甲烷的化学性质
甲烷化学性质
甲烷化学性质
甲烷的化学性质是比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
但是在特定条件下，甲烷也会发生某些反应。
甲烷的特点：
1、在室温暗处不发生反应。
2、髙于250℃发生反应。
3、在室温有光作用下能发生反应。
4、用光引发反应，吸收一个光子就能产生几千个氯甲烷分子。
5、如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存在，反应有一个诱导期，诱导期时间长短与存在这些杂质多少有关。
甲烷对环境影响：
甲烷也是一种温室气体。
GWP的分析显示，以单位分子数而言，甲烷的温室效应要比二氧化碳大上25倍。
这是因为大气中已经具有相当多的二氧化碳，以至於许多波段的辐射早已被吸收殆尽了；因此大部分新增的二氧化碳只能在原有吸收波段的边缘发挥其吸收效应。
相反地，一些数量较少的温室气体（包括甲烷在内），所吸收的是那些尚未被有效拦截的波段，所以每多一个分子都会提供新的吸收能力。
甲烷的性质
甲烷甲烷分子式CH4。
最简单的有机化合物。
甲烷是没有颜色、没有气味的气体，沸点-161.4℃，比空气轻，它是极难溶于水的可燃性气体。
甲烷和空气成适当比例的混合物，遇火花会发生爆炸。
化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。
在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应。
甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。
它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及文字甲醛等物质的原料。
413kJ/mol、109°28′，甲烷分子是正四面体空间构型，上面的结构式只是表示分子里各原子的连接情况，并不能真实表示各原子的空间相对位置。
1.物质的理化常数:国标编号21007CAS号74-82-8中文名称甲烷英文名称methane；Marsh gas别名沼气分子式CH4 外观与性状无色无臭气体分子量16.04 蒸汽压53.32kPa/-168.8℃闪点：-188℃熔点-182.5℃沸点：-161.5℃溶解性微溶于水，溶于醇、乙醚密度相对密度(水=1)0.42(-164℃)；相对密度(空气=1)0.55 稳定性稳定危险标记4(易燃液体) 主要用途用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造2.对环境的影响:一、健康危害侵入途径：吸入。
健康危害：甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。
当空气中甲烷达25%-30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。
若不及时脱离，可致窒息死亡。
皮肤接触液化本品，可致冻伤。
二、毒理学资料及环境行为毒性：属微毒类。
允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。
有单纯性窒息作用，在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。
空气中达到25～30%出现头昏、呼吸加速、运动失调。
急性毒性：小鼠吸入42%浓度×60分钟，麻醉作用；兔吸入42%浓度×60分钟，麻醉作用。
危险特性：易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。
高一化学甲烷的性质知识点
高一化学甲烷的性质知识点甲烷是一种最简单的烷烃，由一个碳原子和四个氢原子组成。
它的化学式为CH4，属于无色无味的气体。
甲烷在石油和天然气中广泛存在，并且是典型的天然气成分。
它还可以由有机物的分解产生，比如在沼气中就含有甲烷。
甲烷在常温下是一种气体，沸点为-161°C，冰点为-182°C。
由于分子间的相对较弱的分子间力，甲烷具有较低的沸点和冰点。
此外，甲烷的密度约为0.717 g/L，在空气中的浓度较小。
甲烷是一种非极性分子，由于碳原子上的四个氢原子排列在立体空间上对称，使得甲烷没有极性。
这也意味着甲烷在溶解性、导电性和溶液性质上与极性分子有所不同。
甲烷在水中的溶解度很低，同时也不良导电。
甲烷是一种很稳定的化合物，不易燃烧。
它只在高温、高压下或与氧气等极端条件下才能发生燃烧反应。
甲烷在氧气中燃烧反应如下：CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O。
该反应是一个放热反应，释放出大量的能量。
这也是甲烷被广泛作为燃料的原因之一。
除了作为燃料之外，甲烷在化学工业和生物学中也扮演着重要角色。
在化学工业中，甲烷可以通过各种反应合成其他有机化合物，比如醇类和醚类。
在生物学中，甲烷是一种重要的温室气体，它对地球大气层的持续变暖起到了重要作用。
甲烷的来源主要包括天然气开采、动物消化过程和有机废物的分解等。
此外，甲烷还具有一些有趣的性质。
例如，甲烷是一种轻气体，比空气轻，可以通过密度差漂浮在空气中。
这也是为什么甲烷会集中在地下煤矿等密闭空间中而产生爆炸的原因之一。
此外，甲烷也是一种很难溶解在水中的气体，这使得甲烷在海底富集并形成天然气水合物。
总之，甲烷作为一种简单的烷烃，在化学和能源领域发挥着重要作用。
我们了解甲烷的性质，有助于更好地理解它在自然界和工业生产中的应用。
此外，对于甲烷的研究也有助于我们更好地认识温室气体和气候变化等环境问题。
通过深入了解甲烷的性质，我们可以更好地应对这些挑战。
甲烷的物理性质和化学性质.
性质结构目标清华中学 文继明用途练习一、甲烷的分子结构甲烷分子是一个正四面体的非极性分子， 分子中四个C--H 键的键角均为'28109两种正四面体的比较'02810906044CH NH 与4P2）光照下与卤素反应2、化学性质：常况下甲烷的性质稳定不能使酸性高锰酸钾 溶液褪色1、物理性质：：无色无味气体，比空气轻，难溶于水 二、甲烷的性质1）能燃烧 O H CO O CH 222422+−−→−+点燃甲烷与氯气在光照下的取代产物有：： Cl CH322Cl CH Cl CH CHCl CCl HCl同时还有取代反应：有机物分子中的原子或原子团被其 它的原子或原子团替换的反应。
卤代反应：有机物分子中的原子或原子团被卤素原子所取代的反应。
卤代反应属于取代反应 中的一种 。
22Cl CH 3CHCl 4CCl 空间结构Cl CH 3后退 请用鼠标点击2）光照下与卤素反应2、化学性质：常况下甲烷的性质稳定不能使酸性高锰酸钾 溶液褪色1、物理性质：：无色无味气体，比空气轻，难溶于水 二、甲烷的性质1）能燃烧 O H CO O CH 222422+−−→−+点燃3) 高温下分解反应 242H C CH +−−→−高温三、甲烷的存在及用途1、存在：天然气、瓦斯气、沼气等的主要成分均是甲烷2、用途：颜料油漆实验用品医药橡胶工业甲烷燃料返回后退2CO 2H C 和取代反应：有机物分中的原子或原子团被其原子团替换的反应。
卤代反应：有机物分子中的原子或原子团被取代的反应。
卤代反应属于取代反应中的一种 。
22Cl CH 3CHCl ClCH 34CCl 小结4CH1、下列分子中，含有极性键且呈正四面体的是（ ）甲烷 白磷 氨气 二氯甲烷 2、将甲烷与氯气等体积混合后光照，其产物有（ ）种1 2 4 5 3、将甲烷与氯气等体积混合后光照，生成最多的是（ ） 一氯甲烷 二氯甲烷 氯仿 氯化氢课堂练习A B C D A B C D A B C D3、下列气体中不含甲烷的是（ ）A 、水煤气B 、天然气C 、煤矿瓦斯D 、沼气4、光照下列混合物，几乎没有化学反应发生的是（ ）A 、溴蒸汽与天然气B 、氯水C 、氢气和氧气D 、碘化银 5、下列反应不是取代反应的是（ ） A 、光照二氯甲烷与氯气的混合物生成氯仿 B 、用甲烷与氟气反应制备氟里昂C 、甲烷与溴蒸汽光照反应生成四溴化碳D 、甲烷的高温裂解课堂练习 答案3、下列气体中不含甲烷的是（ ）A 、水煤气B 、天然气C 、煤矿瓦斯D 、沼气4、光照下列混合物，几乎没有反应发生 的是（ ）A 、溴蒸汽与天然气B 、氯水C 、氢气和氧气D 、碘化银5、下列反应不是取代反应的是（ ）A 、光照氯仿与氯气的混合物B 、用甲烷与氟气反应制备氟里昂C 、甲烷与溴蒸汽光照反应生成四溴化碳D 、甲烷的高温裂解A 答案3、下列气体中不含甲烷的是（ ）A 、水煤气B 、天然气C 、煤矿瓦斯D 、沼气4、光照下列混合物，几乎没有反应发生 的是（ ）A 、溴蒸汽与天然气B 、氯水C 、氢气和氧气D 、碘化银5、下列反应不是取代反应的是（ ）A 、光照氯仿与氯气的混合物B 、用甲烷与氟气反应制备氟里昂C 、甲烷与溴蒸汽光照反应生成四溴化碳D 、甲烷的高温裂解A C 答案3、下列气体中不含甲烷的是（ ）A 、水煤气B 、天然气C 、煤矿瓦斯D 、沼气4、光照下列混合物，几乎没有反应发生 的是（ ）A 、溴蒸汽与天然气B 、氯水C 、氢气和氧气D 、碘化银5、下列反应不是取代反应的是（ ）A 、光照氯仿与氯气的混合物B 、用甲烷与氟气反应制备氟里昂C 、甲烷与溴蒸汽光照反应生成四溴化碳D 、甲烷的高温裂解A C D6、下列事实能说明甲烷分子呈正四面体的是（）A、一氯甲烷只有一种结构答案B、二氯甲烷只有一种结构C、三氯甲烷只有一种结构D、四氯化碳只有一种结构7、能说明甲烷的稳定性好的事实是（）A、甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B、甲烷不容易液化C、甲烷分子的空间构型是正四面体D、由无水醋酸钠和碱石灰反应制甲烷时需要加热返回上页下页6、下列事实能说明甲烷分子呈正四面体 的是（ ）A 、一氯甲烷只有一种结构B 、二氯甲烷只有一种结构C 、三氯甲烷只有一种结构D 、四氯化碳只有一种结构7、能说明甲烷的稳定性好的事实是（ ）A 、甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B 、甲烷不容易液化C 、甲烷分子的空间构型是正四面体D 、由无水醋酸钠和碱石灰反应制甲烷时需 要加热答案 B 下页上页 返回6、下列事实能说明甲烷分子呈正四面体 的是（ ）A 、一氯甲烷只有一种结构B 、二氯甲烷只有一种结构C 、三氯甲烷只有一种结构D 、四氯化碳只有一种结构7、能说明甲烷的稳定性好的事实是（ ）A 、甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B 、甲烷不容易液化C 、甲烷分子的空间构型是正四面体D 、由无水醋酸钠和碱石灰反应制甲烷时需 要加热A B 下页上页 返回选做题已知答案已知请仿照上面的反应原理完成下列反应方程式选做题《甲烷》教学目标1、认识甲烷的分子组成及空间结构2、理解取代反应的概念3、掌握甲烷的重要性质4、了解甲烷的存在及重要用途。
甲烷知识点归纳总结
甲烷知识点归纳总结一、甲烷的基本性质1. 分子结构：甲烷是由一个碳原子和四个氢原子组成的简单分子，分子结构呈正四面体形状。
2. 物理性质：甲烷是一种无色、无味、无臭的气体，在常温下密度小于空气，具有较低的沸点和凝固点。
3. 化学性质：甲烷是一种不容易发生化学反应的稳定分子，但它可以与氧气发生燃烧反应，生成二氧化碳和水。
二、甲烷的生产与提取1. 天然气中的甲烷：地球上存储着大量的天然气资源，其中主要成分就是甲烷。
甲烷可以通过地下钻探开采和提取来进行生产。
2. 人工合成甲烷：除了从天然气中提取甲烷外，还可以通过人工合成的方式来生产甲烷。
常见的方法包括催化剂催化合成、生物发酵法等。
三、甲烷的用途1. 燃料资源：甲烷是一种重要的燃料资源，被广泛应用于工业生产、建筑取暖、机动车燃料等领域。
2. 化工原料：甲烷还是许多有机化合物的重要起始物质，可通过氢化反应、氯化反应等转化为甲醇、乙烯、乙醇等化学品。
3. 温室气体：由于甲烷具有很强的温室效应，它也是造成全球变暖的重要气体之一。
四、甲烷的环境影响1. 温室效应：甲烷是一种主要的温室气体，对地球大气层的温室效应起着重要作用，加剧了全球变暖的问题。
2. 空气污染：甲烷是造成雾霾和光化学烟雾的重要成分，对空气质量产生了不利影响。
五、甲烷的利用与保护1. 提高利用率：在甲烷的开采和使用过程中，应该采用高效、清洁的技术，提高利用率，减少排放。
2. 温室气体减排：生活中可以采用节能减排、低碳生活方式，减少碳排放，进而减少甲烷等温室气体的释放。
3. 天然气替代：在能源利用方面，可以鼓励发展清洁能源，如太阳能、风能，减少对甲烷等化石燃料的依赖。
总结：甲烷作为一种重要的碳氢化合物，对人类的生产与生活具有重要的意义。
但随着现代工业发展，甲烷的大量释放已经成为了严重的环境问题。
因此，必须采取有效措施，提高甲烷的利用率，减少甲烷的排放，共同保护地球的环境。
甲烷标准气体
甲烷标准气体甲烷，化学式为CH4，是一种无色、无味、易燃的气体。
它是最简单的烷烃，也是天然气的主要成分之一。
甲烷在工业生产和生活中有着广泛的应用，同时也是一种重要的标准气体。
甲烷作为标准气体，具有以下几个特点：首先，甲烷具有高纯度。
作为标准气体，甲烷的纯度要求非常高，通常达到99.999%以上。
这样的高纯度可以保证标准气体的稳定性和可靠性，从而满足各种精密仪器和分析测试的需求。
其次，甲烷具有稳定的化学性质。
由于甲烷的化学结构稳定，它不容易发生化学反应，因此在标准气体中具有较长的稳定性。
这对于各种实验和检测工作来说至关重要。
此外，甲烷具有良好的可燃性和可燃性。
这使得甲烷成为了一种理想的燃料，同时也为各种燃烧性能测试提供了便利条件。
甲烷标准气体的应用范围非常广泛。
首先，它常用于各种气体分析仪器的校准和检定。
其次，甲烷标准气体也被广泛应用于工业生产中的燃烧性能测试和燃烧过程监测。
此外，在环境保护和安全生产领域，甲烷标准气体也扮演着重要的角色，用于监测大气中的甲烷浓度和检测工业生产中的甲烷泄漏情况。
在使用甲烷标准气体时，我们需要注意以下几点：首先，要严格按照标准操作程序进行。
在甲烷标准气体的使用过程中，需要严格按照操作规程进行，避免操作失误和安全事故的发生。
其次，要保证甲烷标准气体的储存和使用环境符合要求。
甲烷是一种易燃气体，储存和使用环境必须符合安全要求，避免发生火灾和爆炸事故。
最后，要定期对甲烷标准气体进行检测和校准。
定期的检测和校准工作可以保证甲烷标准气体的质量和稳定性，从而保证各项测试和检测工作的准确性和可靠性。
总的来说，甲烷标准气体作为一种重要的标准气体，在各种工业生产和科研领域都有着重要的应用价值。
我们在使用甲烷标准气体时，需要严格按照操作规程进行，保证安全使用，并且定期对其进行检测和校准，以确保其稳定性和可靠性。
3.1甲烷的化学性质
结构
课堂总结
总体： 性质较稳定
甲烷化 学性质
一定条件下
燃烧反应 列反应属于取代反应的是（ A、D ）
A、CH3CH2OH ＋ HBr CH3CH2Br ＋ H2O
B、2HI ＋ Cl2
2HCl ＋ I2
C、CH4 ＋2O2 点燃 CO2 ＋ 2H2O
三、甲烷的化学性质
（1）通常情况下 性质 稳定
不能使酸性KMnO4溶液褪色 不能使溴水褪色
不与强酸、强碱、氧化剂反应 （2）氧化反应 （天然气和沼气都是理想的清洁能源）
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
明亮的淡蓝色火焰，
放出大量的热。无烟
补充：燃烧通式 注意：1、如果空气中混入甲烷的体积达到总体积的5%～15%， 点火时就会爆炸。所以甲烷点燃前需验纯。
注意: 点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸。 CH4爆炸极限：5%~15.4%
（3）取代反应
实验现象（光亮处）：
CH4和Cl2
颜色: 黄绿色变浅 水面: 水面上升
量筒： 壁上有油状液体 液面上有少量白雾
(水槽中有白色固体析出)
饱和食盐水 结论：
甲烷的取代反应
甲烷与氯气在光照条件下 发生了反应。
H
+
光照
109°28′
平面四边形
正四面体
例、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子 为中心的正四面体结构的是（ B ）
A CH3Cl只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质
（4）甲烷的受热分解
①甲烷常温时很稳定，高温时可断键 ②甲烷的高温裂解反应方程式：
甲烷分子的化学式
甲烷分子的化学式甲烷（CH4）是一种简单的有机化合物，由一个碳原子和四个氢原子组成。
它是最简单的烷烃，也是天然气的主要成分之一。
本文将从甲烷的结构、性质、应用和环境影响等方面进行介绍。
一、甲烷的结构甲烷的化学式为CH4，表示其中有一个碳原子和四个氢原子。
碳原子位于甲烷分子的中心，四个氢原子以四面体的形式围绕着碳原子排列。
碳原子与每个氢原子之间都有共价键连接，形成了稳定的分子结构。
二、甲烷的性质1. 物理性质：甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，在常温常压下是气态。
它的密度小于空气，能够升至空气中的高处。
甲烷的沸点为-161.5摄氏度，熔点为-182.5摄氏度。
2. 化学性质：甲烷是一种相对稳定的化合物，不易发生化学反应。
它是一种难燃的气体，需要在高温和氧气的存在下才能燃烧。
甲烷的燃烧反应是一个典型的燃烧反应，产生二氧化碳和水。
甲烷的燃烧释放出大量的热能，因此常被用作燃料。
三、甲烷的应用1. 能源：甲烷是一种重要的能源来源，广泛应用于家庭、工业和交通等领域。
它是天然气的主要成分，被用作燃料供暖、燃气发电和燃料汽车等方面。
2. 化学原料：甲烷可以通过甲醇的催化转化制备一系列有机化合物，如乙烯、丙烯等。
这些有机化合物广泛用于塑料、橡胶、合成纤维等工业领域。
3. 实验室使用：甲烷在实验室中也有一定的应用。
它可以作为一种常用的还原剂，用于还原金属离子和氧化物。
此外，甲烷还可以用于气相色谱的载气和检测器气体。
四、甲烷的环境影响甲烷是一种温室气体，对地球的气候变化有一定的影响。
它的温室效应比二氧化碳高约25倍，对全球变暖起着重要作用。
甲烷的主要排放源包括天然气开采和运输、农业活动（如牛羊的消化系统产生的甲烷）以及垃圾填埋场等。
减少甲烷的排放对于控制气候变化具有重要意义。
甲烷是一种简单的有机化合物，具有稳定的分子结构和特殊的化学性质。
它在能源、化学工业和实验室中有广泛的应用，同时也对地球的气候变化产生一定的影响。
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可燃性
电离性 化学反应
多数是非电解质 一般比较复杂，副反 应多，反应速率较慢
多数是电解质 一般比较简单，副 反应少，反应速率 较快
Na
Cl
化学键
——相邻的原子之间强烈的 相互作用 a.离子键
化学键主要类型：
b.共价键 C.金属键
Na
Cl
共价键
原子之间通过共 用电子对所形成的 相互作用，叫做共 价键。
向 下 排 空 气 法
排 水 法
三、甲烷的化学性质（结构决定性质）
1、甲烷的电子式
说明： “ • ”为碳原子的价电 子 “ × ”为氢原子的价电 子
提示：
结构式：用一根短线表示一对共用电子的图式。
2、甲烷分子的结构式。
电子式
结构式
3、甲烷分子的结构模型
甲烷正四面体结构
Ⅰ原子之间或非金属元素的 原子与不活泼的某些金属元素原子之间形成 共价键。
新授
1、 烃 烃是仅含碳和氢的有机物。 2、最简单的烃——甲烷
一、甲烷的存在
沼气——池沼底部 天然气——某些地方地下深处 瓦斯——煤矿的矿井里
二、甲烷的物理性质
无色、无味的气体，密度比空气小。极 难溶于水。 （讨论：甲烷的收集方法。）
光照
CCl4 ＋ HCl
烃分子中的氢原子被卤素原子取代 后所形成化合物叫做卤代烃
各卤代烃结构式：
二氯甲烷的结构式
取代反应与置换反应的比较：
取代反应 可与化合物发生取 代，生成物中不一定 有单质 反应能否进行受外界 条件影响较大 置换反应 反应物、生成物中一 定有单质
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 逐步取代，很多反应 反应一般单方向进行 是可逆的
三、甲烷的化学性质
1、甲烷的实验室制法 2、甲烷的氧化反应 不能使酸性的KMnO4溶液褪色 3、甲烷的实验室制法取代反应
4、甲烷受热分解
光照下甲烷与氯气发生取代反应
CH4 ＋ Cl2
光照
CH3Cl ＋ HCl
CH3Cl ＋ Cl2 光照 CH2Cl2 ＋ HCl CH2Cl2 ＋ Cl2 光照 CHCl3 ＋ HCl CHCl3 ＋ Cl2
第九章
第一节
烃
甲烷
复习：
1、什么是有机物？（比较） 答案：世界上绝大多数含碳的化合物。 2、举例常见的有机物？ 答案：糖、醋、酒精、食油、塑料、橡 胶、纤维、动植物的有机体等等
有机物同无机物的比较
性质和反应 溶解性 耐热性 有 机 物 多数不溶于水，易溶 于有机溶剂 多数不耐热，熔点较 低，一般在400 ℃以 下 多数可以燃烧 无 机 物 有些溶于水，而不 溶于有机溶剂 多数耐热，难熔化 ，熔点一般比较高 多数不能燃烧