第五章烃§5-1甲烷一、关于有机物：1、有机物：指含的化合物（除CO、、碳酸、、氰化物、金属碳化物等外）。除碳元素外还通常含有等几种元素。2、有机物的主要特点：大多数有机物熔沸点，燃烧、导电、溶于水、溶于有机溶剂。有机反应一般，一般需和使用，常伴有；所以有机反应中常用“→”不用“=”。3、有机物种类繁多的原因：①碳原子有个价电子，可以和其他原子形成个共价键；②碳碳之间可以形成单键、也可以形成和；③碳碳之间结合的方式可以是链状，也可以是状。4、仅由和两种元素组成的有机化合物总称为。是最简单的烃二、甲烷1、甲烷的分子组成和结构：化学式：电子式：结构式：分子空间构型：键角：分子极性：2、甲烷的物理性质和存在：甲烷是一种色、味、溶于水、通常为态的有机物，密度比空气。、、的主要成分是甲烷。3、甲烷的化学性质和用途：甲烷分子结构稳定，怎样证明甲烷的稳定性？通常不与、和反应，但在一定条件下也会发生某些反应，如：取代反应、氧化反应和高温分解。写出有关化学方程式。（1）、可燃性：写出化学方程式：怎样防止气体爆炸？点燃前必须先怎样检查其燃烧的生成产物？思考：如何区别H2、CO、CH4三种气体？图5-1知识梳理（2）、取代反应：①、甲烷的氯代反应：（注意反应条件及书写方法）第一步：CH4+Cl2+HCl第二步：CH3Cl+Cl2+HCl第三步：CH2Cl2+Cl2+HCl第四步：CHCl3+Cl2+HCl或CH4+Cl2CH3Cl+HClCH4+Cl2CH2Cl2+HClCH4+Cl2CHCl3+HClCH4+Cl2CCl4+HCl②、反应现象：产物呈气态的有；呈液态的有，主要用途是③、取代反应概念：④、取代反应的训练：写出甲烷与溴蒸气的第一步化学反应方程式：（3）、受热分解：①、分解条件：②、反应方程式：（4）、用途：甲烷是一种很好的，并可用来制取等。1、取代反应：是一种很重要的有机反应类型，与无机的置换反应有本质区别，如下表：2、甲烷的空间构型历史上，科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的？为解决甲烷分子的空间结构问题，科学家们提出：通过研究二氯甲烷是否存在不同结构来确定。——若甲烷分子呈正四面体型，则其二氯代物只可能有一种：如图5-3指津点密取代反应置换反应CH4+Cl2CH3Cl+HClZn+H2SO4====ZnSO4+H2↑定义反应中电子得失不一定发生电子偏移，因此不一定是氧化还原反应一定发生电子转移，一定是氧化还原反应图5-2而若甲烷分子呈平面正四边形，则其二氯代物可以有两种：如图5-4所以，只要看一下甲烷的二氯代物的种数，即可判断甲烷分子的空间构型。另外，通过测量甲烷分子中四个键角相等且等于109028/也能证明甲烷为正四面体结构。例1、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是()ACH3ClBCH2Cl2CCCl4DHCl[解析]:甲烷与氯气的反应是一个连续的反应，比较复杂，无论按何种体积比混合，都很难控制反应停止于那一步，因此四步反应都发生，产物中四种有机物都有，且每一步都有HCl生成，所以HCl的产量最多。[答案]：D例2、若要使1molCH4完全与氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要氯气的物质的量为A、2.5molB、2molC、1.25molD、0.5mol[解析]:生成的四种有机物的物质的量相同，根据碳原子守恒，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量都为0.25mol，又根据：CH4+Cl2CH3Cl+HCl0.25mol0.25molCH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl0.5mol0.25molCH4+3Cl2CHCl3+3HCl0.75mol0.25molCH4+4Cl2CCl4+4HCl1.0mol0.25mol所以，n(Cl2)=0.25mol+0.5mol+0.75mol+1.0mol=2.5mol[答案]：A(记住：每生成1.0mol的CH3Cl就消耗1.0mol的Cl2、每生成1.0mol的CH2Cl2就消耗2.0mol的Cl2、每生成1.0mol的CHCl3就消耗3.0mol的Cl2、每生成1.0mol的CCl4就消耗4.0mol的Cl2。)例3：甲烷与过量氧气混和，用电火花引爆后，气体密度为同温同压下H2密度的15倍，求原混和气体中甲烷与氧气的体积比。[解析]:爆炸后产物为CO2、O2和H2O（g）设反应前混和物共1mol，甲烷物质量为x，由反应CH4+2O2CO2+2H2O（g）前后气体物质的量不变，质量也不变。图5-4图5-3经典示例质量不变∴16x+32×(1-x)=1×30...
