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第1课时天然气的利用甲烷1.知道化石燃料的主要成分。2.认识甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质及其应用。3．了解取代反应的特征。4.了解烃、烷烃及其同系物的概念。甲烷一、化石燃料化石燃料天然气石油煤组成元素主要有C、H主要有C、H，还含有少量S、O、N等主要有C、H、O，还有少量S、P、N等主要成分甲烷碳氢化合物有机化合物和无机物组成的复杂混合物二、甲烷1.结构(1)甲烷分子的电子式和结构式电子式结构式(2)甲烷分子的空间构型——正四面体甲烷分子的空间结构为正四面体形，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的四个顶点。2．物理性质颜色：无色；气味：无味；状态：气体；溶解性：难溶于水；密度：比空气小。3．化学性质(1)稳定性：通常情况下CH4性质稳定，与强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)、强酸、强碱均不反应。(2)燃烧①甲烷燃烧的实验实验操作燃烧现象安静燃烧，产生淡蓝色火焰产物检验方法罩一只干燥的烧杯罩一只内壁用澄清石灰水润洗过的烧杯现象烧杯内壁有水珠生成澄清石灰水变浑浊结论有H2O生成有CO2生成②燃烧方程式：CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2O。(1)可燃性气体在点燃前都必须验纯。(2)在空气中燃烧时火焰呈淡蓝色的物质除甲烷外还有H2、硫、酒精、CO、H2S等。(3)取代反应①定义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。②甲烷与氯气的反应实验操作实验现象a.黄绿色逐渐消失，最后变为无色；b．集气瓶内壁有油状液滴出现；c．集气瓶内液面上升，水槽内有少量固体析出反应原理CH4＋Cl2――→光照CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2――→光照CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2――→光照CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2――→光照CCl4＋HCl1．判断正误(1)甲烷属于四元酸，故属于电解质。()(2)沼气就是纯净的甲烷气体。()(3)热稳定性：CH4NH3。()(4)甲烷属于共价化合物。()(5)甲烷与氯气在光照条件下反应生成四种化合物。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×2．下列叙述错误的是()A．点燃甲烷不必进行事先验纯B．甲烷燃烧能放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料C．煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生D．一般情况下甲烷不与强酸、强碱、强氧化剂等反应解析：选A。甲烷是很好的燃料，空气中的甲烷含量在5%～15.4%(体积分数)范围内时，遇火爆炸，因而点燃甲烷前要事先验纯。煤矿的矿井中坑道气的主要成分是甲烷，所以要注意通风和严禁烟火。甲烷性质稳定，一般不与强酸、强碱、强氧化剂反应。3．连连看(1)取代反应A．CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2O(2)氧化反应B．CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HCl(3)分解反应C．CH4――→1000℃隔绝空气CCl4＋HCl。5.取代反应指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。CH4与Cl2的取代反应条件是光照，并且是漫射光；不能强光直射，否则易爆炸；卤素必须是气态纯净物，否则只萃取，不发生反应，如己烷和溴水只发生萃取。