甲烷的结构和性质
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。
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
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
甲烷作为能源的发展前景
清洁能源：甲烷 燃烧产生的二氧 化碳排放量比煤 炭和石油少是一 种清洁能源
储量丰富：甲烷 储量丰富分布广 泛易于开采和运 输
应用广泛：甲烷 可以用于发电、 供热、制冷等领 域应用前景广阔
技术进步：随着 技术的不断进步 甲烷的利用效率 和成本将得到进 一步降低
甲烷在化工领域的发展前景
甲烷在化工方面的应用
合成氨：甲烷是合成氨的重要原料用于生产化肥和农药 合成甲醇：甲烷是合成甲醇的重要原料用于生产塑料、树脂和溶剂 合成甲烷氯化物：甲烷是合成甲烷氯化物的重要原料用于生产制冷剂和发泡剂 合成甲烷磺酸：甲烷是合成甲烷磺酸的重要原料用于生产洗涤剂和表面活性剂
甲烷在医学方面的应用
甲烷的物理性质
相对分子质量： 16.043
熔点：-182.5℃
颜色：无色
状态：常温常压下为气 体
燃烧热：890.31 kJ/mol
化学式：CH4
沸点：-161.5℃
密度：0.717 kg/m3
溶解性：易溶于水难溶 于有机溶剂
气味：无味
甲烷的形成
地质活动：地壳运动、火山 活动等产生甲烷
天然气：天然气中富含甲烷 主要来源于有机物质分解
麻醉剂：甲烷可以用作麻醉剂用于手术和医疗检查 消毒剂：甲烷可以用作消毒剂用于医疗设备和手术器械的消毒 气体置换：甲烷可以用作气体置换剂用于医疗气体的置换和净化 气体分析：甲烷可以用作气体分析剂用于医疗气体的分析和检测
温室效应
甲烷的排放主要来自农业、 畜牧业、垃圾填埋场等
甲烷的排放会导致全球气温 上升加剧气候变化
甲烷的开采与利用
开采方式：钻井、 开采、运输
利用方式：燃烧、 发电、化工原料
甲烷的储存：地下 储存、液化储存
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。
化学有机化合物甲烷的结构和性质
汇报人：日期:•甲烷的概述•甲烷的结构•甲烷的物理性质目•甲烷的化学性质•甲烷的用途和影响录01甲烷的概述甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，化学式为CH4，由一个碳原子和四个氢原子组成。
定义甲烷分子具有四面体结构，碳原子位于四面体的中心，四个氢原子位于四面体的四个顶点。
分子结构甲烷的定义甲烷存在于天然气中，古人早已知道利用天然气。
然而，直到18世纪，科学家们才开始研究天然气的成分，并发现了甲烷。
19世纪初，科学家们成功地在实验室里通过加热醋酸盐等方法合成了甲烷，进一步证实了其化学结构。
甲烷的历史发现实验室合成早期发现天然气的主要成分甲烷是天然气的主要成分之一，占天然气总体积的70%以上。
天然气作为一种清洁、高效的能源，在全球范围内广泛应用于民用燃气、发电、化工等领域。
生物质来源甲烷也是生物质发酵过程中的产物，如沼气发酵。
这种来源的甲烷在可再生能源领域具有重要地位，可用于替代部分化石燃料，降低温室气体排放。
工业用途甲烷在工业上用作原料，可生产合成气（一氧化碳和氢气的混合物），进一步合成氨、甲醇等重要化工产品。
此外，甲烷还可用于生产卤代烃、甲醛等。
总结甲烷作为一种简单的有机化合物，在自然界和工业界中具有重要地位。
了解甲烷的结构和性质有助于我们更好地认识和应用这种化合物。
甲烷在自然界和工业界的重要性02甲烷的结构CH4。
甲烷是最简单的有机化合物，由一个碳原子和四个氢原子组成。
分子式甲烷分子呈现四面体形状，碳原子位于四面体的中心，四个氢原子位于四面体的四个顶点。
分子形状甲烷的分子结构电子结构碳原子有4个价电子，每个氢原子有1个价电子。
在甲烷分子中，碳原子的4个价电子与4个氢原子的价电子形成共价键。
化学键甲烷分子中，碳原子与氢原子之间通过sp3杂化轨道形成四个等同的C-H共价键。
这四个C-H键的键长、键角和键能都相等。
甲烷的电子结构和化学键分子轨道理论：根据分子轨道理论，甲烷分子中的碳原子和氢原子的原子轨道组合形成分子轨道。
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。
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。
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。
【化学课件】甲烷的性质
好好学习，天天向上。
三、甲烷的化学性质
1.与氧气的反应
2.加热分解
三、甲烷的化学性质
3.取代反应
反应现象：试管中液面逐渐上 升，混合气体黄绿色变淡，试 管壁上有油状液滴出现。
取代反应与置换反应的比较
取代反应
可与化合物发生取代， 生成物中不一定有单质Fra bibliotek置换反应
反应物、生成物中一定 有单质
反应能否进行受催化剂、 在水溶液中进行的置换反 温度、光照等外界条件影 应遵循金属活动性顺序 响较大 逐步取代，产物较复杂 反应产物简单
四、存在与用途
上海城市居民所使用的燃料主要是管道煤气， 但某些地区已开始使用东海天然气作为居民燃料。 管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天 然气的主要成分是CH4。燃烧相同体积的管道煤 气和天燃气，消耗空气体积较大的是 。如果将 燃烧管道煤气的灶具改烧天然气，灶具的改进方 法是 （填增大或减小）进风口。如不作 改进可能产生的不良后果是 。
已知有一化合物仅含碳氢两种元素，碳氢质量 比是9：2，在标准状况下，密度为1.964克/升， 试写出该化合物的分子式。
1、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之毁灭。——卢梭 2、教育人就是要形成人的性格。——欧文 3、自我教育需要有非常重要而强有力的促进因素——自尊心、自我尊重感、上进心。——苏霍姆林斯基 4、追求理想是一个人进行自我教育的最初的动力，而没有自我教育就不能想象会有完美的精神生活。我认为，教会学生自己教育自己，这是一种 最高级的技巧和艺术。——苏霍姆林斯基 5、没有时间教育儿子——就意味着没有时间做人。——（前苏联）苏霍姆林斯基 6、教育不是注满一桶水，而且点燃一把火。——叶芝 7、教育技巧的全部奥秘也就在于如何爱护儿童。——苏霍姆林斯基 8、教育的根是苦的，但其果实是甜的。——亚里士多德 9、教育的目的，是替年轻人的终生自修作准备。——R.M.H. 10、教育的目的在于能让青年人毕生进行自我教育。——哈钦斯 11、教育的实质正是在于克服自己身上的动物本能和发展人所特有的全部本性。——（前苏联）苏霍姆林斯基 12、教育的唯一工作与全部工作可以总结在这一概念之中——道德。——赫尔巴特 13、教育儿童通过周围世界的美，人的关系的美而看到的精神的高尚、善良和诚实，并在此基础上在自己身上确立美的品质。——苏霍姆林斯基 14、教育不在于使人知其所未知，而在于按其所未行而行。——园斯金 15、教育工作中的百分之一的废品，就会使国家遭受严重的损失。——马卡连柯 16、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不能在他的身 上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。——苏霍姆林斯基 17、教育能开拓人的智力。——贺拉斯 18、作为一个父亲，最大的乐趣就在于：在其有生之年，能够根据自己走过的路来启发教育子女。——蒙田 19、教育上的水是什么就是情，就是爱。教育没有了情爱，就成了无水的池，任你四方形也罢、圆形也罢，总逃不出一个空虚。班主任广博的爱 心就是流淌在班级之池中的水，时刻滋润着学生的心田。——夏丐尊 20、教育不能创造什么，但它能启发儿童创造力以从事于创造工作。——陶行知
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
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
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
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
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
H Cl + H
二氯甲烷
C l
化学பைடு நூலகம்杨先生
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
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
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
化学 -必修2
3.1.1甲烷的结构和性质
化学—杨先生
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
化学 -必修2
化学—杨先生
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
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 H H + Cl
光照
H H
一氯甲烷
H + H
C l
H
H H Cl + Cl 光照 H
化学—杨先生
如何证明甲烷燃烧的产物中有水和二氧化碳？
清洁、高效燃料
化学—杨先生
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
化学 -必修2
3.1.1甲烷的结构和性质
三、甲烷的化学性质 1.稳定，通常不与强酸、强碱和强氧化剂反应 2.燃烧 安全很重要！ 燃料 电池
CH4：稳定
通常不与强酸、强碱和强氧化剂反应 结构决定性质
化学—杨先生
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
化学 -必修2
3.1.1甲烷的结构和性质
三、甲烷的化学性质 1.稳定，通常不与强酸、强碱和强氧化剂反应 2.燃烧
二、甲烷的组成与结构
电子式 CH4 结构式 3D立体结构
NH3
H2O 正四面体
三角锥形
化学—杨先生
V形
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
化学 -必修2
三、甲烷的化学性质
主要成分 CH4 经过成千上万年 方能形成
H
H
Cl + Cl 光照
Cl Cl
化学—杨先生
Cl Cl
四氯甲烷
Cl +
C l
四氯化碳CCl4
贵州省雷山民族中学 5/30/2018 LeiShan Senior High School For Minorities
化学 -必修2
3.1.1甲烷的结构和性质
最简单的有机化合物——甲烷 一、存在形式：天然气 沼气 油田气 坑道气 二、物理性质：无色无味的气体，难溶于水，比空气轻 三、分子结构： 1．分子式和电子式： CH4 和 2．结构式： 3．立体结构：正四面体型 四、化学性质： 1．氧化反应： 2．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