知识讲解_甲烷、烷烃
烷烃有关知识点
烷烃是有机化合物中最简单的一类，由碳和氢组成。
它们是碳氢化合物的一种，也称为脂肪烃。
烷烃分子由碳原子构成的链状结构，每个碳原子上连接着最大可能数目的氢原子。
烷烃具有多种形式，包括甲烷、乙烷、丙烷等等。
这些不同的烷烃可以通过改变碳原子链的长度和结构而得到。
下面我们将逐步介绍一些烷烃的知识点。
首先，让我们从最简单的烷烃开始，甲烷。
甲烷是最简单的烷烃，由一个碳原子和四个氢原子组成。
它的化学式为CH4。
甲烷是一种无色、无臭的气体，在自然界中广泛存在，例如天然气中。
接下来，我们来看一下乙烷。
乙烷由两个碳原子和六个氢原子组成，化学式为C2H6。
乙烷通常是无色、无臭的气体，也可作为液体存在。
它常用作燃料和溶剂。
丙烷是由三个碳原子和八个氢原子组成的烷烃，化学式为C3H8。
丙烷是一种无色、无臭的气体，也可作为液体存在。
它广泛用作液化石油气（LPG）的主要成分。
以上是一些简单的烷烃的例子，它们的结构和性质都有一定的相似之处。
烷烃的命名方法通常是根据碳原子链的长度和结构来进行的。
例如，烷烃的名称以“-ane”结尾，并附带一个前缀来表示碳原子链的长度。
例如，甲烷是最简单的烷烃，乙烷中有两个碳原子，丙烷中有三个碳原子，以此类推。
烷烃在化学反应中有一些典型的特点。
由于烷烃分子中只含有碳和氢原子，它们通常是不活跃的化合物，不易发生化学反应。
然而，烷烃可以在适当的条件下通过燃烧反应与氧气反应生成二氧化碳和水，释放出大量的能量。
另外，烷烃还可以通过烷烃裂解反应进行转化。
烷烃裂解是一种将长链烷烃分解为短链烷烃的反应。
这种反应可以通过加热长链烷烃来实现，产生较低碳数的烷烃和烯烃。
这个过程在石油和天然气加工中常被使用，可以得到更多有用的烃类化合物。
总结一下，烷烃是有机化合物中最简单的一类，由碳和氢原子组成。
它们具有不同的结构和性质，根据碳原子链的长度和结构进行命名。
烷烃通常是不活跃的化合物，但可以通过燃烧和裂解反应进行转化。
烷烃在能源和化工领域有着广泛的应用。
《甲烷烷烃》课件
contents
目录
• 甲烷的介绍 • 烷烃的介绍 • 甲烷和烷烃的关系 • 甲烷和烷烃的制备方法 • 甲烷和烷烃的用途
01
甲烷的介绍
甲烷的基本信息
甲烷的分子式：CH4 甲烷的相对分子质量：16.042
甲烷的结构：正四面体结构，碳原子位于中心，四个氢原子位于顶点
甲烷的物理性质
04
甲烷和烷烃的制备方法
甲烷的制备方法
实验室制备
通过加热醋酸钠和氢氧化钠的混 合物，再经冷却和液化，可以得
到甲烷。
天ห้องสมุดไป่ตู้气提取
天然气中包含甲烷，可以通过分离 和提纯的方法从天然气中提取甲烷 。
生物质发酵
生物质在无氧条件下发酵可以产生 甲烷，这种方法常用于沼气的生产 。
烷烃的制备方法
石油分馏
石油分馏可以得到多种烷烃，包 括正烷烃、异烷烃等。
工业用途
烷烃可用于制造清洗剂、溶剂 、涂料等工业产品。
THANKS
感谢观看
气味
烷烃一般无味。
溶解性
烷烃难溶于水，易溶于有机溶剂。
烷烃的化学性质
燃烧反应
烷烃在空气中燃烧生成二 氧化碳和水，同时放出大 量热能。
卤代反应
烷烃在光照条件下可与卤 素发生取代反应，生成卤 代烷。
氧化反应
烷烃可被氧化剂氧化，生 成酮、醛、羧酸等化合物 。
03
甲烷和烷烃的关系
结构上的关系
甲烷是烷烃的代表
甲烷是最简单的烷烃，其分子式为 CH4，具有一个碳原子和四个氢原子 。
烷烃的通式
烷烃的同分异构现象
随着碳原子数的增加，烷烃会出现同 分异构现象，即具有相同分子式但结 构不同的化合物。
高一化学甲烷的性质知识点
高一化学甲烷的性质知识点甲烷是一种最简单的烷烃，由一个碳原子和四个氢原子组成。
它的化学式为CH4，属于无色无味的气体。
甲烷在石油和天然气中广泛存在，并且是典型的天然气成分。
它还可以由有机物的分解产生，比如在沼气中就含有甲烷。
甲烷在常温下是一种气体，沸点为-161°C，冰点为-182°C。
由于分子间的相对较弱的分子间力，甲烷具有较低的沸点和冰点。
此外，甲烷的密度约为0.717 g/L，在空气中的浓度较小。
甲烷是一种非极性分子，由于碳原子上的四个氢原子排列在立体空间上对称，使得甲烷没有极性。
这也意味着甲烷在溶解性、导电性和溶液性质上与极性分子有所不同。
甲烷在水中的溶解度很低，同时也不良导电。
甲烷是一种很稳定的化合物，不易燃烧。
它只在高温、高压下或与氧气等极端条件下才能发生燃烧反应。
甲烷在氧气中燃烧反应如下：CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O。
该反应是一个放热反应，释放出大量的能量。
这也是甲烷被广泛作为燃料的原因之一。
除了作为燃料之外，甲烷在化学工业和生物学中也扮演着重要角色。
在化学工业中，甲烷可以通过各种反应合成其他有机化合物，比如醇类和醚类。
在生物学中，甲烷是一种重要的温室气体，它对地球大气层的持续变暖起到了重要作用。
甲烷的来源主要包括天然气开采、动物消化过程和有机废物的分解等。
此外，甲烷还具有一些有趣的性质。
例如，甲烷是一种轻气体，比空气轻，可以通过密度差漂浮在空气中。
这也是为什么甲烷会集中在地下煤矿等密闭空间中而产生爆炸的原因之一。
此外，甲烷也是一种很难溶解在水中的气体，这使得甲烷在海底富集并形成天然气水合物。
总之，甲烷作为一种简单的烷烃，在化学和能源领域发挥着重要作用。
我们了解甲烷的性质，有助于更好地理解它在自然界和工业生产中的应用。
此外，对于甲烷的研究也有助于我们更好地认识温室气体和气候变化等环境问题。
通过深入了解甲烷的性质，我们可以更好地应对这些挑战。
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。
甲烷烷烃
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。
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
高三有机物甲烷知识点
高三有机物甲烷知识点甲烷，化学式为CH4，是最简单的烷烃，也是一种常见的有机物。
它由一个碳原子和四个氢原子组成，并且在自然界中广泛存在。
下面我们将介绍一些关于甲烷的知识点。
1. 分子结构甲烷的分子结构是一个碳原子与四个氢原子锁成的四面体。
碳原子通过共价键与四个氢原子相连，形成四个C-H化学键。
甲烷的键角为109.5度，由于氢原子都位于碳原子周围的四个顶点，因此分子没有极性。
2. 物理性质甲烷是一种无色、无味、无毒的气体。
其密度较低，比空气轻，因此可以升至空气中。
甲烷的熔点为-182.5°C，沸点为-161.5°C。
在常温下，甲烷较不溶于水，但能与许多有机溶剂混合。
3. 化学性质甲烷是一种相对稳定的化合物，在常温下不容易发生化学反应。
然而，在一定的条件下，甲烷可以发生燃烧反应。
当甲烷与氧气发生反应时，会产生二氧化碳和水，并且释放出大量的能量。
这也是甲烷被广泛用作燃料的原因之一。
4. 甲烷的应用甲烷在生活中有着广泛的应用。
它是石油和天然气中最简单的成分之一，常用作燃料。
甲烷可以作为燃气用于烹饪、供暖和发电。
此外，甲烷也被用作化工原料，可以用于制备其他有机化合物。
5. 甲烷的环境影响尽管甲烷在许多方面都有着重要的应用，但它也是一种温室气体。
甲烷的排放会对大气层的温度产生影响，加剧全球变暖的问题。
因此，减少甲烷的排放对于环境保护至关重要。
总结：甲烷是一种简单而重要的有机化合物，具有广泛的应用。
了解甲烷的分子结构、物理性质和化学性质有助于我们更好地理解这种有机物的特点。
同时，我们也要关注甲烷排放对环境造成的影响，积极采取措施减少其对气候变化的负面影响。
有机物-甲烷及烷烃
第一节最简单的有机物－－－甲烷一、甲烷的结构：甲烷的分子式：甲烷的电子式：碳原子最外层有4个电子，分别与4个氢原子形成4个C-H共价键。
甲烷的空间结构：甲烷分子的球棍模型和比例模型：二、甲烷的性质1. 甲烷的物理性质思考：沼气（主要成分是甲烷）有什么物理性质呢？甲烷是：气体，密度比空气轻，极难溶于水。
2.甲烷的化学性质：⑴甲烷的氧化反应【实验】：点燃甲烷，燃烧，火焰呈淡蓝色。
分别用干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上。
方程式：现象：注意：方程式中间用“→”（箭头）而不是用“＝＝”（等号），这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂，多有副反应发生，故不用等号。
⑵．甲烷的取代反应现象：方程式：取代反应：。
3．甲烷的受热分解：在隔绝空气的情况下，加热至10000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。
CH4 C + 2H2氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。
1.甲烷分子是以C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（）A．CH3Cl只代表一种物质B．CH2Cl2只代表一种物质C．CHCl3只代表一种物质D．CCl4是非极性分子２．若甲烷与氯气以物质的量之比1︰3混合，在光照下得到的产物：①CH3Cl；②CH2Cl2；③CHCl3；④CCl4，其中正确的是（）。
A．只有① B．只有②C．①②③的混合物 D．①②③④的混合烷烃一．烷烃：烃的分子里碳原子间都以碳谭单键互相相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。
所以这类型的烃又叫饱和烃。
由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。
由甲烷CH4,乙烷的C2H6和丙烷的C3H8，可以推导对n个碳原子，烷烃的通式：烷烃的习惯命名法①根据分子里所含碳原子数目碳原子数1－10：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。
碳原子数在11以上，用数字来表示，如：十二烷：CH3(CH2)10CH3②相同碳原子结构不同时如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）CH3CH（CH3） CH3同系物的定义是指：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
甲烷及烷烃的结构讲解
原子核结构不同 电子层结构相同
不同 化合物
原子(核素) 原子(核素)
1 1H
例子 CH 和 CH CH 4 3 3
正丁烷和 O 2和 O 3 异丁烷
和2 Biblioteka H课后练习第4题二.等效氢原子的判断 等效氢原子的判断
1.同一碳原子所连的氢原子是等效的； 同一碳原子所连的氢原子是等效的； 同一碳原子所连的氢原子是等效的 2.同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的 同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的; 同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的 3.处于镜面对称位置上的氢原子是等效的 处于镜面对称位置上的氢原子是等效的. 处于镜面对称位置上的氢原子是等效的
复习提问： 复习提问：
请写出甲烷的电子式、结构式、 ⑴请写出甲烷的电子式、结构式、结构简式 ⑵回答甲烷的空间构型以及键的夹角
CH4
电子式 结构式 结构简式 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构， 正四面体结构 原子位于正四面体的中心， 个氢原子分别位于正四面体的4 原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4 109° 个顶点上（键角是109 28′ 个顶点上（键角是109°28′）。
碳原子数目越多， 3. 碳原子数目越多，同分异构体越多
碳原 子数 烷烃) (烷烃)
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
同分 异体 数
无 无 无 2
3
5
9 18 35 75
碳原 子数 11 烷烃) (烷烃)
12
…. .
15
20
40
同分 异体 159 数
355
…. .
大学烷烃知识点
大学烷烃知识点烷烃是有机化合物中最简单的一类，也是碳氢化合物的一种。
它们只包含碳和氢两种元素，而且它们之间的化学键都是单键。
烷烃可以通过一种叫做碳氢化合物的通式表示，通式为CnH2n+2。
烷烃的命名通常遵循一定的规则，这些规则基于烷烃的结构和碳原子数目。
以下是一些常见的烷烃结构和它们的命名规则。
1.甲烷（CH4）- 甲烷是最简单的烷烃，也是一种无色无味的气体。
它的命名基于碳原子数目，所以它被称为甲烷。
2.乙烷（C2H6）- 乙烷是由两个碳原子和六个氢原子组成的烷烃。
它的命名遵循同样的规则，所以它被称为乙烷。
3.丙烷（C3H8）- 丙烷是由三个碳原子和八个氢原子组成的烷烃。
4.正构烷烃- 正构烷烃是一类具有线性结构的烷烃。
例如，正丁烷（C4H10）是一种由四个碳原子和十个氢原子组成的正构烷烃。
5.支链烷烃- 支链烷烃是一类具有分支结构的烷烃。
例如，异丁烷（C4H10）是一种由四个碳原子和十个氢原子组成的支链烷烃。
6.烷烃的物理性质- 烷烃的物理性质取决于其分子结构和分子量。
随着分子量的增加，烷烃的沸点和熔点也会增加。
烷烃通常是无色无味的气体或液体，但在高分子量的情况下，它们可以是固体。
7.烷烃的化学性质- 烷烃的化学性质主要涉及其反应性。
烷烃是比较稳定的化合物，不容易发生化学反应。
然而，在适当的条件下，它们可以发生燃烧反应，产生二氧化碳和水。
此外，它们还可以与氯气等卤素发生取代反应。
8.烷烃的应用- 烷烃在许多方面都有广泛的应用。
例如，甲烷被用作燃料和能源来源。
乙烷在制造塑料和合成化学品中起着重要作用。
丙烷和正构烷烃被用作液化石油气（LPG）的成分。
总结起来，烷烃是有机化合物中最简单的一类，它们的结构只包含碳和氢两种元素，并且它们之间的化学键都是单键。
烷烃的命名遵循一定的规则，基于碳原子数目和结构类型。
烷烃具有一系列的物理性质和化学性质，可以应用于不同的领域。
对于学习有机化学的学生来说，烷烃是一个重要的基础知识点。
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H 2S 等气体,标准状况下密度是0.717g/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;CH 4+ 2O 2−−→−点燃CO 2+ 2H 2O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1.6g 甲烷气体点燃后产物使浓硫酸增重3.6g,使碱石灰增重4.4g;计算：甲烷中C 元素为0.1mol,1.2g,H 元素为0.4 mol,0.4 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CH 4、C 2H 8、C 3H 12等,如何确定究竟为哪个,则设甲烷化学式为C x H 4x CH 4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0.717g/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CH 4;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CH 2Cl 2的种类;如果甲烷是正四边形,那么CH 2Cl 2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CH 2Cl 2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子为中心,四个氢原子为顶点形成的正四面体,键角为109°28’;结构简式在结构式的基础上省略C —H 单键：CH 4最简式各元素原子个数的最简单的比值：CH 4展示 甲烷的球棍模型、比例模型;四、甲烷的实验室制法：本部份内容教材已经删去,仅作介绍1原料：无水醋酸钠、碱石灰NaOH 、CaO 的混合物2反应原理：34;②碱石灰中CaO 的作用：吸水剂——保持原料干燥、无水稀释剂——稀释NaOH,减少NaOH 与试管接触而使试管受热腐蚀疏松剂——防止NaOH 结块,有利于气体逸出五、化学性质：实验 CH 4 酸性高锰酸钾不褪色 溴水不褪色 点燃1、通常状况下,甲烷很稳定,不能被酸性高锰酸钾、溴水、浓硫酸等强氧化剂氧化,也不能与酸、碱反应;所以甲烷可用浓硫酸干燥;2、氧化反应——可燃性：在空气中或氧气中点燃甲烷,完全燃烧生成CO 2 和H 2O,同时放出大量的热,还伴有淡蓝色火焰CH 4 + 2O 2−−→−点燃CO 2 + 2H 2O 光照的条件下甲烷与空气或氧气不反应甲烷燃烧注意事项： （1） （2） 甲烷具有可燃性,甲烷在空气中或氧气中达到一定值时,与火花就发生爆炸,故点燃前一定要检验其纯度,其他可燃性气体点燃前也应该检验其纯度;（3） （4） 验纯的方法：用排水法收集一小试管甲烷气体,用拇指堵住,移近火焰,移开拇指点火,听到尖叫爆鸣声,证明气体不纯,如听到“噗”的声响,证明气体纯净;3燃烧时火焰呈淡蓝色的物质有CH 4、H 2、H 2S 等气体,还有固态硫、液态酒精等;CO 在空气中燃烧火焰呈蓝色;例题1、甲烷在空气中的爆炸极限为5%—16%,爆炸最剧烈时空气中含甲烷的体积分数9.5%2、一定量的甲烷燃烧之后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体重49.6g,当其缓缓通过足量无水氯化钙时,氯化钙固体增重25.2g,原混合气体中CO2的质量为13.2g3、等质量的下列烷烃,完全燃烧耗氧量最多的是 BA、2molCH4B、1、5molC2H6C、1molC3H8D、0、5molC4H103、取代反应：光照下甲烷与氯气的反应a.实验装置b.实验现象量筒内壁有疣状液滴出现,并伴有少量白雾；试管内气体颜色逐渐变浅,最后无色氯气淡黄色；试管内液面逐渐上升,说明反应总气体在减小;c.反应d.甲烷的四种取代物比较重点把握：取代反应①取代反应：有机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;概括为：一进一出,取而代之取代反应与置换反应的区别为：②取代反应条件：纯净的卤素单质且光照,在室温暗处不反应,但也不能用强光直接照射否则会爆炸;氯水、溴水不能反应但液氯、液溴可以反应;③此反应一旦进行,将连续发生下去,共生成五种取代产物；其中HCl 、CH 3Cl 为气体, CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4为液体;CHCl 3、CCl 4是重要的有机溶剂;其中最多的为HCl;④实验现象：黄绿色气体颜色变浅、倒置的量筒内液面上升、量筒内壁出现油状液滴、量筒内有白雾、水槽中有白色晶体析出NaCl;⑤每一摩氯气反应只有一个氯原子进入有机物,另一个形成氯化氢;⑥1mol 有机物C x H y 与Cl 2发生完全取代反应时,消耗Cl 2的最大的物质的量为ymol例题 1mol CH 4和1mol Cl 2光照下反应生成相同物质的量的四种有机取代物,则消耗的Cl 2的物质的量为2.5 mol,生成HCl 的物质的量为2.5 mol;4、受热分解：在隔绝空气加热至1000摄氏度的条件下,甲烷分解生成炭黑和氢气;CH 4 −−→−高温C + 2H 2生成的碳黑用于制颜料、油漆;氢气是合成氨的原料;练习：1、2、 某烃分子中有40个电子,它燃烧只生成等体积的CO 2和H 2O 蒸汽,则该烃化学式为C 5H 10,若没指明为烃,可能还是哪些有机物 C 4H 8O 、C 3H 6O 2、C 2H 4O 32、某有机物4.6g 完全燃烧只生成8.8gCO 2、5.4gH 2O,则此有机物的最简式为C 2H 6O第二节 烷烃●教学目的：1、了解烷烃的组成、结构和通式;2、使学生了解烷烃的性质的递变规律;3、使学生了解烷基、同系物、同分异构现象和同分异构体;4、使学生了解烷烃的命名方法;5、培养学生的空间想象能力；概括、分析能力;●教学重点：烷烃的性质、同分异构体的写法、烷烃的命名;教学过程：一、烷烃的结构和性质复习引入回忆甲烷的结构和组成;在黑板上画出乙烷、丙烷、丁烷、异戊烷的结构式,并展示乙烷、丙烷、异戊烷的球棍模型;学生请对比模型归纳它们结构的共同特点,并找出分子中C和H个数之间的关系;总结定义：烃分子里,碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合,这样的烃叫做饱和链烃,又叫烷烃;対烷烃的理解：①碳碳结合成链状不是直线状,是锯齿型链上还可分出支链;②形成C—C C---H单键 ,即每一个碳周围有四个单键③ C其余价键全被H饱和;烷．：即饱和、完全的意思④烷烃是饱和烃,在具有相同碳原子的有机物分子里,烷烃含氢量最大2、通式：C n H2n+2 n≥1的正整数符合其通式的烃一定是烷烃;3、书写：为了书写方便,常采用结构简式;写出上述结构的结构简式：CH3CH3、 CH3CH2CH3、 CH3CH2CH2CH3 或CH3CH22CH3CH3CHCH3CH2CH3 或总之,C—H单键省略,C—C在横的方向上可省可不省,而在纵方向不省略;4、性质物理性质：随C数增加,即随分子量增加,烷烃的密度、熔沸点升高;四个碳以下和新戊烷一般为气体,十六个碳以下一般为液体;当分子式相同即含C数一样多的烷烃,支链越多,熔沸点越低;如熔沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷;化学性质：烷烃的化学性质类似于典型代表物——甲烷;在此不多说;6、7、环烷烃C、C之间也以单键连接,其余的也与H原子配对,也属于饱和烃,但它不是链状而是环状,如,命名为环己烷,其通式为通式：C n H2n n≥3,其性质类似烷烃;二、同系物定义：结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;强调：①结构相似指C与C的连接方式一样,官能团的种类和数目相同;②同系物属于同一类物质,具有相同的通式;分子组成上n个CH2原子团;③有相似的化学性质如：最后一组正确;三、烃基烃基：烃失去一个氢原子后所剩余的原子团;甲基：—CH3；乙基：—CH2CH3—C2H5；异丙基：—CHCH32丙基不可写成—C3H7“—”代表一个电子注意基与根、原子团之间的区别;根：带电荷的原子或原子团,都是离子,主要存在于离子化合物中,性质较稳定基：电中性的原子或原子团,基中必有某原子含有未成对电子,基不能电离,但在特殊的条件下如光照等可解离出自由基,基不稳定;原子团：由多个原子组成的集团,所以只要是由多个原子组成的根或基都属于原子团;五、同分异构体1、定义：化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构式的现象,叫做同分异构现象；具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体;命名不同2、书写规则：注意找对称轴官能团异构官能团位置异构主链由长到短碳链异构支链由繁到简支链位置由心到边讲解烷烃只存在碳链异构,按照主链由长到短,支链由繁到简,支链位置由心到边的规则书写;强调1、同分异构体的书写主要是防止重写和陋写;为了防止陋写,书写时特别注意找对称轴;用系统命名法得到同一名称的为重写;2、—CH3中三个H是等同的即等效的;举例书写分子式为C6H14的烷烃的同分异构体;主链6个C：①CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3主链5个C：②CH3—CH2—CH2—CH2—CH3③对称轴主链4个C：CH3 CH2 CH CH2 CH3CH3CH3 C H C H C H3CH3CH3CH3 CH2 CH2 CH CH3CH3④CH 3—CH 2——CH 2—CH 3⑤ 对称轴 书写同分异构体时,端碳上不能有取代基,2位碳上不能有乙基,3位上不能有丙基……依次类推; 2、2,2—二甲基丁烷与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有 A 、1种 B 、2种 C 、3种 D 、4种 3、碳原子数为十以内的烷烃,其一卤代物不存在同分异构体的有 种； CH 4 CH 3—CH 3 新戊烷 2,2,4,4—四甲基丁烷 5、已知丙烷的二氯代物有四种异构体,则其六氯代物的异构体有4种; 6、“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正方体结构,其碳骨架如右图所示：1“立方烷”的分子式为2该立方烷的一氯代物 填有、没有同分异构体,其二氯代物具有同分异构体数目为 种;7、某非金属R 与C 元素可形成CR x ,分子中各原子的最外层电子数之和为32,核外电子总数为74,则R 为元 素,x =8、某烃发生氯代反应,其一氯代物只有一种,7.2g 该烃进行氯代反应完全转化为一氯代物时,放出的气体通入500mL0.2mol/L 的NaOH 溶液中恰好完全中和,此烃不能使Br 2水褪色,求该烃的化学式,结构简式;9、C 6H 14的五种同分异构体中,所含甲基数和它的一氯代物的数目相符合的是 A 、2个甲基,能生成四种一氯代物 B 、3个甲基,能生成四种一氯代物 C 、3个甲基,能生成五种一氯代物 D 、4个甲基,能生成四种一氯代物CH 3CH 3CH 3 C C H 2 C H 3。
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）
【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。
化学高一甲烷知识点
化学高一甲烷知识点甲烷是一种最简单的烷烃，由一个碳原子和四个氢原子组成。
在化学中，甲烷是一种非常重要的化合物，它不仅在工业生产中有广泛的应用，也在日常生活中发挥着重要的作用。
下面将介绍化学高一甲烷的一些基本知识点。
1. 甲烷的结构和化学式甲烷的化学式为CH4。
它是一种无色无味的气体，具有高度的易燃性。
由于碳原子的电子云与四个氢原子的电子云以共价键的形式相互连接，甲烷的分子形成了一个形状类似于正四面体的结构。
2. 甲烷的制备方法甲烷可以通过多种方法进行制备。
其中一种常见的方法是通过甲烷发酵，即利用某些细菌在缺氧条件下将有机废料分解产生甲烷气体。
此外，甲烷还可以通过合成气（由一氧化碳和氢气组成）的加氢反应制备。
3. 甲烷的性质甲烷是一种非极性分子，由于其碳-氢键极性很小，因此甲烷在水等极性溶剂中几乎不溶。
甲烷是一种轻质气体，在室温下可以通过加压或降温转化为液体。
甲烷可以燃烧，反应产物为二氧化碳和水。
4. 甲烷的应用甲烷在工业生产中有广泛的应用。
它是一种重要的燃料，被用于炉燃料、发电和供暖等。
此外，甲烷还可以用作材料的合成和化学反应的起始物质。
在日常生活中，甲烷也被广泛应用于燃气灶和热水器等家用设备中。
5. 甲烷的环境影响甲烷是一种温室气体，对于地球的气候变化有重要的影响。
大量的甲烷排放会导致大气温室效应强化，进而加剧全球气候变暖的问题。
因此，控制甲烷排放对于减缓气候变化至关重要。
综上所述，化学高一的甲烷知识点包括甲烷的结构和化学式、制备方法、性质、应用以及环境影响等方面。
对于学习化学的学生来说，了解甲烷的知识将帮助他们更好地理解有机化学的基础概念，并认识到甲烷在工业和环境方面的重要性。
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。
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。
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。
甲烷的知识点总结详细
甲烷的知识点总结详细甲烷是一种简单的碳氢化合物，由一个碳原子与四个氢原子组成。
它化学式为CH4，是最简单的烷烃。
甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，熔点 -182.5°C，沸点 -161.5°C。
甲烷是天然气的主要成分之一，也是一种重要的能源资源。
它在化工、石化、医药等领域广泛应用。
甲烷的成因1. 生物形成：甲烷是一种由生物过程产生的气体。
它通常在沉积物中形成，因为有机物在那里受到高压和高温的作用。
在湖泊、湿地和沼泽等水体中，有机物会被厌氧细菌分解成甲烷。
2. 地下油气形成：甲烷也是石油和天然气的主要成分之一。
它通常与其他碳氢化合物一起形成在地球深处的沉积岩层中，通过地质作用形成。
3. 人工合成：甲烷也可以通过人工合成得到，一般是通过在高温下将碳和氢气化合成甲烷。
甲烷的性质1. 化学性质：甲烷是一种相对不活泼的气体，不易发生化学反应。
它与氧气在高温下可以发生燃烧反应，生成二氧化碳和水。
在低温下，甲烷可以和氯气、溴气等发生取代反应，生成卤代甲烷类化合物。
2. 物理性质：甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，密度比空气小，不溶于水，溶于一些有机溶剂。
甲烷在低温下可以被液化，成为液态甲烷，这种形式下可被用作燃料。
甲烷的应用1. 能源资源：甲烷是一种重要的能源资源，被广泛应用于燃气、发电、交通等领域。
作为天然气的主要成分之一，甲烷被用于取暖、烹饪和工业生产等。
此外，甲烷还可以用作火箭燃料的一部分。
2. 化工用途：甲烷是一种重要的化工原料，在合成氨、甲醇、乙烯等有机化合物的生产过程中被广泛应用。
3. 医药用途：甲烷在医药领域也有一定应用，它可以被用来制备氯仿、麻醉气体等药物。
甲烷的环境影响1. 温室气体：甲烷是一种常见的温室气体，它对地球的大气层有一定的影响。
大量的甲烷排放会增加大气中的温室气体含量，加剧全球气候变化，促进温室效应。
因此，控制甲烷的排放对于减缓气候变化具有重要意义。
2. 空气质量：甲烷是一种无色无味的气体，如果大气中甲烷含量过高，会对空气质量造成影响，影响人体健康。
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、烷烃要点一、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形，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。
要点诠释：①反应需在光照条件下进行，参加反应的物质必须是氯气不能是氯水。
②反应后生成的有机物中，常温下只有CH3Cl为气态，其余三种均为液体。
四种产物均不溶于水。
四氯甲烷也叫四氯化碳，是一种效率较高的灭火剂。
③在取代反应中，甲烷的四个氢原子可以依次逐步被取代，最终完全被取代，四级反应同时发生，无先后次序，产物是混合物，通常不能用于制取某卤代烃。
④实验现象：Cl2的黄绿色逐渐变淡；管壁上有油状液滴生成；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近瓶口，能看见有白烟产生。
⑤书写有机反应的化学方程式通常用“”，而不用“”。
取代反应与置换反应的区别反应类型取代反应置换反应定义有机分子内的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应反应特点反应物：有机物与单质或化合物生成物：不一定有单质很多反应进行不完全，速度慢反应物：一种单质和一种化合物；生成物：新的单质和新的化合物；一般能反应完全，速度快本质反应中无电子得失反应中有电子转移反应条件反应受催化剂、温度、光的影响水溶液中置换遵循“以强制弱”的原则（3）氧化反应：甲烷易燃，燃烧时发出蓝色火焰。
1mol CH4完全燃烧放出890kJ热量。
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。
若C-C连成环状，称为环烷烃。
烷烃的通式：C n H2n+2 (n≥1)2、物理性质随着分子里碳原子数的递增，它们在常温下的状态由气态、液态到固态：C1～C4为气态，C5～C16为液态，C17以上为固态；它们的沸点和液态时的密度也都逐渐升高和增大。
其原因是烷烃是分子晶体，随着碳原子数增多，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力增大，因而熔沸点逐渐升高。
当相对分子质量相同时，烷烃支链越多，熔沸点越低。
注意分析随着碳原子数增加，烷烃分子的含碳量和含氢量的递变规律：含碳量逐渐增大，含氢量逐渐减小。
3、化学性质烷烃的化学性质与其代表物甲烷的相似。
一般比较稳定，在通常情况下跟酸、碱和酸性高锰酸钾等氧化剂都不起反应，也不跟其它物质化合。
但在特定条件下也能发生下列反应：①在光照条件下均可与氯气发生取代反应；②氧化反应：均可点燃；烷烃燃烧的通式为：要点四、同系物同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
要点诠释：（1）同系物必须结构相似，即组成元素相同、分子组成通式相同。
（2）同系物间相对分子质量相差14或14的整数倍。
（3）同系物有相似的化学性质，物理性质有一定的递变规律。
要点五、同分异构现象与同分异构体1、定义化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
要点诠释：①同分异构体必须是分子式相同而结构不同的物质。
它们可以是同一类（系列）物质，如：正丁烷和异丁烷，也可以是不同类（非同系物）的物质，如：丙烯和环丙烷。
②同分异构体可以是有机物和有机物，还可以是无机物和有机物之间构成。
如：NH4CNO和CO(NH2)2。
“四同”总结如下表：2、烷烃同分异构体的写法书写规律可概括为：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边。
要点诠释：①先写出碳原子数量最多的主链；②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基接在主链某碳原子上。
③写出少两个碳原子上的主链，另两个碳原子作为乙基或两个甲基接在主链碳原子上，以此类推。
对由于碳原子的连接方式不同而产生异构的同分异构体，称为碳链异构。
常常采用“碳链缩短法”来书写并确定异构体的数目。
现以C6H14为例，具体说明如下：先写出六个碳原子都在同一条线上，即主链上为6个碳原子：CH3－CH2－CH2－CH2－CH2－CH3缩减主链（注意主链位置的对称性）：去掉主链上一个碳原子，使主链为五个碳原子，将取下来的碳原子摆放在主链不同位置上，并由主链中间位置开始摆放，逐渐向外移，但不能移到端碳上。
可形象的称为：去一个，挂中间；向外移，不靠边（只分叉，不拐弯）。
再去掉一个碳原子，使主链为四个碳原子，将两个碳原子摆放在主链不同位置上（去两个，同碳挂；去两个，肩并肩）：不能再缩短碳链了，碳原子也没有可摆放的位置了（否则，会出现重复）。
在书写同分异构体时一定要随时注意满足碳四价、氢一价的原则。
因此C6H14共有5种同分异构体。
要点六、烷烃分子式的确定1、直接法：直接求算出1mol烷烃中各元素原子的物质的量即可推出烷烃的分子式，如给出一定条件下的密度（或相对密度）以及各元素的质量比求算分子式的途径为：密度（或相对密度）摩尔质量1mol烷烃中C、H原子的物质的量分子式。
2、最简式法：根据分子式为最简式的整数倍，利用相对分子质量和最简式量可确定其分子式。
即（最简整数比）。
最简式为C a H b，则分子式为(C a H b)n，（M为烷烃的相对分子质量，12a+b为最简式量）。
3、商余法：烷烃的通式为C n H2n+2，相对分子质量为14n+2，即用烷烃的相对分子质量除以14，若余数为2，即=x…2（M为烷烃的相对分子质量），则为含x个碳原子的烷烃（C x H2x+2）。
4、利用燃烧反应化学方程式，抓住以下关键：①气体体积变化；②气体压强变化；③气体密度变化。
【典型例题】类型一：有机物例1、（2015 福建省建瓯二中期中考）下列有关有机物的组成和结构的叙述中，正确的是( )A．仅由碳、氢两种元素组成B．仅由碳、氢、氧三种元素组成C．有机化合物中的碳原子只能以共价键形成碳链，不能形成碳环D．有机化合物分子中可存在碳碳单键，也可以存在碳碳双键或碳碳三键【思路点拨】有机物除了含有碳元素外，还含有其它多种元素；有机物中碳原子间可以以碳碳单键、双键或三键的形式形成碳链、碳环。
【答案】D【解析】构成有机物的元素有C、H、O、N、P、S、卤素等，只含C、H两种元素的有机化合物称为烃，故A、B都不正确。
有机化合物分子中的碳原子能以共价键结合成碳链，也可以形成碳环；可形成碳碳单键，也可形成碳碳双键或三键，故C不正确、D正确。
【总结升华】要从有机化合物整体去把握其组成和结构特点。
举一反三：【变式1】在人类已知的化合物中，种类最多的是()A．过渡元素的化合物B．第ⅡA族的化合物C．第ⅢA族的化合物D．第ⅣA族的化合物【答案】D【解析】种类最多的化合物是含碳化合物，碳位于元素周期表第ⅣA族。
故选D。
类型二：甲烷例2、能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A．甲烷的4个碳氢键的键能相等B．甲烷的4个碳氢键的键长相等C．甲烷的一氯代物只有1种D．甲烷的二氯代物只有1种【思路点拨】关于甲烷的空间结构有两种说法，一种说法为平面型结构，一种说法为正四面体结构，根据两种结构的不同点作答。
【答案】D【解析】如果甲烷分子为平面型结构，也满足A、B、C三个选项的说法，故这三个选项不能作为甲烷分子是正四面体结构的依据，同时其二氯代物有2种。
只有甲烷分子为正四面体结构时，其二氯代物只有1种，故选D选项。
【总结升华】理解并掌握CH4的结构。
举一反三：【变式1】下列分子具有正四面体结构的是()【答案】A、D【解析】本题主要考查甲烷分子的正四面体结构。
由甲烷分子的结构，推导其取代物的分子结构。
同时应明确正面体结构中各键应完全一样。
CH4为正四面体结构，若CH4分子中4个氢原子被氯原子取代后，与CH4分子结构相似，而CHCl3、CH2BrCl分子中各键不完全相同，均不属于正四面体结构。
例3、1mol CH4与Cl2发生取代反应，等反应完成后测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl2为（）A．0.5mol B．2mol C．2.5mol D．4mol【思路点拨】根据守恒定律，理清数量关系。
【答案】C【解析】因为参加反应的CH4只有1mol，CH4与Cl2发生取代反应有4种产物，根据碳原子守恒，4种取代产物的物质的量相等，则每种取代物均为0.25mol，而取代物中的氯均来自于氯气，且有1mol氢原子被取代，消耗1mol氯气，则共需氯气的物质的量为：0.25×（1mol+2mol+3mol+4mol）=2.5mol【总结升华】抓住守恒定律，根据取代反应的特征，找出数量关系。
举一反三：【变式1】（2015 湖南省衡阳四中期中考）甲烷和氯气以物质的量1∶1混合，在光照条件下，得到的产物是（）①CH3Cl ②CH2Cl2③CHCl3 ④CCl4⑤HClA．只有①⑤B．①②③④的混合物C．只有②⑤D．①②③④⑤的混合物【答案】D【解析】Cl2与CH4发生取代反应，无论按何种体积比混合，都有两种气体接触不均匀的现象，将会发生各步取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，不像无机反应那样可由反应物的比例关系确定生成物种类，无机反应易于控制，有机反应都不易控制在某一阶段。