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1、甲烷甲烷一、有机物简介一、有机物简介有机物有机物无机物无机物溶解性溶解性多数不溶于水多数不溶于水,易溶易溶于有机溶剂于有机溶剂部分溶于水而不溶于部分溶于水而不溶于有机溶剂有机溶剂耐热性耐热性多数不耐热多数不耐热,熔点较熔点较低低多数耐热多数耐热,难熔难熔,熔点高熔点高可燃性可燃性多数可燃多数可燃多数不可燃多数不可燃电离性电离性多数是非电解质多数是非电解质多数是电解质多数是电解质化学反应化学反应一般比较复杂一般比较复杂,副反副反应多应多,反应速率慢反应速率慢比较简单比较简单,副反应少副反应少,反反应速率快应速率快有机物与无机物比较有机物与无机物比较1.分子式:分子式:电子式:电子式:结构式:结构
2、式:( (一一) )甲烷的分子结构甲烷的分子结构2.分子构型分子构型:正四面体正四面体键角:键角: 10928非极性分子非极性分子二、天然气的利用二、天然气的利用 甲烷甲烷(二二)甲烷的物理性质:甲烷的物理性质:1.可燃性可燃性CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃(火焰呈蓝色火焰呈蓝色) (三三)甲烷的化学性质:甲烷的化学性质:2.受热分解受热分解CH4 C+2H2 高温高温炭黑炭黑(1000以上以上)CH4+Cl2光照光照CH3Cl+Cl2光照光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照光照CCl4+HClCH3Cl+HCl产产物物为为混混
3、合合物物CH3Cl、HCl为气态为气态,其余的为油状液体。其余的为油状液体。3.取代反应:取代反应:有机物分子里有机物分子里的某些原子或原子的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。团被其他原子或原子团所代替的反应。水上升:水上升:说明反应后气体体积的减少而使水位上升;说明反应后气体体积的减少而使水位上升;出油滴:出油滴:说明反应后有难溶于水的有机物生成;说明反应后有难溶于水的有机物生成;析晶体析晶体: : 生成的氯化氢溶于水使氯化钠析出晶体生成的氯化氢溶于水使氯化钠析出晶体石蕊红:石蕊红:说明有酸性物质生成。说明有酸性物质生成。甲烷的取代反应甲烷的取代反应色变浅:色变浅:说明氯气说明
4、氯气参与了反应,导致参与了反应,导致混合气体的黄绿色混合气体的黄绿色变浅;变浅;取代反应取代反应与与置换反应置换反应的区别的区别取代反应取代反应置换反应置换反应 生成物中不一定生成物中不一定有单质。有单质。反应物和生成物反应物和生成物中一定有单质。中一定有单质。反应能否进行,受反应能否进行,受温度、光照、催化温度、光照、催化剂等外界条件的影剂等外界条件的影响较大。响较大。在水溶液中进行的在水溶液中进行的反应,遵循金属活反应,遵循金属活动性顺序等。(强动性顺序等。(强弱律)弱律)反应逐步进行,很反应逐步进行,很多反应是可逆的。多反应是可逆的。反应一般为单方向反应一般为单方向进行。进行。(四)甲烷
5、的实验室制法(四)甲烷的实验室制法1药品:药品:无水无水醋酸钠和碱石灰醋酸钠和碱石灰2原理:原理:NaOCaOCH3HCOONa +Na2CO3CH4CH3 COONa +NaOH不能用醋酸钠不能用醋酸钠晶体晶体(CH3COONa3H2O)发生装置发生装置:固体固体+固体固体气体气体与制与制O2、NH3装置相同装置相同 收集装置收集装置整套装置整套装置甲烷的实验室制法甲烷的实验室制法防止试管破裂(防止防止试管破裂(防止NaOH在高温下在高温下与玻璃反应)与玻璃反应)注意:注意:CaO的作用:的作用:干燥剂(吸收反应中的水分产生)干燥剂(吸收反应中的水分产生)(五)甲烷在自然界中的存在(五)甲烷
6、在自然界中的存在在池沼底部和煤矿的坑道里的植物残体在在池沼底部和煤矿的坑道里的植物残体在隔绝空气的条件,经过微生物的发酵作用隔绝空气的条件,经过微生物的发酵作用能产生甲烷,所以甲烷也叫能产生甲烷,所以甲烷也叫沼气沼气、坑气坑气 。某些地方的地下深处蕴藏着大量的某些地方的地下深处蕴藏着大量的天然气天然气中含有中含有80-90%(体积比)的甲烷。(体积比)的甲烷。 习题习题1、有四种物质、有四种物质金刚石金刚石甲烷甲烷白磷白磷四氯化四氯化碳,其中分子具有正四面体型的是(碳,其中分子具有正四面体型的是( )A. B. C. D. 全部全部C2、下列物质中,不能和氯气发生取代反应的是(、下列物质中,不
7、能和氯气发生取代反应的是( )A. CH3Cl B.CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4D3、在光照条件下,将等物质的量的甲烷和氯气、在光照条件下,将等物质的量的甲烷和氯气充分混合反应后,得到产物中物质的量最多的充分混合反应后,得到产物中物质的量最多的是(是( )A. CH3ClB. CHCl3 C. CCl4D.HClD4、室温时,、室温时,CH4 和和 O2 的混合气体共的混合气体共 40 ml,点,点燃爆炸后,冷却到室温,气体体积变为燃爆炸后,冷却到室温,气体体积变为 20 ml,则原混合气体中则原混合气体中CH4的体积为(的体积为( )A.10mlB.20mlC.30mlD.40mlAB5在标准状况下,在标准状况下,5.6L某气态烃的质量为某气态烃的质量为4g,又知该烃中碳与氢的质量比为,又知该烃中碳与氢的质量比为3:1。求。求该烃的分子式。该烃的分子式。 CH46某烃中碳和氢的质量比是某烃中碳和氢的质量比是24 5,该烃,该烃在标准状况下的密度是在标准状况下的密度是2.59g/L,写出该烃,写出该烃的分子式。的分子式。C4H10