甲烷烷烃
甲烷_烷烃--高考化学知识点讲解
考点41甲烷烷烃1．复习重点1．甲烷的结构、化学性质；2．烷烃的定义、命名、同系物、同分异构体及典型的取代反响。
2．难点聚焦1.有机物：含碳．化合物叫做有机化合物．．．，简称有机物。
(除CO、CO2、碳酸盐、碳化物、硫氰化物、氰化物等外)它们虽然含碳，但性质和组成与无机物很相近，所以把它们看作为无机物。
也就是说，有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物。
而且有机物都是化合物，没有单质。
那么究竟哪些物质是有机物，哪些物质是无机物，有什么判断依据呢？我们可以通过有机物与无机物的主要区别加以判断。
C、H、O、N、S、P、卤素等元素。
构成有机物的元素只有少数几种，但有机物的种类确达三千多种？几种元素能构几千万种有机物质？(学生自学后概括)有机物种类之所以繁多主要有以下几个原因：①碳原子最外电子层上有4个电子，可形成4个共价键；②有机化合物中，碳原子不仅可以与其他原子成键，而且碳碳原子之间也可以成键；③碳与碳原子之间结合方式多种多样，可形成单键、双键或叁键，可以形成链状化合物，也可形成环状化合物；(结构图5—1)④相同组成的分子，结构可能多种多样。
(举几个同分异构体)在有机物中，有一类只含C、H两种元素的有机物。
4.烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又叫烃在烃中最简单的是甲烷，所以我们就先从甲烷开始学起。
甲烷一、甲烷的物理性质(学生答复)无色、无味，难溶于水的，比空气轻的，能燃烧的气体，天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。
收集甲烷时可以用什么方法？(1.向下排空气法，2.排水法)二、甲烷的分子结构甲烷的气体密度在标准状况下为0.717 g/L，其中含碳的质量分数为75％，含氢质量分数为25％，求甲烷的分子式。
(平行班提示：M=ρV m)a.计算甲烷的摩尔质量因为摩尔质量=气体摩尔体积×密度==16 g/mol所以甲烷的分子量为16。
b.按分子量和质量分数计算一个甲烷分子中C、H原子的个数C原子数：16×75％÷12=1H原子数：16×25％÷1=4所以甲烷的分子式为CH4。
最简单的有机化合物-甲烷、烷烃
最简单的有机化合物——甲烷(冯国宏)一、1.有机物定义：含碳化合物叫做有机化合物，简称有机物。
(除CO、CO2、碳酸盐、碳化物、硫氰化物、氰化物等外)它们虽然含碳，但性质和组成与无机物很相近，所以把它们看作为无机物。
也就是说，有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物。
而且有机物都是化合物，没有单质。
CO(NH2)2（有机物）与NH4CNO(无机物)。
2.有机化合物与无机化合物的区别化合物一般分为无机化合物和有机化合物两大类。
有机化合物是含碳的化合物，但含碳的化合物不一定是有机化合物。
有机化合物和无机化合物在性质和反应上的区别如下表所示：3.有机物的组成C、H、O、N、S、P、卤素等元素。
构成有机物的元素只有少数几种，但有机物的种类确达三千多种why？？？有机物种类之所以繁多主要有以下几个原因：①碳原子最外电子层上有4个电子，可形成4个共价键；②有机化合物中，碳原子不仅可以与其他原子成键，而且碳碳原子之间也可以成键；③碳与碳原子之间结合方式多种多样，可形成单键、双键或叁键，可以形成链状化合物，也可形成环状化合物；④相同组成的分子，结构可能多种多样。
有机物和无机物在性质上及反应上的区别只是相对的、有条件的，不同有机物有其特殊的性质，如乙醇、乙酸、乙醛、丙酮能跟水以任意比互溶，四氯化碳(CCl4)、二氟二溴甲烷(CF2Br2)等有机物不但不能燃烧而且能灭火，乙酸及其金属盐在水溶液中能电离，三氯乙酸(CCl3COOH)是强酸，有些化学反应如烷烃的热裂，三硝基甲苯(TNT)的爆炸都是瞬间完成的，等等。
4．有机物的分类（标准不一样，所得结果不同）5．有机物的表示方法：（分子式、结构简式、结构式、电子式、球棍模型、比例模型等）6．有机物的密度：（1）小于水的密度，且与水（溶液）分层的有：各类烃、一氯代烃、氟代烃、酯（包括油脂）（2）大于水的密度，且与水（溶液）分层的有：多氯代烃、溴代烃（溴苯等）、碘代烃、硝基苯[本节学习目标]1．烃类物质的组成。
烷烃的分子组成通式
烷烃的分子组成通式
烷烃是一类只含有碳和氢两种元素的有机化合物，通式为CnH2n+2。
其中，n代表着烷烃分子中碳原子的个数，2n+2则代表着分子中氢原子的个数。
烷烃是一类最简单的有机化合物，它们具有很高的化学稳定性和惰性，不易与其他物质反应。
这也使得它们在许多工业和生产领域中得到广
泛应用。
根据碳原子数的不同，烷烃可以分为以下几类：
1. 甲烷：分子式为CH4，是最简单的一种烷烃。
它在自然界中广泛存在于天然气、沼气等形式中。
2. 乙烷：分子式为C2H6，是由两个碳原子和六个氢原子组成的一种
无色气体。
它主要用于工业生产中作为制冷剂、溶剂等。
3. 丙烷：分子式为C3H8，由三个碳原子和八个氢原子组成。
它也是
一种无色气体，在工业生产中被广泛应用于制造液化天然气、炉料等。
4. 正丁烷：分子式为C4H10，由四个碳原子和十个氢原子组成。
它是
一种无色液体，在工业生产中被用作溶剂、燃料等。
5. 异丁烷：分子式为C4H10，同样由四个碳原子和十个氢原子组成。
它与正丁烷的区别在于分子结构不同，因此具有不同的物理化学性质。
除了以上几种常见的烷烃外，还有许多其他类型的烷烃，如戊烷、己烷、庚烷等。
它们在结构上都与以上几种类似，只是碳原子数不同而已。
总之，烷烃是一类简单而又重要的有机化合物，在工业生产和科学研
究中都得到了广泛应用。
通过对其结构和性质的深入了解，我们可以
更好地掌握这些化合物的特点和应用价值。
甲烷与烷烃知识剖析
异 构体 ． 下 面根 据 普 通 高 中化 学 课 程 标 准 （ 实验） 、 人 教 版教科 书 、 高考 考试 大 纲 的说 明对 甲烷 和 烷 烃 的要
求， 分类进 行 归纳 总结 ， 并 且 精 选 或 命 制 例 题 予 以
说 明． １ 甲 烷 的 组 成 和 结 构
但 只 能插 １次 （ 防 止 羧基 出现 ） ， 得 ４种 酯 ． 故 也 能 得
料） ， 与 氯气 在 光 照 下 发 生 取 代 反 应 ， 制 取 一 氯 甲烷 、
二 氯 甲烷 、 三氯 甲烷 、 四氯 化碳 等 ：
构相 似 ， 主要 包 括 ：ａ ）１个 碳 原 子 与相 邻 ４个 原 子 构
成 四面体 结 构 ；ｂ ）链 状分 子 中碳 原子 呈 锯齿 状 排 列 ；
物， 如 甲烷 与 乙烷 、 正丁烷 （ 或异 丁烷 ） ． 烷 烃 同系 物 结
常 温下 甲烷 为无 色 、 无 味气 体 ， 难 溶 于水 ， 密度 比 空气 小 ． 与强酸或强碱不反应 ， 不 能 被 酸 性 高 锰 酸 钾
溶 液或 溴水 氧 化 ， 但能 完全 燃 烧 （ 火焰 呈 淡 蓝 色 ， 作 燃
数 理 化
不要 为 已 消尽 之 年 华叹 息 。 必须 正 视 匆 匆溜 走 的 时光
２ 甲烷 的主 要性 质及 应 用
字（ 如 十一 等 ） 表示 某 烷． 碳原子数越多 ， 含 碳 质 量 分 数越 高 （ 逐渐 向 ６ ／ ７或 ８ ５ ． ７ ％靠 近 ） ． 分 子式 都 符 合 Ｃ Ｈ ＋ 。 （ ≥ １ ） 的烷 烃 互 为 同 系
Ｎ（ Ｃ — Ｈ） 一 （ Ｃ— Ｈ ）× Ｎ Ａ 一４ Ｎ Ａ，
同分 异构 体判 断与 书写 出来 ． （ 作 者单 位 ： 广 东省 雷州 市第三 中学）
甲烷 烷烃
CH3CH(CH3)CH3 CH2
CH2 CH2
C、CH3－CH＝CH3
四.烷烃的命名
习惯命名法：正、异、新
直链烷烃叫“正”某烷, 碳链末端带有两个甲基的 叫“异” 某烷, 碳链末端带有三个甲基的叫“新” 某烷
系统命名法:
(1)1--10个C原子的直链烷烃: 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。 (2)11个C原子以上的直链烷烃： 数字
烃
甲烷 烷烃
一.甲烷
1.甲烷的物理性质
无色、无味的气体
密度比空气小 ---------用向下排空气法
难溶于水
---------用排水法
2.甲烷分子结构、电子式
球棍模型
3.甲烷的化学性质----比较稳定
1）氧化反应（燃烧）
CH
点燃 4
淡蓝色火焰
放热
2 O 2 CO 2 2 H 2 O
2）取代反应（逐步）
3）受热分解（隔绝空气 1500℃）
CH
4
C 2H
高温
2
二.烷烃
1.烷烃
碳原子之间只以单键（可旋转）结合， 剩余价键均与氢原子结合，每个碳原子的 化合价都已充分利用，达到“饱和”，叫 做饱和烃，也称为烷烃。
2.烷烃通式
CnH2n+2（n≥1） M=14n+2
3.烷烃的物理性质
四顺序：主链由长到短, 支链由整到散,
位置由心到边, 排列对、邻到间。
三原则：
对称性— 同一碳原子上的氢原子是等效的；
同一碳原子上所连的甲基氢是等效的；
处于对称位置上的氢原子是等效的。
练习：书写C6H14的同分异构体
【观察】分子式为C6H14的烷烃在结构式中含有3个 甲基的同分异构体有（ ）个 （A）2个 （B）3个 （C）4个 （D）5个
甲烷烷烃课件
甲烷烷烃课件
4（06广东24）(8分)
环丙烷可作为全身麻醉剂，环已烷是重要的有机溶剂。下面
是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某此有机化 合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
结构简式
CH2
H2C
CH2
H2C
CH2
CH2
CH2 CH2 CH2 CH2
Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br
。
⑶环烷烃还可以与卤素单质，卤化氢发生类似的开环加成反 应，如环丁烷与HBr在一定条件下反应，其化学方程式为 (不需注明反应条件)。
+HBr →CH3CH2CH2CH2Br
⑷写出鉴别环丙烷和丙烯的一甲种烷方烷烃法课件。试剂 KMnO4(H+)；现象与结 论 。 能使KMnO4(H+)溶液褪色的为丙烯，不能使KMnO4(H+)溶液褪色的为环丙烷。
(3)判断有机反应类型是高考试题必考类型之一，可以有选择 题，有机推断题等题型来考查这个知识点。
甲烷烷烃课件
高考回顾：
1、（06上海1）石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺、
油价上涨的困惑。以下解决能源问题的方法不当的是( A )
A．用木材作燃料
B。用液氢替代汽油
C．开发风能
D．开发地热
2、（06上海5）下列有机物命名正确的是( B )
键线式
(环己烷)
Br Br
甲烷烷烃课件
① ② ③
回答下列问题：④
+ H2 + H2
Ni 353K
Ni 373K
+ H2
Pt 573K
+ KMnO4 H+
COOH +
甲烷__烷烃
2.（2007·大庆一模）从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产 生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过 A.加成反应 B.取代反应 C.聚合反应 （B ） D.催化裂化反应
解析
本题主要考查石油的分馏产品之一石蜡的成分及其所发生的化学反应
பைடு நூலகம்
的知识内容。石蜡与石油成分相同，主要为烷烃、环烷烃和芳香烃，因此与 Cl2发生过的反应主要为取代反应，应选B。
（3）气体密度变化。
1.利用燃烧的产物确定分子式时，应注意看清是完全燃烧，还是不完全燃烧。 氢原子由水求算，碳原子完全燃烧可用CO2求算，不完全燃烧应用CO2和CO求算。 2.如用体积、压强变化计算，要注意反应温度和H2O的状态。100℃以上H2O 为气态。100℃以下水的体积不考虑。
1.某有机物2.8 g完全燃烧后生成了8.8 g CO2和3.6 g H2O，已知该有机物在标 准 状况下的密度为1.25 g·L-1。通过计算确定该有机物的分子式。 解析
.. ： C H： .. H
H
H
H
H
C
H
H
2、碳原子相互之间能以共价键结合形成长的碳链
C
C C C
C
C C C C C
C
C
…
3、同分异构现象。 C
C
C C C
C C C C
C
二、烃分子的结构特点
1、C原子的成键的特点
2、烃分子的空间结构的想像
掌握简单小分子（如CH4、C2H4、C2H2、C6H6、H2O、 NH3等）空间结构。
试管中的液面____，试管壁上有_______出现，水槽中还观察到_________。 解析 将Cl2与CH4混合光照二者发生逐级取代反应生成气体一氯甲烷和氯化
甲烷与烷烃
同分异构体的书写方法： 同分异构体的书写方法：
1.先写出最长的碳链 1.先写出最长的碳链 2.写少一个 原子的直链，把剩下的C 写少一个C 2.写少一个C原子的直链，把剩下的C作为支链加 在主链上，依次变动位置。 在主链上，依次变动位置。 3.写少两个 写少两个C 3.写少两个C原子的直链 ①剩下的2个C作为一个支链加在主链上 剩下的2 ②剩下的2个C作为两个支链加在主链上 剩下的2 4.分别加上氢原子 得同分异构体结构式， 分别加上氢原子， 4.分别加上氢原子，得同分异构体结构式，用系 统命名法命名。 统命名法命名。
燃料: 燃料 建材: 建材 食物: 食物
汽油、煤油、 汽油、煤油、柴油 木材、黏结剂、涂料、油漆 木材、黏结剂、涂料、 糖类、油脂、 糖类、油脂、蛋白质
日用品: 塑料、橡胶、纤维、 日用品 塑料、橡胶、纤维、清洁剂
有机物的主要特点 有机物的主要特点
大多数有机物难溶于水 易溶于有机溶剂。 难溶于水, a. 大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂。 b. 绝大多数有机物受热容易分解,且易燃烧。 绝大多数有机物受热容易分解, 易燃烧。 容易分解 非电解质， 多数有机物为非电解质 不易导电。 c. 多数有机物为非电解质，不易导电。 多数熔沸点低 熔沸点低。 d. 多数熔沸点低。 有机物的反应复杂 一般比较慢， 反应复杂， e. 有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴 有副反应发生。 有副反应发生。 有机物的以上性质特点与其结构密切相关。 密切相关。
CH4 + Cl2 CH3Cl + Cl2
光
CH3Cl + HCl CH2Cl2 + HCl
一氯甲烷（无色气体） 一氯甲烷（无色气体） 光 二氯甲烷（难溶于水的无色液体） 二氯甲烷（难溶于水的无色液体）
第6讲 甲烷和烷烃(学生版)
第6讲甲烷和烷烃专题一、甲烷一、甲烷的分子组成和结构1．甲烷分子式的推导若已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g·L－1，含碳75%，含氢25%，请确定它的分子式。
2．甲烷的分子结构及其特点在甲烷分子中，碳原子与4个氢原子形成4个C—H共价键，分子式为CH4，结构如下：说明：判断甲烷分子的空间构型是正四面体形而不是平面正方形的方法一般可以通过研究二氯甲烷只有一种结构来确定。
二、甲烷的化学性质甲烷分子结构稳定，通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，也不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。
但是在一定条件下，甲烷也能发生某些反应。
1．氧化反应——（1）甲烷的燃烧2．取代反应说明：①甲烷的取代反应要注意：反应条件：光照(室温下，在暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，否则会发生爆炸)。
反应物：纯卤素单质，如甲烷通入溴水中不反应。
反应不会停留在某一步，因此产物是5种物质的混合物。
1 mol H被取代需要1 mol Cl2，认为1个Cl2分子能取代2个H原子是一个常见的错误。
②有机物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生，生成副产物，因此，有关有机物反应的化学方程式通常不用“===”而用“―→”表示。
③取代反应实验观察现象：色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。
在室温下，甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存而不起任何反应。
但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应，黄绿色的氯气就会逐渐变淡，有水上升、有白雾、石蕊试液变红，证明有HCl气体生成，出油滴，证明有不溶于水的有机物生成。
3．甲烷的高温分解反应甲烷在1500 ℃以上的高温条件下能较完全分解，生成炭黑和氢气。
反应的化学方程式为。
1．将标准状况下的11.2 L甲烷和22.4 L氧气混合后点燃，恢复到原状况时，气体的体积共A．11.2 L B．22.4 LC．33.6 L D．44.8 L2．将1 mol CH4与Cl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气为A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol3．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中不能．．反映出甲烷是正四面体结构的是HHA ．B．C HHC ．D ．4．下列物质中不属于．．．有机物的是A．CH4B．CCl4 C．Na2CO3 D．CHCl35．光照对下列反应几乎没有．．影响的是A．氯气与氢气反应B．氯气与甲烷反应C．甲烷与氧气反应D．次氯酸分解6．等物质的量的甲烷和氯气组成的混合气体，经较长时间的光照，生成物中物质的量最大的是A．CH3Cl B．CH2Cl2 C．CCl4 D．HCl7．将甲烷与氯气按物质的量之比1∶3混合，光照条件下发生化学反应后，得到的有机产物是①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A．只有①B．只有③C．①②③的混合物D．①②③④的混合物8．将一定量的甲烷与足量的O2混合后充分燃烧，将所生成的气体依次通过装有足量无水CaCl2和NaOH固体的玻璃管。
【高一化学】甲烷、烷烃知识学习
甲烷 烷烃
organic compound methane alkane
知识点回顾
01 有机物和烃
有机化合物：有机化合物简称有机物，指的是绝大多数的含碳化合物。除了含碳元素外还可能 含有其他元素，如H、O、P、N、S、卤族元素等。 烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。甲烷是烃中最简单的有机物。
标准状况下将35mL气态烷烃完全燃烧，恢复到原来状况下， 得到二氧化碳气体105mL，则该烃的分子式为（ ）。 A. CH4 B. C4H10 C. C3H6 D. C3H8
本题主要考查烷烃的通式。 烷烃的分子通式为CnH2n+2，由碳元素守恒可知35mL气态烷烃完 全燃烧能得到35nmL的二氧化碳，则有35n=105，n=3 ，该烃为 C3H8 ，故选D项。 综上所述，本题正确答案为D。
一氧化碳、甲烷和乙烷组成的混合气体8.96L（标准状况），在足 量氧气中充分燃烧后，生成气体先通过足量浓硫酸、再通过足量 氢氧化钠溶液，测知氢氧化钠溶液增重26.4g，则原混合气体中乙 烷的物质的量为（ ）。 A.0.1mol B.0.2mol C.大于或等于0.2mol ，小于0.3mol D.大于0.1mol ，小于0.3mol
准备空降
LET'S GO
在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到产物 的物质的量最多的是（ ）。 A. CH3Cl B. CH2Cl2 C. CCl4 D. HCl
CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应时，氯原子每取代一个氢原 子，就会生成一分子HCl，故产物中HCl的物质的量是最多的。 终上所述，本题正确答案为D。
02 甲烷
结构特征：1个甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成，形成正四面体结构，其中碳原子位于正 四面体的中心位置，4个氢原子位于正四面体的4个顶点，4个C—H键的长度和强度相同，任意2 个C—H键之间的夹角都相等 g/L(标准状况)，比空气轻，极难溶于水。
有机化学实验甲烷和烷烃的性质
有机化学实验甲烷和烷烃的性质
甲烷：
甲烷是一种无色、臭气，无色透明的气体，其分子式为CH4。
它是一
种极易燃的气体，能够与氧气发生火焰反应。
它在室温下通常以气态存在，而且具有非常低的沸点（-161.6℃）和蒸发点（-164.3℃），因此很容易
蒸发。
甲烷是一种有害气体，可引起头痛、恶心、昏迷等症状，可引发燃
烧毒气。
由于其分子结构中没有氢键，因此它无法和其他分子杂化形成氢键，而是通过单键相互联结。
烷烃：
烷烃是一类碳氢化合物，其分子内含有一个或多个由碳和氢组成的链，使它们拥有着较高的热容量和稳定性，在实验室中最常见的烷烃有乙烷，
丁烷，苯，甲苯等。
其分子结构中的碳氢单键特别稳定，因此它们的分子
间极易形成氢键进行极性交互作用，形成稳定的液态或固态混合物，使它
们拥有高熔点和沸点，易蒸发或溶解。
甲烷及烷烃
有机化学基础——烷烃一、甲烷1、物理性质：甲烷是一种无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水，是最简单的有机物。
2、甲烷的分子结构：正四面体分子式：CH 4结构式：电子式：3、化学性质： （1）可燃性：CH 4+2O 2点燃CO 2+2H 2O（2）取代反应：CH 4+Cl 2 CH 3Cl+HClCH 3Cl+Cl 2 2Cl 2+HClCH 2Cl 2+Cl 3+HClCHCl 3 + Cl CCl 4+ HCl二、烷烃：2、同系物2、命名规则（1）习惯性命名法：碳原子数后加一个“烷”字，就是简单烷烃的名称，碳原子的表示方法。
①碳原子在1～10之间，用“天干”甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；②10以上的则用汉字“十一、十二、十三…”表示，如C6H14叫己烷，C17H36叫十七烷。
（2）系统命名法步骤：①选主链，称某烷：选定分子中最长的碳链为主链，且依主链上碳原子的数目称之为“某烷”；例：CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH3，主链为“己烷”33②编号码，定支链：把主链中离支链最近的一端作为起点，用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号定位，以确定支链的位置；1 2 3 4 5 6CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH333③取代基，写在前，注位置，连短线：把支链作为取代基，把取代基的名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿位伯数字注明它在烷烃直链上所处的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开；1 2 3 4 5 6CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH32—甲基己烷3④不同基，简在前，相同基，二三连：a．如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用“，”隔开；b．如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，把复杂的写在后面。
1 2 3 4 5 6CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH32,4—二甲基己烷331 2 3 4 5 6CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH32—甲基—4—乙基己烷CH332系统命名法命名图例3、同分异构体：具有相同化学式不同结构的化合物。
烷烃知识点总结
第一节烷烃甲烷一、甲烷的存在和能源（1）甲烷是由C、H元素组成的最简单的烃，是含氢量最高的有机物。
是天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气的主要成分。
俗名又叫沼气、坑气，由腐烂物质发酵而成。
天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源.（2）世界上20%的能源需求是由天然气供给的，我国的天然气主要分布在东西部（西气东输）二、物理性质：甲烷是一种没有颜色，没有气味的气体（天然气为臭味是因为掺杂了H2S等气体），标准状况下密度是L（可求出甲烷的摩尔质量为16g/moL），极难溶于水（两个相似相溶原理都可解释）。
三、甲烷分子的组成及结构：1、组成：如何确定甲烷属于烃，即如何确定有机物有哪些元素组成？通常采用燃烧法。
CH4+ 2O2−−→−点燃CO2+ 2H2O那么可以肯定甲烷中一定有C、H两元素，而不能确定是否有O元素，于是需要实验数据：如甲烷气体点燃后产物使浓硫酸增重，使碱石灰增重。
计算：甲烷中C元素为，，H元素为mol，g，；两者加起来刚好等于甲烷的质量，故甲烷中只含C、H两元素。
且两者比例为1：4，但1：4的物质有很多如CH4、C2H8、C3H12等，如何确定究竟为哪个，则设甲烷化学式为C x H4x（CH4为最简式），要求出x值还需知道其相对分子质量。
由标准状况下密度是L，可求出甲烷的摩尔质量为16g/moL，故得到x=1。
于是甲烷的化学式为CH4。
2、结构知道了甲烷的组成，究竟甲烷的空间构型如何？到底是平面正四边形还是立体正四面体，科学家为了弄清楚这个问题，分析了甲烷的二氯代物CH2Cl2的种类。
如果甲烷是正四边形，那么CH2Cl2应该有两种产物(邻位和对位)必有熔沸点等物理性质不同，但如果是立体正四面体，其二氯代物就只有一种。
事实上科学家发现CH2Cl2确实只有一种，所以确定甲烷的空间构型为正四面体，在甲烷分子中一碳原结构简式（在结构式的基础上省略C—H单键）：CH4最简式（各元素原子个数的最简单的比值）：CH4[展示]甲烷的球棍模型、比例模型。
《烷烃》甲烷：烷烃之母
《烷烃》甲烷：烷烃之母在化学的广袤世界中，烷烃是一类极为重要的有机化合物，而甲烷则堪称烷烃家族的“母亲”。
要深入理解烷烃，我们首先得从甲烷说起。
甲烷，化学式为 CH₄，是最简单的烷烃。
它在自然界中的分布相当广泛。
在地球上，甲烷的来源多种多样。
比如，在湿地中，由于微生物的分解作用，会产生大量的甲烷。
此外，在一些煤矿中，也存在着甲烷，这就是我们常说的“瓦斯”。
从结构上看，甲烷具有正四面体的空间构型。
碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点。
这种独特的结构决定了甲烷具有相对稳定的化学性质。
甲烷是一种无色、无味、无臭的气体。
它的密度比空气小，极难溶于水。
在常温常压下，甲烷性质较为稳定，但在特定条件下，它也能发生一系列化学反应。
甲烷燃烧是我们最常见到的它的化学反应之一。
甲烷与氧气反应，生成二氧化碳和水，并释放出大量的能量。
这一反应为我们的生活提供了重要的能源，例如在家庭中用于燃气取暖和做饭。
在工业领域，甲烷也是许多化工过程的重要原料。
甲烷作为烷烃的代表，为我们研究其他烷烃的性质和反应提供了基础。
从甲烷出发，我们可以逐步认识到更长链的烷烃。
随着碳原子数的增加，烷烃的物理性质会发生规律性的变化。
比如，沸点和熔点逐渐升高，密度逐渐增大。
这是因为随着分子中碳原子数的增多，分子间的作用力逐渐增强。
在化学性质方面，烷烃通常比较稳定，但在一定条件下，如高温、光照或催化剂存在时，也能发生取代反应等。
例如，甲烷在光照条件下可以与氯气发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳等。
对于长链烷烃，它们在工业和日常生活中的应用也十分广泛。
例如，汽油、柴油等燃料主要就是由不同碳链长度的烷烃组成。
烷烃的存在对于地球上的生命也具有重要意义。
在生物体内，一些脂肪酸和脂肪醇也是烷烃的衍生物，它们在构成细胞膜、储存能量等方面发挥着关键作用。
总之，甲烷作为烷烃之母，不仅自身具有重要的性质和用途，还为我们理解和研究整个烷烃家族的性质和变化规律奠定了基础。
知识讲解_甲烷、烷烃
甲烷、烷烃【要点梳理】要点一、有机物1、有机物的定义含碳元素的化合物叫有机化合物，简称有机物。
要点诠释：①个别含碳的化合物如CO、CO2及碳酸和碳酸盐等结构与性质跟无机物相似，故仍属无机物。
②有机物一定是含碳元素的化合物。
③有机物除含有氢、氧元素外，还含有氮、硫、卤素、磷等。
有机物与无机物的区别见下表所示2、有机物种类繁多的主要原因：①碳原子的结构特征是最外层有4个电子，常常以共价键与碳原子或别的原子结合；②碳碳间除能形成单键外，还能形成双键和三键，并且能形成长的碳链或碳环，；③有机物普遍存在同分异构现象。
3、烃的定义仅由碳和氢两种元素组成的一类有机物称为烃，也叫碳氢化合物。
要点二、甲烷1、分子结构在甲烷分子里，1个碳原子与4个氢原子形成4个C—H共价键。
甲烷分子是正四面体型，C原子居于正四面体的中心，4个H原子位于4个顶点，4个C—H键的键长、键能相等，键角均为109°28′。
①分子式：CH4②电子式：③结构式：2、物理性质甲烷是无色无味的气体，标准状况下的密度为0.717g/L，极难溶于水。
3、化学性质（1）稳定性：通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂一般都不发生反应，也不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。
但在特定的条件下，也会发生某些反应。
（2）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。
⑤书写有机反应的化学方程式通常用“”，而不用“”要点诠释：甲烷在点燃前必须验纯。
如果点燃甲烷和氧气或空气的混合物，就会立即发生爆炸。
4、存在和用途存在：是天然气、沼气、坑道气或瓦斯气的主要成分用途：（1）高效清洁燃料；（2）化工原料——甲烷高温分解可得炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等；氯仿和CCl4都是重要的溶剂。
要点三、烷烃1、结构特点和通式：烃分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态，这种类型的烃叫饱和烃，也称为烷烃。
甲烷和烷烃的性质
甲烷和烷烃的性质甲烷和烷烃的性质甲烷和烷烃（alkanes）是有机化合物中最简单的一类化合物。
它们的化学结构非常简单，由单一的碳-碳 (C-C)和碳-氢 (C-H)键组成，而且它们在自然界中普遍存在。
甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，在大自然中广泛存在，是天然气和沼气的主要成分。
烷烃是由多个碳原子和氢原子构成的分子，其中最简单的是乙烷（C2H6），它不溶于水、具有强烈的气味和易燃性。
物理性质甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，密度为0.7174g/L，沸点为-161.5℃，燃点为680℃。
它是一种易挥发的气体，具有强烈的温室效应，可以在大气层中吸收太阳光，并导致全球气候变暖。
烷烃的物理性质随其碳原子数的增加而逐渐改变，它们通常是无色、透明液体或气体，密度较小，熔点和沸点逐渐增加。
化学性质甲烷是一种非常稳定的化合物，难以被氧化或加氢。
它只能通过光化学反应或高温下的裂解反应发生化学反应。
与氧气反应时，甲烷能够发生爆炸性反应，生成二氧化碳和水。
$CH_4 + 2O_2 \to CO_2 + 2H_2O$烷烃可以被氢气和卤素（氯、溴、碘）加成，生成相应的烷基卤素化合物。
烷基卤素（如四氯化碳、三氯甲烷）是一种很好的有机试剂，可以用于有机合成和环境治理。
烷烃还可以通过加氢、脱氢、烷基化、裂解、环化等反应发生化学反应，形成其他有机化合物。
反应示例：加氢：$C_2H_4 + H_2 \to C_2H_6$脱氢：$C_2H_6 \to C_2H_4 + H_2$烷基化：$C_2H_4 + CH_3Cl \to CH_3CH_2Cl$裂解：$C_8H_18 \to C_4H_8 + C_4H_{10}$环化：$C_6H_{12} \to C_5H_{10} + H_2$应用领域甲烷是一种非常重要的天然气和工业气体，广泛应用于燃料、能源、冶金、化工、制药等领域。
烷烃也是化工工业中的基础化合物，用作溶剂、合成高级化学品和塑料等原料。
甲烷、烷烃
1.写出丙烷的所有二氯代物。
4 2.由此可知，丙烷的六氯代物有 ＿＿种。 n 3.C5H12的4氯代物有n种，则其8氯代物有＿＿种。
其(y-m)氯代物也有a种 4.烷烃CxHy的m氯代物有a种，则＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
有机物的表示符号（乙烷为例）:
CH3-CH3 或 CH3CH3
C2H6
CH3
电子式→结构式→结构简式→分子式→最简式（实验式）
空间构型：球棍模型、比例模型
异戊烷
=
2-甲基丁烷 系统命名法
习惯命名法
系统命名法：
(1)找主链------最长作主链; (2)编序号------靠近支链的一端; (3)写名称------先简后繁,相同合并.
CH3—CH2—CH—CH—CH2—CH2—CH3 CH3 CH—CH—CH3
A、CH4+Br2
光照
CH3Br+HBr
B、Zn+H2SO4= ZnSO4+H2↑ C、CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O D、CHCl3+HF → CHFCl2+HCl
3、甲烷的分解反应
甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解： CH4 → C＋2H2 产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。 C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等。
化学性质： 1. 多数有机物易燃烧、一定条件下能分解。 2. 有机反应较复杂，一般比较慢，常常伴有副反应发生。 有机反应方程式中用“ → ”不用“＝”。
有机物的种类为什么如此繁多？
⑴碳原子最外层有4个电子，在有机物中，每个 碳原子能与其他原子形成4个共价键 ⑵每两个碳原子之间结合方式可有单键、双键、 三键，多个碳原子可以相互结合形成长长的 碳链，也可以形成碳环。 ⑶有机化合物中可以含一个碳原子,也可以含多 个甚至成千上万个碳原子。 ⑷大量存在同分异构现象。
烷烃的分类
烷烃的分类烷烃是一类仅含有碳和氢元素的有机化合物，分子中只有碳碳键和碳氢键。
根据碳原子数的不同，烷烃可以分为以下几个分类。
一、甲烷（CH4）甲烷是最简单的烷烃，也是天然气的主要成分之一。
它的分子中只有一个碳原子和四个氢原子，呈现出四面体的结构。
甲烷是无色、无臭的气体，在常温下不易液化。
二、乙烷（C2H6）乙烷是由两个碳原子和六个氢原子组成的烷烃。
乙烷也是天然气中的一种重要成分，常用于燃气供暖和燃料。
乙烷是无色、无臭的气体，比甲烷密度稍大。
三、丙烷（C3H8）丙烷是由三个碳原子和八个氢原子组成的烷烃。
它是一种常用的液化石油气，也广泛应用于燃料和化工工业。
丙烷是无色、无臭的气体，在正常压力下可液化。
四、丁烷（C4H10）丁烷是由四个碳原子和十个氢原子组成的烷烃。
它是一种无色、无臭的气体，也可液化。
丁烷常用作燃料和溶剂。
五、异丁烷（C4H10）异丁烷和丁烷的分子式相同，但它们的结构不同。
异丁烷的碳原子上有一个支链，因而它的物理性质与丁烷有所不同。
异丁烷是一种无色、无臭的气体，也可液化。
它常用作燃料和溶剂。
六、戊烷（C5H12）戊烷是由五个碳原子和十二个氢原子组成的烷烃。
与前面提到的烷烃不同，戊烷已经超过了人类的嗅觉阈值，具有一种特殊的气味。
戊烷主要用作燃料和溶剂。
七、己烷（C6H14）己烷是由六个碳原子和十四个氢原子组成的烷烃。
它是一种无色、无臭的液体，可作为燃料和溶剂使用。
以上是烷烃的主要分类，每种烷烃的分子结构和物理性质都有所差异。
烷烃是石油和天然气中的重要组成部分，广泛应用于能源和化工工业。
通过对烷烃的分类和了解，我们可以更好地理解和应用这些有机化合物。
知识讲解_甲烷、烷烃
甲烷、烷烃编稿：张灿丽审稿：曹玉婷【学习目标】1、初步认识有机化合物种类繁多的原因；2、掌握甲烷的结构特点、性质和用途，理解取代反应的本质；3、掌握烷烃的特征、性质和通式；4、了解同系物、同分异构现象、同分异构体等概念，并掌握烷烃同分异构体的书写。
【要点梳理】要点一、有机物1、有机物的定义含碳元素的化合物叫有机化合物，简称有机物。
要点诠释：①个别含碳的化合物如CO、CO2及碳酸和碳酸盐等结构与性质跟无机物相似，故仍属无机物。
②有机物一定是含碳元素的化合物。
③有机物除含有氢、氧元素外，还含有氮、硫、卤素、磷等。
有机物与无机物的区别见下表所示性质和反应有机物无机物溶解性多数不溶于水，易溶于有机溶剂大多数溶于水，而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热，熔点较低，一般在400℃以下多数耐热，难熔化，熔点一般比较高可燃性多数可以燃烧多数不能燃烧电离性多数是非电解质多数是电解质2、有机物种类繁多的主要原因：①碳原子的结构特征是最外层有4个电子，常常以共价键与碳原子或别的原子结合；②碳碳间除能形成单键外，还能形成双键和三键，并且能形成长的碳链或碳环，；③有机物普遍存在同分异构现象。
3、烃的定义仅由碳和氢两种元素组成的一类有机物称为烃，也叫碳氢化合物。
要点二、甲烷1、分子结构在甲烷分子里，1个碳原子与4个氢原子形成4个C—H共价键。
甲烷分子是正四面体型，C原子居于正四面体的中心，4个H原子位于4个顶点，4个C—H键的键长、键能相等，键角均为109°28′。
①分子式：CH4②电子式：③结构式：2、物理性质甲烷是无色无味的气体，标准状况下的密度为0.717g/L，极难溶于水。
3、化学性质（1）稳定性：通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂一般都不发生反应，也不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。
但在特定的条件下，也会发生某些反应。
【高清课堂：最简单的有机化合物——甲烷ID：405334#甲烷与氯气的反应】（2）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。
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甲烷与酸性高锰酸钾溶液、 甲烷与酸性高锰酸钾溶液、 溴水等不反应。 溴水等不反应。
氧化反应—燃烧 ★氧化反应 燃烧
现象：火焰呈蓝色，放出大量 现象：火焰呈蓝色， 的热。 的热。并有水滴和能使澄清石 灰水变浑浊的气体产生。 灰水变浑浊的气体产生。
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
注意:点燃前必须验纯,否则会发生爆炸! 注意:点燃前必须验纯,否则会发生爆炸!
六、烃基 ——烃分子失去一个或几个 原子后 烃分子失去一个或几个H原子后 烃分子失去一个或几个 剩余的部分 用R-表示 表示 甲基 CH3- 或 -CH3 练习： 练习：写出乙基的结构简式 或 -CH2CH3 CH3CH2或 -C2H5 或 C2H5-CH3CH2
常见的烃基： 常见的烃基： 甲基： 甲基： －CH3 次甲基： 次甲基： CH － －
∣
亚甲基： 亚甲基： －CH2 －
乙基： 乙基： －CH2CH3 丙基： 丙基： CH2CH2CH3 － H3C 异丙基 CH H3C --C3H7
烃基的特点： 烃基的特点：
呈电中性的原子团，含有未成键的单电子。 呈电中性的原子团，含有未成键的单电子。 原子团 未成键的单电子
同系物： 同系物：
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 2 相差一个或若干个 原子团的物质互称为同系物。 原子团的物质互称为同系物。
烷烃通式： 烷烃通式： CnH2n+2 烷烃的结构相似是指： 烷烃的结构相似是指：
相同 ①通式_____ 通式_____ 同 一类物质: ____一类物质 ②是____一类物质:碳、碳单键形成链状 同 ③组成元素_____； 组成元素_____； _____ 化学式量相差14n； ④化学式量相差 ； 结构相似但不完全相同； ⑤结构相似但不完全相同； 化学性质相似。 ⑥化学性质相似。
2、甲烷的构型
球棍模型 比例模型
3、空间构型 、
正四面体，键角 正四面体，键角109°28′ °
3、甲烷的物理性质 、
无色、无臭的气体。密度：0.717 g/Ｌ (S.T.P) 无色、无臭的气体。密度： g/Ｌ 极难溶于水. 极难溶于水.
4、甲烷的化学性质
通常情况下， ★通常情况下，甲烷比较稳 定，与强酸、强碱和强氧化 与强酸、 剂等一般不发生化学反应。 剂等一般不发生化学反应。
5~16－135.0
－129.7
十六烷 CH3(CH2)14CH3 十七烷 CH3(CH2)15CH3
17~
18.2 22.0
且均不溶于水， 且均不溶于水，密度比水小 不溶于水
ห้องสมุดไป่ตู้
三、烷烃的化学性质
烷烃化学性质与甲烷相似。 烷烃化学性质与甲烷相似。
通常情况下较稳定，不与酸、 氧化剂等反应。 ① 通常情况下较稳定，不与酸、碱、氧化剂等反应。例 既不使KMnO4(H+)溶液褪色，也不与溴反应而 溶液褪色， 如：既不使 溶液褪色 使溴水褪色。 使溴水褪色。 ② 都易燃烧。 都易燃烧。
y y CxHy + (x + )O2 → xCO2 + H 2O 4 2
点燃
烃燃烧的通式： 烃燃烧的通式：
取代反应（ ★取代反应（特 征反应） 征反应）
[现象 ：(1)量筒内 2的黄绿色逐渐消失 (2)量筒内壁 现象]： 量筒内 量筒内Cl 现象 量筒内壁 出现油状液滴， (3)量筒内水面上升。 量筒内水面上升。 出现油状液滴，并有白雾 量筒内水面上升
名称
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
结构简式
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3
常温时 熔点 沸点 相对 的状态 /°C / °C 密度 气 －182.6 逐 －161.7
气 气 气 气 液 液 固
逐 渐
1~4 －172.0
－187.1
渐
－88.6 －42.2 －0.5 36.1 286.8 303 0.5005 0.5788 0.5572 0.7734 0.7767
B、每个碳原子与四个原子相连，构成空间四面体，所有 、每个碳原子与四个原子相连，构成空间四面体， 的原子不在同一平面上。除乙烷外，别的烷烃的碳链均非直线形， 的原子不在同一平面上。除乙烷外，别的烷烃的碳链均非直线形， 为锯齿形。
二、烷烃的物理性质
烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增呈规律性的变化 烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增呈规律性的变化 规律性
第一部分 烷烃 ----甲烷 甲烷
高二化学组
从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷 结构相似的化合物， 结构相似的化合物，如：
乙烷
丙烷
丁烷
一、烷烃的定义及其通式
烃分子中，碳原子之间都以碳碳单键结合， 烃分子中，碳原子之间都以碳碳单键结合，碳 单键结合 原子的剩余价键全部跟氢原子相结合， 原子的剩余价键全部跟氢原子相结合，即碳原子 所有价键均达到“饱和” 所以这种烃称“ 所有价键均达到“饱和”。所以这种烃称“饱和 又叫烷烃 烷烃。 烃”，又叫烷烃。 若碳原子间以链状结合称链烷烃。 若碳原子间以链状结合称链烷烃。 分子通式： 分子通式：CnH2n+2（n≥1） ） 分子结构中， 分子结构中，碳、碳原子间形成环状结构的烷 烃称环烷烃 分子通式： 环烷烃。 烃称环烷烃。 分子通式：CnH2n（n≥3） ） 注意： 、 注意：A、通常所指烷烃是链烷烃。
C n H 2n + 2 + 3n + 1 点燃 nCO + ( n + 1) H O O2 → 2 2 2
光照下都能与卤素气态单质（如氯气） ③ 光照下都能与卤素气态单质（如氯气）发生取代反应
光照 CH3CH3 + Cl2 →
高温下发生分解反应。 ④ 高温下发生分解反应。
C16H 34 →C8H18 + C8H16
受热分解： ★ 受热分解：
在隔绝空气的情况下，加热至10000C， 在隔绝空气的情况下，加热至1000 甲烷分解生成炭黑和氢气。 甲烷分解生成炭黑和氢气。 CH4 C + 2H2
炭黑是橡胶和染 料的工业原料
氢气是合成氨和合成 汽油等工业的原料
五、甲烷的用途
（1）甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道 甲烷是天然气、沼气、 气的主要成分。中国最早利用天然气。 气的主要成分。中国最早利用天然气。 西气东送” （2）“西气东送”就是将新疆等中西部地区的 天 然气，通过管道东输到长江三角洲， 然气，通过管道东输到长江三角洲，最终 到达上海的一项巨大工程。 到达上海的一项巨大工程。 天然气是高效、低耗、 （3）天然气是高效、低耗、污染小的清洁能 它还是一种重要的化工原料。 源。它还是一种重要的化工原料。
(极性分子) 一氯甲烷(气) ( )
(极性分子 极性分子) 二氯甲烷(液) (极性分子)
氯仿) 三氯甲烷 (氯仿)
(极性分子 极性分子) (液) (极性分子) 作溶剂
四氯化碳) 四氯甲烷 (四氯化碳)
(液) (非极性分子) (非极性分子)作溶剂 非极性分子
*甲烷与氯气的反应，共得到五种产物，其中一氯甲烷 甲烷与氯气的反应，共得到五种产物， 和氯化氢为气态，其余为液态。氯化氢易溶于水， 和氯化氢为气态，其余为液态。氯化氢易溶于水，其余难 溶于水。 溶于水。
高温
四、烷烃的代表物质—甲烷 烷烃的代表物质 甲烷
1、甲烷在自然界中的存在: 甲烷在自然界中的存在:
池沼底部产生的沼气 池沼底部产生的沼气 煤矿的坑道所产生的坑气 煤矿的坑道所产生的坑气 天然气（按体积计， 天然气（按体积计，天然气里一般约含有甲 80%～97%） 烷80%～97%）
这些气体中的甲烷都是在隔绝空气的条件下 这些气体中的甲烷都是在隔绝空气的条件下 由植物残体经过某些微生物发酵 些微生物发酵的作用而 ，由植物残体经过某些微生物发酵的作用而 生成的。 生成的。