甲烷和烷烃的复习

1、 （一）甲烷的分子结构（一）甲烷的分子结构：1、分子式分子式：CH43、空间构型空间构型：2、电子式：电子式：碳原子成键特征碳原子成键特征 正四面体，键正四面体，键角角109028，C在在中心，中心，4个个H原原子在顶点。子在顶点。非极性分子非极性分子C原子的价键已原子的价键已达到饱和。达到饱和。甲烷分子的甲烷分子的结构特点：结构特点：例题：下列事实能说明甲烷分子是以碳例题：下列事实能说明甲烷分子是以碳原子为中心的的原子为中心的的正四面体结构正四面体结构的是：的是：A.CH3Cl只有一种空间结构只有一种空间结构B.CH2Cl2只有一种空间结构只有一种空间结构C.CF2Cl2没有同分异构体没有同

2、分异构体D.CCl4是非极性分子是非极性分子答案答案:B. C练习：将甲烷分子中的练习：将甲烷分子中的四个氢原子四个氢原子互互相联结可以构成正四面体，如图是一相联结可以构成正四面体，如图是一个立方体，使甲烷分子的个立方体，使甲烷分子的一个氢原子一个氢原子处于立方体的处于立方体的顶点顶点，黑球表示已有的，黑球表示已有的氢原子，居于该立方体的顶点，设想氢原子，居于该立方体的顶点，设想将将一个甲烷分子一个甲烷分子放入，请在图中另画放入，请在图中另画出三个黑球表示该出三个黑球表示该三个氢原子三个氢原子的位置。的位置。（二）甲烷的物理性质：（二）甲烷的物理性质：甲烷俗称甲烷俗称 气，是天然气的气，是天然

3、气的主要成分。甲烷是主要成分。甲烷是 色，色， 味，味， 溶于水的，密度比空溶于水的，密度比空气气 的气体。的气体。 沼沼无无难难小小无无（三）甲烷的化学性质：（三）甲烷的化学性质：1、稳定性：、稳定性：常温下，化学性质比较稳定，常温下，化学性质比较稳定， 能能使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色。使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色。2、可燃性：、可燃性：燃烧时，火焰呈燃烧时，火焰呈 蓝色，甲烷是重蓝色，甲烷是重要的燃料。要的燃料。CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃思考：如何检验甲烷的燃烧产物？思考：如何检验甲烷的燃烧产物？不不淡淡3、取代反应：、取代反应：在光照条件下，甲烷与氯气发生取代反在光照条件

4、下，甲烷与氯气发生取代反应，生成四种有机物都应，生成四种有机物都 溶于水。溶于水。A.气体的黄绿色气体的黄绿色逐渐变浅逐渐变浅B.瓶壁上产生油瓶壁上产生油状液滴状液滴C.量筒内的液面量筒内的液面上升。上升。难难1)2)3)4)1) CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl2) CH4 + 2Cl2 CH2Cl2 + 2HCl3) CH4 + 3Cl2 CHCl3 + 3HCl4) CH4 + 4Cl2 CCl4 + 4HCl光照光照光照光照光照光照光照光照1 ：11 ：21 ：31 ：4四种取代产物的物质的量相等四种取代产物的物质的量相等例题：把例题：把1体积体积CH4和和4体积体积Cl2组

5、成的组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛立在盛Na2SiO3的水溶液中，放在光的水溶液中，放在光亮处，片刻后，发现试管中的气体颜亮处，片刻后，发现试管中的气体颜色变色变 ，试管中的液面，试管中的液面 ，试，试管壁上有管壁上有 出现，水槽中还出现，水槽中还观察到观察到 。 浅浅上升上升油状液滴油状液滴白色的胶状沉淀白色的胶状沉淀2H2H+ + + SiO+ SiO3 32- 2- = H= H2 2SiOSiO3 3练习：将练习：将1mol甲烷和甲烷和4mol的氯气发生的氯气发生取代反应，待反应完全后，测得四种取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的有

6、机取代物的物质的量物质的量相等，则消耗相等，则消耗氯气为：氯气为：A.0.5mol B.2molA.0.5mol B.2molC.2.5molC.2.5mol D.4molD.4mol4.高温分解：高温分解：CH4 C + 2H2高温高温生成物生成物 是合成氨工业的原料是合成氨工业的原料 是橡胶工业的原料是橡胶工业的原料H2C通式：通式： CnH2n+2 （n1的正整数）的正整数） 分子量：分子量： 14n+2 1）碳原子间都以）碳原子间都以C-C相连、相连、 余都是余都是C-H键；键； 2）C原子都形成原子都形成4个共价键；个共价键； 形成四面体结构；形成四面体结构； 3）碳链可以转动）碳链

7、可以转动 结构特点结构特点例：某烷烃分子量为例：某烷烃分子量为100，其，其 分子分子式为式为 。 C7H16121（二）、烷烃同系物的性质（二）、烷烃同系物的性质：1、物理性质、物理性质名称名称结构简式结构简式 状状态态熔点熔点/沸点沸点/ 相对相对密度密度水溶水溶性性甲烷甲烷CH4气气-182-1640.466不溶不溶乙烷乙烷CH3CH3气气-183.3-88.60.572不溶不溶丙烷丙烷CH3CH2CH3气气-189.7-42.10.585不溶不溶丁烷丁烷CH3(CH2)2CH3气气-138.4-0.50.5788不溶不溶戊烷戊烷CH3(CH2)3CH3液液-13036.10.6262不

8、溶不溶十七十七烷烷CH3(CH2)15CH3固固22301.80.7780不溶不溶1、物性、物性2）熔沸点、密度随）熔沸点、密度随C原子序数递原子序数递 增而递增增而递增 1-4：气态：气态 5-10：液态：液态 17以上：固态以上：固态 C原子数原子数3）均不溶于水）均不溶于水 规律规律：CnH2n+2(n1)状态：气状态：气液液固；固；熔沸点依次升高，相对密度依次增大且小于熔沸点依次升高，相对密度依次增大且小于1，均不溶于水。均不溶于水。1）常温下状态：）常温下状态：（1 1）氧化反应）氧化反应OHnnCOOCnHnn22222) 1(213点燃均不能使均不能使KMnO4KMnO4褪色，不

9、与强酸，强碱反应褪色，不与强酸，强碱反应 在光照条件下进行，产物更复杂。在光照条件下进行，产物更复杂。例如：例如：光照233ClCHCH会产生会产生9 9种取代种取代产物。产物。（2 2）取代反应）取代反应 （3）可热解）可热解 2、化学性质、化学性质(与甲烷类似与甲烷类似)结构上相似，在分子组成上相差一结构上相似，在分子组成上相差一个或若干个个或若干个“-CH2-”原子团的物质原子团的物质互相称为同系物。互相称为同系物。如：烷烃同系物如：烷烃同系物 1.碳原子间都以碳原子间都以C-C相连、其余都相连、其余都是是C-H键；键； 2. C原子都形成原子都形成4个共价键；形成个共价键；形成四面体结

10、构；四面体结构；例题：下列物质是否为同系物？例题：下列物质是否为同系物？ CHCH3 3CHO CHO 和和 CHCH3 3COOHCOOH CHCH2 2=CH=CH2 2和和 CH2CH2CH2 CHCH4 4 和和 CHCH3 3CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2Br Br 和和 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2ClCl CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3 和和 C(CHC(CH3 3) )4 4注意：注意：同系物必须符合同一通式同系物必须符合同一通式 同系物必为同一类物质同系物必为同一类物质同系物分子式不同同系物分子式不同同系物组成元素相同同系物组成元素相同同系物结构相似：主要是指官同系物结构相似：主要是指官能团及其连接方式相同能团及其连接方式相同 烃子失去一个氢原子后所剩烃子失去一个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基余的原子团叫做烃基