最新最简单的有机化合物——甲烷知识点总结及习题教学文案

最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷

1．分子组成与结构

（1）甲烷俗名沼气（存在于池沼中）、坑气（瓦斯，煤矿的坑道中）、天然气（地壳中）。

（2）分子式：CH4；电子式：结构式：。

（3）甲烷空间结构的描述：甲烷是结构，碳原子位于＿＿＿＿＿，顶点都是＿＿＿＿＿。

2．甲烷的物理性质

甲烷是＿＿色＿＿味＿＿体，比空气＿＿，＿＿溶于水，但溶于CCl

4

。3．甲烷的化学性质

（1）稳定性：一般情况下，性质很稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂等不反应。

（2）可燃性：CH

4+2O

2

−−−→

点燃CO

2

+2H

2

O

（3）取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。甲烷与氯气在光照条件下反应，黄绿色逐渐＿＿＿＿，瓶壁出现＿＿＿＿，说明产生了不溶于水的物质。瓶口有＿＿＿，使湿石蕊试纸变＿＿，推断有氯化氢生成。四个反应的方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

二、烷烃

（1）烷烃：碳原子间以单键结合成链状，碳原子剩余价键全部跟氢原子结合的烃称为烷烃(也叫饱和链烃)

（2）烷烃的通式：

（3）烷烃物理通性：①状态：C1-C4的烷烃常温为气态，C5-C11液态，C数>11为固态②熔沸点：C原子数越多，熔沸点越高。C原子数相同时，支键越多，熔沸点越低。③水溶性：不溶于水，易溶于有机溶剂。

（4）烷烃的命名：碳原子数在10个以内，依次用“天干”（甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸）代表碳原子数，其后加上“烷”字；碳原子数在10个以上，用汉字数字表示（如十二烷)。系统命名法的命名步骤：①——C原子个数数最多；②——支链最多的碳链，离最简单支链最近的一端编号，且支链位次之和最小；③写名称：——。

三、同系物和同分异构体

1．同系物及其判定

（1）同系物的定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个“CH

2

”原子团的有机物称为同系物。

（2）判定依据：①分子组成符合同一，但彼此有若干个系差（CH2）；②主碳链（或碳环）结构（与环的大小无关）；③所含官能团的种类和个数；

④有机物所属类别 。

（3）同系物通式的归纳和应用：总结一系列具有相似结构的同系物的通式，应采用数学分析法。首先找出不同物质的分子式，确定系差，再根据起始碳数即可确定通式。然后利用通式和数学极限知识即可求同系物中碳的最大含量。

2．同分异构体的书写方法与判断

化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。如正丁烷和异丁烷。具有同分现象的化合物互称为同分异构体。

（1）同分异构体的种类：①碳架异构（指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构）；②位置异构（指官能团或取代基在碳架上的位置不同而造成的异构）；③类别异构（指有机物分子中的官能团不同或有机物类别不同而造成的异构，也叫官能团异构）。

（2）同分异构体的书写方法：①判 ：据有机物的分子组成判定其可能的类别异构（一般用通式判断）。②写 ：据有机物的类别异构写出各类异构的可能的碳链异构。一般采用“减链法”，可概括为：写直链，一线串；取代基，挂中间；一边排，不到端；多碳时，整到散。③移 ：一般是先写出不带官能团的烃的同分异构体，然后在各条碳链上依次移动官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先上一个官能团，依次上第二个官能团，依次类推。④氢 ：按“碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得所有同分异构体的结构简式。

（3）同分异构体的判断依据：①分子式必须 。相对分子质量相同，结构不同的化合物不一定是同分异构体，如C 8H 18和C 7H 14O 。②结构 。碳链骨架不同，或官能团在碳链上的位置不同，或官能团种类不同。

参考答案

一、1．正四面体，正四面体的中心，氢原子2．无、无、气，小，极难

3．褪去、油状小液滴，白雾产生，变红，推断有氯化氢生成，CH 4+Cl 2−−

→光

CH 3Cl+HCl(CH 3Cl 一氯甲烷，不溶于水的气体)、CH 3Cl+Cl 2−−

→光CH 2Cl 2+HCl(CH 2Cl 2二氯甲烷，不溶于水)、CH 2Cl 2+Cl 2 −−

→光 CHCl 3+HCl(CHCl 3三氯甲烷，俗名氯仿，不溶于水，有机溶剂)、CHCl 3+Cl 2 −−

→光 CCl 4+HCl(CCl 4四氯甲烷，又叫四氯化碳，不溶于水，有机溶剂) 二、C n H 2n+2(n≥1) ，找主链，编号码，支链位次、支链数目、支链名称某烷。

三、通式，相似，相同，相同；类别、碳链、官位、饱和；相同、不同

同步练习题

一、选择题（本题包括15小题，每小题只有一个正确答案）

1．下列有关甲烷的说法中错误的是 (C )

A ．采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的

B ．天然气的主要成分是甲烷

C．甲烷是没有颜色、没有气味的气体，极易溶于水

D．甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂

2．下列关于甲烷性质的说法中，错误的是（D）

A．甲烷是一种非极性分子

B．甲烷分子具有正四面体结构

C．甲烷分子具有极性键

D．甲烷分子中H－C—H的键角为90℃

3．下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是（C ）

A．氯水B．溴水C．氧气D．酸性KMnO4溶液

4．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，所得产物中物质的量最大的是（D）

A．CH3Cl B．CH2Cl2C．CCl4D．HCl

5．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，又可使澄清石灰水变浑浊的是（B ）

A．SO2B．CH4C．H2D．CO

6．下列有机物常温下呈液态的是（C ）

A．CH3(CH2)2CH3B．CH3(CH2)15CH3

C．CHCl3 D．CH3Cl

7．正己烷的碳链是（C ）

A．直线形B．正四面体形C．锯齿形D．有支链的直线形

8．下列数据是有机物的式量，其中可能互为同系物的一组是（A）

A．16、30、58、72 B．16、28、40、52

C．16、32、48、54 D．16、30、42、56

9．在同系物中所有同系物都是（D ）

A．有相同的分子量

B．有不同的通式

C．有相同的物理性质

D．有相似的化学性质

10．在常温常压下，取下列4种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，其中消耗氧气最多的是（D ）

A．CH4B．C2H6C．C3H8D．C4H10

11．下列物质的分子中，属于正四面体结构的是（A ）

A．CCl4B．CHCl3C．CH2Cl2D．CH3Cl

12．下列微粒中，与甲烷分子具有相同的质子数和相同的电子数的是（B ）A．HCl B．NH3C．NH4＋D．OH－

13．光照对下列反应几乎没有影响的是（C ）

A．氯气与氢气的反应