天然气的利用甲烷公开课课件

23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
苏教版高中化学必修二《天然气的利用 甲烷》【创新课件】
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生Байду номын сангаас能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈

和应用领域。
介绍其他由天然气转化而来 的化工产品，如乙炔、丙烷、
丁烷等。
分析这些产品的工艺流程和 特点，包括原料气制备、压
缩、净化和转化等环节。
阐述这些化工产品在化学工 业、医药、农业等领域的应
用情况和市场前景。
谢谢
THANKS
天然气的开采与运
天然气的开采方式主要有自喷 开采和排水采气等，开采过程 中需要处理大量的水和气。
天然气运输主要通过管道和液 化天然气（LNG）方式进行， 管道运输成本较低，而LNG运 输灵活方便。
天然气的储存通常采用地下储 气库和液化天然气储罐等方式， 以满足不同用户的需求。
02 天然气化工利用技术
天然气化工污染物排放控制
介绍天然气化工生产过程中应采取的污染物排放控制措施，如废气、 废水、固体废物的处理和处置等。
天然气化工环保管理要求
介绍天然气化工生产过程中应加强的环保管理措施，如环境监测、环 境影响评价、环保设施运行管理等。
天然气化工环保法律法规要求
介绍相关的环保法律法规和标准，如《环境保护法》、《大气污染防 治法》、《水污染防治法》等。
清洁生产与可持续发展
分析清洁生产对实现可持续发 展的作用和意义，以及在天然 气化工行业的未来发展方向。
05 天然气化工利用实践与案例分析
CHAPTER
天然气合成氨生产实践
总结词
合成氨是天然气化工利用的重要领域，通过实践操作，学 生可以了解合成氨的工艺流程、设备操作和生产管理等方 面的知识。
设备操作
重点讲解合成氨生产中的关键设备，如压缩机、合成塔、 冷却器等，以及设备的结构、工作原理和操作注意事项。
工艺流程
介绍合成氨的工艺流程，包括原料气制备、压缩、净化和 合成等环节，以及各环节的原理和设备操作要点。

1.CH3Cl HCl
确定分子组成 2.CH3Cl CH2Cl2 HCl 提出问题 3.CH3Cl H2 等等 CHCl3 CCl4
活动三
CH4和Cl2反应
演示实验：取圆底烧瓶，用排饱和 提出问题 食盐水的方法收集1/5体积甲烷和 4/5体积氯气，如图连接好实验装 置，用250瓦高压汞灯照射混合气 确定分子组成 体。 提出问题
课堂的主要任务
交给学生方法，启迪学生思维，课堂教学 要贴近生活，服务社会，让学生学习有用 的化学，基于这一理念对本节课进行了教 学设计。
教学程序
实施过程 深海火种
创设情景
提出科学探究
问题一：甲烷分子组成 问题二：甲烷空间结构
测定有机物分子组成 确定甲烷分子结构 归纳甲烷的结构与性质
播放视频：深海火种
Cl + H
Cl
Cl
H
Cl
C
二氯甲烷 (气态) H
H + Cl
Cl
光 Cl
C
Cl + H
Cl
Cl
三氯甲烷(液态)
Cl
Cl
Cl Cl
C
H + Cl
Cl
光 Cl C
Cl
Cl + H
Cl
Cl
四氯甲烷(液态)
活动四
提出问题 确定分子组成 提出问题
CH4的空间结构 化工词典信息
名称 一氯甲烷 二氯甲烷 分子式 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 熔点℃ -97.7 -96.7 沸点℃ -23.73 -40.4
甲
烷
说 课
说课内容
一
教材分析ห้องสมุดไป่ตู้教学对象分析 教学过程

收集
排水法
三、甲烷的化学性质：
通常情况下，甲烷的结构比较稳 定，不易与其它物质反应。
与强酸、强碱、强氧化剂(高锰酸钾、溴 水等)都不起反应。
1、氧化反应 （燃烧）
方程式： CH4+2O2
注意:
点燃
CO2+2H2O
1、用“→”不用“＝” 2、点燃前必须验纯,否则会爆炸.
【思考】:甲烷和空气几比几时会爆炸最强烈? 1：10 CH4爆炸极限： 5%~15.4% 约占空气的9.5%爆炸最强烈
它们对应的结构简式：
乙烷： H H | | H－C－C－H | | H H 丙烷： H H H | | | H－C－C－C－H | | | H H H
[CH3CH3]
丁烷： H H H H | | | | H－C－C－C－C－H | | | | H H H H
[CH3CH2CH3]
异丁烷： H | H--C--H
专题三 有机化合物
3.1.1天然气的利用－甲烷
“可燃冰”－
千年的希望
可燃冰燃烧污染比煤、石油、 天然气都小得多，1立方可燃冰 可分解出164m3至180m3的天然 气。可供一户三口之家使用1年 左右。储量丰富，全球储量足够 人类使用1000年，因而在今后 被各国视为传统化石能源的替代 能源。
一、有机物
西一线：起于新疆轮南，途经新疆、甘肃、 宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、 上海以及浙江10省，（区、市）66个县， 全长约4000公里。 浙江10省（区、市） 66个县，全长约4000公里。
甲烷
从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷 结构相似的化合物，如：
乙烷
丙烷 丁烷
以上分子结构有什么特点？
每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱

甲烷分子的正四面体结构
1、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，
而不是正方形的平面结构，理由是（
A. CH3Cl只存在一种结构 B.CH2Cl2只存在一种结构 C.CHCl3只存在一种结构 l4中四个价键的键角和键长都相等
） B
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做取代反应
专题3
有机化合物的获得与应用
第一单元
第一课时
化石燃料与有机化合物
天然气的利用 甲烷
[探讨]有机物的概念
思考1：你能说出那些有机物吗？
甲烷（CH4）、酒精（CH3CH2OH）、蔗糖（C12H22O11）、 醋酸（CH3COOH）、四氯化碳（CCl4）、葡萄糖（C6H12O6）
思考2：观察上述有机物的分子组成，你发现有哪些共同点？
③同一分子中处于轴对称或镜面对称，对称位 置上的氢原子是等效的(相当于平面镜成像时， 物与像的关系)。
以下为某烷烃的碳架部分（H省略），
请用系统命名法命名
C C C C——C——C——C
C C C
取代基位次之和尽可能 小 两端等距不同基，起点靠近 简 单基
用系统命名法命名下列烷烃
（1） （2）
3-乙基戊烷
C4H10 1.结构上有什么特点? 2.写出分子式,并推测通式.
C4H10
二、烷烃
1、定义：碳原子都以单键相连成链状，其余的价 键均用于与氢原子结合达到“饱和”，这一系列 化合物称为烷烃。
2、通式：CnH2n+2(n≥1)（符合该通式的一定是烷烃）
3、表示方法：结构简式 4、命名 ①n≤10：依次称为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、 壬、癸。
-质的量比或原子 个数比（最简式） 摩尔质量或相对原子质量

—甲烷
01 新 闻 资 讯
02 空 间 结 构
活动一：合作组装模型
橘色球表示氢原子 黑色球表示碳原子 一根小棒表示一对共用电子对
02 空 间 结 构
自然界中一切都倾向于最 小的能量状态，甲烷也不 例外，只有当四个氢原子 均匀分布在碳原子周围时 才能达到能量最小
02 空 间 结 构
活动二：剪纸体会
感受甲烷的结构，并指出C、H原子的位置
ห้องสมุดไป่ตู้
03 科 学 探 究
常温下，甲烷是否就可以 和高锰酸钾反应呢？
常温下，甲烷是否遇到强 酸强碱也不反应呢？
03 科 学 探 究
常温下，甲烷与强氧化剂、强酸、强碱反应探究
操作指南 溶液颜色变化情况
打开输液袋下方开关，缓慢挤压输液袋 KMnO4溶液
滴加酚酞的NaOH溶液
的量最多？
正四面体
？？？？
03 课 外 探 究 光照下，甲烷与氯气的反应探究
信 息 ：氯 气 与 氨 气 反 应 产 生 白 烟 。
课 题 ：如 何 控 制 实 验 因 素 使 产 生 的 白 烟
主要是HCl的作用？
提 示 ：甲 烷 与 氯 气 的 取 代 反 应
受多方面因素影响，比 如温度、光照强度、反 应物用量比例等。
03 科 学 探 究 光照下，甲烷与氯气的反应探究
CH3Cl
气态 微溶于水 汽油抗爆剂
CH2Cl2
液态 不溶于水 制冷剂
CHCl3
液态 不溶于水 也叫氯仿 制取氟利昂
CCl4
液态 不溶于水 有机溶剂
03 科 学 探 究 光照下，甲烷与氯气的反应探究
若用等物质的量的甲烷与氯气在光照条
件下充分反应，所得产物中哪一种物质

例题1：能证明甲烷分子空间结构为正四 面体的事实是（ ） A.甲烷的四个碳氢键的键能相等。 B.甲烷的四个碳氢键的键长相等。 C.甲烷的一氯代物只有一种结构。 D.甲烷的二氯代物只有一种结构。
二、甲烷的性质：
1.物理性质：
甲烷是一种 、 的气体，密 度比空气 。 于水。密度是 g/L（STP）（根据公式计算）。
C原子数不同的烷烃都是同系物。 C3H8、C4H10、C5H12、C16H34等
解决实际问题：烧石油气（C3H8）的灶 改烧天然气时应如何调整进气口和进风口？
1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。 2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。 3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。 4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了? 7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。 8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。 9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更失败。1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。 2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。 3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。 4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了? 7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。 8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。14、成长是一场和自己的比赛，不要担心别人会做得比你好，你只需要每天都做得比前一天好就可以了。 15、最终你相信什么就能成为什么。因为世界上最可怕的二个词，一个叫执着，一个叫认真，认真的人改变自己，执着的人改变命运。只要在路上，就没有到不了的地方。 16、你若坚持，定会发光，时间是所向披靡的武器，它能集腋成裘，也能聚沙成塔，将人生的不可能都变成可能。 17、人生，就要活得漂亮，走得铿锵。自己不奋斗，终归是摆设。无论你是谁，宁可做拼搏的失败者 9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更5、别着急要结果，先问自己够不够格，付出要配得上结果，工夫到位了，结果自然就出来了。 6、你没那么多观众，别那么累。做一个简单的人，踏实而务实。不沉溺幻想，更不庸人自扰。 7、别人对你好，你要争气，图日后有能力有所报答，别人对你不好，你更要争气望有朝一日，能够扬眉吐气。 8、奋斗的路上，时间总是过得很快，目前的困难和麻烦是很多，但是只要不忘初心，脚踏实地一步一步的朝着目标前进，最后的结局交给时间来定夺。 9、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。 10、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 11、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。 12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。失败。11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚 14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰 15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东 18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫· 托尔斯泰 20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰· 贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基、学习外语并不难，学习外语就像交朋友一样，朋友是越交越熟的，天天见面，朋友之间就亲密无间了。——高士其 2、对世界上的一切学问与知识的掌握也并非难事，只要持之以恒地学习，努力掌握规律，达到熟悉的境地，就能融会贯通，运用自如了。——高士其 3、学和行本来是有联系着的，学了必须要想，想通了就要行，要在行的当中才能看出自己是否真正学到了手。否则读书虽多，只是成为一座死书库。——谢觉哉、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 11、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。 12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。 13、你想过普通的生活，就会遇到普通的挫折。你想过最好的生活，就一定会遇上最强的伤害。这个世界很公平，想要最好，就一定会给你最痛。

机化合物。
3.石油的组成元素主要是 ＿ 和 ＿ ，同时还含
有少量的 ＿＿ 、 ＿＿＿ 、
石油的主要化学成分是各种 ＿＿ 态的
，
其中还溶有＿＿＿＿＿＿＿．
4.煤是由 和 组成的复杂的 物。煤中
含量最高的元素是 ＿＿ ，其次是 ＿ 和 ＿ ，
另外还含有少量的
等。
天然气的利用 甲烷
一、甲烷结构
（碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子 形成4个共价键；）
请用习惯法命名下列烃
C 17H36 、C 14H30 、C 5H12、 C 9H20、 C 7H16
A 下列物质属于有机物的是： (1) CH3Cl (2)C2H5OH (3)CaCO3 (4)CO2 (5)CH3COOH (6)C6H10O2N4
B 下列物质属于烃的是： (1)C2H2 (2)CH2O (3)CO (4)CH4 (5)C
分子式 电子式 结构式 立体结构
CH4
以碳原子为中心,四个氢原 子为顶点的正四面体,键角 为109度28分,非极性分子
二、甲烷的性质
1、物理性质
无色、无臭的气体，极难溶于水，
=0.717g/L
（摩尔质量求算公式：M=22.4 ）
2、化学性质
（1）可燃性
思考
如何检验产物？
（2）取代反应
1、定义：有机化合物分子中某种原子（或原子团）被
其它原子或原子团取代的反应叫取代反应
演示实验2 现象： 瓶壁上有油状液体，水面上升，且
水溶液呈酸性。
反应：
一氯甲烷
H H C H + Cl
Cl
一氯甲烷
H
Cl C H + Cl Cl
二氯甲烷
光 Cl

归纳小结 天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气(瓦斯)的主要成分 A、甲烷的物理性质：无色、无味、难溶于水、密度比 空气小(0.717g/L)的气体---排水法、向下排空气法 B、甲烷的化学性质：氧化反应(可燃性)、取代反应 ①氧化反应：与氧气在点燃条件下反应
②取代反应：与氯气、溴蒸气在光照条件下反应 等四个方程式
[问题6] CO和H2的热化学方程式如下，判断相同条件 下，等体积的甲烷、CO、H2燃烧放出的热量大小？
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-282.6kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1
[实验探究]用灯光照射集气瓶中的甲烷与氯气的混合气 体(体积比为1:4)，实验现象？从中可得出哪些结论？
[问题3]“西气东输”中的气是指什么物质？它主要存
在于哪些物质中？
---甲烷(CH4)
Ａ、甲烷的物理性质：无色、无味、难溶于水、密度比 空气小(0.717g/L)的气体。
Ｂ、甲烷的化学性质---可燃性(氧化反应)、取代反应
[问题4]煤矿的坑道要经常通风换气，工人在进入坑道 时为何不能使用明火？ [问题5] 1g甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水 放出55.6kJ热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式？
实验现象：集气瓶内壁出现油状液滴、集气瓶内水 面逐渐上升、集气瓶内混合气体颜色逐渐变浅；
[问题7] 观察甲烷与氯气反应的动画视频，判断甲烷与 氯气在光照条件下可依次发生哪些反应？有哪些有机 产物？哪种产物最多？
取代反应：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)所取代的反应叫取代反应。
化学必修2
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

化学性质：
观察与思考
甲烷通入酸性高锰酸钾 溶液，溶液不褪色，说 明甲烷在常温下性质如 何？ 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。
高锰酸钾溶 液
观察与思考
甲烷
天然气
以上现象说明甲烷具有什么性质？
1、甲烷的氧化反应 (1)甲烷的燃烧 现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热，无烟
光
Cl
C
Cl + H
Cl
( 四氯甲烷 ) Cl
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳：无色不溶于水密度 比水的液体，常用作有机溶剂、灭火剂
取代反应与置换反应的比较：
取代反应
实例 定义 反应物
CH4+Cl2 光 CH3Cl+HCl
置换反应
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
另一种化合物和另一种单质 生成物 电子转 不一定发生电子转移，因此 一定发生电子的转移 不一定是氧化还原反应 移 反应特 很多反应是可逆反应，副 一般是不可逆反应，用 反应较多，用“→” 连 “==”连接 点 接
CH4
C + 2H2
决定
化学性质
物理性质
无色无味的气体， 极难溶于水， 密度比空气小。
稳定性：甲烷不能使溴水或酸性
高锰酸钾溶液褪色。
氧化反应
反应
取代反应 分解反应
从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷 结构相似的化合物，如：
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
观察 思考
己烷
以上分子结构有什么特点？
1、均由碳、氢两种元素组成 2、碳原子之间均以单键结合
2、甲烷的取代反应