化学性质甲烷的氧化反应
也可以将苯环作为取代基而命名例如
(3)化学性质:
③甲烷的受热分解: 在隔绝空气,加热到1000℃ 以上,甲烷就会分解生成炭黑和 氢气。
2、烷烃
(1)烷烃的概念: ①碳原子之间都以 C—C单键结 合成链状,碳原子剩余的价键全部 跟氢原子结合,达到“饱和”,这 样的烃叫做饱和烃或烷烃。 ②烷烃的通式:CnH2n+2 (n≥1)
2、烷烃 (1)烷烃的概念: ③烃分子失去 1个或几个氢 原子后的剩余部分叫做烃基。 ④判断某烃为烷烃的标准: 分子里碳原子跟碳原子都以单键 结合成链状;碳原子剩余的价键 全部跟氢原子结合。
①苯的氧化反应——燃烧: 2C6H6 + 15O2 → 12CO2 + 6H2O 【现象】火焰明亮,放出黑烟, 与乙炔燃烧现象相同。 苯不能被酸性高锰酸钾氧化。
②苯的取代反应
a.苯与溴的取代——苯的溴代:
b.苯的硝化反应:
c.苯的磺化反应:
2、苯的同系物
(1)苯的同系物概念: 分子中有苯环,且侧链上只连接饱和 烃基的烃。 芳香烃概念:凡分子中含有苯环的烃。 关系:苯的同系物属于芳香烃。 苯的同系物的通式:CnH2n-6
【深度思考】
1.从基团之间相互影响的角度分析甲 苯易发生取代反应和氧化反应的原因。 答案:因为甲基对苯环有影响,所以 甲苯比苯易发生取代反应;因为苯环对甲基 有影响,所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸 钾溶液氧化。 2.己烯中混有少量甲苯,如何检验? 答案:先加入足量溴水,然后再加入酸 性高锰酸钾溶液。即检验苯的同系物之前必 须排除烯烃的干扰。
间甲基乙苯或1-甲基-3-乙基苯
邻氯甲苯或2-氯甲苯
2,4,6-三溴甲苯
说明:当苯环上连有复杂或不饱和碳链 时,常把苯环作为取代基来命名。当苯环上 连有烷基、卤原子、硝基时,以苯为母体。 当苯环上连有其它原子或者原子团的时候, 也可以将苯环作为取代基而命名。例如,苯 乙烯、苯乙炔、苯磺酸等等。
高中化学 甲烷燃烧的化学方程式
甲烷燃烧的化学方程式一、甲烷的内容1.甲烷的存在与用途(1)甲烷的存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
我国的天然气主要分布在中西部地区及海底。
(2)甲烷的主要用途以甲烷为主要成分的天然气和沼气都是理想的清洁能源。
甲烷还可用作化工原料。
现象:甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰,,火焰上方的烧杯中有水珠出现,同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
点燃纯净的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯,很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结。
倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。
说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳。
把甲烷气体收集在高玻璃筒内,直立在桌上,移去玻璃片,迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内,烛火立即熄灭,但瓶口有甲烷在燃烧,发出淡蓝色的火焰。
这说明甲烷可以在空气里安静地燃烧,但不助燃。
用大试管以排水法先从氧气贮气瓶里输入氧气 2/3 体积,然后再通入1/3 体积的甲烷。
用橡皮塞塞好,取出水面。
将试管颠倒数次,使气体充分混和。
用布把试管外面包好,使试管口稍微下倾,拔去塞子,迅速用燃着的小木条在试管口引火,即有尖锐的爆鸣声发生。
这个实验虽然简单,但也容易失败。
把玻璃导管口放出的甲烷点燃,把它放入贮满氯气的瓶中,甲烷将继续燃烧,发出红黄色的火焰,同时看到有黑烟和白雾。
黑烟是炭黑,白雾是氯化氢气体和水蒸气形成的盐酸雾滴。
归纳总结:甲烷分子空间构型为正四面体形,碳原子位于中心,4个氢原子位于顶点,4个C—H键的思维启迪一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时:①如果这4个原子相同,则分别在四面体的顶点上,构成正四面体。
②如果这4个原子不相同,则分别在四面体的顶点上,但不是正四面体。
③无论这4个原子是否相同,都不可能在同一平面上,并且最多有3个原子共面。
二、甲烷的性质1.甲烷的物理性质甲烷是无色无味、极难溶于水、密度比空气小的气体。
2.甲烷的化学性质(1)具有稳定性通常情况下,甲烷性质比较稳定,与强酸、强碱不反应,与高锰酸钾溶液等强氧化剂也不反应。
初中化学常见的气体
初中化学常见的气体初中化学中常见的气体包括氧气(O2)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、二氧化硫(SO2)、臭氧(O3)、甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)。
一、氧气(O2)1. 物理性质:通常情况下,是无色无味的气体,密度略大于空气,不易溶于水。
2. 化学性质:供给呼吸和支持燃烧。
(1)C+O2 == CO2 (发出白光,放出热量)(2)S+O2 == SO2 (空气中—淡蓝色火焰;氧气中—紫蓝色火焰)(3)4P+5O2 == 2P2O5 (产生白烟,生成白色固体P2O5)(4)3Fe+2O2 == Fe3O4 (剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体)(5)蜡烛在氧气中燃烧,发出白光,放出热量。
(注:O2具有助燃性,但不具有可燃性,不能燃烧。
)3. 用途(1)供呼吸(2)炼钢(3)气焊二、氢气(H2)1. 物理性质:通常情况下,是无色无味的气体,是自然界中密度最小的气体,难溶于水。
2. 化学性质:可燃性和还原性。
(1)可燃性2H2+O2 === 2H2OH2+Cl2 === 2HCl(2)还原性:H2+CuO === Cu+H2O3H2+WO3 === W+3H2O3H2+Fe2O3 === 2Fe+3H2O3. 用途(1)填充气球、飞艇(密度比空气小)(2)合成氨、制盐酸(3)焊接或切割金属(可燃性)(4)冶炼金属(还原性)(5)用作火箭或导弹的高能燃料三、一氧化碳(CO)1. 物理性质:通常情况下,是无色无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。
2. 化学性质:可燃性((火焰呈蓝色,放出大量的热,可作气体燃料))和毒性。
3. 用途(1)作燃料(2)冶炼金属①可燃性:CO+O2 == 2CO2②还原性:CO+CuO === Cu+CO23CO+WO3 === W+3CO23CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2注意:CO跟血液中血红蛋白结合,破坏血液输氧的能力。
高一化学下册甲烷氧化反应必修二知识点
高一化学下册甲烷氧化反应必修二知识点概念:甲烷氧化反应最基本的就是燃烧:甲烷完全燃烧:CH4+2O2=CO2+2H2O甲烷不完全燃烧:2CH4+3O2=2CO+4H2O甲烷的含氢量在所有烃中是的,达到了25%,因此相同质量的气态烃完全燃烧,甲烷的耗氧量。
点燃纯净的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯,很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结。
倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。
说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳。
把甲烷气体收集在高玻璃筒内,直立在桌上,移去玻璃片,迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内,烛火立即熄灭,但瓶口有甲烷在燃烧,发出淡蓝色的火焰。
这说明甲烷可以在空气里安静地燃烧,但不助燃。
用大试管以排水法先从氧气贮气瓶里输入氧气2/3体积,然后再通入1/3体积的甲烷。
用橡皮塞塞好,取出水面。
将试管颠倒数次,使气体充分混和。
用布把试管外面包好,使试管口稍微下倾,拔去塞子,迅速用燃着的小木条在试管口引火,即有尖锐的爆鸣声发生。
这个实验虽然简单,但也容易失败。
把玻璃导管口放出的甲烷点燃,把它放入贮满氯气的瓶中,甲烷将继续燃烧,发出红*的火焰,同时看到有黑烟和白雾。
黑烟是炭黑,白雾是氯化氢气体和水蒸气形成的盐酸雾滴。
练习题:1.下面列举了一些化合物的组成或性质,以此能够说明该化合物肯定属于有机物的是( )。
A.仅由碳、氢两种元素组成B.仅由碳、氢、氧三种元素组成C.在氧气中能燃烧,且只生成二氧化碳D.熔点低且不溶于水答案:A2.从19世纪20年代开始,人们用从非生物体内取得的物质合成了许多有机物。
下列属于最早合成的这一类物质是( )。
A.酒精B.尿素C.淀粉D.蛋白质答案:B3.以下关于甲烷的说法中,错误的是( )。
A.甲烷是一种非极性分子B.甲烷分子具有正四面体形结构C.甲烷分子中的四个C—H键是完全等价的键D.甲烷分子中具有非极性键答案:D4.下列甲烷的氯代物中,常温下是气体的是( )。
A.CH3C1B.CH2C12C.CHCl3l4答案:A5.在光照条件下,将等物质的量的甲烷和氯气充分反应,所得产物中物质的量最多的是( )。
甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色物理性质化学性质氧化反应
高锰酸钾溶 液
通常情况下,甲烷稳 定,如与强酸、强碱和
强氧化剂等一般不发生 化学反应。
2、甲烷的取代反应
现象:量筒内黄绿色气体褪去,瓶壁上有油状液体, 水面上升。
2、甲烷与氯气的反应——取代反应
说明: 光照条件下,甲烷与氯气发生了反应
反应机理:
H
H
光
H C H + Cl Cl
H C Cl + H Cl
H
H
2、甲烷的取代反应
有机物分子里的某种原子或原子团被其他原 子或原子团所代替的反应,叫取代反应.
一氯甲烷的形成
H
光
+ Cl—Cl
H
C
Cl + H
Cl
H (一氯甲烷)
光
CH4 + Cl2
CH3Cl + HCl
一氯甲烷:无色气体
二氯甲烷的形成
H
H
Cl C H + Cl—Cl 光 Cl C Cl + H Cl
④甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、 氢气的混合物,用它们可以合成甲醇。
练习:
1、下列分子中呈正四面体结构的是[ ]
A.甲烷 B.二氯甲烷
C.三氯甲烷 D.四氯化碳
2、物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体,光照后
生成物质的量最多的是 [ ]
A. 一氯甲烷
B.二氯甲烷
C.三氯甲
烷
D.四氯化碳
E.氯化氢
一种单质和一种化合物
另一种化合物和另一种单质
不一定发生电子转移,因此 不一定是氧化还原反应
一定发生电子的转移
很多反应是可逆反应,副 一般是不可逆反应,用
反应较多,用“→” 连 “==”连接
甲烷烷烃 (1)
CO2+2H2O
因其含碳量低,其火焰为淡蓝色火焰
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。
CH 4 2O2 CO 2 2H 2O
点燃
烃燃烧的通式:
y y CxHy (x )O2 xCO 2 H 2O 4 2
点燃
3、取代反应(特征反应)
3. 有机反应特点 (1)反应速度较慢,通常需要加催化剂和加热
(2)副反应多产物复杂
四、有机物和无机物的主要区别 性质和反应 有机物 无机物 难溶于水,易溶 溶解性
于有机溶剂。
耐热性
可燃性 电离性 化学反应
熔点低,受热容 易分解 易燃烧 不易导电,
反应复杂,一般 比较慢,常常伴 有副反应发生。
3. 有机化合物的基本结构 1、有机分子中的化学键 —— 共价键 2、碳是四价的 3、 碳与碳之间可以成键,形成复杂化合物
有水时发生副反应: CH3CO ONa+ NaOOC CH3 → Na2CO3 + CH3COCH3 实验关键:无水
▲
丙酮
2、反应装置: 固-固加热制气装置。
思考:(1)与甲烷制备装置相同的 气体还有几种?
O2、NH3、CH4
(2)模拟制甲烷的反应,如将 碱石灰共热与CH3CH2COONa 可以得到什么物质?
十七烷 CH3(CH2)15CH3
规律:CnH2n+2(n≥1)状态:气液固;熔沸点依次升高,
相对密度依次增大且小于1,均不溶于水。
同系物:
结构相似,在分子组成上相差一个 或若干个CH2原子团的有机物互为 同系物
2、化学性质(与CH4相似)
(1)氧化反应
3n 1 CnH 2 n 2 O 2 点燃 nCO 2 (n 1) H 2O 2
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
第三节 烃.烷烃的化学性质ppt
烃
第二课时 烷烃的化学性质
知识回顾:
1、甲烷的结构
成键方式、空间构型、分子式、电子式、 结构式、结构简式等。
2、甲烷的化学性质
(1)氧化反应: (2)取代反应: (3)甲烷的高温热分解
常见烷烃的球棍模型
甲 烷
乙 烷
丁 烷
丙 烷
异 丁 烷
思考:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷在结构上有什么共同点?
二、烷烃
1、烷烃的结构特点
(1)饱和链烃: C—C可旋转、链状、锯齿形。
(2)以C为中心ห้องสมุดไป่ตู้四面体构型。
(3)分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键。 (4)通式:CnH2n+2 注意:该通式只表示烷烃; 由通式可算出烷烃的含碳量、含氢量; 烷烃共价键总数:3n+1。
2、烷烃的化学性质
(1)稳定性 常温下不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂和还原 剂都不发生反应。不能使溴水、溴的四氯化碳溶液和 高锰酸钾溶液褪色。 (2)取代反应
在光照条件下,烷烃与卤素单质发生取代反应。
甲烷跟氯气反应化学方程式:
CH
4
Cl
2
CH 3 Cl HCl
光
光
一氯甲烷(g),一氯代物
CH 3 Cl Cl 2 CH 2 Cl 2 HCl
二氯甲烷(l),二氯代物
CH 2 Cl 2 Cl 2 CHCl Cl 2 CCl
(4)热分解反应
高温、无氧条件下,烷烃发生分解反应。一般甲烷 高温分解,长链烷烃高温裂化、裂解。
CH4 C4H10 C4H10
高温 △
C+2H2 C2H4+C2H6 CH4+C3H6
甲烷和氧气反应
甲烷和氧气反应甲烷和氧气反应目录1. 引言2. 甲烷和氧气的化学性质与结构3. 甲烷和氧气的反应机制4. 甲烷和氧气反应的应用5. 结论1. 引言甲烷和氧气是我们生活中常见的化学物质。
它们在自然界中广泛存在,也被广泛应用于工业和能源领域。
本文将探讨甲烷和氧气的反应机制及其应用。
2. 甲烷和氧气的化学性质与结构甲烷的化学式为CH4,是一种无色、无味的气体。
它是碳的最简单的有机化合物,也是天然气的主要成分之一。
氧气的化学式为O2,是一种无色、无味的气体。
它是空气中的重要成分,占据约20%的体积。
甲烷分子由一个碳原子与四个氢原子组成,呈四面体结构。
氧气分子由两个氧原子组成,呈线性结构。
甲烷和氧气的分子结构决定了它们的化学性质和反应机制。
3. 甲烷和氧气的反应机制甲烷和氧气之间的反应是一种燃烧反应,也称为甲烷氧化反应。
该反应的化学方程式为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O在该反应中,甲烷和氧气首先发生活化作用,生成一种称为反应中间体的物质。
这种反应物生成的反应中间体会不断地与其它反应物再次发生反应,最终生成产物二氧化碳和水。
甲烷氧化反应是一个放热反应,释放大量的能量。
这也是为什么甲烷作为燃料被广泛使用的原因之一。
反应中产生的二氧化碳和水是相对无害的产物,不会产生污染。
4. 甲烷和氧气反应的应用甲烷和氧气反应的应用十分广泛。
以下是一些常见的应用:4.1 能源和燃料甲烷是一种重要的能源和燃料。
它广泛应用于家庭供暖、炉灶燃烧和发电厂等领域。
通过甲烷和氧气的燃烧反应,可以产生大量的热能,用于提供能源。
4.2 化工工业甲烷和氧气反应也被应用于化工工业。
例如,在制造甲醇和甲醛等有机化合物的过程中,甲烷和氧气反应被用作重要的合成反应。
这些有机化合物又可作为化工原料用于制造其他化学品。
4.3 环境控制甲烷是一种温室气体,对于地球的温室效应和气候变化具有重要影响。
通过甲烷和氧气的反应,将甲烷氧化为二氧化碳和水可以减少大气中甲烷的浓度,从而减缓温室效应。
甲烷的特征反应
甲烷的特征反应甲烷是一种常见的天然气体,它具有哪些特征反应呢?下面将从不同方面进行分析。
一、燃烧反应甲烷是一种高度反应性的烃类化合物,可以与氧气发生燃烧反应。
在空气中,甲烷燃烧产生二氧化碳和水,化学反应式为:CH4 + 2O2 →CO2 + 2H2O燃烧反应是甲烷最常见的反应,也是甲烷能源利用的主要方式。
二、氧化反应除了燃烧反应外,甲烷还可以通过氧化反应产生一系列有用的产物。
例如,通过加氧化剂(如过氧化氢、高锰酸钾等)作用于甲烷,可以得到甲醛和甲酸等产物。
该反应式如下:CH4 + H2O2 →HCHO + H2OCH4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 →CO2 + MnSO4 + K2SO4 + 2H2O氧化反应通常需要较高的温度和压力,是一种比较难控制的反应。
三、卤化反应甲烷还可以通过与卤素(如氯、溴)反应来产生相应的卤化物(如氯甲烷、溴甲烷)。
该反应式如下:CH4 + Cl2 →CH3Cl + HClCH4 + Br2 →CH3Br + HBr卤化反应通常需要较低的温度和压力,可以在室温下进行。
卤化甲烷是一种重要的有机反应,被广泛应用于医药、农药等领域。
四、脱氢反应甲烷还可以通过脱氢反应来产生丙烯、丁烯等烯烃化合物。
该反应式如下:CH4 →C2H2 + 2H2CH4 →C3H4 + 3H2脱氢反应通常需要高温高压,并且产物选择性较低。
该反应也是一种重要的有机化学反应,被广泛应用于石油化工、化学制品等领域。
总之,甲烷具有多种特征反应,包括燃烧反应、氧化反应、卤化反应、脱氢反应等。
这些反应形式多样,应用广泛,是研究甲烷化学性质的重要手段。
甲烷
3、甲烷的受热分解
在隔绝空气并加热至1000℃的高 温下,甲烷分解 高温 CH4 C + 2H2
合成氨、汽油的原料 橡胶工业的原料
可以用于制造颜料、油墨、油漆等
五.甲烷的用途:
1.做燃料 ; 2.制取氯仿、四氯化碳、氢气和炭黑; 3.作其他有机化工原料。
六、前景
a.国内外推广代用燃料(主要成分是 CH4 ) 的情况美国、日本、欧洲是当今世界3个代用 燃料开发、研究、使用的主体,而且都制订了 相应的法规政策,以确保代用燃料的推广使用 b.我国天然气资源十分丰富,NG(天然气)及LPG (液化石油气)汽车已进入实施阶,现有5000辆 NG汽车;1988年,中国石油天然气总公司进行 CNG汽车试运行,至今运行情况良好;上海、广 州、深圳、哈尔滨、成都、西安等地代用燃料车 等都已驶上街头。
c.专家们认为,21世纪沼气在农村之所以能够
成为主要能源之一,是因为它具有不可比拟的 特点,特别是在我国的广大农村,这些特点就 更为显著了。 我国地广人多,生物能资源丰 富。研究表明,在21世纪无论在农村还是城镇, 都可以根据本地的实际情况,就地利用粪便、 桔杆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。
2.以下关于甲烷的说法中错误的是 A.甲烷分子是由极性键构成的分子 B.甲烷分子具有正四面体结构
( D )
C.甲烷分子中四个 C—H 键是完全等价的键 D.甲烷分子中具有非极性键
解析 甲烷分子的正四面体结构中, 四个键的长度、 角度相等, 四个氢原子的位置一样, 分子中的 C—H 键为极性键。
3.下列物质在一定条件下可与 CH4 发生取代反应的是 ( C ) A.氧气 C.氯气 B.溴水 D.酸性 KMnO4 溶液
解析 反应。
甲烷燃烧的化学方程式及性质
甲烷燃烧的化学方程式及性质
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甲烷燃烧的化学方程式
完全燃烧:CH4+2O2=CO2+2H2O
不完全燃烧:2CH4+3O2=2CO+4H2O
甲烷的性质
1.甲烷的物理性质
甲烷是无色无味、极难溶于水、密度比空气小的气体。
2.甲烷的化学性质
(1)具有稳定性
通常情况下,甲烷性质比较稳定,与强酸、强碱不反应,与高锰酸钾溶液等强氧化剂也不反应。
(2)氧化反应——可燃性
将甲烷在空气中点燃,观察燃烧现象并检验燃烧产物。
甲烷的存在与用途
(1)甲烷的存在
甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
我国的天然气主要分布在中西部地区及海底。
(2)甲烷的主要用途
以甲烷为主要成分的天然气和沼气都是理想的清洁能源。
甲烷还可用作化工原料。
归纳总结:
甲烷分子空间构型为正四面体形,碳原子位于中心,4个氢原子位于顶点,4个C—H键的。
甲烷 化合价
甲烷化合价甲烷是一种由碳和氢组成的有机化合物,化学式为CH4,是最简单的烷烃。
甲烷在自然界中广泛存在,是天然气的主要成分之一。
甲烷具有许多重要的应用,例如作为能源、工业原料和化学品等。
一、甲烷的化学性质1. 化合价化合价是指原子在分子中所具有的化学结合能力。
甲烷中碳原子的化合价为4,氢原子的化合价为1。
2. 燃烧性质甲烷可以与氧气发生剧烈反应,产生二氧化碳和水。
这个过程称为完全燃烧反应:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O完全燃烧反应产生大量的能量,因此甲烷被广泛用作能源。
3. 氧化性质在适当条件下,甲烷可以被氯或溴气氧化生成卤代甲烷。
例如:CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl这个过程称为卤代反应。
4. 氢解性质在高温条件下,甲烷可以发生氢解反应,生成氢气和碳。
例如:CH4 → C + 2H2这个过程可以用于生产纯净的氢气。
二、甲烷的物理性质1. 熔点和沸点甲烷的熔点为-182.5℃,沸点为-161.5℃。
由于甲烷分子中只有一个碳原子,分子量较小,因此它的熔点和沸点都比较低。
2. 密度甲烷的密度为0.717 g/L,在标准状态下(温度为0℃,压力为1 atm)时,它比空气轻。
3. 溶解性甲烷在水中几乎不溶解,在非极性溶剂如乙醚、丙酮等中易溶解。
三、甲烷的应用1. 能源由于甲烷具有高能量密度和清洁环保等优点,因此被广泛用作能源。
它可以作为天然气直接供应给家庭、工业和发电厂等使用;也可以通过液化或压缩后作为车用燃料使用。
2. 工业原料甲烷可以用于生产许多工业原料,例如合成氨、甲醇、乙烯等。
这些化合物在化工、塑料、橡胶等行业中都有广泛的应用。
3. 化学品甲烷还可以用于生产一些特殊的化学品,例如氟利昂、氯仿等。
这些化合物在医药、农药和半导体行业中都有重要的应用。
四、结语甲烷是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用价值。
它的化学性质和物理性质决定了它在不同领域中的应用方式和方法。
随着能源和环保问题日益凸显,甲烷作为一种清洁能源将会越来越受到重视和关注。
有机化合物知识点总结
有机化合物烃:只有碳氢两种元素组成的有机化合物。
有机物:碳氢化合物及其衍生物。
一、烷烃1. 最简单的有机化合物——甲烷(1) 物性:无色无味的气体,ρ=0.717g·L -1(标况下),极难溶于水。
(2) 化性:一般情况下,甲烷比较稳定,不与酸性KMnO 4等强氧化剂反应,也不与强酸、强碱反应。
但特定条件下,甲烷也会发生某些反应。
①氧化反应:火焰呈淡蓝色CH 4(g)+2O 2CO 2(g)+2H 2O(l) 氧化反应:加氧失氢的有机反应。
还原反应:加氢失氧的有机反应。
② 取代反应定义:。
CH 4+Cl 3Cl (气体)+HCl CH 32Cl 2(液体)+HClCH 2Cl 2 CHCl 3(液体,又名氯仿)+HCl CHCl 3CCl 4(液体,又名四氯化碳)+HCl此反应在光照条件下发生(也可以在一定温度下发生),现象为试管内气体颜色逐渐变浅,试管壁出现油状液滴,试管中有少量白雾,试管内有一段水柱形成。
注:a .书写有机反应方程式时,要用“→”而不用“===”;b .CH 4与其他卤素单质在光照条件下也能发生取代反应,但必须是纯卤素单质;c .有机物与卤素单质发生取代反应是一种连锁反应,即第一步反应一旦开始,后续反应立即进行。
其中生成HCl 的物质的量最多;d .1 mol 某有机物发生取代反应时,每取代一个H 原子,就消耗1 mol Cl 2,所以1 mol 某有机物发生取代反应完全反应时,有多少摩尔H 原子,就要消耗多少摩尔Cl 2 ;e .CH 4是正四面体结构,所以能证明此结论证正确的证据是CH 2Cl 2没有同分异构体。
或者说甲烷分子的取代物中有两组相同的原子就没有同分异构体。
2. 烷烃⑴ 定义:烃分子中碳原子之间均以碳碳单键结合,剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子都连有四根单键。
⑵ 结构式(碳氢之间的单键不可略去): 分子式(书写成C x H y 的形式): C 2H 6H —C —C —HH H H H结构简式(碳氢之间的单键可略去):CH 3CH 3,正丁烷可书写为CH 3(CH 2)2CH 3 电子式(根据结构式来书写,每根单键代表一对共用电子对): ⑶ 烷烃的相关性质① 分子通式:C n H 2n+2 ( n≥1 ),符合此通式的烃一定是烷烃。
甲烷的氧化反应方程式
甲烷的氧化反应方程式甲烷是一种无色、无味、易燃的气体,化学式为CH4。
它是天然气的主要成分之一,也是一种重要的工业原料。
甲烷的氧化反应是指甲烷与氧气发生化学反应,产生二氧化碳和水的过程。
这个反应方程式可以用化学式表示为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O这个反应方程式可以进一步解释为,一个甲烷分子与两个氧气分子反应,产生一个二氧化碳分子和两个水分子。
这个反应是一个放热反应,也就是说,反应过程中释放出了能量。
这个反应的反应热为-890.4kJ/mol,表示在反应过程中每摩尔甲烷消耗的热量。
甲烷的氧化反应是一种重要的燃烧反应。
在自然界中,甲烷可以通过地下油气田、沼泽等地方释放出来。
在工业生产中,甲烷可以通过煤矿瓦斯、天然气等途径获取。
甲烷的氧化反应可以用于燃料燃烧、发电、加热等方面。
在燃料燃烧过程中,甲烷的氧化反应可以产生大量的热能,用于加热锅炉、发电等。
在发电中,甲烷的氧化反应可以通过燃气轮机、燃气发电机等设备转化为电能。
在加热方面,甲烷的氧化反应可以用于加热炉子、烤箱等。
除了在工业生产中,甲烷的氧化反应还有其他的应用。
例如,在生物学中,甲烷的氧化反应可以用于微生物代谢过程中。
在大气化学中,甲烷的氧化反应可以用于解释大气中的二氧化碳和水的来源。
在环境保护方面,甲烷的氧化反应可以用于减少温室气体的排放,从而减缓气候变化的影响。
总之,甲烷的氧化反应是一种重要的化学反应,具有广泛的应用价值。
通过了解这个反应方程式的主要内容,我们可以更好地理解甲烷的性质和应用。
甲烷的制备及性质实验
《甲烷的制备和性质》教案一、实验目的1.掌握甲烷的原理及其操作技术实验室制法2.了解甲烷的物理和化学性质3.通过对比的实验方法来加深对甲烷性质的理解。
二、实验原理 1、甲烷的制备实验室中,甲烷可由无水乙酸钠,氢氧化钠和氧化铁共热来制取,药品比例为CH 3COONa:NaOH:Fe 2O 3=3:2:2。
反应式如下:CH 3COONa+NaOH → CH 4+NaCO 3由于反应温度较高,在生成甲烷的同时,还会产生少量乙烯、丙酮等副产物。
其中乙烯对甲烷的性质鉴定有干扰,可通过浓硫酸将其吸收除去。
2、烷烃的性质甲烷和其他烷烃的化学性质都很稳定。
在一般条件下,与强酸、强碱、溴水和高锰酸钾等都不反应。
氧化反应:CH 4 + 2O 2→ CO 2↑ + 2H 2O取代反应:卤代反应生成卤代烷烃。
三、实验试剂和仪器试剂:无水醋酸钠、氢氧化钠、三氧化二铁、澄清石灰水。
点仪器:铁架台、大试管、带导管的塞子、集气瓶、毛玻璃片、酒精灯、托盘天平、研钵、水槽、药匙、火柴四、实验操作㈠甲烷的制备称3g无水乙酸钠在研钵中研细,继续称取2g氢氧化钠在研钵中研细,最后称取2g氧化铁在研钵中研细,最后将三样药品在研钵中混合均匀,拿纸槽小心地将药品加入到干燥的试管中。
装配好仪器后,试管口应稍微向下倾斜,防止副产品丙酮的冷凝液倒回试管底,引起试管爆裂。
准备好性质实验所用的试剂后,开始用小火微热试管全部,然后用较大火焰加热混合物。
加热时应将火焰从试管前部逐渐向后移动,先验纯,然后收集甲烷气体。
关键操作:(1)装药品之前一定要先进行气密性检查,并且保证是干燥的试管;(2)药品尽量混合均匀,使反应充分进行;(3)酒精灯加热时要先预热,然后从前往后缓慢移动,保证充分反应的同时,防止药品因气流作用冲出堵住试管口。
【实验现象】:药品缓慢融化,试管壁上有水珠产生。
(二)甲烷的性质?燃烧:先验纯甲烷气体,然后点燃导气管口流出的气体,观察火焰的颜色。
甲烷在不同环境中的电极反应
甲烷在不同环境中的电极反应
甲烷是一种简单的碳氢化合物,其在不同环境中可能会发生不
同的电极反应。
以下是甲烷在不同环境中可能发生的电极反应的一
些例子:
1. 在酸性溶液中,甲烷可以发生氧化反应,产生二氧化碳和水: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O.
2. 在碱性溶液中,甲烷也可以发生氧化反应,产生碳酸盐和水: CH4 + 4OH-> HCO3+ 3H2O + 6e-。
3. 在高温高压条件下,甲烷可以发生直接甲醇合成反应,生成
甲醇:
CH4 + H2O -> CH3OH.
4. 在阳极条件下,甲烷可以发生氧化反应,生成甲基自由基:
CH4 -> CH3 + H+ + e-。
5. 在阴极条件下,甲烷可以发生还原反应,生成甲基自由基: CH3 + e-> CH4。
这些只是甲烷在不同环境中可能发生的一些电极反应的例子,实际情况可能更加复杂,取决于具体的实验条件和反应物的浓度等因素。
希望这些例子能够帮助你更好地理解甲烷在不同环境中的电极反应。
烷烃
一、甲烷1、存在:。
2、物理性质: 甲烷是色、味、溶于水的气体,密度比空气密度。
用或收集甲烷。
3、分子结构:分子式:,电子式:,结构式:,结构简式:。
空间构型:,碳氢键,键角,最多个原子共平面4、化学性质在通常情况下,甲烷稳定,与不反应,与也不反应。
(1)氧化反应纯净的甲烷在空气中燃烧,火焰呈。
反应的化学方程式:。
注:甲烷不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(2)取代反应定义:。
特点:。
(3)甲烷受热分解:CH4高温 C + 2H2注;烷的取代反应是“连锁”式的反应,生成几种氯代物的混合物。
其中,是气体,其余的为液体,均不溶于水,三氯甲烷又叫“氯仿”四氯甲烷又叫,是一种有机溶剂。
KMnO4 (H+) 通入CH4(不褪色)Br2水(橙色)通入CH4(不褪色)二、烷烃1.定义:烃分子中的碳原子之间只以单键结合,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合,使每个碳原子的化合价都已充分利用,都达到“饱和”。
这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。
2.组成通式:C n H2n+2。
3.结构特点①碳碳单键(C—C)②呈链状(直链或带支链)③“饱和”:碳原子剩余的价键全部与氢原子结合,每个碳原子都形成 4 个单键。
烷烃甲烷乙烷丙烷丁烷异丁烷分子式CH4C2H6C3H8C4H10C4H10结构式结构简式球棍模型:5、烷烃的化学性质:与甲烷相似,通常状况下很稳定,跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应,都能在空气里燃烧,在光照下与氯气发生取代反应。
6、烷烃的命名:※烃基:烃分子失去一个或几个氢原子以后剩余的部分。
甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3)①习惯命名法:按碳原子总数读做“某”烷十个碳以内的:读“天干”名(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)十个碳以上的:按碳原子总数读做“某”烷。
同分异构体:读做“正”、“异”、“新”。
例如:C5H12(戊烷)C8H18(辛烷)C17H36(十七烷)②系统命名法:选主链称某烷:选最长的碳链为主链,按主链上的碳原子数读“某”烷。
高一化学必修二知识点解析:甲烷氧化反应
【导语】进⼊到⾼⼀阶段,⼤家的学习压⼒都是呈直线上升的,因此平时的积累也显得尤为重要,⾼⼀频道为⼤家整理了《⾼⼀化学必修⼆知识点解析:甲烷氧化反应》希望⼤家能谨记呦!! 概念: 甲烷氧化反应最基本的就是燃烧: 甲烷完全燃烧:CH4+2O2=CO2+2H2O 甲烷不完全燃烧:2CH4+3O2=2CO+4H2O 甲烷的含氢量在所有烃中是的,达到了25%,因此相同质量的⽓态烃完全燃烧,甲烷的耗氧量。
点燃纯净的甲烷,在⽕焰的上⽅罩⼀个⼲燥的烧杯,很快就可以看到有⽔蒸⽓在烧杯壁上凝结。
倒转烧杯,加⼊少量澄清⽯灰⽔,振荡,⽯灰⽔变浑浊。
说明甲烷燃烧⽣成⽔和⼆氧化碳。
把甲烷⽓体收集在⾼玻璃筒内,直⽴在桌上,移去玻璃⽚,迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸⼊筒内,烛⽕⽴即熄灭,但瓶⼝有甲烷在燃烧,发出淡蓝⾊的⽕焰。
这说明甲烷可以在空⽓⾥安静地燃烧,但不助燃。
⽤⼤试管以排⽔法先从氧⽓贮⽓瓶⾥输⼊氧⽓2/3体积,然后再通⼊1/3体积的甲烷。
⽤橡⽪塞塞好,取出⽔⾯。
将试管颠倒数次,使⽓体充分混和。
⽤布把试管外⾯包好,使试管⼝稍微下倾,拔去塞⼦,迅速⽤燃着的⼩⽊条在试管⼝引⽕,即有尖锐的爆鸣声发⽣。
这个实验虽然简单,但也容易失败。
把玻璃导管⼝放出的甲烷点燃,把它放⼊贮满氯⽓的瓶中,甲烷将继续燃烧,发出红黄⾊的⽕焰,同时看到有⿊烟和⽩雾。
⿊烟是炭⿊,⽩雾是氯化氢⽓体和⽔蒸⽓形成的盐酸雾滴。
练习题: 1.下⾯列举了⼀些化合物的组成或性质,以此能够说明该化合物肯定属于有机物的是()。
A.仅由碳、氢两种元素组成 B.仅由碳、氢、氧三种元素组成 C.在氧⽓中能燃烧,且只⽣成⼆氧化碳 D.熔点低且不溶于⽔ 答案:A 2.从19世纪20年代开始,⼈们⽤从⾮⽣物体内取得的物质合成了许多有机物。
下列属于最早合成的这⼀类物质是()。
A.酒精 B.尿素 C.淀粉 D.蛋⽩质 答案:B 3.以下关于甲烷的说法中,错误的是()。
A.甲烷是⼀种⾮极性分⼦ B.甲烷分⼦具有正四⾯体形结构 C.甲烷分⼦中的四个C—H键是完全等价的键 D.甲烷分⼦中具有⾮极性键 答案:D 4.下列甲烷的氯代物中,常温下是⽓体的是()。