甲烷的夹角
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷的存在、结构1．存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2．分子结构甲烷的分子式是CH 4；电子式是；结构式是。
实验证明，甲烷分子具有正四面体结构，其中四个C—H 键长度和强度相同，夹角相等。
提醒有机化合物必须含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物，如CO 、CO 2、碳酸及其盐等。
常见有机物结构的表示方法(以甲烷为例)表示方法含义分子式：CH 4用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式)：CH 4表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子电子式：用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子结构式：①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构；②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型球棍模型：小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键)比例模型：用不同体积的小球表示不同大小的原子二、甲烷的性质1．物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性无色气体无味比空气小极难溶2、化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下，甲烷也会发生某些反应。
1．氧化反应(燃烧)(1)化学方程式：CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。
(2)现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。
燃烧现象检验产物方法现象结论淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有水珠产生生成了H 2O 在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了CO 22．取代反应(1)取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
(2)甲烷与氯气的取代反应①实验探究实验操作实验现象A 装置：a.试管内气体颜色逐渐变浅；b.试管内壁有油状液滴出现；c.试管中有少量白雾；d.试管内液面上升；e.水槽中有固体析出B 装置：无明显现象实验结论CH 4与Cl 2在光照时才能发生化学反应，有关化学方程式为②产物性质CH 3ClCH 2Cl 2CHCl 3CCl 4状态气体均为油状液体水溶性都难溶于水点拨无论CH 4和Cl 2的比例如何，发生取代反应的产物都是CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4和HCl 的混合物。
搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点(教师版) 23-24学年高一化学教材实验(人教版必修第二册
【同步实验课】 搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点结构式结构式结构特点结构特点一、问题与讨论：1.通过以上有机物分子球棍模型的搭建，归纳碳原子的成键特征和各类烃分子中的化学键类型。
【解析】每个碳原子形成4个共价键；烷烃中含有碳碳单键及碳氢键，烯烃中含有碳碳双键及碳氢键，可能有碳碳单键，炔烃中含有碳碳三键及碳氢键，可能有碳碳单键。
2.根据二氯甲烷的结构式推测其是否有同分异构体，并通过搭建球棍模型进行验证，体会结构式与分子空间结构之间的关系。
【解析】二氯甲烷可看作是甲烷中的2个氢原子被2个氯原子所代替的产物，与甲烷的结构相似，故其不存在同分异构体。
3.分子中含有4个碳原子的烃可能有多少种结构？尝试用球棍模型进行探究。
【解析】分子中含有4个碳原子的烃可能有CH3CH2CH2CH3、、CH3CH===CHCH3、CH2===CHCH2CH3、、CH3C≡CCH3、CH≡CCH2CH3、、CH2===CH—CH===CH2、CH≡C—CH===CH2、等。
球棍模型略。
二、规律与方法：1．碳原子的成键特点2．烷烃的组成与结构特点注意：(1)烷烃包括链状烷烃(C n H2n＋2)和环状烷烃。
(2)烷烃是饱和烃，碳原子数一定的链状烷烃分子中氢原子数已达到最多，其他含有相同碳原子数的烃分子中的氢原子数都比链状烷烃少。
(3)碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上还可分出支链。
3．有机物结构式简化的原则(1)同碳原子上的相同原子可以合并，如可简化为CH3—CCl2—CH3。
(2)依次相连的相同基团可以合并，如CH3CH2CH2CH2CH3可进一步简化为CH3(CH2)3CH3。
(3)键线式简式，如CH3CH2CH2CH3可进一步简化为。
三、深度剖析：1．正确理解同系物(1)同系物的研究对象一定是同类有机物。
(2)同系物一定满足同一通式，但通式相同的有机物不一定是同系物，如CH2===CH2和均满足通式C n H2n(n≥2，n为正整数)，但因二者结构不相似，故不互为同系物。
高一化学下册甲烷知识点
高一化学下册甲烷知识点
1、物理性质：
无色、无味的气体，极难溶于水，密度小于空气，俗名：沼气、坑气
2、分子结构：
CH4：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体键角：109度28分
3、化学性质：
①氧化反应：产物气体如何检验?
甲烷与KMnO4不发生反应，所以不能使紫色KMnO4溶液褪色
②取代反应：三氯甲烷又叫氯仿，四氯甲烷又叫四氯化碳，二氯甲烷只有一种结构，
说明甲烷是正四面体结构
4、同系物：
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质所有的烷烃都是同系物
5、同分异构体：
化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式结构不同导致性质不同
烷烃的溶沸点比较：碳原子数不同时，碳原子数越多，溶沸点越高;碳原子数相同时，支链数越多熔沸点越低
同分异构体书写：会写丁烷和戊烷的同分异构体
练习题：
1.下面列举了一些化合物的组成或性质，以此能够说明该化合物肯定属于有机物的
是。
A.仅由碳、氢两种元素组成
B.仅由碳、氢、氧三种元素组成
C.在氧气中能燃烧，且只生成二氧化碳
D.熔点低且不溶于水
答案：A
2.从19世纪20年代开始，人们用从非生物体内取得的物质合成了许多有机物。
下列属于最早合成的这一类物质是。
A.酒精
B.尿素
C.淀粉
D.蛋白质
答案：B
3.以下关于甲烷的说法中，错误的是。
A.甲烷是一种非极性分子
B.甲烷分子具有正四面体形结构
C.甲烷分子中的四个C—H键是完全等价的键
D.甲烷分子中具有非极性键
答案：D
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
1.11甲烷
选修5有机化合物最简单的有机化合物——甲烷第一课时【学习目标】1、了解甲烷的分子结构特点。
2、认识甲烷的性质。
【学习重点】甲烷的取代反应。
【学习过程】【思考与交流】1．有机物的定义：2、有机物的组成元素：3、烃的定义：4、最简单的烃：5、最简单的有机物：【探究新知】一、甲烷的存在与用途：甲烷是、、和的主要成分，天然气主要用来做和。
一、甲烷的分子结构1、分子式：2、电子式：3、结构式： 4 、结构简式：5、最简式（实验式）：6、空间构型：甲烷分子具有结构，其中，以为中心，为顶点，4个C—H 键的长度和强度，夹角相等，键角为。
甲烷为非极性分子。
注意：甲烷分子为正四面体结构可用甲烷的二元取代产物没有同分异构体来证明三、甲烷性质1、甲烷的物理性质甲烷是一种色、味的，密度比空气，溶于水。
2、甲烷的化学性质通常状况下，甲烷的性质，与强氧化剂如_______、强酸、强碱等均发生化学反应，但是在特定条件下也会发生某些反应。
（1）氧化反应：甲烷燃烧时，火焰呈，并放出大量的热。
反应的化学方程式:．甲烷与强氧化剂（酸性高锰酸钾、溴水等）不反应，即不能使KMnO4溶液和溴水褪色。
注意：①、可燃气体燃烧前，要检查纯度；②、爆炸极限：5%—15.4%(体积分数)。
（2）取代反应【思考】实验现象：在光照时：，结论：。
在光照的条件下，甲烷和氯气发生反应的化学方程式为：①；②；③；④_____________________ 。
四种氯代产物中，为气体，、、为液体，且它们均溶于水。
其中三氯甲烷和四氯化碳是工业上重要的溶剂有机物分子里的某些被其他所代替的反应。
（3）受热分解（隔绝空气）化学方程式：应用：氢气是合成氨及合成汽油等的工业原料，炭黑是橡胶工业的原料。
四．甲烷用途甲烷是一种重要的化工原料，是一种清洁能源。
【小结】甲烷性质比较稳定，易燃烧，难氧化，易取代，高温可裂解。
【典型例题】例1、下列关于甲烷结构的说法错误的是A．甲烷分子中的化学键都是共价键B．甲烷分子为正四面体结构C．甲烷分子为正四边形结构D．CH2C12不存在同分异构体例2．下列叙述错误的是A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱都不反应B．甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯C．甲烷与氯气反应，无论生成CH3Cl、CH2C12、CHCl3、CCl4，都属于取代反应D．甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水【对位训练】1、下列关于甲烷性质叙述中不正确的是A．甲烷是一种无色无味的气体B．甲烷的密度比空气的密度小C．甲烷极难溶解于水D．甲烷性质稳定，不和其它物质反应2、最近我国开始从新疆开发天然气，贯穿东西引至上海的大工程，关于天然气的叙述中不正确的是A．天然气和沼气的主要成分是甲烷B．相对煤和石油来讲，天然气的输送更方便C．天然气燃烧的废气中，二氧化硫等污染物的含量少D．天然气与空气混合点燃，不会发生爆炸3、下列叙述中错误的是A．点燃甲烷不必像点燃氢气那样事先验纯B．甲烷燃烧能放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料C．煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生D．如果隔绝空气，将甲烷加热到1000℃以上，甲烷分解生成炭黑和氢气【课堂检测】1、下列反应属于取代反应的是A．甲烷燃烧B．由甲烷制氯仿C．锌与盐酸反应D．由甲烷制炭黑2、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是A．氯气与氢气反应B．氯气与甲烷反应C．次氯酸分解D．甲烷与氧气反应3、甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明A．甲烷的分子式为CH4 B．甲烷气体中含有碳元素和氢元素C．甲烷气体中只含有碳元素和氢元素D．甲烷的化学性质比较稳定【作业】1、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是A．H2S B．CH4C．H2D．CO2、若甲烷与氯气以物质的量之比1：1混合，在光照下得到的有机取代产物是①CH3Cl、②CH2C12③CHCl3、④CCl4，A．只有①B．只有③C．①②③的混合物D．①②③④的混合物3、2005年1月14日，成功登陆土卫六的“惠更斯”号探测器发回了350张照片和大量数据。
甲烷及烷烃的结构讲解
原子核结构不同 电子层结构相同
不同 化合物
原子(核素) 原子(核素)
1 1H
例子 CH 和 CH CH 4 3 3
正丁烷和 O 2和 O 3 异丁烷
和2 Biblioteka H课后练习第4题二.等效氢原子的判断 等效氢原子的判断
1.同一碳原子所连的氢原子是等效的； 同一碳原子所连的氢原子是等效的； 同一碳原子所连的氢原子是等效的 2.同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的 同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的; 同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的 3.处于镜面对称位置上的氢原子是等效的 处于镜面对称位置上的氢原子是等效的. 处于镜面对称位置上的氢原子是等效的
复习提问： 复习提问：
请写出甲烷的电子式、结构式、 ⑴请写出甲烷的电子式、结构式、结构简式 ⑵回答甲烷的空间构型以及键的夹角
CH4
电子式 结构式 结构简式 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构， 正四面体结构 原子位于正四面体的中心， 个氢原子分别位于正四面体的4 原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4 109° 个顶点上（键角是109 28′ 个顶点上（键角是109°28′）。
碳原子数目越多， 3. 碳原子数目越多，同分异构体越多
碳原 子数 烷烃) (烷烃)
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
同分 异体 数
无 无 无 2
3
5
9 18 35 75
碳原 子数 11 烷烃) (烷烃)
12
…. .
15
20
40
同分 异体 159 数
355
…. .
高中化学有机化合物之甲烷知识点汇总
高中化学有机化合物之甲烷知识点汇总一、甲烷的存在、结构及物理性质1．存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2．分子结构甲烷的分子式是CH4；电子式是；结构式是。
实验证明，甲烷分子具有正四面体结构，其中四个C—H键长度和强度相同，夹角相等。
3．物理性质颜色状态气味密度(与空气相比) 水溶性无色气体无味比空气小极难溶警示有机化合物必须含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物，如CO、CO2，碳酸及其盐等。
【讨论】1．(1)CH4是正四面体结构，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4也都是正四面体结构吗？(2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有几种结构？实际上有几种结构？答案(1)CH4是正四面体结构，碳原子处于正四面体的中心，四个氢原子处于正四面体的四个顶点上。
根据甲烷是正四面体结构推理，有机物分子中碳原子以4个单键与其他原子或原子团相结合，如，若a、b、c、d相同，则构成正四面体结构，如CCl4；若a、b、c、d不相同，则构成四面体，但不是正四面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。
(2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有2种结构，分别是，实际为空间四面体结构，所以二氯甲烷只有一种结构。
二、甲烷的化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下，甲烷也会发生某些反应。
1．氧化反应(燃烧)(1)化学方程式：CH4＋2O2点燃――→CO2＋2H2O 。
(2)现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。
2．取代反应(1)取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
(2)甲烷与氯气的取代反应①实验探究②产物性质CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4状态气体均为油状液体水溶性都不溶于水点拨无论CH4和Cl2的比例如何，发生取代反应的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。
高中 最简单的有机化合物——甲烷
最简单的有机化合物——甲烷甲烷1．有机化合物和烃及其包含关系(1)有机化合物：含有______元素的化合物(2)烃①定义：仅含有_______两种元素的化合物。
②代表物：最简单的烃是______。
【注意】含碳化合物不一定都是有机物。
如CO、CO2、碳酸盐、氰化物等为无机物。
2．甲烷的存在和用途(1)甲烷的存在：甲烷是______、________、_________和________的主要成分，我国的天然气主要分布在中西部及海底。
(2)是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，还是一种重要的化工原料。
3.甲烷的分子结构(1)分子结构分子式电子式结构式球棍模型比例模型________________________________(2)空间结构分子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，具有空间________结构【注意】可利用CH4分子中共价键的夹角为109°28′且相同，说明CH4为正四面体形而不是正方形。
4.物理性质颜色状态气味密度水溶性____色气体____味比空气_______极难溶于水5.化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
(1)氧化反应(燃烧)①现象：甲烷在空气中完全燃烧，火焰呈__________。
②化学方程式：____________________________。
(2)取代反应①取代反应的概念：有机物分子里的_____________被其他___________所替代的反应。
②实验探究(甲烷与Cl 2的取代反应)实验操作实验现象A 装置：试管内气体颜色____________;试管内壁有_____________出现，试管中有少量_______;试管内液面________.B 装置：___________________实验结论CH 4与Cl 2在光照时才能发生化学反应，有关化学方程式为：________________________________________;________________________________________;________________________________________;_________________________________________.③甲烷四种氯代产物的性质a．水溶性：CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4均______溶于水。
人类发现认识甲烷的历程
人类发现认识甲烷的历程甲烷是最简单的烷烃，同时甲烷也是最简单的有机物，是含碳量最小含氢量最大的烃，是沼气、天然气、瓦斯、坑道气以及油田气的主要成分，在这篇小文章里，似说甲烷，但实质上是通过人们对甲烷结构的认识来回溯一下人们认识微观世界分子中原子相互作用关系的历史。
甲烷的发现公元前1066至公元前771年，我国西周年代写成的算卦占卜的书《周易》中，在谈到一些自然界发生的现象时说：“象曰：‘泽中有火。
’”这里的“泽”就是沼泽。
“火井”是我国古代人们给天然气井的形象命名。
根据现已发现的文字记载，在我国辽阔的土地上，北起长城内外，南到云贵高原，西至玉门关外，东临黄海之滨和台湾省，古代都曾发现过天然气，有的地方早在2000年前就钻凿了天然气井。
18世纪的欧洲科学家们发现了甲烷后，科学地研究了它。
发明电池的意大利物理学家伏打（A.Volta,1745—1827）,在1776年11月14日、21日、26日和12月8日写给他的友人的信中，叙述了发现甲烷的经过。
他在意大利北部科摩（Como）湖的淤泥中收集到一种气体，是用木棒搅动淤泥，让冒出的气泡通入倒转过来并充满水的瓶中。
他点燃了这一气体火焰呈青蓝色，燃烧较慢，需要10-12倍体积的空气才会燃烧爆炸，不同于可燃性空气（氢气）的燃烧。
提出原子论的英国化学家道尔顿也和伏打一样收集了沼气，并进行了研究。
1790年英国医生奥斯汀发表燃烧甲烷和氢气的报告。
他测定了甲烷比氢气重。
而且氢气燃烧生成水，甲烷燃烧生成水和二氧化碳。
他确定甲烷是碳和氢的化合物。
对甲烷的早期研究对于甲烷这么一个最简单的有机物，人类为了认识它的分子结构并达到了今天的程度，花去了百年以上的时间！更不知道有多少化学界的前辈，用了多少无眠的夜晚，一遍遍的思索想象和探求着。
1808年，被恩格斯誉为近代化学之父的原子论创立者道尔顿用表示甲烷的分子结构，这个表示方法表明，道尔顿认为甲烷分子是有两个氢原子和一个碳原子构成的，这在今天看来显然是很不正确的，但是这么表示是利用了当时初建的原子分子学说，这个表示式是化学科学中出现最早的一个结构式，它的提出开创了深入认识物质本性的先例。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
甲烷的夹角
甲烷是一种重要的化学物质，可以用来提供能量或制造物质。
它能被用来制造多种物质，其中最主要的就是烯烃和烃烷。
而烯烃和烃烷之间就有一个重要的夹角，也就是甲烷的夹角。
甲烷是一种碳氢化合物，即由一个碳原子和四个氢原子组成的共价键。
它的结构有两种，一种叫做正型（双夹角），另一种叫倒型（单夹角）。
正型与倒型之间的夹角称为甲烷夹角，它的值是109.5度。
甲烷夹角的重要性，不仅体现在它极大地影响着烯烃和烃烷之间的反应，还体现在其他化学反应中，比如反应速率或再活化能等。
同时，由于它可以影响碳水烷的稳定性，也被用于许多重要的应用中。
例如，甲烷夹角被广泛应用于润滑油的制作中。
润滑油的细微的分子结构被赋予了一种特殊的属性，让它可以清洁和润滑表面，从而延长机器和设备的使用寿命。
因此，润滑油中甲烷夹角的控制非常重要，它可以影响润滑油的特性，从而影响润滑油的性能。
此外，甲烷夹角也被用于改善生物柴油的结构，从而提高其低温性能。
由此可见，改善甲烷夹角也是提高生物柴油燃烧性能的关键因素之一。
甲烷夹角的重要性，可以从其用途的多样化中得到一定的佐证。
因此，它不仅可以用于制造物质，还可以在其他重要的领域中发挥作用，比如润滑油的制备和生物柴油的改善等。
总之，甲烷的夹角对化学反应的影响是不可忽视的，它也发挥着重要的作用，可以说它是化学及其他方面的起点，它也是一个重要的
化学调节器，可以调节物质的组成和控制化学反应的方向和速率。