第一单元化石燃料与有机化合物天然气的利用甲烷西气东输是我国目前一项巨大工程,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现了一种新能源—“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质。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甲烷的分子式？22.4L/molx0.717g/L=16g/mol摩尔质量：16gx75℅12g/mol=1mol16gx25℅1g/mol=4mol1mol该烃中C的物质的量:1mol该烃中H的物质的量:CH4分子式：[解题过程]一、甲烷的分子组成与结构结构一、甲烷的分子组成与结构分子式CH4电子式HHCHH········结构式HHCHH空间结构球棍摸型比例模型正四面体二、甲烷的性质天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。物理性质：甲烷是无色、无味的气体，密度是0.717g/L（标准状况），极难溶于水。1mol甲烷在通常状况下完全燃烧后放出890kJ热量，试写出甲烷燃烧的热化学方程式。想一想甲烷燃烧有什么现象？观察与思考甲烷天然气化学性质：现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。(1)甲烷的燃烧OHCOOCH222422点燃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：5%~15.4%1、甲烷的氧化反应你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗？动动脑: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。家用燃气灶原来用液化石油气（主要成分为C3H8），现要改烧天然气，应如何改造？高锰酸钾溶液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？观察与思考通常情况下，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。化学性质：现象：量筒内黄绿色气体褪去，瓶壁上有油状液体，水面上升。2、甲烷的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做取代反应2、甲烷的取代反应Cl—Cl+光CHHHClClH+(一氯甲烷)一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成CH4+Cl2CH3Cl+HCl光一氯甲烷:无色气体(二氯甲烷)Cl—Cl+光CHHHClClH+CClHHCl二氯甲烷的形成CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光二氯甲烷：难溶于水、比水重的无色液体(三氯甲烷)Cl—Cl+光ClH+CClHHClCHClClCl三氯甲烷的形成CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光三氯甲烷又叫氯仿：无色不溶于水、密度比水大的液体，常用作有机溶剂(四氯甲烷)Cl—Cl+光ClH+CHClClClCClClClCl四氯甲烷的形成CHCl3+Cl2CCl4+HCl光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、灭火剂取代反应置换反应实例定义反应物生成物电子转移反应特点Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑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。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）一种单质和一种化合物一般生成两种化合物另一种化合物和另一种单质不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应一定发生电子的转移很多反应是可逆反应，副反应较多，用“→”连接一般是不可逆反应，用“==”连接取代反应与置换反应的比较：CH4+Cl2CH3Cl+HCl光在隔绝空气的情况下，加热至15000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。CH4C+2H23、甲烷的分解反应稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。物理性质物理性质化学性质化学性质氧化反应氧化反应分解反应分解反应取代反应取代反应甲烷的分子结构(正四面体)决定反应无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。甲烷的用途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。①除了做气体燃料——西气东输。②甲烷热分解的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。③从甲烷可以制得氯仿和氟利昂。CHCl3+HFC...
