高三化学甲烷

第五章烃

第一节甲烷第1页一、烃1、定义：仅含碳和氢两种元素有机物称为碳氢化合物，又称烃。2、种类：依据结构不一样，可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。第2页二、甲烷1、甲烷结构

[探究练习]

已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成，其中质量分数C%=75%，H%=25%。请同学们推出甲烷化学式。

解题过程：因为C摩尔质量是12g/mol，H摩尔质量是1g/mol。设取甲烷100g，则C质量是100×75%=75g，H质量是100×25%=25g所以n（C）/n（H）==1/4又因为碳原子有四个价电子，欲形成八个电子稳定结构，需要形成四对共用电子对才能到达八个电子稳定结构；氢原子核外有一个电子，欲形成两个电子稳定结构，需要形成一对共用电子对才能到达两个电子稳定结构。所以甲烷化学式：CH4第3页

小结:组成确实定密度×22.4L/mol摩尔质量×75%×25%12克4克(1molC)(4molH)（标况）(0.717g/L)(16g/mol)CH4}质量分数C%质量分数H%n（C）:n（H）试验式第4页1、电子式和结构式（1）电子式C····××××HHHH用短线来代表一对共用电子CHHHH（2）结构式注意：在任何有机分子中，每一个碳原子均与其它原子形成4个共价键（不然书写就为错误）第5页

经过科学试验证实甲烷分子结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体中心，4个氢原子分别位于正四面体4个顶点上（键角是109028/）。2、甲烷分子立体结构：思索:中学化学有哪些物质为正四面体结构呢?第6页2、甲烷性质物理性质：

甲烷是无色、无臭气体，密度是0.717g/L（标准情况），极难溶于水。甲烷在自然界中存在:

池沼底部（沼气），煤矿坑道（坑气），天然气（普通含CH480~97%）第7页化学性质：

通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等普通不发生化学反应。在特定条件下甲烷能与一些物质发生化学反应，如能够燃烧和发生取代反应等。

氧化反应取代反应受热分解第8页氧化反应：CH4+2O2CO2+2H2O点燃注意:1.点燃甲烷前必须验纯,不然会爆炸.(思索:什么时候甲烷会爆炸最强烈?)2.甲烷与高锰酸钾不发生反应，也不与溴水发生反应。因其含碳量低,其火焰为淡蓝色火焰第9页练习

假如空气中混人甲烷体积到达总体积5%-15%这个范围,点燃甲烷时就会发生爆炸.则发生爆炸最猛烈时,甲烷在空气中体积分数为()A.5%B.8%C.9.1%D.10.5%C第10页取代反应：第11页

有机物分子里一些原子或原子团被其它原子或原子团所代替反应叫做取代反应。(一氯甲烷)(二氯甲烷)(三氯甲烷)(四氯甲烷)第12页注意:1.机理:.在与卤单质发生取代反应过程中,烷烃分子每去掉一个氢原子换上一个卤原子要消耗1个卤分子,另外一个卤原子则与换下来氢原子结合生成卤化氢.3.反应条件:a.发生条件:光照

b.反应物要求:卤单质必须为纯净物;有机物本身必须有氢原子.4.试验现象:a.气体颜色改变:由黄绿色逐步变浅b.产物状态和颜色:CH3Cl、HCl无色气体,CH2Cl2、CHCl3、CCl4都为无色油状液体。所以量筒壁上有油滴出现，量筒内液面上升。2.特径:a.取代反应是逐步取代，很多反应是可逆.b.取代烷烃中一个氢原子将要消耗一个卤单质分子,因此烷烃与卤单质发生取代反应所须卤单质最大物质量为烷烃中氢原子物质量.第13页

请同学们写出CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4结构式：第14页二氯甲烷结构式请思索：它们是否是同一物质呢？第15页1.在光照条件下,将等物质量CH4和Cl2充反应,得到产物物质量最多是()A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4D.HCl2.1mol甲烷和氯气在光照下充分反应生成相同物质量四种取代产物,则消耗氯气物质量是()A.1molB.2molC.2.5molD.5mol3.以下反应不属于取代反应是()A.C2H4+Cl2→C2H4Cl2B.2C2H5OH→C2H5–O–C2H5+H2OC.C2H5Cl+H2O→C2H5OH+HClD.CH4+4Cl2→CCl4+4HClDCA第16页4.把10mlCH4和40mlCl2组成混合气体充入大试管,将此试管倒立于盛有足量Na2SiO3溶液水槽中,放在光亮处,片刻后发觉试管中气体颜色_________,试管中液面_______,试管內壁上有_________,水槽中还有____________生成变浅上升黄色油滴白色胶状沉淀第17页取代反应与置换反应区分取代反应置换反应适合用于有机反应适合用于无机反应反应物、生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质逐步取代，很多反应是可逆反应普通是单向进行反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大在水溶液中进行置换反应遵照金属或非金属活动次序第18页受热分解：

在隔绝空气情况下，加热至1000