第一单元 化石燃料与有机化合物名师教学视频（文字实录）

专题3 化石燃料与有机化合物

第一单元 化石燃料与有机化合物——天然气的利用 甲烷

【学习目标】

1、认识化石燃料与有机物的关系。

2、了解甲烷主要性质和用途，认识取代反应。

3、认识化石燃料的综合利用对于合理利用自然资源、防止污染的意义。

【重、难点】重点：甲烷的化学性质。难点：甲烷跟氯气的取代反应。

【学习指导】阅读课本P58—61及课外资料填写导学案

【学习过程】

活动1

化石燃料

1．

、

、

等是人们熟悉的化石燃料。天然气主要成分是

，是高效洁净的燃料，它是最简单的有机物。

2．石油的组成元素主要是

和

，同时还含有少量的

、

、

等

它的化学成分主要是各种液态的碳氢化合物，其中还有固态和气态的碳氢化合物。

3．煤是由

和

所组成的复杂的混合物，其中含量最高的元素是

其次是

，另外还含有少量的

。

活动2

甲烷

1．西气东输工程是中国天然气发展战略的重要组成部分，天然气的主要成分和沼气的主要成分相同，都是

，在我国的南海、东海海底发现天然气的水合物被成为“可燃冰”。

2．依据提供的资料，计算、分析甲烷的系列问题

（1）点燃甲烷气体，观察燃烧现象，并检验燃烧产物。

燃烧现象

方法

检验产物

现象

结论

（2）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它分子式？

（3）1g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水，放出55.6kJ能量，写出其燃烧的热化学方程式。

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【小结】甲烷的组成和结构

甲烷的化学式

、结构式

、

电子式

，

空间构型________。

如右上图，为一立方体，其一顶点代表甲烷的一个氢原子请画出碳原子及剩余氢原子

3．甲烷的性质：

（1）物理性质：_____________________________

。

（2）化学性质

①燃烧氧化：与氧气反应：___________________________，现象为

。

②取代反应：

用一只集气瓶作反应容器，用排饱和食盐水法在集气瓶中先后充入4/5体积的氯气和1/5体积的甲烷气体，用光照射瓶中混合气体。实验中能观察到什么现象？这些现象说明了什么？

甲烷在

条件下与氯气发生_____反应，生成一系列产物，试写出化学方程式为：

【小结】取代反应定义：

。

③热分解（P60资料卡）

写出甲烷在1500℃以上高温下分解的方程式：

活动3

烷烃：

（1）定义：

又称为烃；________________称为烷烃，通式为

。

（2）结构特点：

。

（3）命名：分子中含1-10个碳原子的烷烃，按分子中碳原子数目依次称为

，

分子中碳原子数超过10个的，直接根据碳原子数称某烷，如C16H34称为

。

（4）同系物定义

,。

试举例：

【课堂练习】

例1．氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体――光气，反应化第

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学方程式：2CHCl3 + O2

2COCl2 + 2HCl （1）上述反应

（填选项符号，下同）

A．属于取代反应

B．不属于取代反应

（2）为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是

A．氢氧化钠溶液

B ．硝酸银溶液

C．稀盐酸

D．

水

E．湿润的蓝色石蕊试纸

F．

湿润的无色酚酞试纸

例2．某有机物在氧气中充分燃烧生成CO2、H2O的质量比为22:9，由此可得出的结论是

A．该有机物中碳、氢、氧原子数目比为1:2:3

B．碳、氢原子数目比为1:2 C．该有机物中肯定不含氧元素

D．不能判断该有机物中是否含氧元素

例3．如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1：4）

的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气

体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。

（1）

假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，

请写出化学方式：

。

（2）经过几个小时的反应后，U型管右端的玻璃管中水柱变化是

。

A．升高

B．降低

C．不变

D．无法确定

（3）试解释U型管右端的玻璃管中水柱变化的原因：

______________________________

。

例4．若要使0．5mol甲烷完全和氯气发生取代反应，且生成的四种氯代物的物质的量相同，试求所需氯气的物质的量。

【课后练习】

1．下列气体中的主要成分不是甲烷的是

A．沼气

B．天然气

C．水煤气

D．坑气

2．已知天然气的主要成分是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的甲烷和二氧化碳生成的温室效应，前者大，下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤和柴油相比是较清洁的能源；②等质量的甲烷和二氧化碳产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是

A．①②③

B．只有①

C．①和②

D．只有③

3．可燃冰又称天然气水合物，它是海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰。1体积可燃冰可贮载100～200体积的天然气。下面关于可燃冰的叙述不正确的是

A．可燃冰有可能成为人类未来的重要能源

B．可燃冰是一种比较洁净的能源

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C．可燃冰提供了水可能变成油的例证

D．可燃冰的主要可燃成分是甲烷

4．下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是

A．CH3Cl

B．CCl4

C．CH2Cl2

D．CH4

5．有四种物质：①金刚石，②白磷，③甲烷，④四氯化碳，其中分子具有正四面体型的是

A．

①②③

B．

①③④

C．

②③④

D ．①②③④

6．把体积相同的甲烷和氯气充入一个集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶壁上有淡黄绿色液滴，此时，集气瓶内的物质最多可能有

A．四种

B．五种

C．六种

D．七种

7．光照下，将等物质的量的甲烷、氯气充分反应，得到的产物最多的是

A．CH3Cl

B．CH2Cl2

C．CCl4

D．HCl 8．下列气体在氧气中充分燃烧

，其产物既使无水硫酸铜变蓝，又使澄清石灰水变浑浊的是

A．H2S

B．CH4

C．H2

D．CO 9．向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液,能产生白色沉淀的是

A．CH3Cl

B．NaCl

C．KClO3

D．CCl4

10．把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛Na2SiO3溶液的水槽里，放在光亮处。片刻后发现试管中气体颜色____________，试管中的液面____________，试管壁上有____________出现，水槽中还观察到_____________。

11．燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。现在完全燃烧0.1mol某烃，燃烧产物依次通过右图所示的装置，实验结束后，称得甲装置增重9g，乙装置增重17.6g。求该烃的化学式，并写出其所有的结构简式。

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