高中化学 最简单有机物甲烷的性质

甲烷

•甲烷：

(1)结构式：、球棍模型：、比例模型：

空间构型为正四面体。

(2)物理性质：无色无味的气体，密度0.717g/L，记忆溶于水。

(3)化学性质：通常情况下甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸

强碱不反应，可发生氧化反应、取代反应

①氧化反应：CH4+O2CO2+2H2O

②取代反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，甲烷在光照条件下反应，现象：试管内气

体颜色逐渐变浅，试管壁上有油状液滴，试管中有少量白雾。甲烷中四个氢原子都可以与氯气发生取代，甲烷的4中氯代产物都不溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，其他都为液体，三氯甲烷俗称氯仿。

• 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。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。

•甲烷与氯气等卤素单质反应的注意事项：

1．反应条件为光照，在室温或暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，以免引起爆炸。

2．甲烷与溴蒸气、碘蒸气等纯卤素也能发生类似反应，但不能与溴水、碘水发生反应。

3．甲烷与氯气的反应是一种连锁反应，不会停留在某一步，因此产物一般是五种物质的混合物。

4．CH4与Cl2在光照条件反应，生成物中HCl的物质的量最多。

5．1mol有机物CxHy与Cl2发生完全取代反应时，消耗Cl2的物质的量为

ymol。

原子共面的判断方法:

判断有机物分子中的原子是否共面，首先要熟悉常见的分子构型。如甲烷分子(CH4)为正四面体结构，其分子中最多有三个原子共面；乙烯分子(CH2=CH2)中的所有原子共面；苯分子(C6H6)中的所有原子共面。在判断有机物分子中原子共面情况时，把要分析的分子看做是简单的常见分子的衍生物，即复杂问题简单处理

(1)在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面，即甲烷分子中

有且只有三个原子共面。当甲烷分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在原来的平面上。

(2)乙烯分子中所有原子在同一平面内，键角为120。。当乙烯分子中的某个氢原

子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯分子所在的平面内。

(3)苯分子中所有原子在同一个平面内，键角为120。。当苯分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。说明有机化合物分子中的单键(包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等)可以旋转；而双键、三键不能旋转

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。

三、甲烷燃烧的化学方程式：

甲烷燃烧因为区分完全燃烧和不完全燃烧两种情况。

CH4+2O2=CO2+2H2O(完全燃烧生成CO2和水)

2CH4+3O2=2CO+4H2O(不完全燃烧时生成CO和水)

拓展资料

甲烷，化学式CH4，是最简单的烃，由一个碳和四个氢原子通过sp3杂化的方式组成。

正四面体结构，四个键的键长相同键角相等。在标准状态下甲烷是一无色无味气体。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气其实就是甲烷。

甲烷主要是作为燃料，如天然气和煤气，广泛应用于民用和工业中。作为化工原料，可以用来生产乙炔、氢气、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氢氰酸等。