高三化學甲烷

第五章烴

第一節甲烷第1頁一、烴1、定義：僅含碳和氫兩種元素有機物稱為碳氫化合物，又稱烴。2、種類：依據結構不一樣，可分為烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等。第2頁二、甲烷1、甲烷結構

[探究練習]

已知甲烷僅由碳、氫兩種元素組成，其中質量分數C%=75%，H%=25%。請同學們推出甲烷化學式。

解題過程：因為C摩爾質量是12g/mol，H摩爾質量是1g/mol。設取甲烷100g，則C質量是100×75%=75g，H質量是100×25%=25g所以n（C）/n（H）==1/4又因為碳原子有四個價電子，欲形成八個電子穩定結構，需要形成四對共用電子對才能到達八個電子穩定結構；氫原子核外有一個電子，欲形成兩個電子穩定結構，需要形成一對共用電子對才能到達兩個電子穩定結構。所以甲烷化學式：CH4第3頁

小結:組成確實定密度×22.4L/mol摩爾質量×75%×25%12克4克(1molC)(4molH)（標況）(0.717g/L)(16g/mol)CH4}質量分數C%質量分數H%n（C）:n（H）試驗式第4頁1、電子式和結構式（1）電子式C····××××HHHH用短線來代表一對共用電子CHHHH（2）結構式注意：在任何有機分子中，每一個碳原子均與其它原子形成4個共價鍵（不然書寫就為錯誤）第5頁

經過科學試驗證實甲烷分子結構是正四面體結構，碳原子位于正四面體中心，4個氫原子分別位于正四面體4個頂點上（鍵角是109028/）。2、甲烷分子立體結構：思索:中學化學有哪些物質為正四面體結構呢?第6頁2、甲烷性質物理性質：

甲烷是無色、無臭氣體，密度是0.717g/L（標準情況），極難溶于水。甲烷在自然界中存在:

池沼底部（沼氣），煤礦坑道（坑氣），天然氣（普通含CH480~97%）第7頁化學性質：

通常情況下，甲烷穩定，如與強酸、強堿和強氧化劑等普通不發生化學反應。在特定條件下甲烷能與一些物質發生化學反應，如能夠燃燒和發生取代反應等。

氧化反應取代反應受熱分解第8頁氧化反應：CH4+2O2CO2+2H2O點燃注意:1.點燃甲烷前必須驗純,不然會爆炸.(思索:什么時候甲烷會爆炸最強烈?)2.甲烷與高錳酸鉀不發生反應，也不與溴水發生反應。因其含碳量低,其火焰為淡藍色火焰第9頁練習

假如空氣中混人甲烷體積到達總體積5%-15%這個范圍,點燃甲烷時就會發生爆炸.則發生爆炸最猛烈時,甲烷在空氣中體積分數為()A.5%B.8%C.9.1%D.10.5%C第10頁取代反應：第11頁

有機物分子里一些原子或原子團被其它原子或原子團所代替反應叫做取代反應。(一氯甲烷)(二氯甲烷)(三氯甲烷)(四氯甲烷)第12頁注意:1.機理:.在與鹵單質發生取代反應過程中,烷烴分子每去掉一個氫原子換上一個鹵原子要消耗1個鹵分子,另外一個鹵原子則與換下來氫原子結合生成鹵化氫.3.反應條件:a.發生條件:光照

b.反應物要求:鹵單質必須為純凈物;有機物本身必須有氫原子.4.試驗現象:a.氣體顏色改變:由黃綠色逐步變淺b.產物狀態和顏色:CH3Cl、HCl無色氣體,CH2Cl2、CHCl3、CCl4都為無色油狀液體。所以量筒壁上有油滴出現，量筒內液面上升。2.特徑:a.取代反應是逐步取代，很多反應是可逆.b.取代烷烴中一個氫原子將要消耗一個鹵單質分子,因此烷烴與鹵單質發生取代反應所須鹵單質最大物質量為烷烴中氫原子物質量.第13頁

請同學們寫出CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4結構式：第14頁二氯甲烷結構式請思索：它們是否是同一物質呢？第15頁1.在光照條件下,將等物質量CH4和Cl2充反應,得到產物物質量最多是()A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4D.HCl2.1mol甲烷和氯氣在光照下充分反應生成相同物質量四種取代產物,則消耗氯氣物質量是()A.1molB.2molC.2.5molD.5mol3.以下反應不屬于取代反應是()A.C2H4+Cl2→C2H4Cl2B.2C2H5OH→C2H5–O–C2H5+H2OC.C2H5Cl+H2O→C2H5OH+HClD.CH4+4Cl2→CCl4+4HClDCA第16頁4.把10mlCH4和40mlCl2組成混合氣體充入大試管,將此試管倒立于盛有足量Na2SiO3溶液水槽中,放在光亮處,片刻后發覺試管中氣體顏色_________,試管中液面_______,試管內壁上有_________,水槽中還有____________生成變淺上升黃色油滴白色膠狀沉淀第17頁取代反應與置換反應區分取代反應置換反應適合用于有機反應適合用于無機反應反應物、生成物中不一定有單質反應物、生成物中一定有單質逐步取代，很多反應是可逆反應普通是單向進行反應能否進行受催化劑、溫度、光照等外界條件影響較大在水溶液中進行置換反應遵照金屬或非金屬活動次序第18頁受熱分解：

在隔絕空氣情況下，加熱至1000