《甲烷与烷烃》

(5) 在 C 装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换 装置中,经过一段时间的强光照射 发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换 经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生 出黑色小颗粒的化学方程式_____________________________________ 出黑色小颗粒的化学方程式 (6) 装 置中 除 了 有 盐 酸 生 成 外 ， 还含 有 有 机物 ， 从 E 中 分 离 出 盐酸 的 最佳 方 法 为 外， ___________。 该 装 置 还有 缺 陷 , 原 因 是 没 有 进 行尾 气 处 理 , 其 尾 气 的 主要 成 分 是 。 ________________(填编号 填编号) 填编号 A．CH4 ． B．CH3Cl ． C．CH2Cl2 ． D．CHCl3 ． D．CCl4 ．
2011届高考化学复习 强化双基系列课件
35《甲烷与烷烃》 35《甲烷与烷烃》
提纲
1、经典例题导入（广东省实验中学08-09学年高三第二次阶段 、经典例题导入（广东省实验中学 学年高三第二次阶段 测试试卷） 测试试卷） 2、甲烷与烷烃的性质与结构全面总结 、 （1）基础盘点 ） （2）深化理解 ） （3）规律总结 ） 3、对位练习（08高考题与名校 、对位练习（ 高考题与名校08-09学年阶段试题） 学年阶段试题） 高考题与名校 学年阶段试题
1 000 ℃ →
解析
本题是从气体体积变化的角度来考查甲烷的热解反应。反应①生成物C 本题是从气体体积变化的角度来考查甲烷的热解反应。反应①生成物C
为固体，所以反应后的气体体积为反应前的2 为固体，所以反应后的气体体积为反应前的2倍，反应②的生成物全为气体， 反应②的生成物全为气体， 反应后的气体体积也为反应前的2 反应后的气体体积也为反应前的2倍，也就是两个反应前后的气体体积比均为 1∶2，等体积的甲烷发生反应①和反应②后得到的气体体积相等。 1∶2，等体积的甲烷发生反应①和反应②后得到的气体体积相等。 答案 A
在水溶液中进行的反应， 在水溶液中进行的反应，遵循金属活动 性，及非金属活动性顺序的规律 反应一般为单方向进行
2.甲烷与Cl2发生取代反应的产物有5种。 3.甲烷是含氢量最高的化合物。 4.含甲基的分子，所有原子不可能在同一平面。 5.能证明甲烷不是平面结构的理由是CH2Cl2不存在同分异构体。
1.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶1混合，在光照下得到的取代产物是 （ ①CH3Cl A.只有① C.①②③的混合物 ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 B.只有③ D.①②③④的混合物
广东省实验中学08-09学年高三第二次阶段测试试卷 广东省实验中学08-09学年高三第二次阶段测试试卷 08 利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实.某化学兴趣 利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实 某化学兴趣
小组拟在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下 小组拟在实验室中模拟上述过程 其设计的模拟装置如下: 其设计的模拟装置如下
光 →
CH3Cl+HCl ；
光 第二步： 第二步：CH3Cl+Cl2 → 2Cl2+HCl ； CH
第三步： 第三步：CH2Cl2+Cl2 → CHCl3+HCl ； 第四步： 第四步：CHCl3+Cl2
光 → CCl4+HCl
4
光
。
甲烷的四种氯代物均 不 溶于水，常温下，只有CH3Cl是 气体 ，其他三种都 溶于水，常温下，只有CH Cl是 二者都是重要的有机溶剂， 是 液体 。CHCl3俗称 氯仿 ，CCl4又叫 四氯化碳 ，二者都是重要的有机溶剂，密 度比水 大 。
构型， 位于中心， 位于顶点。 甲烷分子是 正四面体 构型，碳原子 位于中心，氢原子 位于顶点。 （2）物理性质 溶于水的气体， 甲烷是 无色 、无味 、不 溶于水的气体，密度比空气密度 小 。
（3）化学性质 在通常情况下，甲烷是比较稳定的， 在通常情况下，甲烷是比较稳定的，跟 强酸 ①甲烷的氧化反应 甲烷在空气中安静地燃烧， 无烟， 甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈 淡蓝 色，无烟，产物为 CO2和H2O ， 1 mol甲烷完全燃烧可以放出890 kJ的热量。热化学方程式为： mol甲烷完全燃烧可以放出890 kJ的热量。热化学方程式为： 甲烷完全燃烧可以放出 的热量 CH4（g)+2O2(g) 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替代的反应 叫做取 代反应。 代反应。 甲烷的取代反应
点燃 →
、强碱 或强 氧化剂 等一般
不起反应。 使酸性KMnO 溶液褪色， 使溴的四氯化碳溶液褪色。 不起反应。甲烷 不能 使酸性KMnO4溶液褪色，也 不能 使溴的四氯化碳溶液褪色。
CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=ΔH=-890 kJ·mol-1
甲烷与氯气的反应比较复杂，简单地说是分步进行的。 甲烷与氯气的反应比较复杂，简单地说是分步进行的。 第一步： 第一步：CH4+Cl2
烷烃
1.烷烃的概念 1.烷烃的概念 烃分子中的 碳原子跟碳原子都以单键结合、碳原子剩余的价键全部跟氢原子结 合 ，使每个碳原子的化合价都已充分利用，达到“饱和”。这样的烃叫做 饱和链 烃 ，也称为烷烃。 2.结构特点 2.结构特点 （1）分子里碳原子与碳原子之间都是单键，碳原子剩余的价键全部跟氢结合；
（2）链状（可能有支链）； 链状（可能有支链）； （3）烷烃分子中，以任意一个碳原子为中心都是四面体结构。所以，烷烃分 烷烃分子中，以任意一个碳原子为中心都是四面体结构。所以， 子中的碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状排列。 子中的碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状排列。 3.烷烃的分子式通式： 3.烷烃的分子式通式：CnH2n+2(n≥1) 。 烷烃的分子式通式 4.物理性质 4.物理性质 递变规律：随碳原子数的递增，烷烃的熔、 递变规律：随碳原子数的递增，烷烃的熔、沸点 升高 ，密度 增大 ；碳原 子数在4个及4个以下为 气 态，5～16个为 液 态，17个以上为 固 态。 16个为 17个以上为 子数在4个及4 5.化学性质 5.化学性质 (1)烷烃（ 的燃烧通式为： (1)烷烃（CnH2n+2）的燃烧通式为： 烷烃 （2）取代反应 CH3—CH3+Cl2
1.有机化学中的取代反应与无机化学中的置换反应的比较 1.有机化学中的取代反应与无机化学中的置换反应的比较置换反应 取代反应
反应物中不一定有单质 生成物中一定没有单质 反应物和生成物中一定有单质
反应能否进行，受温度、光照、 反应能否进行，受温度、光照、催化剂 等外界条件的影响较大 反应逐步进行， 反应逐步进行，很多反应是可逆的
光 → 3Cl+HCl这样一种取代 CH Cl+HCl这样一种取代
3
反应，因为一旦生成CH Cl后 Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代 分子中的氢原子又可继续被氯原子取代， 反应，因为一旦生成CH3Cl后，CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代， 因此其产物不是纯净的CH Cl，而是四种取代产物的混合物。 因此其产物不是纯净的CH3Cl，而是四种取代产物的混合物。 答案 D 2.甲烷在不同条件下有两种热解反应： ①CH4（g） C(s)+2H2(g);②2CH4(g) 电弧 → 1 000 ℃ C2H2(g)+3H2(g)。现将两份标准状况下等体积的甲烷分别通入两个容 积可变的密闭容器中，按①式和②式热解，待完全反应后，恢复至标准状况， 则两容器中气体体积关系正确的是 A.①和②相等 C.①大于② B.①小于② D.无法判断 （ ）
6.烷烃不溶于水，但易溶于有机溶剂。液态烷烃本身就是有机溶剂。 6.烷烃不溶于水，但易溶于有机溶剂。液态烷烃本身就是有机溶剂。 烷烃不溶于水 7.相同碳原子数的烷烃，支链数越多，熔沸点越低，相对密度越小。 7.相同碳原子数的烷烃，支链数越多，熔沸点越低，相分是丁烷，在使用的过程中， 3.城市居民用的石油气主要成分是丁烷，在使用的过程中，常有一些杂质以液态 城市居民用的石油气主要成分是丁烷 沉积于钢瓶中， 沉积于钢瓶中，这些杂质是 A.丙烷和丁烷 A.丙烷和丁烷 C.乙烷和戊烷 C.乙烷和戊烷 解析 B.乙烷和丙烷 B.乙烷和丙烷 D.戊烷和己烷 D.戊烷和己烷 （ （ D ）
根据要求 填空： 填空：
(1) B 装置有三种功能：①控制气流速度；②______________________________________； 装置有三种功能： 控制气流速度； ； ③________________________________________________； ； (2) 设 V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢 则 x 的取值范围是 若理论上欲获得最多的氯化氢,则 的取值范围是_______________. 若理论上欲获得最多的氯化氢 (3) D 装置中的石棉上均匀附着 KI 粉末， 粉末， 其作用是___________________________________ 其作用是 (4) E 装置的作用是 装置的作用是____________(填编号 ； 填编号)； 填编号 A．收集气体 ． B．吸收氯气 ． C．防止倒吸 ． D．吸收氯化氢 ．
）
解析
甲烷和氯气在光照下发生的四步取代反应是连锁反应， 甲烷和氯气在光照下发生的四步取代反应是连锁反应，反应进行到哪一
步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的。 步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的。即使是甲烷和氯气的物 质的量之比是1∶1的情况，也不会仅发生CH 质的量之比是1∶1的情况，也不会仅发生CH4+Cl2 1∶1的情况
点燃 3n +1 → +(n CnH2n+2+ 2 O2 nCO2+(n+1)H2O
光 →
。
写一步）。 CH3CH2Cl+HCl (写一步）。
1.烷烃还具有裂化断链的性质，在高温或催化剂条件下，烷烃可发生碳链断裂， 1.烷烃还具有裂化断链的性质，在高温或催化剂条件下，烷烃可发生碳链断裂， 烷烃还具有裂化断链的性质 断裂成两种分子时，有两个特点，一是必须有烯烃和烷烃生成， 断裂成两种分子时，有两个特点，一是必须有烯烃和烷烃生成，二是平均式量为原 来的一半（完全裂化），但多数情况下，烷烃分子将会进一步断裂， 来的一半（完全裂化），但多数情况下，烷烃分子将会进一步断裂，得到多种混合 ），但多数情况下 物，使平均式量进一步减小。 使平均式量进一步减小。 2.烷烃通常较稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能与强酸、 2.烷烃通常较稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能与强酸、强碱发生 烷烃通常较稳定 反应。 反应。 3.在空气或氧气中点燃，完全燃烧时生成CO 在相同情况下， 3.在空气或氧气中点燃，完全燃烧时生成CO2和H2O。在相同情况下，随着烷烃分 在空气或氧气中点燃 子里的碳原子数的增加，往往燃烧越来越不充分，燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟。 子里的碳原子数的增加，往往燃烧越来越不充分，燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟。 4.在光照条件下，烷烃与Cl 等卤素单质的气体发生取代反应， 4.在光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等卤素单质的气体发生取代反应，生成种类更 在光照条件下 多的卤代烃和相应的卤化氢气体。 多的卤代烃和相应的卤化氢气体。 5.在通常状况下，烷烃与卤素单质的水溶液不发生化学反应，例如甲烷、 5.在通常状况下，烷烃与卤素单质的水溶液不发生化学反应，例如甲烷、乙烷 在通常状况下 等烷烃不能使溴水褪色。这一性质常用于区别烷烃和其他的烃。 等烷烃不能使溴水褪色。这一性质常用于区别烷烃和其他的烃。
答案： 、使气体混合均匀， 答案：1、使气体混合均匀，干燥 2、≥4 、 3、吸收多余的氯气 、 4、CD 、 5、CH4+2Cl2→C+4HCl 、 6、AB 、
甲烷的结构和性质
甲烷的结构和性质 (1)分子组成和结构 (1)分子组成和结构 CH 分子式： 化学式： 化学式： 4 分子式： 结构式： 电子式: 结构式： 电子式