天然气的利用 甲烷 PPT课件

一、甲烷
取代反应 特点：“有上有下、有进有出”
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。
H H C H Cl Cl
H
一、甲烷
请写出甲烷与氯气的相关化学反应方程式
H
H
H C H+ Cl Cl 光照 H C Cl + H Cl
H
H 一氯甲烷(g)
Cl
Cl
H C H+ Cl Cl光照 H C Cl + H Cl
随堂练习
1．下列叙述错误的是( B ) 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
通常情况下， 甲烷性质比较稳定，与高锰酸钾溶液等强氧化剂、强酸、强碱不反应。
甲烷分子中最多几个原子共平面？
一、甲烷
从球棍模型的角度推断甲烷结构 实验证明：组成为CH2Cl2的结构，只有一种结构。
一、甲烷
从球棍模型的角度推断甲烷结构 实验证明：组成为CH2Cl2的结构，只有一种结构。
一、甲烷
一、甲烷
一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的结构有几种？ 因为CH4是一个正四面体结构，C原子处于正四面体的中心，H原子 位于四个角上，位置是等效的。所以，一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲 烷、四氯化碳都是一种。 甲烷的四种氯代烷唯有二氯甲烷只有一种结构能证明甲烷是正四面体。
一、甲烷
甲烷微观结构
小球表示原子， 棍表示共价键
§8.1.1 天然气的利用 甲烷

实验操作注意事项与安全防护措施
实验操作规范流程介绍
实验前准备
检查实验器材完好性，阅读实验指导手册，了解实验步骤和注意 事项。
实验操作过程
按照实验指导手册逐步进行，记录实验数据，注意观察实验现象。
实验后处理
清理实验现场，处理废弃物，关闭实验器材，提交实验报告。
危险源识别及风险评估方法
危险源识别
甲烷易燃易爆，实验中可能产生泄漏、静电火花等危险因素。
甲烷燃料电池汽车
甲烷可作为燃料电池汽车的燃料，通过化学反应产生电能驱动汽 车行驶，具有零排放、高效率等优点。
甲烷重整制氢
甲烷可通过重整反应得到氢气，氢气是一种清洁能源，可用于氢燃 料电池汽车等领域。
甲烷直接利用
甲烷在高压下可液化为液态甲烷，可作为汽车燃料直接使用，具有 燃烧效率高、污染小等优点。
06
3
国际化合作
随着全球化进程的加速推进，国内外甲烷产业将 加强合作与交流，共同推动全球甲烷产业的健康 发展。
05
甲烷在工业生产和生活中应用案例
化工原料生产中应用
合成氨原料
甲烷是合成氨的主要原料之一，通过甲烷化反应 可得到合成气，进而生产氨。
生产甲醇
甲烷可通过氧化反应转化为甲醇，甲醇是一种重 要的化工原料和燃料。
工艺流程
生物质预处理、发酵反应 、气体净化与收集等步骤 。
工艺流程简介及关键设备
工艺流程简介
根据不同的制备方法，甲烷的生产工艺流程包括原料准备、反应过程、产品分 离与提纯等环节。
关键设备
包括反应器、分离器、压缩机、冷却器等设备，用于实现原料的转化、产品的 分离与提纯以及工艺过程的控制。
03
甲烷燃烧反应与能量转换原理

特点
煤制天然气甲烷化技术具有高效、环保、可实现煤炭资源的 高附加值利用等优点，但也存在投资大、技术复杂等挑战。
煤制天然气甲烷化技术的历史与发展
历史
煤制天然气甲烷化技术最早起源于 20世纪初，经过多年的研究和发展 ，技术逐渐成熟。
发展
近年来，随着环境保护意识的提高和 能源结构的调整，煤制天然气甲烷化 技术得到了快速发展，成为煤炭清洁 利用的重要方向之一。
煤制天然气甲烷 化课件
目录
• 煤制天然气甲烷化技术概述 • 煤制天然气甲烷化技术原理 • 煤制天然气甲烷化技术设备 • 煤制天然气甲烷化技术经济分析 • 煤制天然气甲烷化技术安全与环
保 • 煤制天然气甲烷化技术未来发展
展望
01
煤制天然气甲烷化技术概 述
定义与特点
定义
煤制天然气甲烷化技术是一种将煤炭转化为天然气的过程， 通过一系列化学反应将煤中的碳、氢元素转化为甲烷（CH4 ）。
煤制天然气甲烷化催化剂
煤制天然气甲烷化催化剂是实现 高效甲烷化的关键因素之一。
常用的催化剂有镍基催化剂、铬 基催化剂和铁基催化剂等，其中 镍基催化剂具有较高的活性和稳
定性。
催化剂的制备方法、活性组分和 载体对催化剂的性能有重要影响 ，选择合适的催化剂可以提高甲 烷化效率和降低副反应的发生。
03
煤制天然气甲烷化技术设 备
04
煤制天然气甲烷化技术经 济分析
投资成本分析
固定资产投资
包括甲烷化装置、配套设 施和辅助设备的购置、安 装费用。
流动资金投入
涉及原材料、燃料、水、 电等物资的采购和储备。
土地费用
获取项目所需土地的使用 权所需要支付的费用。
运行成本分析
01

观察与思考
90° 180° 键角种类不同,故“键角”可以区别是平面形还是正四面体型 109°28’
CH3Cl
CH2Cl2
CH3Cl
均只有一种结构, CH3Cl无法区别是平面形还是正四面体型
CH2Cl2
若是平面形，CH2Cl2有两种结构， 若是正四面体型，CH2Cl2只有一种结构。 故，CH2Cl2的结构种类能推测甲烷是正四面体结构。
CH4 高温 C + 2H2
③从甲烷可以制得氯仿和氟利昂。 ④甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气 的混合物，用它们可以合成甲醇。
你知道吗
甲烷的存在与产生
存在： 甲烷又叫沼气，也叫坑气，是天然气 的主要成分，存在于池沼的底部和煤 矿的坑道。 产生： 在隔绝空气的条件下，由植物残体经 过某些微生物发酵的作用而生成的。
H
H
C
H
结构式
H
省略单键中 “—”,合并同 一 C上 H
CH4
结构简式
球棍模型
比例模型
活动与探究2
甲烷的取代反应
演示实验：
取一个100mL的量 筒，用排饱和食盐水的 方法收集20mLCH4和 80mLCl2，放在光亮的 地方，等待片刻，观察 发生的现象。
实验现象：
量筒内气体黄绿色消失 量筒内水面上升 量筒内壁出现油状液滴
步骤4：完善、提升认识 思考与应用
1、是否有必要探讨 “通过CHCl3的结构种数 证明甲烷是正四面体结构”？ 2、尝试应用所学，验证有关甲烷结构的其 他假设的合理性。
步骤5：归纳小结、确定结构
（立体）
正四面体
甲烷的结构
分子式：
CH4
.. 改“ ：”为“—” ： H C H H： ..

烷烃化学性质（与CH4相似）
①氧化反应 CnH 2n 2 3n 1O2 点燃 nCO2 (n 1)H 2O 2
均不能使KMnO4褪色，不与强酸，强碱反应。 ②取代反应 其它烷烃与甲烷一样，一定条件下能 发生取代反应。因为可以被取代的氢原子多，所以发 生取代反应，其它烷烃比甲烷复杂。
D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水
练习巩固:
甲烷与一定量的氧气反应产物中 有 CO、CO2 和H2O，如果H2O的 物质的量为2mol，CO和CO2的总 质量为30g，则CO的物质的量是多 少？
1mol 甲烷和一定量的氯气发生反应， 生成四种取代物的物质的量相同相同， 则需要多少氯气参加反应？
实例
原子
氕、氚
单质 化合物 化合物
O2、O3
C2H6、 C4H10 CH3(CH2)3CH3、 C(CH3)4
烷烃
碳碳单键 链状 C原子剩余价键全部和氢结合
名称 乙烷 结构式
丙烷
丁烷
五、烷烃
1.烷烃的概念 碳原子都以碳碳单键相连，其余的价
键均用于与氢原子结合，达到“饱和”的一 系列化合物。
结构特点：碳碳单键、链状、C原子剩余 价键全部和氢结合
练一练：
下列物质中是否属于烷烃？为什么？
CH2＝CH2 否 CH3－CH2－CH2－CH2－CH3 是 CH3－CH2－CH－CH3 是
│
CH3
名称
乙烷
丙烷
丁烷
结构式
结构简式 CH3CH3
分子式 C2H6
CH3CH2CH3
C3H8
CH3(CH2)2CH3
C4H10
写出结构简式和分子式
戊烷
己烷
写出结构简式和分子式

最简单的有机化合物-甲烷ppt课 件
目 录
• 甲烷基本概念与性质 • 甲烷合成方法与途径 • 甲烷应用领域及价值体现 • 甲烷对环境影响及治理措施 • 实验室制备和检测技术方法论述 • 总结回顾与拓展延伸思考
01 甲烷基本概念与性质
甲烷定义及结构特点
甲烷定义
最简单的有机化合物，化学式为 CH4，由一个碳原子和四个氢原子 组成。
发生火灾时，应使用干粉灭火 器或二氧化碳灭火器进行灭火
，禁止用水灭火。
发生人身伤害时，应立即进行 急救处理，并及时就医治疗。
06 总结回顾与拓展延伸思考
关键知识点总结回顾
01
甲烷的分子结构和性质
甲烷是最简单的有机化合物，分子式为CH4，具有正四面体结构，性质
稳定，不易发生化学反应。
02 03
甲烷的制备和用途
氯甲烷等衍生物
甲烷还可以与氯气等反应，生成氯甲烷等一系列 有机氯化物，用于生产塑料、橡胶等。
环保领域应用（如垃圾填埋气回收）
垃圾填埋气回收
在垃圾填埋场中，有机物在厌氧条件下分解产生甲烷，通过收集和利用这些甲 烷，可以减少温室气体排放并回收能源。
生物质能源
利用农作物秸秆、畜禽粪便等生物质资源发酵产生甲烷，进而生产生物质燃气 或发电，实现资源的循环利用。
04 甲烷对环境影响及治理措 施
温室气体效应分析
甲烷的温室效应
甲烷是一种强效温室气体，其温室效应潜力值远高于二氧化碳， 对全球气候变化具有重要影响。
甲烷排放源
甲烷排放主要来源于能源、农业、废弃物处理等领域，其中能源领 域的排放占比较大。
甲烷浓度变化
随着人类活动的不断增加，大气中甲烷浓度不断上升，加剧了全球 气候变化。

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。

阅读教材。
（1）我国的石油资源； （2）我国的原油需求； （3）“西气东输”就是将新疆等中西部地区的天 然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上 海的一项巨大工程。天然气是高效、低耗、污染 小的清洁能源。它还是一种重要的化工原料。 （4）“可燃冰”。
可燃冰 西气东输 矿难
千年的希望
－ “可燃冰”
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。
二、甲烷的物理性质：0.717g/L(标准状况下)
无 色 无 味的 气 体，密度比空气小 ， 难 溶于水。 收集 收集 向下排气法
排水法
甲烷（又名沼气、坑气） 在自然界中的存在：池 沼的底部(沼气)，油田 气和煤矿坑道(坑气、 瓦斯)，天然气(一般含 CH4 80﹪－97﹪)。
2、通常情况下，甲烷稳定。一般不与强 酸、强碱和强氧化剂等发生化学反应。
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： CH4 高温 C＋2H2
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。
3. 有机物的有机溶剂；
(2)多数有机物受热易分解，易燃烧； (3)多数有机物是非电解质，不易导电，为分子晶 体，熔点低； 且一般速率较慢； (5)有机物种类繁多。
(4)有机物所参与的反应比较复杂，常伴有副反应，
说 明
1、有机物种类繁多，现已达2000多万种，而且 每年仍以近百万种的速率不断增加。 2、有机物组成的元素：主要是C、H、O，还 有N、S、X、P等。
分子式的确定： 摩尔质量
（相对分子质量)
分子式 分子中各原子的物质的量之比
（各组成原子个数的最简比）

以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的 正四面体。键角：109°28′
表示分子空间形状的方法：球棍模型和比例模型
标况密度：0.714g/L
甲烷是无色、无味的气体，密度 小于空气，极难溶于水。
根据上述甲烷的物理性质,你知道如何 收集甲烷吗?
甲烷气体的收集方法:
1、向下排空气法
2、排水法
通常情况下，甲烷比较稳定。
取代反应与置换反应的比较
取代反应
置换反应
实例
CH4+Cl2 光 Zn+H2SO4=ZnSO4+
CH3Cl+HCl
H2↑
定义 有机物分子里的 一种单质跟一种
某些原子或原子 化合物反应，生
团被其他原子或 成另一种化合物
原子团所代替的 和另一种单质的
反应。
反应。
取代反应
置换反应
反应 一种化合物和一 一种单质和一种
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。
利用沼气当燃料，无烟无尘，清洁方便。一些 粪便、垃圾、生活污水等都是沼气发酵的好原料， 随着这些原料进入沼气池的病菌、寄生虫卵等，在 沼气池中密闭发酵而被杀死。从而改善了农村的环 境卫生条件，对人畜健康都有好处。
①燃烧放热，做气体燃料 ②甲烷取代反应的产物都是很好的有机溶剂 ③天然气的应用，西气东输工程 沼气池的应用 ④热分解产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也 可用于制造颜料、油墨、和油漆等
物 种单质或化合物
化合物
（反应物中至少
有一种是有机物
）
生成 一般生成两种化 另一种化合物和
物

(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。

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

甲烷在天然气利用中的重要性
甲烷的利用价值高
甲烷在天然气利用中的地位 不可替代
甲烷是天然气的主要成分
甲烷在天然气利用中的重要 作用
甲烷在天然气利用中的具体应用案例
家庭用气：甲烷是天然气的主要成分，可用于家庭用气，具有高效、清洁、安全等优 点。
工业用气：甲烷也可用于工业用气，如制造化肥、合成氨等化工产品，以及作为工业 燃料。
甲烷的利用途径
天然气利用：作为清洁能源，用于家庭、工业等领域 化工原料：用于生产合成氨、尿素等化工产品 燃料：作为燃料，用于汽车、飞机等交通工具 农业利用：作为肥料，用于农业生产
天然气利用现状 及前景
国内外天然气利用现状
国内天然气利用现状 国外天然气利用现状 国内外天然气利用对比 国内外天然气利用的优缺点
交通用气：甲烷还可用于交通领域，如作为汽车燃料，具有环保、高效、经济等优点。
发电用气：天然气中的甲烷可用于发电，具有高效、环保、安全等优点，是清洁能源 的重要来源之一。
甲烷的开采与运 输技术
甲烷的开采技术
煤层气开采：利用煤层气开采 技术将煤层中的甲烷开采出来
气田开采：利用钻井技术将 天然气从地下开采出来
甲烷的环保问题及应对措施
甲烷的排放：对气候变化的影响 甲烷泄漏：对环境造成的危害 应对措施：减少甲烷排放，加强安全管理 未来展望：推动清洁能源的发展
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天然气利用前景展望
天然气作为清洁能源的优势
天然气在工业领域的应用前景
天然气在交通领域的应用前景
天然气在电力领域的应用前景
甲烷在天然气利 用中的地位与作 用
甲烷在天然气中的含量及分布特点
甲烷是天然气的主要成分 甲烷的含量因地区而异 甲烷的分布特点与地质条件有关 甲烷的含量对天然气的利用价值有重要影响

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用排饱和食盐水法在量筒 中先后收集80mL氯气和 20mL甲烷气体，用灯光照 射瓶中的混合气体，观察 现象。
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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。
CH4 ＋ Cl2 光 CH3Cl ＋ HCl
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四、甲烷的化学性质
1、稳定性 2、可燃性
现象：淡蓝色火焰，大量放热 注意:
1、有机反应方程式中用“ → ”不用“＝”。
2、点燃甲烷前必精须选pp验t 纯，否则会爆炸。 9
拓展视野
目前，天然气中使用的臭味剂主要为四氢 噻吩（简称THT），该物质对人体无毒无害、 化学性质稳定、燃烧后无残留、不污染环境、 不腐蚀管道，且不会影响天然气的质量，是各 地普遍使用的一种臭味剂。
(2) 若A洗气瓶的质量不变，B洗
气瓶的质量增加，则气体X是
__C_O________。
(3) 若A、B两个洗气瓶的质量都
增加，则气体X可能是
C_H__4或__H_2_,_C_O_或__H_2_,_C。H4或CO,CH4或
H2,CO,CH4
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练一练:
已知1mol甲烷完全燃烧生成CO2气体和 液态水放出的热量为890.3KJ，试写出该反 应的热化学方程式。
专题3：有机化合物的获得与应用
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可燃冰是天然气（甲烷等）
的水合物，它易燃烧，外形似冰，
千年的希望
被称为“可燃冰”。“可燃冰”
储量较大，可燃冰将成为最理想
—— “可燃冰”替代能源.

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6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
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7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
观察火焰颜色，检验燃烧产物
C4 H 2 O 2 点 燃 C2 O 2 H 2 O
甲烷与氯气反应
光照
可见，以上反应中甲烷分子里的一个H原子 被一个Cl原子所代替。 有机化合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取代反应。
光照
光照
光照
动画演示
阅读提高
阅读书本P56资料卡，了解甲烷的利用。
观察比较
乙烷 CH3CH3
丁烷 CH3CH2CH2CH3
甲烷 CH4
丙烷 CH3CH2CH3
1、碳与碳、碳与氢之间的化学键类型与数目 2、分子中碳的化学键总数
3、各分子中碳、氢原子数目的关系，通过数学知识列出当 碳原子个数为n时，氢原子个数为多少？
4、分子间在组成上相差的碳、氢原子数目
知识介绍
碳原子跟碳原子都以碳碳单键结合，碳原子剩余的 价键全部跟氢原子相结合。都达到“饱和”，这一 类化合物称为烷烃。
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10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。
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11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。
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12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。

天然气燃烧需要氧气和足够的温度，因此需要确保燃烧充分，减少有害气体的排放。
天然气冷凝
天然气冷凝是指将天然气中的 重烃组分通过低温冷凝分离出 来，得到干气和冷凝油。
冷凝得到的干气主要成分为甲 烷，可作为燃料气或用于化工 生产。
冷凝油可以作为燃料或化工原 料，也可以通过裂化、加氢等 工艺进一步加工成高附加值的 化学品。
麻醉剂
甲烷的衍生物如氟代烃等可以作为麻醉剂，用于手术过程中使病 人失去意识。
消毒剂
甲烷可以制备甲醛，甲醛是一种常用的消毒剂，用于医疗器械、 手术室等场所的消毒。
药品原料
甲烷的衍生物可以作为药品原料，用于生产抗生素、止痛药等药 物。
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生物在分解过程中会产生甲烷，因此沼气的主要 成分也是甲烷。
甲烷也可通过化学合成方法制得，但这种方法成 本较高，且产生的甲烷纯度不高。
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天然气中甲烷的利用
天然气燃烧
天然气燃烧是甲烷最直接的利用方式，通过燃烧天然气可以释放出大量的热能，用 于家庭取暖、工业加热、发电等。
天然气燃烧产生的二氧化碳比煤炭和石油少，因此天然气燃烧是一种相对较为环保 的能源利用方式。
甲烷在化工领域的应用
合成氨
甲烷是合成氨的重要原料之一，通过高温高压条件下的反应，可以 合成氨，进而生产尿素、硝酸等化工产品。
甲醇
甲烷可以用于合成甲醇，甲醇是重要的化工原料，可用于生产甲醛、 乙酸等有机化学品。
氯代烃
甲烷可以与氯气发生取代反应，生成一系列氯代烃，如一氯甲烷、二 氯甲烷等，这些化合物在农药、医药、塑料等领域有广泛应用。
天然气发酵
天然气发酵是指利用天然气中的甲烷 和二氧化碳在微生物的作用下转化成 乙醇、丁醇等有机物。