专题4简单的有机化合物——甲烷【知识回顾】一、烃1、烃的定义:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃
2、烃的分类:二、甲烷1、分子式:CH4结构式:结构简式:CH4电子式空间构型:正四面体形键角:109°28′注意:甲烷是正四面体结构,碳原子居于正四面体的中心,分子中的5个原子中没有任何4个原子处于同一平面内
其中任意三个原子在同一平面内,任意两个原子在同一直线上
任何与饱和碳原子直接相连的4个原子一定位于四面体的四个顶点上
2、物理性质:无色无味的气体,密度小于空气,极难溶于水
3、化学性质:①氧化反应(燃烧):CH4+2O2→CO2+2H2O(淡蓝色火焰,无黑烟)②取代反应(注意光是反应发生的主要原因,产物有5种)CH4+Cl2CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HCl在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应,甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色
4、取代反应:有机物中的某些原子或原子团被其它原子或原子团所取代的反应是取代反应
三、烷烃1、概念:烷烃是分子中碳原子之间以单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的烃,其通式为CnH2n+2(n≥1);2
物理性质(1)沸点及状态:随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高
常温下1~4个碳原子的烃为气态,随碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态
(2)相对密度:随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水的小
(3)在水中的溶解性:均不溶于水
(4)烃的同分异构体之间,支链越多,沸点越低
3.化学性质:类似于甲烷;可发生取代反应、燃烧
四、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较
概念同系物同分异构体同素异形体同位素定义结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质分子式相同而结构式不同的化