%。请同学们利用这些数据 推出甲烷中的碳、氢元素的质量比、原子数比 和分子式。
2、甲烷分子的电子式，说明它的分子结构特点。
3、甲烷完全燃烧的生成物是什么？写出甲烷燃 烧的热化学方程式。
键角： 109°28′
与金刚石的结构相同
稳定结构
（立体）
但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事， 为方便起见，一般采用平面的结构式。

储量较大，可燃冰将成为最理想
－ “可燃冰”替代能源.
甲烷分子的空间结构
经过大量的科学实验证明，甲 烷分子里的一个碳原子和四个氢 原子并不在同一个平面上，而是 形成了一个正四面体的立体结构， 碳原子位于正四面体的中心，而 四个氢原子分别位于正四间构型：正四面体
在通常情况下，甲烷比较稳定，与 、
、
不发强生酸化学反强应碱。 强氧化剂（如酸性KMnO4 溶液）
KMnO4 实验视频
三、甲烷的化学性质
1、甲烷的氧化反应
甲烷点燃现象： 安静燃烧，淡蓝色火焰。
反应方程式： CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
注意
点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生
爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!
结论
1 、说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了 化学反应。 2、试管内液面上升，说明随着反应的进行，气体总 体积在减小,但底部还有气体。 3、试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状 物质，且不溶于水。
2、甲烷的取代反应
CH4 ＋ Cl2 光照 CH3Cl ＋HCl CH3Cl ＋ Cl2 光照 CH2Cl2 ＋ HCl CH2Cl2 ＋ Cl2 光照 CHCl3 ＋ HCl CHCl3 ＋ Cl2 光照 CCl4 ＋ HCl
一种结构
CH4 4Cl2 CCl4 ＋ 4 HCl
一种结构
链接
2、甲烷的取代反应
CH4 ＋ Cl2 光照 CH3Cl （气） ＋HCl CH3Cl ＋ Cl2 光照 CH2Cl2 （液） ＋ HCl CH2Cl2 ＋ Cl2 光照 CHCl3 （液） ＋ HCl CHCl3 ＋ Cl2 光照 CCl4 （液） ＋ HCl

个化合物的性质，来推知其它同系物的性质，从而 使庞大的有机物体系化和规律化，这是学习有机化 学的基本方法。但是，不同间的事物在考察普遍联 系性的同时，还要认识其发展性和特殊性，这就需 要我们运用辩证唯物主义的世界观和方法论去更全 面、深刻地认识有机化学知识。
如何学好有机化学？
4.抓好联系——好促进知识融会贯通 在有机学习中，除了掌握好各类有机物的性质、
油状液体，试管内有少量白雾，液面上升
思考：①为什么气体颜色会变浅甚至褪去、有油滴 出现？ ②为什么量筒中液面上升？
甲烷与氯气的反应动画模拟
甲烷的结构和性质
4.化学性质
(3)取代反应
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
CH3Cl + HCl
H
H
10.在标准状况下，5.6L某气态烃的质量为7.5g， 一定体积的该烃充分燃烧后生成二氧化碳13.2g， 同时生成水8.1g。求此烃的分子式。
2.向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白 色沉淀产生的是( B )
A. CH3Cl C. KClO3
B. NaCl D. CCl4
课堂练习
3.下列叙述错误的是( B )
A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂 不起反应
B．甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂 氧化
C．甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、 CHCl3还是CCl4，都属于取代反应
D．甲烷的四种取代物都难溶于水
课堂练习
4.若要使1.0mol CH4完全和Cl2发生取代反应，并生成 相同物质的量的4种取代产物，则需要Cl2的物质的量
为(A )

火焰呈淡 将烧杯迅速
蓝色
倒转，向烧 杯中注入少
澄清的石 灰水变浑
有CO2生 成
量澄清的石 浊
灰水
实验现象
安静燃烧，淡蓝色火焰，放出大量的热。
反应方程式：CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
有机反应方程式用“→”不用“ ＝”
注意
点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生 爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!
甲烷的分子模型
紫球表示碳原子，蓝球表 示氢原子，短棍表示价键
用紫球和蓝球的体积比来大体 上表示碳原子和氢原子的体积比
三 、甲烷的化学性质
在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱 一般不发生化学反应。
问题： 能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？ 结论： 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
三、甲烷的化学性质
CH4爆炸极限：5%～15.4%
三、甲烷的化学性质
【观察与思考】：用一只量筒作反应容器，用排饱和食盐 水法在集气瓶中先后充入4/5体积的氯气和1/5体积的甲 烷气体，用灯光照射量筒中的混合气体 。 实验中能观察到什么现象？这些现象说明了什么？
实验视频
问题：完成导学案上“观察与思考”中的表格
实验步骤
4、下列反应属于取代反应的是（D）
A、CH4高温C+2H2 B、2HI+Cl2═2HCl+I2 C、CH4+2O2点燃CO2+2H2O D、CH4+Cl2光CH3Cl+HCl
规律:每有1molH被取代,则有1molCl2参加反 应,同时生成1molHCl(一进一出)
[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试 写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程 式。