高一化学：第三单元3.1.1-天然气的利用-甲烷(苏教版)-必修二导学案

高一化学：第三单元 3.1.1-天然气的利用-甲烷(苏教版)-必修二导学案

天然气的利用 甲烷

班级___

____学号___

____姓名__

[学习目标]

1、认识化石燃料的种类和组成元素，了解甲烷的分子组成和主要化学性质及用 途，从化学键变化角度认识取代反应的含义与特点，了解烷烃的概念和含义； 2、培养学生的空间想象能力与探索推理能力，通过甲烷分子式的教学，使学生 初步学会确定气态烃分子式的计算方法，这是有机化学中的最基本计算之一； 3、培养关心科学与社会的关系，渗透环保、能源问题的学习思想。

[课前准备]

什么是有机物？你熟悉的化石燃料包括哪些？它们的主要成分是什么？

化石燃料 天然气 石油
煤

主要成分或组成元素

[学海导航]
一、天然气的利用（15min） （一）天然气的利用(5min) （1）什么是“西气东输”工程，”气”指的是__________，主要成分是________。 （2）可燃冰是什么？_______________________ （二）甲烷的组成与结构（10min） 天然气和__________的主要成分相同，都是甲烷

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（1）已知甲烷在标准状况下的密度是 0.717g/L，含碳元素质量分 数 75%，含氢元素质量分数 25%。请根据以上数据确定甲烷中的原 子个数比和分子式。

（2）根据所学知识，能写出甲烷的电子式和结构式吗？并观察右 图的结构模型。

[随堂练习]在 CH4 分子结构中，四个碳氢键（ ）

A．在同一平面上

B．形成一个正四面体的立体结构

C．键长、键能相等

D．键角均为 120°

（三）甲烷的性质（15min）

1、物理性质：(1min)

常 温 下 ， 甲 烷 是 _____ 色 _____ 味 _____ 溶 于 水 ， 密 度 比 空 气 ______ 的 气 体 ，

_______、_______的主要成分都是甲烷。

[随堂练习]下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是 （

）

A、甲烷是一种黄绿色气体

B、甲烷是一种有臭味的气体

C、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空气的密度相近。

D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水

2、化学性质(14min)

（1）氧化反应：(6min)

1mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出 890.6kJ 的热量，试写出热化

学方程式：_______________________________________________

甲烷燃烧后的产物可以参与大气循环，相同条件下等体积的甲烷燃烧释放出的热

量较氢气一氧化碳多，所以被称为高效、洁净的燃料。

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如何检验甲烷燃烧的产物，方法和现象又如何呢？

燃烧现象 在空气中 燃烧产生淡蓝 色火焰，同时 放出大量热

方法

检验产物 现象

结论 甲烷燃烧生成水 甲烷燃烧生成二 氧化碳

实验内容

现象

结论

用一只集气瓶作反应容器，用排饱

和食盐水的方法收集 4/5 体积的氯气

和 1/5 体积的甲烷气体
（2）取代反应(6min) 有机物分子里的某些________或_______被其它_______或_____所代替的反应叫 取代反应。 甲烷与氯气发生取代反应，生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢的方程式 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ （3）高温分解(2min) CH４在 1500℃上高温下能比较完全地分解生成炭黑与氢气。 ________________________ （四）甲烷的用途(2min) 1、做优质燃料； 2、重要的化工原料：①制取氟利昂；②制甲醇；③制优质碳黑。

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[学业测试]

一、选择题

1.下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清

石灰水变浑浊的是（ ）

A、HCl

B、CH4

C、H2

D、CO

2.下列物质在一定条件下 可与 CH4 发生化学反应的是 （ ）

A．氯气

B．溴水

C．氧气

D．酸性 KMnO4 溶液

3．在光照条件下，将体积相同的甲烷气体和 Cl2（常温、常压下）混合，得到的

混合物中物质的量最多的是（ ）

A．CH3Cl

B．CH2Cl2

C．CHCl3

D．HCl

4．将1molCH4与氯气发生取代反应，待反应完全后，测定四种有机物的物质的量

相等，则产生HCl的物质的量是（ ）

A．0.5mol

B．2 mol

C．2.5 mol

D．4mol

二、填空题

近年来，有些城市在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油作燃料的改革，

取得了显著的进展。走上街头你会发现不少公交车和出租车上印有“GNG”标

志，代表它们是以天然气作为燃料的汽车。试问：

（1）推广这一改革的主要目的是（ ）

A．延长发动机的寿命

B．促进地方经济发展

C．减少大气污染

D．节约能源

（2）天然气是__

__在隔绝空气的条件下，经微生物发酵作用而生成的，

因此，天然气中贮藏的化学能最终来自于______________________

（3）天然气的主要成分是______________，该主要成分若出现煤矿的坑道内，

并达到一定浓度时遇到_________便会立即出现瓦斯爆炸。

（4）天然气的主要成分是一种很好的燃料。已知 4g 该主要成分完全燃烧生成

CO2 和液态 H2O，放出 222.5kJ 的热量，则上述分成的燃烧的热化学方程式

是：____________

________

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参考答案： 11．（1）变浅，上升，油状物，有白色沉淀生成。
（2）有白烟生成 12．（1）C
（2）古生物，太阳能 （3）CH4，明火 （4）CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol
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