甲烷的结构和性质 1
甲烷的化学式ch4的微观意义
一、甲烷的化学式CH4甲烷是一个简单的碳氢化合物，化学式为CH4。
它是最简单的烷烃，也是地球上最丰富的天然气成分之一。
二、甲烷的组成甲烷由一个碳原子和四个氢原子组成。
由于氢原子的电负性较低，它与碳原子之间的共价键是非极性的，并呈现出对称分子结构。
三、甲烷的微观结构1. 碳原子碳原子的核外电子排布为2, 4。
它具有4个价电子，可以形成4个共价键。
2. 氢原子氢原子的核外电子排布为1。
它具有一个价电子，可以形成1个共价键。
3. 共价键形成在甲烷中，碳原子与四个氢原子之间共共享8个电子，形成4个碳-氢共价键。
四、甲烷的稳定性由于碳-氢共价键的形成，甲烷分子呈现出稳定的结构，碳原子周围的电子排布满足了稳定的八个电子规则。
五、甲烷的性质1. 无色、无味、无臭由于甲烷是一种无色、无味、无臭的气体，通常需要特殊的检测方法才能发现它的存在。
2. 燃烧性甲烷是一种易燃气体，可以和空气中的氧气在适当条件下燃烧生成二氧化碳和水。
3. 温室气体虽然甲烷在大气中的浓度较低，但它是一种温室气体，具有较强的吸收和辐射地面长波辐射的能力，对地球平衡系统有一定的影响。
六、甲烷的应用1. 能源作为一种清洁的燃料，甲烷被广泛应用于工业、家庭和交通运输领域。
2. 化工原料甲烷也是一种重要的化工原料，用于合成甲烷酸、氯代甲烷等化合物。
3. 生物医药甲烷在生物医药领域也有一定的应用，如用于制备磺胺类药物的原料之一。
七、甲烷的环境影响1. 温室效应作为一种温室气体，甲烷的释放对全球气候变化产生一定的影响。
2. 环境污染甲烷在地表大气的存在会导致一定的空气污染问题，同时与其他污染物共同形成地面臭氧。
八、结语甲烷作为一种简单的有机化合物，不仅在能源、化工领域具有重要应用，也对环境和气候产生一定的影响。
在使用甲烷的过程中，需要注意减少对环境的影响，寻求更加可持续的能源和化工解决方案。
九、甲烷的提取和储存1. 天然气甲烷主要存在于天然气中，通常需要采用天然气开采的方式，如水平钻井和增压注水等方法，来提取地下的甲烷资源。
甲烷的物理性质和化学性质.
性质结构目标清华中学 文继明用途练习一、甲烷的分子结构甲烷分子是一个正四面体的非极性分子， 分子中四个C--H 键的键角均为'28109两种正四面体的比较'02810906044CH NH 与4P2）光照下与卤素反应2、化学性质：常况下甲烷的性质稳定不能使酸性高锰酸钾 溶液褪色1、物理性质：：无色无味气体，比空气轻，难溶于水 二、甲烷的性质1）能燃烧 O H CO O CH 222422+−−→−+点燃甲烷与氯气在光照下的取代产物有：： Cl CH322Cl CH Cl CH CHCl CCl HCl同时还有取代反应：有机物分子中的原子或原子团被其 它的原子或原子团替换的反应。
卤代反应：有机物分子中的原子或原子团被卤素原子所取代的反应。
卤代反应属于取代反应 中的一种 。
22Cl CH 3CHCl 4CCl 空间结构Cl CH 3后退 请用鼠标点击2）光照下与卤素反应2、化学性质：常况下甲烷的性质稳定不能使酸性高锰酸钾 溶液褪色1、物理性质：：无色无味气体，比空气轻，难溶于水 二、甲烷的性质1）能燃烧 O H CO O CH 222422+−−→−+点燃3) 高温下分解反应 242H C CH +−−→−高温三、甲烷的存在及用途1、存在：天然气、瓦斯气、沼气等的主要成分均是甲烷2、用途：颜料油漆实验用品医药橡胶工业甲烷燃料返回后退2CO 2H C 和取代反应：有机物分中的原子或原子团被其原子团替换的反应。
卤代反应：有机物分子中的原子或原子团被取代的反应。
卤代反应属于取代反应中的一种 。
22Cl CH 3CHCl ClCH 34CCl 小结4CH1、下列分子中，含有极性键且呈正四面体的是（ ）甲烷 白磷 氨气 二氯甲烷 2、将甲烷与氯气等体积混合后光照，其产物有（ ）种1 2 4 5 3、将甲烷与氯气等体积混合后光照，生成最多的是（ ） 一氯甲烷 二氯甲烷 氯仿 氯化氢课堂练习A B C D A B C D A B C D3、下列气体中不含甲烷的是（ ）A 、水煤气B 、天然气C 、煤矿瓦斯D 、沼气4、光照下列混合物，几乎没有化学反应发生的是（ ）A 、溴蒸汽与天然气B 、氯水C 、氢气和氧气D 、碘化银 5、下列反应不是取代反应的是（ ） A 、光照二氯甲烷与氯气的混合物生成氯仿 B 、用甲烷与氟气反应制备氟里昂C 、甲烷与溴蒸汽光照反应生成四溴化碳D 、甲烷的高温裂解课堂练习 答案3、下列气体中不含甲烷的是（ ）A 、水煤气B 、天然气C 、煤矿瓦斯D 、沼气4、光照下列混合物，几乎没有反应发生 的是（ ）A 、溴蒸汽与天然气B 、氯水C 、氢气和氧气D 、碘化银5、下列反应不是取代反应的是（ ）A 、光照氯仿与氯气的混合物B 、用甲烷与氟气反应制备氟里昂C 、甲烷与溴蒸汽光照反应生成四溴化碳D 、甲烷的高温裂解A 答案3、下列气体中不含甲烷的是（ ）A 、水煤气B 、天然气C 、煤矿瓦斯D 、沼气4、光照下列混合物，几乎没有反应发生 的是（ ）A 、溴蒸汽与天然气B 、氯水C 、氢气和氧气D 、碘化银5、下列反应不是取代反应的是（ ）A 、光照氯仿与氯气的混合物B 、用甲烷与氟气反应制备氟里昂C 、甲烷与溴蒸汽光照反应生成四溴化碳D 、甲烷的高温裂解A C 答案3、下列气体中不含甲烷的是（ ）A 、水煤气B 、天然气C 、煤矿瓦斯D 、沼气4、光照下列混合物，几乎没有反应发生 的是（ ）A 、溴蒸汽与天然气B 、氯水C 、氢气和氧气D 、碘化银5、下列反应不是取代反应的是（ ）A 、光照氯仿与氯气的混合物B 、用甲烷与氟气反应制备氟里昂C 、甲烷与溴蒸汽光照反应生成四溴化碳D 、甲烷的高温裂解A C D6、下列事实能说明甲烷分子呈正四面体的是（）A、一氯甲烷只有一种结构答案B、二氯甲烷只有一种结构C、三氯甲烷只有一种结构D、四氯化碳只有一种结构7、能说明甲烷的稳定性好的事实是（）A、甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B、甲烷不容易液化C、甲烷分子的空间构型是正四面体D、由无水醋酸钠和碱石灰反应制甲烷时需要加热返回上页下页6、下列事实能说明甲烷分子呈正四面体 的是（ ）A 、一氯甲烷只有一种结构B 、二氯甲烷只有一种结构C 、三氯甲烷只有一种结构D 、四氯化碳只有一种结构7、能说明甲烷的稳定性好的事实是（ ）A 、甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B 、甲烷不容易液化C 、甲烷分子的空间构型是正四面体D 、由无水醋酸钠和碱石灰反应制甲烷时需 要加热答案 B 下页上页 返回6、下列事实能说明甲烷分子呈正四面体 的是（ ）A 、一氯甲烷只有一种结构B 、二氯甲烷只有一种结构C 、三氯甲烷只有一种结构D 、四氯化碳只有一种结构7、能说明甲烷的稳定性好的事实是（ ）A 、甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B 、甲烷不容易液化C 、甲烷分子的空间构型是正四面体D 、由无水醋酸钠和碱石灰反应制甲烷时需 要加热A B 下页上页 返回选做题已知答案已知请仿照上面的反应原理完成下列反应方程式选做题《甲烷》教学目标1、认识甲烷的分子组成及空间结构2、理解取代反应的概念3、掌握甲烷的重要性质4、了解甲烷的存在及重要用途。
高中化学-甲烷
1、甲烷分子的电子式和结构式
2、甲烷分子的立体结构：
以碳原子为中 心， 四个氢原子 为顶点的正四面体。 键角：109度28 分
甲烷分子 的
比例模型
二、甲烷的性质：
1.物理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ质：
无色、无臭的气体，=0.717g/L
（S.T.P）；极难溶于水。
（密度求算公式：M=22.4 ）
沼气对于解决我国农村的能源问题，改 善农村环境卫生，提高肥料质量等方面都有 重要意义。
3、化学性质：
通常情况下，性质很稳定，在特 定条件下可与某些物质发生反应。 A.氧化反应：
CH 4 2O2 点燃CO2 2H 2O
烃燃烧的通式：
CxHy (x
y
)O
2
点燃
xCO2
y
H 2O
4
2
B.分解反应：
(三氯甲烷)
(4) CHCl3 Cl2 光CCl4 HCl
(四氯甲烷)
各卤代烃结构式：
二氯甲烷的结构式
二氯甲烷
的 立体结构
取代反应与置换反应的比较：
取代反应
置换反应
可 与 化 合 物 发 生 取 反应物、生成物中一
代，生成物中不一定 定有单质
有单质
反应能否进行受外界 在水溶液中进行的置
条件影响较大
CH 4 高温C 2H 2
C.取代反应： 有机物分子里的某些原子或原子团
被其他原子或原子团所代替的反应。
甲烷取代反应机理
(1) CH 4 Cl2 光CH 3Cl HCl
(一氯甲烷)
(2) CH 3Cl Cl2 光CH 2Cl2 HCl
(二氯甲烷)
甲烷知识点归纳总结
甲烷知识点归纳总结一、甲烷的基本性质1. 分子结构：甲烷是由一个碳原子和四个氢原子组成的简单分子，分子结构呈正四面体形状。
2. 物理性质：甲烷是一种无色、无味、无臭的气体，在常温下密度小于空气，具有较低的沸点和凝固点。
3. 化学性质：甲烷是一种不容易发生化学反应的稳定分子，但它可以与氧气发生燃烧反应，生成二氧化碳和水。
二、甲烷的生产与提取1. 天然气中的甲烷：地球上存储着大量的天然气资源，其中主要成分就是甲烷。
甲烷可以通过地下钻探开采和提取来进行生产。
2. 人工合成甲烷：除了从天然气中提取甲烷外，还可以通过人工合成的方式来生产甲烷。
常见的方法包括催化剂催化合成、生物发酵法等。
三、甲烷的用途1. 燃料资源：甲烷是一种重要的燃料资源，被广泛应用于工业生产、建筑取暖、机动车燃料等领域。
2. 化工原料：甲烷还是许多有机化合物的重要起始物质，可通过氢化反应、氯化反应等转化为甲醇、乙烯、乙醇等化学品。
3. 温室气体：由于甲烷具有很强的温室效应，它也是造成全球变暖的重要气体之一。
四、甲烷的环境影响1. 温室效应：甲烷是一种主要的温室气体，对地球大气层的温室效应起着重要作用，加剧了全球变暖的问题。
2. 空气污染：甲烷是造成雾霾和光化学烟雾的重要成分，对空气质量产生了不利影响。
五、甲烷的利用与保护1. 提高利用率：在甲烷的开采和使用过程中，应该采用高效、清洁的技术，提高利用率，减少排放。
2. 温室气体减排：生活中可以采用节能减排、低碳生活方式，减少碳排放，进而减少甲烷等温室气体的释放。
3. 天然气替代：在能源利用方面，可以鼓励发展清洁能源，如太阳能、风能，减少对甲烷等化石燃料的依赖。
总结：甲烷作为一种重要的碳氢化合物，对人类的生产与生活具有重要的意义。
但随着现代工业发展，甲烷的大量释放已经成为了严重的环境问题。
因此，必须采取有效措施，提高甲烷的利用率，减少甲烷的排放，共同保护地球的环境。
最简单的有机化合物—甲烷知识点
最简单的有机化合物—甲烷知识点甲烷（Methane）是最简单的有机化合物，由一个碳原子和四个氢原子组成。
它的分子式为CH4，结构式为H- C- H ，其中一个碳原子的四个键都与氢原子形成共价键。
甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，在标准大气压下和常温下是不溶于水的。
它是天然气的主要成分，也是地球上最常见的有机化合物之一甲烷在工业和能源领域具有重要的应用。
首先，作为一种燃料，甲烷广泛用于发电、供暖和燃料汽车等。
它燃烧产生的主要产物是二氧化碳和水，不会产生有害物质，对环境相对友好。
其次，甲烷也被用作一种原料，可以通过一系列的化学反应制备其他有机化合物，如乙烯和丙烷等。
甲烷的结构和性质是有机化学的基础，了解甲烷的性质对于理解其他有机化合物的性质也非常重要。
下面将介绍一些甲烷的重要知识点：1. 分子结构：甲烷的分子式为CH4，在它的分子中，碳原子形成四个单键，与四个氢原子形成共价键。
甲烷的碳原子是sp3杂化的，四个键的角度都是109.5度，形成一个平面四边形的结构。
2.化学性质：甲烷是一种稳定的化合物，不容易发生化学反应。
它具有较低的反应活性，不与大多数物质发生反应，但在高温和高压下可以与氧气发生反应，产生二氧化碳和水。
3.燃烧反应：甲烷是一种优秀的燃料，可以完全燃烧产生二氧化碳和水。
燃烧反应通常是一个放热反应，释放大量的能量。
这也是为什么甲烷被广泛用于发电和供暖的原因。
4.极性：甲烷是一种非极性分子，碳原子和氢原子从电负性上较为接近，所以甲烷的分子内部没有极性。
这也意味着甲烷与溶剂的相互作用较弱。
5.甲烷的氧化：甲烷可以被氧化为甲基自由基（CH3·）、反应类型被称为链反应。
甲基自由基是一种高度反应性的物质，可以引发许多有机反应，如氧化、取代、加成等。
6.甲烷在大气中的作用：甲烷是一种重要的温室气体，它可以吸收地球表面发出的红外辐射，从而造成地球的温室效应。
尽管甲烷相对于二氧化碳而言是一个较短寿命的气体，但它的温室效应是二氧化碳的20多倍。
甲烷与乙烷知识点总结
甲烷与乙烷知识点总结一、甲烷的性质和结构甲烷，化学式为CH4，是一种无色、无味、无臭的气体。
它是最简单的烷烃，也是天然气的主要成分之一。
甲烷的分子结构是一个碳原子与四个氢原子形成的四面体结构，碳原子的杂化方式为sp3。
甲烷的C-H 键为非极性共价键，使得甲烷分子呈现出较弱的分子间作用力。
由于分子结构的简单，甲烷的化学性质比较稳定，它不容易与其他物质发生反应。
甲烷的燃烧是一个典型的燃烧反应，它与空气中的氧气反应生成二氧化碳和水，释放出大量的热能。
甲烷的燃烧反应可以用下面的化学方程式来表示：CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O此外，由于甲烷分子中的所有碳-氢键都是非极性的，所以甲烷是一种非极性分子。
这使得甲烷在溶解度和极性溶剂中的溶解性非常小。
二、乙烷的性质和结构乙烷，化学式为C2H6，也是一种无色、无味、无臭的气体，通常用作燃料。
乙烷是最简单的饱和烃，其分子结构为两个碳原子与六个氢原子组成的链状结构。
乙烷的C-C 键和C-H 键都是非极性共价键，使得乙烷分子也呈现出较弱的分子间作用力。
乙烷的燃烧与甲烷类似，也是与空气中的氧气反应生成二氧化碳和水，同时释放出大量的热能。
其化学方程式如下：2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O与甲烷相比，乙烷的分子结构更为复杂，因此它的化学性质相对活泼一些。
乙烷可以发生加成反应、氧化反应、卤代反应等多种化学反应。
三、甲烷和乙烷的制备方法甲烷和乙烷都可以通过天然气或油田气中提炼而得到。
对于甲烷，其主要制备方法有以下几种：1. 通过天然气提炼：天然气中主要成分就是甲烷，因此可以通过从天然气中分离出甲烷。
2. 通过沼气发酵：沼气中的主要成分是甲烷和二氧化碳，可以通过沼气发酵得到甲烷。
3. 通过合成气反应：在一定的条件下，如高温和高压条件下，将一氧化碳和氢气进行催化反应，也可以制得甲烷。
乙烷的制备方法主要有以下几种：1. 通过炼油工序：在石油精炼过程中，可以从石油天然气中提炼出乙烷。
甲烷和硅烷反应
甲烷和硅烷反应甲烷和硅烷是两种常见的有机化合物，它们在许多化学反应中都起着重要的作用。
下面将介绍甲烷和硅烷反应的一些主要方面。
一、甲烷的结构和性质甲烷（化学式CH4）是一种无色、无臭的气体，是最简单的烷烃。
它的结构由一个碳原子和四个氢原子组成，碳原子位于分子的中心，四个氢原子均与碳原子通过共价键相连。
甲烷是一种非极性分子，由于其碳-氢键的电负性差异较小，所以分子间的相互作用较弱。
甲烷在常温下为气体，不溶于水。
它的燃烧是一种常见的化学反应，产生二氧化碳和水。
甲烷还可以通过一系列反应制得其他有机化合物，如甲醇、甲酸等。
二、硅烷的结构和性质硅烷是一类含硅的有机化合物，通式为SinH2n+2。
其中，最简单的硅烷是硅烷（化学式SiH4），由一个硅原子和四个氢原子组成。
硅烷与甲烷结构类似，都是由一个中心原子和四个连接原子构成。
硅烷是一种无色气体，有刺激性气味。
与甲烷类似，硅烷也是一种非极性分子，分子间的相互作用较弱。
硅烷比甲烷更加不稳定，在常温下容易发生氧化反应。
三、甲烷和硅烷的反应甲烷和硅烷可以发生一系列反应，产生不同的有机化合物和无机化合物。
其中，最常见的反应是甲烷和硅烷的氧化反应。
甲烷的氧化反应是指甲烷与氧气发生反应，生成二氧化碳和水。
这是一种剧烈的反应，需要提供足够的能量才能启动。
甲烷的燃烧是一种放热反应，它是一种重要的能源来源。
硅烷的氧化反应也是一种重要的反应，可以生成二氧化硅和水。
硅烷的氧化反应相对甲烷较为温和，不需要高温和高压。
硅烷的氧化反应在工业上被广泛应用，用于制备二氧化硅等无机化合物。
除了氧化反应，甲烷和硅烷还可以发生其他一些反应，如取代反应、加成反应等。
这些反应可以生成不同结构的有机化合物，具有重要的应用价值。
总结起来，甲烷和硅烷是两种重要的有机化合物，它们在许多化学反应中都扮演着重要角色。
甲烷和硅烷的反应主要包括氧化反应、取代反应和加成反应等。
这些反应的产物具有不同的化学性质和应用价值。
甲烷分子的化学式
甲烷分子的化学式甲烷（CH4）是一种简单的有机化合物，由一个碳原子和四个氢原子组成。
它是最简单的烷烃，也是天然气的主要成分之一。
本文将从甲烷的结构、性质、应用和环境影响等方面进行介绍。
一、甲烷的结构甲烷的化学式为CH4，表示其中有一个碳原子和四个氢原子。
碳原子位于甲烷分子的中心，四个氢原子以四面体的形式围绕着碳原子排列。
碳原子与每个氢原子之间都有共价键连接，形成了稳定的分子结构。
二、甲烷的性质1. 物理性质：甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，在常温常压下是气态。
它的密度小于空气，能够升至空气中的高处。
甲烷的沸点为-161.5摄氏度，熔点为-182.5摄氏度。
2. 化学性质：甲烷是一种相对稳定的化合物，不易发生化学反应。
它是一种难燃的气体，需要在高温和氧气的存在下才能燃烧。
甲烷的燃烧反应是一个典型的燃烧反应，产生二氧化碳和水。
甲烷的燃烧释放出大量的热能，因此常被用作燃料。
三、甲烷的应用1. 能源：甲烷是一种重要的能源来源，广泛应用于家庭、工业和交通等领域。
它是天然气的主要成分，被用作燃料供暖、燃气发电和燃料汽车等方面。
2. 化学原料：甲烷可以通过甲醇的催化转化制备一系列有机化合物，如乙烯、丙烯等。
这些有机化合物广泛用于塑料、橡胶、合成纤维等工业领域。
3. 实验室使用：甲烷在实验室中也有一定的应用。
它可以作为一种常用的还原剂，用于还原金属离子和氧化物。
此外，甲烷还可以用于气相色谱的载气和检测器气体。
四、甲烷的环境影响甲烷是一种温室气体，对地球的气候变化有一定的影响。
它的温室效应比二氧化碳高约25倍，对全球变暖起着重要作用。
甲烷的主要排放源包括天然气开采和运输、农业活动（如牛羊的消化系统产生的甲烷）以及垃圾填埋场等。
减少甲烷的排放对于控制气候变化具有重要意义。
甲烷是一种简单的有机化合物，具有稳定的分子结构和特殊的化学性质。
它在能源、化学工业和实验室中有广泛的应用，同时也对地球的气候变化产生一定的影响。
最简单的有机化合物—甲烷知识点
最简单的有机化合物—甲烷一、有机化合物1.有机化合物定义：含碳元素的化合物叫有机物。
组成元素：除含碳元素外，常含有氢元素、氧元素，有些有机物还含有氮、硫、卤素、磷等元素。
2.烃仅由碳、氢两种元素组成的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。
甲烷是最简单的烃。
二、甲烷1.甲烷的结构和性质(1)物理性质：无色无味气体、难溶于水、密度比空气小。
(2)组成和结构：其中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都不溶于水，除CH3Cl是气体外，其他三种都是液体。
取代反应：有机物分子中的某些原子或者原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
甲烷与氯气的取代反应条件——光照，各步反应同时进行，生成物是混合物，其中HCl最多三、烷烃的结构和性质(1)通式：C n H2n＋2(n≥1)。
(2)结构特点：每个碳原子都达到价键饱和。
①烃分子中碳原子之间以单键结合呈链状。
②剩余价键全部与氢原子结合。
(3)物理性质：随分子中碳原子数的增加，呈规律性的变化。
(4)化学性质：类似甲烷，通常较稳定，在空气中能燃烧，光照下与氯气发生取代反应。
①烷烃燃烧的通式为：C n H2n＋2＋O2))n CO2＋(n＋1)H2O。
②丙烷与氯气反应生成一氯取代物的化学方程式为CH3CH2CH3＋Cl2))CH3CH2CH2Cl＋HCl，或CH3CH2CH3＋Cl2))。
习惯命名法(1)表示n≤10，甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸n>10，对应汉字数字(2)碳原子个数相同，结构不同时，用正、异、新表示。
(3)举例：C6H14命名为己烷，C18H38命名为十八烷，C4H10的两种分子的命名。
无支链时命名为正丁烷，有支链时命名为异丁烷。
3．同系物与同分异构体(1)同系物：结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质的互称。
(2)烷烃同系物：分子式都符合C n H2n＋2，如CH4、CH3—CH3、CH3CH2CH3等互称为同系物。
同系物的判断方法判断标准——同类不同碳同类——互为同系物的物质均属于同一类，即分子结构相似。
甲烷立体结构知识点总结
甲烷立体结构知识点总结
1. 分子结构：甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子组成。
碳原子位于分子中心，四个氢原子均匀的分布在碳原子周围，形成一个对称的结构。
2. 键角：甲烷分子的碳原子和四个氢原子之间的共价键角是109.5°，这是由于碳原子和氢原子之间的电子云排斥力导致的最稳定结构。
3. 构象：甲烷分子是非极性分子，因为碳-氢键是非极性共价键。
甲烷分子没有偶极矩，因此在电场中不会受到偶极-偶极相互作用力的影响。
这使得甲烷分子在化学反应中的行为变得特殊，并且也广泛应用于实际生产中。
4. 空间构型：根据VSEPR理论（原子轨道占据的空间对称性理论），甲烷分子采取了一种最低能量构型，使得所有共价键角相等，并且分子几何构型呈四面体形状。
这种构型对于甲烷分子的性质影响很大，包括分子形状、极性和化学反应等。
5. 空间构型的影响：甲烷分子的四面体构型决定了分子的对称性，使得甲烷分子在化学反应中具有特殊的稳定性和反应性。
例如，在取代反应中，由于甲烷分子的四个氢原子均匀分布在四个方向上，使得取代反应的反应物易于平衡，有利于反应的进行。
总的来说，甲烷的立体结构是由于碳原子和四个氢原子之间的共价键构成的四面体结构和109.5°的键角所确定的。
这种立体结构决定了甲烷分子的性质和行为，使得甲烷在自然界和工业生产中都具有重要的应用价值。
对甲烷立体结构的深入了解，有助于人们更好地理解和应用甲烷这一有机化合物。
高中化学有机化合物之甲烷知识点汇总
高中化学有机化合物之甲烷知识点汇总一、甲烷的存在、结构及物理性质1．存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2．分子结构甲烷的分子式是CH4；电子式是；结构式是。
实验证明，甲烷分子具有正四面体结构，其中四个C—H键长度和强度相同，夹角相等。
3．物理性质颜色状态气味密度(与空气相比) 水溶性无色气体无味比空气小极难溶警示有机化合物必须含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物，如CO、CO2，碳酸及其盐等。
【讨论】1．(1)CH4是正四面体结构，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4也都是正四面体结构吗？(2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有几种结构？实际上有几种结构？答案(1)CH4是正四面体结构，碳原子处于正四面体的中心，四个氢原子处于正四面体的四个顶点上。
根据甲烷是正四面体结构推理，有机物分子中碳原子以4个单键与其他原子或原子团相结合，如，若a、b、c、d相同，则构成正四面体结构，如CCl4；若a、b、c、d不相同，则构成四面体，但不是正四面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。
(2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有2种结构，分别是，实际为空间四面体结构，所以二氯甲烷只有一种结构。
二、甲烷的化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下，甲烷也会发生某些反应。
1．氧化反应(燃烧)(1)化学方程式：CH4＋2O2点燃――→CO2＋2H2O 。
(2)现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。
2．取代反应(1)取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
(2)甲烷与氯气的取代反应①实验探究②产物性质CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4状态气体均为油状液体水溶性都不溶于水点拨无论CH4和Cl2的比例如何，发生取代反应的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。
甲烷的结构与性质
甲烷的结构与性质1.基本性质1.1甲烷的存在有石油的地方一般有天然气的存在，天然气的主要成分是甲烷，石油炼制获得的石油气中也含有甲烷，甲烷还是沼池底部产生的沼气和煤矿坑道产生的气体（坑道气或瓦斯气）的主要成分，海底存在的“可燃冰”主要是天然气水合物（CH 4·nH 2O ）。
1.2甲烷的物理性质甲烷为无色、无味、比空气轻、难溶于水的气体，沼气、天然气的主要成分是甲烷。
1.3分子结构正四面体的立体结构，而不是平面正方形结构，键角为109°28′，结构式为，结构简式为CH 4。
2.性质应用（1）稳定性：常温下与溴水、酸性高锰酸钾溶液等不反应。
（2）氧化性：在空气中点燃纯净的甲烷气体，可以安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，生成二氧化碳和水，放出大量的热。
反应的热化学方程式为：CH 4(g)+2O 2(g)−−−→点燃CO 2(g)+2H 2O(l);.3kJ/mol H=-890。
因此，以甲烷为主要成分的天然气是一种理想的清洁能源。
CH 4的分子结构稳定，通常不与强酸、强碱、强氧化剂（如KMnO 4）反应。
注意：①甲烷燃烧前后的物质的量相等，若生成的水为蒸气时，燃烧前后气体体积相等。
②如果点燃甲烷跟氧气或空气的混合气体，可能发生爆炸。
因此，点燃甲烷之前要先验纯。
（3）取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
例如： CH 4+Cl 2−−→光HCl+CH 3Cl(一氯甲烷，气态，局部麻醉剂) CH 3Cl+Cl 2−−→光HCl+CH 2Cl 2(二氯甲烷，油状液体，有机溶剂) CH 2Cl 2+Cl 2−−→光HCl+CHCl 3(三氯甲烷，俗称氯仿，油状液体，有机溶剂) CHCl 3+Cl 2−−→光HCl+CCl 4(四氯甲烷,俗称四氯化碳,油状液体，灭火剂) 说明：CH 4和Cl 2取代反应的每一步都不能进行到底,所以反应到一定程度后将是包括CH 4和Cl 2及所有生成物的混合物。
甲烷和碳反应方程式
甲烷和碳反应方程式1. 简介甲烷（CH4）是一种简单的有机化合物，由一个碳原子和四个氢原子组成。
它是天然气的主要成分，也是一种重要的温室气体。
在大气中，甲烷的浓度对地球的气候变化有着重要的影响。
甲烷可以通过多种途径与碳反应，形成不同的化合物。
这些反应方程式描述了甲烷与碳的化学反应过程，为我们理解这些反应提供了基础。
2. 甲烷的结构和性质甲烷的化学式为CH4，它是一种无色、无臭的气体，在常温下为气态。
甲烷是一种非极性分子，由于碳原子周围的四个氢原子对称排列，使得甲烷分子呈现出四面体的形状。
甲烷是一种稳定的化合物，不容易被氧化或分解。
它在常温下不与大多数物质发生反应，但在高温和高压的条件下，甲烷可以与许多元素和化合物反应。
3. 甲烷氧化反应甲烷与氧气的氧化反应是一种重要的化学反应，也是甲烷作为温室气体的主要消耗途径之一。
该反应可以用以下方程式表示：CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O在这个反应过程中，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水。
这是一种放热反应，释放出大量的能量。
甲烷氧化反应在自然界中主要由细菌和其它微生物引发，也是火焰燃烧的基本过程之一。
4. 甲烷裂解反应甲烷裂解是指甲烷分子在高温条件下分解为较小的分子的反应。
这个反应可以用以下方程式表示：CH4 -> C + 2H2在这个反应过程中，甲烷分解为碳和氢气。
这是一种吸热反应，需要输入能量。
甲烷裂解反应在工业上有很多应用，例如合成气的制备和氢气的生产。
此外，甲烷裂解也是一种重要的研究课题，对于理解碳的行为和催化剂的设计具有重要意义。
5. 甲烷与卤素的反应甲烷可以与卤素（如氯、溴、碘）发生取代反应，形成相应的卤代烷化物。
这些反应可以用以下方程式表示：CH4 + Cl2 -> CH3Cl + HCl在这个反应过程中，甲烷与氯气反应生成氯代甲烷和氢氯酸。
类似地，甲烷也可以与溴和碘反应形成相应的溴代烷化物和碘代烷化物。
甲烷与卤素的反应是一种重要的有机化学反应，广泛应用于有机合成和化学工业中。
甲 烷(CH4)
2. 加热 反应物时应缓缓加热，否则加热 过猛会发生副反应，可产生丙酮、乙烷、 不饱和烃以及二氧化碳等杂质气体，这些 杂质的存在会影响甲烷性质的检验。
3. 制取甲烷时，碱石灰中的生石灰并不 参加反应。
在此反应中它起三个方面的作用：
一是：稀释混合物的浓度，使生成的甲烷 气体易于外逸；
二是：由于生石灰的存在，减少了氢氧化 钠在高温时跟玻璃的作用，防止试 管破裂；
三是：由于氢氧化钠吸湿性很大，水分的 存在不利于甲烷的生成，利用生石 灰可吸收水分。
• M＝22.4L/mol× 0.717g/L=16g/mol • H元素的原子个数＝16 ×25％÷1＝4 • C元素的原子个数＝（16－4）÷12＝1 • 所以，该烃的分子式： CH4
[课堂练习]
1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，
而不是正方形的平面结构，理由是（ B ）
A. CH3Cl只存在一种结构 B. CH2Cl2只存在一种结构
A、二氧化碳
B、尿素
C、蔗糖
D、碳酸氢铵
2、下列说法中不正确 的是：( B )
A、大多数有机物 难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯 等有机溶剂。
B、有机物的熔点低，不易燃烧。
C、绝大多数有机物是非电解质，不易导电。
D、有机物的化学反应比较复杂，一般较慢，且常伴 有副反应发生。
3.某气态在标准状况下的密度为 0.717g/L，其中氢元素的质量分 数为25%，求该烃的分子式。
2、甲烷分子的立体结构：
以碳原子为中心， 四个氢原子 为顶点的正四面体。键角：109°28′
高三化学甲烷知识点
高三化学甲烷知识点甲烷（CH4）是一种简单的有机化合物，由一个碳原子和四个氢原子组成。
它是最简单的烷烃，也是天然气的主要成分之一。
在高三化学学习中，了解甲烷的结构、性质和应用是非常重要的。
本文将重点介绍甲烷的相关知识点。
一、甲烷的结构甲烷的结构可以通过路易斯结构图或简化的空间结构图表示。
在路易斯结构图中，一个碳原子位于中心，四个氢原子连接在四个方向上。
碳原子与四个氢原子之间通过共价键相连。
简化的空间结构图可以更清晰地展示甲烷分子的立体结构。
二、甲烷的性质1. 物理性质：甲烷是一种无色、无味的气体，在标准温度和压力下，它是可燃的。
甲烷的密度小于空气，因此它可以从一定高度逸出。
2. 化学性质：甲烷是一种稳定的物质，不与常见氧化剂反应。
然而，在充足氧气供应下，甲烷会燃烧产生二氧化碳和水。
它的燃烧反应是一个典型的燃烧反应，释放出大量的能量。
甲烷的燃烧也是天然气的燃烧过程。
三、甲烷的应用1. 燃料：甲烷是一种重要的燃料，广泛用于家庭、工业和交通领域。
它是一种清洁的燃料，燃烧后产生的污染物比其他燃料要少。
2. 化学反应的中间体：甲烷在化工生产中也有重要的应用。
它可以作为一种化学反应的中间体，用于合成其他有机化合物，如甲醇和乙烯等。
3. 质谱分析：甲烷还经常被用作质谱仪的标准气体。
质谱分析是一种常用的分析技术，可以用来确定化合物的结构和组成。
四、甲烷的环境意义1. 温室气体：甲烷是一种温室气体，它的排放对地球的气候变化具有重要影响。
在缺氧环境中，甲烷可以被微生物产生，例如它可以在沼泽地、牧场和陆地冰层中生成。
控制甲烷的排放对于减缓全球气候变暖非常重要。
2. 天然气资源：甲烷是天然气的主要组成部分，具有丰富的储藏量。
天然气作为一种清洁能源，受到越来越多人的关注和使用。
总结：通过了解甲烷的结构、性质和应用，我们可以更好地理解有机化合物的基本原理和实际应用。
在高三化学学习中，掌握甲烷相关的知识点，对于理解化学反应、燃烧原理和环境保护等方面都具有重要意义。
常见烃的结构与性质2022年高考化学一轮复习过考点(解析版)
考点48 常见烃的结构与性质一、甲烷的结构和性质1．甲烷的存在和用途(1)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2．甲烷的分子结构(1)组成与结构分子式电子式结构式球棍模型比例模型CH4(2)空间结构空间结构示意图结构特点及空间构型4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等，是正四面体结构；碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点3．甲烷的性质(1)物理性质颜色气味状态水溶性密度无色无味气态难溶比空气的小(2)化学性质在通常情况下，甲烷性质比较稳定，与酸性KMnO4等强氧化剂以及强酸、强碱都不反应。
但在特定条件下也会发生某些反应。
①甲烷的氧化反应——可燃性CH4+2O2CO2+2H2O现象：燃烧时放出大量的热，还伴有淡蓝色火焰。
②甲烷的取代反应a.甲烷与氯气的取代反应实验操作实验现象(A)装置a.色变浅：试管内气体的颜色逐渐变浅，最终变为无色；b.出油滴，生白雾：试管内壁有油状液滴出现，同时试管中有少量白雾；c.水上升：试管内液面逐渐上升。
(B)装置：无明显现象现象分析a.色变浅：说明氯气参与了反应，导致混合气体的黄绿色变浅；b.出油滴：说明反应后有难溶于水的有机物生成；c.生白雾：说明有HCl生成；d.水上升：说明反应后气体体积减小而使水位上升实验结论光照条件下，甲烷与Cl2发生反应：CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HClb.甲烷的四种氯代产物名称一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯甲烷状态常温时呈气态常温时均呈液态俗称————氯仿四氯化碳结构式空间构型 均是四面体(不是正四面体)正四面体水溶性 均不溶于水密度 —— 均比水的大用途————有机溶剂有机溶剂、灭火剂4．注意事项(1)有机反应比较复杂，常伴随很多副反应发生，因此有机反应方程式常用“―→”。
(2)CH 4与Cl 2的反应逐步进行，应分步书写。
(3)当n (CH 4)∶n (Cl 2)=1∶1时，反应并不只发生CH 4+Cl 2−−−→光照CH 3Cl+HCl ，其他反应仍发生。
甲烷的结构概念
甲烷的结构概念甲烷是一种化学物质，是由一种碳原子和四个氢原子组成的有机化合物。
甲烷的结构是简单的，由于碳原子的特殊性质，甲烷的结构具有一些独特的特点。
甲烷的化学式为CH4，其中C代表碳原子，H代表氢原子。
在甲烷的分子中，碳原子位于中心，四个氢原子平均分布在碳原子的周围。
甲烷的结构可以表示为一个四面体的形状，其中碳原子位于该四面体的中心，四个氢原子分别连接在四个面上。
甲烷的结构是由碳原子的特殊性质决定的。
碳原子的电子排布为2,4，即在碳原子的外层电子数为四个。
碳原子与氢原子的键是最简单的共价键，每个氢原子与碳原子之间都会共用一个电子。
在甲烷的结构中，碳原子与四个氢原子都形成了共价键，每个氢原子与碳原子之间的键长和键强度是相等的。
甲烷的结构具有一些特殊性质。
首先，由于甲烷分子的对称性，它是无极性分子，即分子中没有正负电荷的分布差异。
这使得甲烷在非极性溶剂中溶解度较大，如有机溶剂。
其次，甲烷的碳-氢键是非常强的共价键，具有较高的键能和键长，具有很高的稳定性。
再次，在燃烧过程中，甲烷的结构会发生改变，碳原子与氧原子形成碳-氧键，同时释放出大量的能量。
甲烷是一种非常重要的化学物质，在生活和工业生产中都有广泛的用途。
它是天然气的主要组成部分，具有良好的可燃性和高效的能量释放。
甲烷还用于生产合成气、乙烯和其他有机化合物，是化学工业中的重要原料。
总之，甲烷的结构是由一个碳原子和四个氢原子组合而成的。
其结构是一个四面体，碳原子位于中心，四个氢原子连接在四个面上。
甲烷的结构具有无极性、高稳定性和高能量释放等特点。
甲烷在生活和工业生产中有广泛的应用，是一种非常重要的化学物质。
甲烷的空间构型
甲烷的空间构型是正四面体。
1.甲烷的结构：甲烷分子是一种正四面体分子，有四个等价的碳氢键。
其分子结构是由碳跟氢的价轨道重叠所形成的分子轨道构成，最低能量的分子轨道为的2s轨道上的碳与同相组合的1s轨道上的四个氢原子的重叠的结果，而能量稍微高一点的由三个分子轨道重叠的结果，即氢原子的一个s轨道电子和三个碳原子的p轨道电子重叠形成一个σ轨道。
2.甲烷的化学和物理性质：常温常压下的甲烷是一种无色无味的气体。
家用天然气的特殊味道，是为了安全而添加的人工气味，通常是使用甲硫醇或乙硫醇。
在标准压力的环境中，甲烷的熔点为-182 ℃，沸点为161 ℃。
甲烷是一种十分容易闪燃甚至会爆炸的气体。
由于甲烷中碳原子与氢原子间的化学键为较稳定的σ键，化学性质比较稳定，因此甲烷能参与的反应较其他有机物少。
3.化学式的书写规则：单质化学式的写法：首先写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用数字写出构成一个单质分子的原子个数。
稀有气体是由原子直接构成的，通常就用元素符号来表示它们的化学式。
金属单质和固态非金属单质的结构比较复杂，习惯上也用元素符号来表示它们的化学式。
化合物化学式的写法：首先按正前负后的顺序写出组成化合物的所有元素符号，然后在每种元素符号的右下角用数字写出每个化合物分子中该元素的原子个数。
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潼阳中学高二化学选修五导学案编号1 班级：姓名：
专题三第一单元脂肪烃（一）
【学习目标】编制：沈会娟
1、巩固烃的概念和分类
2、了解甲烷的结构、主要性质、用途，
3、理解取代反应的定义并能判断一个反应是否是取代反应。
【学习重、难点】：甲烷分子的空间构型；甲烷的取代反应；甲烷分子式的确定。
【知识链接】：有机物的结构特点、成键特点及性质，讨论甲烷、烷烃
【学法指导】：联系必修二中甲烷的结构和性质及取代反应的概念
【学习过程】
一、烃的概念及分类：
二、甲烷——最简单的有机物
1、甲烷的分子式；电子式；
结构式；分子的空间构型是；
【例1】甲烷是正四面体而非平面正方形结构的理由是（）
A、其一氯取代物不存在同分异构体
B、其二氯取代物不存在同分异构体
C、键角均为109.50
D、它的键长和键角都相等
2、试从色、态、味、溶解性、密度（与空气相比）几个角度归纳甲烷的物理性质
3、甲烷的化学性质
⑴、常温下，甲烷能否使酸性KMnO4溶液褪色？能否与强酸、强碱发生反应？这说明甲烷在常
温下化学性质稳定还是活泼？
⑵、写出点燃条件下，甲烷燃烧的方程式。
现象是什么？点燃甲烷前应注意什么？
⑶、甲烷与氯气混合立即发生反应吗？写出该反应的各步反应方程式注明条件和反应类型。
⑷、甲烷在高温条件下能分解，生成炭黑和氢气，写出该反应方程式，并说明该反应的应用。
【例2】光照条件下，将1molCH4和1molCl2混合，充分反应后。
得到的产物为：；
其中物质的量最多的产物是：。
【练习】如将1molCH4完全和氯气发生取代反应，并且生成相同物质的量的四种有机取代产物，则需Cl2的物质的量是：。
三、最简式法求有机物的分子式：
有机物中各元素原子的质量分数或质量比——原子个数比——最简式
标准状况下密度或相对密度——摩尔质量——相对分子质量分子式
注：气体A相对于气体B的相对密度D=A的相对分子质量／B的相对分子质量
【例3】已知标准状况下，甲烷的密度为0.717g／L，含碳75%，含氢25%。
求甲烷的分子式。
【练习】实验测得某烃A中含碳80%，又测得该烃对氢气的相对密度是15。
求该烃的分子式。
【学习小结】
一、烃的分类（1、是否含有苯环；2、脂肪烃中是否含不饱和键）
二、甲烷的分子结构物理、化学性质（氧化反应、取代反应）
三、最简式法求有机物的分子式
【达标检测】
1．在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合，得到产物的物质的量最多的是（）A．CH3Cl B．CHCl3 C．CCl4Ｄ．HCl
2. 若要使0.5mol甲烷完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需
要Cl2的物质的量为 （）A．2.5mol B．2mol C．1.25mol Ｄ．0.5mol
3. 有一种AB2C2型分子，在该分子中以A为中心原子，下列关于它的分子构型和有关同分
异构体的各种说法正确的是（）
A、假如为平面四边形，则有两种同分异构体；
B、假如为四面体，则有二种同分异构体；
C、假如为平面四边形，则无同分异构体；
D、假如为四面体，则无同分异构体。
4．在一水槽中倒扣一支盛满Cl2和CH4的试管（如右图所示），试描述
在此过程中试管内的现象。