化学2-专题3-第一单元-化石燃料与有机化合物-天然气的利用甲烷

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1、第一单元化石燃料与有机化合物专题3有机化合物的获得与应用一、天然气的利用甲烷你知道吗?1、你了解有哪些化石燃料?它们的组成和成分是怎样的?2、化石燃料对我们的生活和生产产生了哪些重要的影响?3、你了解我国的化石燃料的资源状况吗?化石燃料:煤石油天然气:有机物和无机物组成的复杂混合物,含C(主),H和O(次),S、P、N(少):组成元素主要为C、H,含少量S、O、N等元素;组成物质主要是各种液态碳氢化合物:主要为甲烷,是最简单的有机化合物我国的化石燃料资源状况2003年中国煤、石油和天然气的探明可采储量

2、分别占世界总量的11.6%,2.1%和1.0%,由于产量高达世界总量的33.5%、4.6%和1.3%,储采比仅为69,19.1和53.4,大大低于世界平均储采比192、41和67.1。这其中石油资源短缺尤显严重。2004年,我国原油进口1.23亿吨,同比增长34.8%,对外依赖度高达41.3%,成品油进口3788万吨,同比增长34.1%。预计到2020年,石油对外依赖度将达到60%以上。这将严重影响我国的可持续发展,必须尽快寻求石油替代能源,发展多元车用燃料,以降低石油的对外依赖程度,缓解石油供应安全

3、。拓展视野:我国的石油与天然气资源阅读教材(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”。化石燃料---石油可燃冰是天然气(甲烷等)的水合物,它易燃烧,外形似冰,被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大,可燃冰将成为最理想替代能源。千年的希望——可燃冰可燃冰的分布天然气的利用甲烷3:24一、天然气的利用甲烷甲烷俗称沼气,是在隔

4、绝空气情况下,主要由植物残体分解而成的。1、天然气的形成:自然界的存在:天然气、沼气、坑气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中碳、氢元素的质量比、原子数比和分子式?2、甲烷的组成和结构:你会算吗?写出甲烷分子的电子式,说明它的分子结构特点。你会写和说明吗?2、甲烷的组成和结构:C::::HHHHCHHH————H甲烷的电子式、结构式甲烷的球棍模型和比例模型甲烷的分子结构特点:正四面体,碳原子位于正四面体的体心,共价键的键角为109°28′,4

5、个共价键是等效的。(1)无色、无味的气体(2)难溶于水(3)标准状况下,密度:0.717g/L3、甲烷的物理性质:一般情况下,性质稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂等不起反应。4、甲烷的化学性质:(1)燃烧CH4+2O2==CO2+2H2O点燃CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-889.6kJ/mol4、甲烷的化学性质:火焰为淡蓝色火焰;点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸。(2)取代反应4、化学性质:现象:瓶壁上有状生成。量筒内液面。油液滴上升(2)取代反应4、甲烷的化学性质:CH3

6、Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光照CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光照CHCl3+Cl2CCl4+HCl光照CH4+Cl2CH3Cl+HCl光照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,叫做取代反应。(2)取代反应4、甲烷的化学性质:取代反应与置换反应有何区别?取代反应置换反应反应物或生成物不一定有单质。反应常逐步进行,且多为可逆。反应常属共价键共用电子对破裂而交换原子(原子团),受条件影响大反应物或生成物一定有单质。反应通常是单向进行。反应常在水溶液中进行,

7、属氧化还原的离子反应,遵循金属或非金属活动顺序。(2)取代反应4、甲烷的化学性质:交流与讨论1、甲烷与氯气的取代反应中有几种产物?2、哪一种产物最多?3、1mol甲烷能与多少mol氯气完全反应?生成多少molHCl?4、能不能得到纯净的一氯甲烷?常温下,一氯甲烷(CH3Cl)是气体,其它三种是液体,三氯甲烷(CHCl3)和四氯甲烷(CCl4)是工业上重要的溶剂,四氯甲烷(CCl4)还是一种效率较高的灭火剂,这四种取代物都不溶于水。注意:(1)甲烷与氯气反应可能有五种产物,其中有两种气体产物;(3)多数

8、有机物都难溶于水,易溶于有机溶剂。(2)有机反应很复杂,产物较多;(2)取代反应4、甲烷的化学性质:1、制氟利昂CHCl3+HFCHFCl2+HCl2、制甲醇3、制炭黑和氢气CH4C+2H2高温(化工原料、化工产品、天然气、沼气应用)5、甲烷的利用:仅由碳、氢两种元素组成的化合物,称为烃。例:C3H8C2H4C2H2C4H10等6、烃的概念:比较以上分子的结构式,分析它们有哪些共同特点?乙烷丙烷丁烷比较以上分子的结构式,分析它们有哪些共同特点?(1)分子

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