考点48常见烃的结构与性质一、甲烷的结构和性质1．甲烷的存在和用途(1)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。2．甲烷的分子结构(1)组成与结构分子式电子式结构式球棍模型比例模型CH4(2)空间结构空间结构示意图结构特点及空间构型4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等，是正四面体结构；碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点3．甲烷的性质(1)物理性质颜色气味状态水溶性密度无色无味气态难溶比空气的小(2)化学性质在通常情况下，甲烷性质比较稳定，与酸性KMnO4等强氧化剂以及强酸、强碱都不反应。但在特定条件下也会发生某些反应。①甲烷的氧化反应——可燃性CH4+2O2CO2+2H2O现象：燃烧时放出大量的热，还伴有淡蓝色火焰。②甲烷的取代反应a.甲烷与氯气的取代反应实验操作实验现象(A)装置a.色变浅：试管内气体的颜色逐渐变浅，最终变为无色；b.出油滴，生白雾：试管内壁有油状液滴出现，同时试管中有少量白雾；c.水上升：试管内液面逐渐上升。(B)装置：无明显现象现象分析a.色变浅：说明氯气参与了反应，导致混合气体的黄绿色变浅；b.出油滴：说明反应后有难溶于水的有机物生成；c.生白雾：说明有HCl生成；d.水上升：说明反应后气体体积减小而使水位上升实验结论光照条件下，甲烷与Cl2发生反应：CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HClb.甲烷的四种氯代产物名称一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯甲烷状态常温时呈气态常温时均呈液态俗称————氯仿四氯化碳结构式空间构型均是四面体(不是正四面体)正四面体水溶性均不溶于水密度——均比水的大用途————有机溶剂有机溶剂、灭火剂4．注意事项(1)有机反应比较复杂，常伴随很多副反应发生，因此有机反应方程式常用“―→”。(2)CH4与Cl2的反应逐步进行，应分步书写。(3)当n(CH4)∶n(Cl2)=1∶1时，反应并不只发生CH4+Cl2光照CH3Cl+HCl，其他反应仍发生。5．取代反应与置换反应的比较取代反应置换反应可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定都有单质反应能否顺利进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大。在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性顺序分步取代，很多反应是可逆的反应一般是单向进行二、烷烃的结构和性质1．烷烃(1)烷烃的概念烃分子中的碳原子之间只以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，从而使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。(2)烷烃的通式CnH2n+2(n为正整数)，符合此通式的烃一定是烷烃。相邻烷烃分子在组成上相差一个CH2原子团。(3)烷烃的结构特点a.烷烃分子中C原子间只以单键相连接，每个C原子都是以4个共价单键与其他C(或H)原子相连，如乙烷丙烷正丁烷b.烷烃结构的表示方法(以乙烷为例)表示方法含义实例分子式用元素符号表示物质分子组成的化学式C2H6结构式用短线来代替原子间的共用电子对结构简式把结构式中表示共价单键的“—”删去，把碳原子连接的氢原子与碳原子合并为碳氢原子团CH3CH3球棍模型用球和棍表示原子间的结合方式比例模型用大小不同的小球表示原子间的连接方式(4)烷烃的性质①烷烃的物理性质递变性烷烃的熔、沸点较低，且随碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高；碳原子数≤4的烷烃在常温常压下是气体，其他烷烃在常温常压下是液体或固体；烷烃的相对密度都较小，且随碳原子数的增加，烷烃的相对密度逐渐增大相似性烷烃不溶于水而易溶于有机溶剂，液态烷烃的密度均小于1g·cm−3②烷烃的化学性质稳定性烷烃通常较稳定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，也不能与强酸、强碱发生反应，性质与甲烷相似氧化反应烷烃都具有可燃性，在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2OCnH2n+2+312nO2nCO2+(n+1)H2O取代反应取代反应是烷烃的特征反应，在光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等卤素单质可发生取代反应2．烃类的熔、沸点规律(1)有机物一般为分子晶体，在有机同系物中，随着碳原子数增加，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点逐渐升高。(2)常温下，n≤4的烃呈气态，新戊烷也呈气态。(3)分子式相同的烃，支链越多，熔、沸点越低。例如沸点：CH3(CH2)3CH3>(CH3)2CHCH2CH...
