甲烷的结构与性质(18-20)
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。
甲烷的结构和性质
化学 -必修2
3.1.1甲烷的结构和性质
新闻链接：中缅天然气输气管道贵州段点火成功 一、甲烷的存在
沼气
油田气
煤矿坑道气
化学—杨先生
可燃冰
页岩气
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化学 -必修2
3.1.1甲烷的结构和性质
3.1.1甲烷的结构和性质
有机物离我们有多远？
化学—杨先生
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化学 -必修2
3.1.1甲烷的结构和性质
有机物在元素组成上有何特点？
化学—杨先生
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H Cl + H
二氯甲烷
C l
化学பைடு நூலகம்杨先生
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化学 -必修2
3.1.1甲烷的结构和性质
三、甲烷的化学性质 3.取代反应
H
H Cl
Cl + Cl
光照
H H Cl
三氯甲烷
Cl +
C l
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化学 -必修2
3.1.1甲烷的结构和性质
化学—杨先生
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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
2．下列各组物质中，组内各种物质都属于烃 的是（ ）。
分析：解本题的关键就是紧扣烃的概念。
答： B
3.在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气 混合充分反应后，得到的产物物质的量最多的 是（ ）。
分析：首先应明确，即使甲烷和氯气的物质的量之比 为1:1，产物仍然是四种氯代甲烷的混合物。且无论 生成哪种氯代甲烷，同时都有HCl生成，因此生成HCl 的物质的量最大。
甲烷分子的比例模型 （用绿球和黄球的体积 比来大体上表示碳原子 和氢原子的体积比）
特别提示：球棍模型和比例模型常用于表示
物质的分子结构
二、甲烷的物理性质
1、在通常状况下，甲烷是 一种无色、无气味的气体. 2、密度比空气小，在标准 状况下，是0.717g/L. 3、极难溶解于水.
思考
根据上述甲烷的物理性质,你 知道如何收集甲烷吗?
3.甲烷分子的空间结构
经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的 一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上， 而是形成了一个正四面体的立体结构，碳原子 位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于 正四面体的四个顶点上。
空间构型： 正四面体
键 角： 109°28´
甲烷分子的模型 （绿球表示碳原子， 黄球表示氢原子，短 棍表示价键）
答：选 D
三氯甲烷的形成
Cl HC
Cl
H + Cl—Cl 光 H
Cl
C Cl + H Cl
Cl (三氯甲烷)
卤代演示
俗称 分子式
状态 （S T P）
氯仿 CHCl3
液态 （l）
四氯甲烷的形成
Cl
Cl
Cl C H + Cl—Cl 光 Cl C Cl + H Cl
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。
甲烷第二课时甲烷的结构和性质
二00六年西气东输供
气九十九亿立方米，高
峰期日均超过三千六百
万立方米。
天然气现状
全球已探明的天然气总储量为179.53万亿立方米 。
全球天然气占总能源消费的24%。 我国探明天然气储量1.37万亿立方米。 中国天然气探明储量集中则在10个大型盆地。
观察图３－１所示的Ｃ与Ｈ空间 位置关系。试用原子结构拼插模型 （或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙 签、火柴棍等代用品），自制甲烷的 分子模型。
球棍模型
裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸 板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两 头的小三角，按虚线向内折成如图３－ １所示的正四面体，其顶点分别为甲烷 中４个氢原子的位置，中心是碳原子。
思考： 取代反应与置换反应有哪些相同与不同？
现象：混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上 出现油滴，量筒内的液面上升。
讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从 中可以得到那些结论？
沼气池
12.5洪桐矿难死亡105人
直接原因：瓦斯爆炸 矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷 为主的有害气体。 瓦斯难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到 一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生 燃烧或爆炸。 瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。
天然气燃烧及瓦斯爆炸
辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场
在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火， 定期检测甲烷的含量等安全措施。
①CH4、H2S、H2等气体在空气中燃烧，火焰呈 淡蓝色；固态的硫在空气中燃烧，火焰呈淡蓝 色火焰，气体在纯氧气中燃烧，火焰呈蓝紫色； 液态的酒精在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色。CO 气体在空气中燃烧，火焰呈蓝色。
甲烷物性参数
甲烷物性参数甲烷物性参数甲烷物性参数(1) (1) 常规性质常规性质常规性质中⽂名: 甲烷英⽂名: METHANE CAS 号: 74828 化学式: CH4 结构简式:所属族: 直链烷烃分⼦量: 16.0428 kg/kmol 熔点: 90.694 K 沸点: 111.66 K临界压⼒: 4598.9999 kPa 临界温度: 190.564 K临界体积: 9.86E-05 m3/mol 偏⼼因⼦: 0.01155 临界压缩因⼦: 0.286 偶极距: 0. debye标准焓: -74.5199688 kJ/mol 标准⾃由焓: -50.49 kJ/mol 绝对熵: .18627 kJ/mol/K 熔化焓: 未知 kJ/mol 溶解参数: 5.68 (cal/cm3)1/2 折光率: 1.0004 等张⽐容: 72.618(2) (2) 饱和蒸⽓压饱和蒸⽓压饱和蒸⽓压系数(Y 单位:Pa)使⽤温度范围：90.69 - 190.56KA= 39.205 B=-1324.4 C=-3.4366 D= .000031019 E= 2(3) (3) 液体热容液体热容液体热容系数(Y 单位:J/kmol/K)使⽤温度范围：90.69 - 190KA= 65.708 B= 38883 C=-257.95 D= 614.07 E= 0(4) (4) 理想⽓体⽐热容理想⽓体⽐热容理想⽓体⽐热容系数(Y 单位:J/mol/K)使⽤温度范围：50 - 1500KA= 33298 B= 79933 C= 2086.9 D= 41602 E= 991.96(5) (5) 液体粘度液体粘度液体粘度系数(Y 单位:Pa·s)使⽤温度范围：90.69 - 188KA=-6.1572 B= 178.15 C=-.95239 D=-9.0606E-24 E= 10(6) (6) ⽓体粘度⽓体粘度⽓体粘度系数(Y 单位:Pa·s)使⽤温度范围：90.69 - 1000KA= .00000052546 B= .59006 C= 105.67 D= 0 E= 0(7) (7) 液体导热系数液体导热系数液体导热系数系数(Y 单位:W/m/K)使⽤温度范围：90.69 - 180KA= .41768 B=-.0024528 C= .0000035588 D= 0 E= 0(8) (8) ⽓体导热系数⽓体导热系数⽓体导热系数系数(Y 单位:W/m/K)使⽤温度范围：90.69 - 1000KA= 6325.2 B= .43041 C= 770400000 D=-38725000000 E= 0 (9) (9) 汽化焓汽化焓汽化焓系数(Y 单位:J/kmol)使⽤温度范围：90.69 - 190.56KA= 10194000 B= .26087 C=-.14694 D= .22154 E= 0(10) (10) 液体密度液体密度液体密度系数(Y 单位:kmol/m3)使⽤温度范围：90.69 - 190.56KA= 2.9214 B= .28976 C= 190.56 D= .28881 E= 0(11) (11) 表⾯张⼒表⾯张⼒表⾯张⼒系数(Y 单位:N/m)使⽤温度范围：90.69 - 190.56KA= .036557 B= 1.1466 C= 0D= 0 E= 0(12) (12) 第⼆维⾥系数第⼆维⾥系数第⼆维⾥系数系数(Y 单位:N/m)使⽤温度范围：110.83 - 1500KA= .051075 B=-25.181 C=-256010 D= 5.9777E+15 E=-5.7697E+17。
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。
甲烷的性质总结范文
甲烷的性质总结范文甲烷是化学式为CH4的有机化合物，是最简单的烷烃。
它是无色、无臭、可燃的气体，在自然界中广泛存在，主要为沼气和天然气的主要成分。
甲烷的分子结构非常简单，由一个碳原子和四个氢原子组成。
这种分子结构使得甲烷具有一系列的特性和性质。
首先，甲烷是一种无色且无臭的气体。
这是由于甲烷的分子结构对光的吸收非常小，所以在可见光范围内无法感知到颜色。
而且，甲烷的分子中没有任何含氮或含氧的官能团，因此也没有特殊的味道或气味。
甲烷还具有低密度和低溶解度的特性。
由于甲烷的分子结构非常简单，而且分子间相互作用力非常弱，因此甲烷的密度非常低，比空气轻，能够漂浮在空气中。
此外，甲烷在水中的溶解度非常低，溶解度约为水的20倍，这也使得它在水中不易溶解。
此外，甲烷还具有低反应性和不稳定性。
甲烷中的碳-氢键非常强大，使得甲烷的反应性很低，很难与其他分子发生反应。
甲烷的不稳定性体现在在空气中会迅速氧化，产生CO2和H2O，而在高温或高压下可以发生分解反应，生成碳和氢气。
甲烷还具有较好的化学稳定性。
由于甲烷中的碳-氢键非常稳定，相对于其他烃烃烃而言，甲烷因此不容易发生化学反应和分解。
这也使得甲烷在许多工业应用中成为一种理想的化学中间体。
最后，甲烷在自然界中广泛存在。
它是沼气和天然气的主要成分，是由地下生物质的分解或化石燃料的降解产生的。
此外，甲烷也被发现存在于火山喷发、森林火灾和人类活动中的排放中。
总之，甲烷是一种具有独特性质的化合物。
作为一种无色、无臭的气体，甲烷具有可燃性、低密度和低溶解度等特点。
它的分子结构稳定且不容易反应，同时在自然界中广泛存在。
对于理解和应用甲烷，其性质的总结对于了解该化合物非常重要。
甲烷的立体结构
甲烷的立体结构甲烷，化学式CH4，是一种无色、无臭的气体，也是天然气的主要成分之一。
甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子组成，其立体结构对于理解甲烷的性质和反应至关重要。
甲烷的立体结构可以用VSEPR理论（分子的价电子对排斥理论）来解释。
根据这个理论，甲烷的碳原子周围有四个价电子对，它们排列成一个正四面体的形状。
碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子均位于四个顶点上。
这种立体结构使得甲烷分子呈现出非极性的特性。
由于四个氢原子均相同，且位于甲烷分子的四个角上，甲烷分子的电负性分布均匀，没有电荷偏移，因此甲烷是一个非极性分子。
甲烷的非极性使其具有一些特殊的性质。
首先，它是一种很稳定的化合物，不容易与其他物质发生反应。
这是因为甲烷分子中的碳-氢键非常强大，需要大量能量才能打破这些键。
此外，由于甲烷是非极性的，它在溶解性和挥发性方面与极性分子有所不同。
甲烷在自然界中广泛存在，特别是在沉积岩层中。
它是一种主要的温室气体，对地球的气候变化有重要影响。
然而，甲烷也是一种重要的能源资源，被广泛用于燃料和化工工业。
甲烷的立体结构对于理解其反应机理也至关重要。
由于甲烷的碳-氢键强度很高，它在常温下不容易发生反应。
但在高温和高压条件下，甲烷可以与氧气反应生成二氧化碳和水，释放出大量的能量。
这是燃烧过程中常见的反应，也是甲烷作为能源的重要特性之一。
甲烷还可以通过一系列的化学反应转化为其他化合物。
例如，它可以与氯气反应生成氯代甲烷，也可以与溴反应生成溴代甲烷。
这些反应都涉及到碳-氢键的断裂和新键的形成，进而改变甲烷分子的立体结构。
甲烷的立体结构对于理解其性质和反应机理至关重要。
通过VSEPR 理论，我们可以知道甲烷分子呈现出正四面体的形状，使其成为一个非极性分子。
这种立体结构决定了甲烷的稳定性、溶解性、挥发性以及与其他物质的反应性。
深入理解甲烷的立体结构，有助于我们更好地应用和探索这一重要的化合物。
甲烷
把制得的甲烷气体通入盛有高锰酸钾溶液（加几滴稀硫酸）的试管里，没有变化。再把甲烷气体通入溴水，溴水不褪色。
（2）取代反应
把一个大试管分成五等分（或用一支有刻度的量气管），用排饱和食盐水法先收集1/5体积的甲烷，再收集4/5体积的氯气，把它固定在铁架台的铁夹上，并让管口浸没的食盐水里。然后让装置受漫射光照射。在阳光好的日子，约半小时后可以看到试管内氯气的黄绿色逐渐变淡，管壁上出现油状物，这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和少量的乙烷的混和物。试管中液面上升，这是反应中生成的氯化氢溶于水的缘故。食盐水中白色晶体析出。因为氯气极易溶于水，溶于水后增加了水中氯离子的浓度，是氯化钠晶体析出。用大拇指按住试管管口，提出液面，管口向上，向试管中滴入紫色石蕊试液或锌粒，可验证它是稀盐酸。如果在阴暗的天气需1～2小时才能观察到反应的结果。
编辑本段法规信息
化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布)，化学危险物品安全管理条例实施细则(化劳发[1992]677号)，工作场所安全使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定；常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)将该物质划为第2.1类易燃气体。
防护措施
呼吸系统防护：一般不需要特殊防护，但建议特殊情况下，佩带自吸过滤式防毒面具(半面罩)。 眼睛防护：一般不需要特别防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。 身体防护：穿防静电工作服。 手防护：戴一般作业防护手套。 其它：工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。
（4）加热分解
用125毫升集气瓶，收集一瓶纯净的甲烷。集气瓶口配有穿过两根粗铜电极（在瓶内约为瓶高的二分之一处）和直角玻管的橡皮塞，塞紧（如有孔隙，可涂上一薄层熔化的石蜡），并与盛有溴水的洗气瓶连接（由于反应过程中会有一定量乙炔气体生成）。电极通过感应圈与电源相连。实验时，先放松导管上的夹子，接通6伏电源，铜电极间发生电火花放电，瓶壁上可以看到有炭黑产生，说明甲烷已经分解。稍等片刻，在导管的尖嘴处点火，并用于冷的烧杯罩在火焰上方，可以看到烧杯内壁变得模糊，并有水蒸气凝结，说明有氢气生成。
最简单的有机化合物—甲烷
最简单的有机化合物—甲烷要想做好实验，就要敏于观察。
——波义耳英国化学家In order to do the experiment, it is necessary to be sensitive to the observation.【知识要点】甲烷的结构与性质一、有机化合物绝大多数含碳的化合物称为。
一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、氰酸盐、硫氰酸盐等物质，虽然含有碳元素，但它们的组成和性质跟无机物很近，一般把它们作为无机物。
二、甲烷1．存在和用途(1)存在：甲烷是________、________、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2)用途：天然气是一种______、______、________的清洁能源，还是一种重要的__________。
2．组成与结构化学式电子式结构式分子结构示意图球棍模型比例模型(2)结构特点甲烷分子是以______为中心，________为顶点的__________结构，其中C—H键的______和______相同。
3．物理性质颜色状态气味密度(与空气相比) 水溶性4.化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与______等强氧化剂不反应，与______、______也不反应。
但在特定的条件下，甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈________，放出大量的热，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)取代反应①取代反应：有机化合物分子里的某些________________被其他________________所代替的反应。
实验操作实验现象a.气体颜色________，最后________b.试管内壁有________出现c.试管内液面逐渐________d.试管中有少量白雾化学方程式③取代产物水溶性：甲烷的四种氯代产物均________状态：常温下除__________是气体，其余三种均为__________ 烷烃一、烷烃1．概念：分子中碳原子之间只以__________结合，剩余的价键全部跟__________结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫__________，也叫______。
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。
甲烷的性质课件
(一氯代物)，
实验 结论
光 CH3Cl＋Cl2――→CH2Cl2＋HCl
(二氯代物)，
光 CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl (三氯代物)，
光 CHCl3＋Cl2――→CCl4＋HCl
(四氯代物)。
②甲烷四种氯代产物的性质： a．水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 均 难 溶于水。 b．状态：常温下除 CH3Cl 是气体，其余三种均为液体。 ③取代反应概念：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。 [特别提醒] (1)有机反应比较复杂，常有很多副反应发生，因此有机反 应化学方程式常用“―→”，而不用“===”。 (2)CH4 与 Cl2 的反应是逐步进行的，书写化学方程式时应 分步书写。
1．甲烷能否使酸性 KMnO4 溶液褪色？ 提示：甲烷不能被酸性 KMnO4 溶液氧化，故不能使 酸性 KMnO4 溶液褪色。 2．甲烷和氯气发生反应时，所得的产物有几种？其反
应类型是什么？ 提示：产物有 5 种，分别为 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、
CCl4、HCl；取代反应。
3．能否用 CH4 和 Cl2 按 1∶1 的体积比混合来制取纯 净的 CH3Cl?
甲烷的性质
甲烷的分子结构
1．有机化合物和烃 (1)有机化合物 ①概念：含有 碳 元素的化合物，简称有机物。 ②组成：一定含有 碳 元素，常含有 氢、氧 元素，某 些有机物还含有氮、硫、卤素、磷等元素。 (2)烃 ①概念：仅含 碳和氢 两种元素的有机物。 ②典型代表物：最简单的烃是 甲烷 。
2．甲烷的分子结构 (1)存在与用途 ①存在：是 天然气 、沼气、油田气和煤矿坑道气的 主要成分。 ②用途：是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，还 是一种重要的化工原料。
甲烷的空间构型
甲烷的空间构型甲烷（CH4）是一种无色、无臭的气体，由一个碳原子和四个氢原子组成。
甲烷是最简单的烷烃，也是天然气的主要成分之一。
甲烷的空间构型指的是分子中碳和氢原子之间的排列方式和几何结构。
本文将详细介绍甲烷的空间构型及其相关性质。
甲烷的空间构型可以用分子构型图来表示。
甲烷的分子式为CH4，碳原子位于中心，四个氢原子分别连接在碳原子的四个顶点上。
这种构型又被称为正四面体构型。
在正四面体构型中，碳原子与四个氢原子之间的键角都为109.5°。
甲烷分子的构型是由原子之间的共价键连接决定的。
碳原子有四个价电子，氢原子有一个价电子。
碳原子通过与四个氢原子形成共价键来实现其八个价电子的稳定配置。
每个碳-氢键都是共用一对电子，形成共价键。
甲烷的空间构型是通过碳-氢键的长度和键角来描述的。
甲烷分子的空间构型对其化学性质具有重要影响。
由于甲烷分子的空间构型稳定且紧凑，它具有低沸点、低密度和高燃烧热等性质。
甲烷是一种非极性分子，不溶于水。
由于其氢原子比碳原子电负性更低，使得碳和氢原子之间的键呈现等电子分布，不产生电荷偏离。
这导致甲烷分子没有极性，分子中的正负电荷分布均匀。
甲烷的空间构型也对其化学反应的进行起到重要作用。
例如，在燃烧反应中，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水。
这是一种高温反应，燃烧过程中，甲烷分子中的碳-氢键被断裂，产生新的碳-氧和氢-氧键。
空间构型的稳定性使得甲烷能够有效地与氧气反应，并释放出大量的能量。
总结起来，甲烷的空间构型是一个由一个碳原子和四个氢原子组成的正四面体构型。
空间构型的稳定性使甲烷具有一系列特性，如低沸点、低密度和高燃烧热等。
甲烷是一种非极性分子，不溶于水。
空间构型也对甲烷的化学反应起到重要的影响。
通过分析甲烷的空间构型，可以更好地理解其性质和参与的化学反应。
甲烷的性质总结
CH4
2.电子式：H C H
H
H
3.结构式： H C H H
109°28′
一、甲烷的分子结构
（１）以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体 （２）四个C-H键的长度和强度相同，夹角相等 （３）结构稳定
二、甲烷的物理性质
(1) 无色 味无的 体，气
(2)密度 比空气，小 （收集——向下排气法）
光
CH4 + Cl2
CH3Cl + HCl
一氯甲烷（无色气体）
CH3Cl + Cl2 光 CH2Cl2 + HCl
二氯甲烷（难溶于水的无色液体）
CH2Cl2 + Cl2 光 CHCl3 + HCl
三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂、麻醉剂）
光
CHCl3 + Cl2
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）
(3) 极难溶于水
（收集——排水法）
三、甲烷的化学性质
（1）甲烷的稳定性
通常状况下甲烷不能与KMnO4溶液、溴水、等 强氧化剂以及强酸和强碱反应
（2）甲烷的可燃性
点燃
CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O
（3）甲烷的取代反应
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。
三、甲烷的化学性质
三、甲烷的化学性质
（4）甲烷的受热分解
在隔绝空气并加热至1000℃的条件下， 甲烷分解生成炭黑和氢气
CH4 =（1000℃）= C + 2H2
四、甲烷的用途
1.能源
天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源
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课题：甲烷的结构与性质烷烃
主编人：肖显维审核人审批人周次
所需课时姓名班组组评
【学习目标】
1、了解甲烷在自然界的存在和用途，初步认识甲烷分子的空间结构。
2、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法。
3、了解甲烷的化学性质，通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理。
【学习重点】甲烷的结构特点和取代反应
【学习难点】甲烷的空间结构
【学法指导】了解甲烷的物理性质，结合课本及有关资料，理解甲烷的化学性质，结合模型，理解甲烷的空间结构本学案供18---20班用
【自主学习】
一、甲烷的结构与性质
1、甲烷的存在：。
2、甲烷的分子式：，电子式：，
结构式：。
甲烷分子的结构特点为：，
对应的CH2Cl2有几种结构？
常用的分子模型有两种。
3、物理性质: 甲烷是色、味、溶于水的气体，密度比空气密度（大或小）。
用
或收集甲烷。
4、化学性质
在通常情况下，甲烷稳定，与不反应，与也不反应。
因为有机反应比较复杂，常伴有副反应发生，所以在书写有机反应方程式时一般用箭头而不用等号。
（1）甲烷的氧化反应
写出甲烷与氧气反应的化学反应式：。
有机方程式与无机方程式写法的区别：。
（2）甲烷的取代反应
（教材实验3-3）将一瓶甲烷与一瓶氯气混合，
倒立在盛有饱和食盐水，高压汞灯照射，
观察到什么现象？
化学反应现象：光照时，氯气的黄绿色逐渐，瓶壁上有
生成，液面，
试管中有少量。
化学反应方程式为：
①常如何验证HCl的生成呢？
②常温下，除了CH3Cl是气体外，其他三种都是无色液体，为什么我们看到黄色油珠呢？。
其实，在该反应中，生成的有机产物除一氯甲烷外，还有。
请写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式：
③取代反应的定义：
<归纳小结>：甲烷取代反应
条件：
特点：
（3）、热分解：
CH
4
二、烷烃通性
1．烷烃的概念：烷烃又叫_____________。
结构特点是碳原子间都以______键结合成_______，碳原子上剩余价键全部跟___________相结合．
2．烷烃的通式：______________(n≥1)
3．烷烃的性质
①物理性质：烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的增多，呈规律性的变化．如常温下其状态由
②烷烃的化学性质：通常，空气中能________，光照下能与____________反应．
写出乙烷，丙烷与氯气的反应（1:1）
写出烷烃燃烧反应的通式
[合作探究]
1.如何证明甲烷的空间构型为正四面体形，而不是正方形？
2．(1)甲烷和烷烃的特征反应为取代反应，1 mol甲烷和0.5 mol 氯气发生取代反应只生成CH3Cl吗？
(2)能否用CH4的取代反应制取纯净的CH3Cl?
3．若要将0.6 mol甲烷完全和氯气发生取代反应，并且生成相同物质的量的四种取代物，则需要氯气的物质的量为( )
A．2.5 mol B．4.5 mol C．0.6 mol D．1.5 mol
4.烷烃的分子空间构型有没有平面型分子，有没有共线的C原子？
【自我检测】：
1．下列气体的主要成分不是
．．甲烷的是（）
A．天然气 B．沼气 C．水煤气 D．坑道产生的气体
2．下列物质：①金刚石②白磷③甲烷④四氯化碳，其中分子具有正四面体型的是（）
A. ①②③
B. ①③④ C .②③④ D. ①②③④
3．1mol甲烷和1mol氯气在光照条件下发生反应，产物中物质的量最多的是（）A．CH3Cl B．HCl C．CH2Cl2 D．CHCl3
4．下列各叙述能说明甲烷是正四面体结构的是（）
A、找不到两种CH3Cl
B、找不到两种CH2Cl2
C、找不到两种CHCl3
D、CH4分子中四个共价键的键长相等
5．有机物分子里的某些原子或原子团_______________的反应叫作取代反应，用量筒收集CH4和Cl2的混合气倒扣在盛水的水槽中，使CH4和Cl2发生取代反应，甲烷与氯气应该放在____________的地方，而不应放在____________地方，以免引起爆炸，反应约3分钟之后，可以观察到量筒壁上出现
____________，量筒内水面____________。
6、如下图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。
将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。
试回答下列问题：
（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶
的质量不变，则气体X是。
（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶
的质量增加,则气体X是。
(3) 若A、B两个洗气瓶的质量都增加，
则气体X可能是。
X燃烧后气体。