高中化学必修二甲烷

3.分解反应：
CH4 C+2H2
思维拓展 如何证明甲烷分子是正四面体结构？
若是正四面体结构，CH2Cl2 的结构只有一种； 若是平面正方形结构，CH2Cl2 的结构有两种。 科学研究发现，CH2Cl2的结构只有一种，说明甲烷是正四面 体结构。
随堂训练
1．下列气体的主要成分不是甲烷的是
A．沼气
B．煤气
CH3Cl+HCl
光
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
光
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HClห้องสมุดไป่ตู้
光
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
产物为混合物
取代产物
水溶性： 甲烷的四种氯代产物均 不溶于水 。
状态： 常温下除 一氯甲烷 是气体，其余三
种均为 液体 。
注意：
1、甲烷与氯气在黑暗处不反应，强光照射又会 爆炸。 2、甲烷与氯气光照下会发生取代反应，但和氯水 不反应。 3、甲烷中的氢原子可被逐一替代。而且，反应一 旦开始，就会几乎同时发生，生成混合物。三氯 甲烷和四氯甲烷用作溶剂，四氯甲烷以前也作灭 火剂 。 4、甲烷分子中每有一个氢原子被替代，就会消耗 一分子氯气,生产一个HCl（无机物）。 5、甲烷与溴、碘也可发生类似反应。
一、有机物 1、定义：绝大多数含碳元素的化合物。
有机化合物都含有碳元素，但含有碳元素的物质 不一定都是有机物，如 CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都 属于无机物。
2、组成元素：
C、H、O、N、S、X（卤素）、P等.
3、结构特点： 每个C都有4个单电子，形成4个共价键。
4、有机物和无机物的比较
特点与性质
多，一般用“→”
应少，一般用“=”
5、有机物的分类
有机物
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。 甲烷是最简单的烃。
烃的衍生物 从结构上看说，可以看成
烃分子里的氢原子被其他原 子或原子团取代而衍变成的 有机化合物。
烃(通式：CxHy)
碳氢
烃
• 烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的 组合。
B．烃 D．有机物
9．下列反应属于取代反应的是 A．CH4―高―温→C＋2H2
(D)
B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2 C．CH4＋2O2―点―燃→CO2＋2H2O D．CH4＋Cl2――光→CH3Cl＋HCl
( B)
C．天然气
D．坑道气
2．以下关于甲烷的说法中错误的是
( D)
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
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
3．下列物质在一定条件下可与 CH4 发生取代反应的是
A．氧气
B．溴水
(C )
C．氯气
D．酸性 KMnO4 溶液
• 根据结构不同可分为烷烃、烯烃、炔烃、 芳香烃等。
下列物质属于烃的是：
H2S、C2H2、CH3Cl、
C2H5OHC、HC4H4、H2、 金刚石、 CH3COOH、 CO2、CC22HH44
第一节 最简单的有机物——甲烷
一、甲烷的存在及用途
1、甲烷是天然气、沼气、油田气和煤 矿坑道气的主要成分。
2、天然气是一种高效、低耗、污染小 的清洁能源。
3、天然气还是一种重要的化工原料。
二、甲烷的组成与结构
(1) 表示方法
结构式：用短线 来表示一对共用 电子的图式。
分子结 化学式 电子式 结构式 构示意
图
球棍 模型
比例 模型
CH4
(2)结构特点
甲 烷 分 子 是 以 碳原子 为 中 心， 氢原子 为顶点的 正四面体 结构， 其中 4 个 C—H 键的 长度 和 强度 相 同， 键角 相等，为 。 109°28′
三、甲烷的性质
1． 物理性质
状态
气态
颜色 气味 密度(与空气 水溶性 相比)
无色 无味 小
极难溶
2.化学性质
通常状况下，甲烷比较稳定，与 KMnO4 等强 氧化剂不反应，与 强酸 、 强碱 也不反应。但在特
定的条件下，甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应
纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，
火焰呈 淡蓝色 ，放出大量的热，反应的
4．甲烷和氯气以物质的量之比 1∶1 混合，在光照条件
下，得到的产物是
( D)
①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 ⑤HCl
A．只有①
B．①和②的混合物
C．只有②
D．①②③④⑤的混合物
⑤ 得到最多的产物是——————
5、与甲烷的分子结构相同的物质是（ B）
A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2O
四、取代反应 有机化合物分子里的——原子—或—原子团
被其他—原—子或—原—子团——所代替的反应 。
取代反应与置换反应的比较：
取代反应
置换反应
参与物质
反应中有无电 子得失
不一定有单质
不一定有电子 的转移
一定有单质 一定有电子的得失
反应条件 反应程度
反应大多需加热、 常温或加热 光照、催化剂等 逐步取代，很多 反应一般不可逆 反应是可逆的
有机物
无机物
种类
多
少
溶解性 耐热性 可燃性
多数不溶于水，易溶 于有机溶剂 多数熔点较低、不耐 热，受热易分解
多数易燃烧
多数可溶于水，难 溶于有机溶剂 多数熔点较高、耐热， 受热难分解
多数难燃烧
是否为电解质 多数为非电解质
多数为电解质
化学键
多为极性键和非极性键 多为离子键和共价键
化学反应
复杂、缓慢、副反应 简单、快速、副反
H
光
+ Cl—Cl
H
C
Cl + H
Cl
H
一氯甲烷
H
H
CC H
光
+ Cl—Cl
Cl
C
Cl + H Cl
l
H
H
二氯甲烷
Cl
Cl
H C H + Cl—Cl 光 H C Cl + H Cl
Cl
Cl
三氯甲烷或氯仿
Cl
Cl
C HCl
光
+ Cl—Cl
Cl
C
Cl + H
Cl
Cl
Cl
四氯甲烷或四氯化碳
光
CH4+Cl2
化学方程式为 CH4＋2O2
CO2＋2H2O
。
思维拓展 点燃甲烷之前为什么要验纯？ 防止发生爆炸。
（2）甲烷的取代反应
反应物状态及反应条件： 气体和光照
实验现象： a.气体颜色 变浅，最后———消—失 b.试管内壁有 油状液出滴现 c.试管内液面逐渐——上—升— d.试管中有少量—白—雾
用甲烷的结构式来表示反应的过程：
6钾、褪将色下的列是气（体通C）入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸
A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2
7、1mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若要
制得等物质的量的4种卤代产物，需氯气多
少摩尔？
2.5mol
8．用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的功能，其主
要成分的结构如下图，它属于
( D)
A．无机物 C．高分子化合物