高中化学-甲烷和烷烃
高二化学烷烃课件

H
H
H
亚甲基
CH 3CH 3 CH 3CH 2
乙基 CH 3CH 2CH 2 H CH 3CH 2CH 3 CH 3 CH
CH 3
烃基的特点:呈电中性的原子团,含有未成键的单电子。
2、同分异构现象
同分异构体
化合物具有相同的分子式,便具有不同结构式的 现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互 称同分异构体。
相对密度依次增大且小于1,均不溶于水。
2、化学性质(与CH4相似)
(1)氧化反应
3n 1 CnH 2 n 2 O 2 点燃 nCO 2 (n 1) H 2O 2
均不能使KMnO4褪色,不与强酸,强碱反应。 (2)取代反应 在光照条件下进行,产物更复杂。 例如:
CH 3CH 3 Cl 2
熔 点
-138.4
沸 点
-0.5
相对密度
0.5788
异丁烷
-159.6
-11.7
0.557
二、同分异构现象、同分异构体:
C4H10 丁烷
[CH3CH2CH2CH3]
CH3CHCH3 CH3
1、烃基:烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。 用“R—”表示。
CH 4 CH 3 CH 2
光照
会产生9种产物。
(四)同系物:
名称
甲烷 乙烷 丙烷
结构简式
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3
常温 时的 熔点/℃ 状态 气 气 气 -182 -183.3 -189.7
沸点/ ℃ -164 -88.6 -42.1
相对 密度 0.466 0.572 0.585
水溶 性 不溶 不溶 不溶
(完整版)高中有机化学方程式总结

高中有机化学方程式总结一、烃1.甲烷:烷烃通式:C n H 2n -2 (1)氧化反应甲烷的燃烧:CH 4+2O 2 CO 2+2H 2O甲烷不可使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色。
(2)取代反应一氯甲烷:CH 4+Cl 2 CH 3Cl+HCl二氯甲烷:CH 3Cl+Cl 2CH 2Cl 2+HCl三氯甲烷:CH 2Cl 2+Cl 2 CHCl 3+HCl (CHCl 3四氯化碳:CHCl 3+Cl 2 CCl 4+HCl2.乙烯:烯烃通式:C n H 2n乙烯的实验室制取:CH 3CH 2OH H 2C=CH 2↑+H 2O (1)氧化反应乙烯的燃烧:H 2C=CH 2+3O 2 2CO 2+2H 2O 乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
(2)加成反应与溴水加成:H 2C=CH 2+Br 2 CH 2Br —CH 2Br与氢气加成:H 2C=CH 2+H 2 CH 3CH 3与氯化氢加成: H 2C=CH 2+HCl CH 3CH 2Cl与水加成:H 2C=CH 2+H 2O CH 3CH 2OH(3)聚合反应乙烯加聚,生成聚乙烯:n H 2 n3.乙炔:炔烃通式:C n H 2n-2乙炔的制取:CaC 2+2H 2O HC ≡CH ↑+Ca(OH)2(1)氧化反应乙炔的燃烧:HC ≡CH+5O 2 4CO 2+2H 2O 乙炔可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
(2)加成反应与溴水加成:HC ≡CH+Br 2 HC=CHBr点燃光光光光浓硫酸170℃ 点燃催化剂△催化剂加热加压 2-CH 2点燃图2 乙炔的制取Br 催化剂△与氢气加成:HC ≡CH+H 2 H 2C=CH2与氯化氢加成:HC ≡CH+HCl CH2=CHCl(3)聚合反应氯乙烯加聚,得到聚氯乙烯:n CH 2 n乙炔加聚,得到聚乙炔:n HC ≡ n4.苯:苯的同系物通式:C n H 2n-6(1)氧化反应苯的燃烧:2C 6H 6+15O 2 12CO 2+6H 2O 苯不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。
甲烷_烷烃--高考化学知识点讲解

考点41甲烷烷烃1.复习重点1.甲烷的结构、化学性质;2.烷烃的定义、命名、同系物、同分异构体及典型的取代反响。
2.难点聚焦1.有机物:含碳.化合物叫做有机化合物...,简称有机物。
(除CO、CO2、碳酸盐、碳化物、硫氰化物、氰化物等外)它们虽然含碳,但性质和组成与无机物很相近,所以把它们看作为无机物。
也就是说,有机物一定含碳元素,但含碳元素的物质不一定是有机物。
而且有机物都是化合物,没有单质。
那么究竟哪些物质是有机物,哪些物质是无机物,有什么判断依据呢?我们可以通过有机物与无机物的主要区别加以判断。
C、H、O、N、S、P、卤素等元素。
构成有机物的元素只有少数几种,但有机物的种类确达三千多种?几种元素能构几千万种有机物质?(学生自学后概括)有机物种类之所以繁多主要有以下几个原因:①碳原子最外电子层上有4个电子,可形成4个共价键;②有机化合物中,碳原子不仅可以与其他原子成键,而且碳碳原子之间也可以成键;③碳与碳原子之间结合方式多种多样,可形成单键、双键或叁键,可以形成链状化合物,也可形成环状化合物;(结构图5—1)④相同组成的分子,结构可能多种多样。
(举几个同分异构体)在有机物中,有一类只含C、H两种元素的有机物。
4.烃:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,又叫烃在烃中最简单的是甲烷,所以我们就先从甲烷开始学起。
甲烷一、甲烷的物理性质(学生答复)无色、无味,难溶于水的,比空气轻的,能燃烧的气体,天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。
收集甲烷时可以用什么方法?(1.向下排空气法,2.排水法)二、甲烷的分子结构甲烷的气体密度在标准状况下为0.717 g/L,其中含碳的质量分数为75%,含氢质量分数为25%,求甲烷的分子式。
(平行班提示:M=ρV m)a.计算甲烷的摩尔质量因为摩尔质量=气体摩尔体积×密度==16 g/mol所以甲烷的分子量为16。
b.按分子量和质量分数计算一个甲烷分子中C、H原子的个数C原子数:16×75%÷12=1H原子数:16×25%÷1=4所以甲烷的分子式为CH4。
甲烷与烷烃知识剖析

异 构体 . 下 面根 据 普 通 高 中化 学 课 程 标 准 ( 实验) 、 人 教 版教科 书 、 高考 考试 大 纲 的说 明对 甲烷 和 烷 烃 的要
求, 分类进 行 归纳 总结 , 并 且 精 选 或 命 制 例 题 予 以
说 明. 1 甲 烷 的 组 成 和 结 构
但 只 能插 1次 ( 防 止 羧基 出现 ) , 得 4种 酯 . 故 也 能 得
料) , 与 氯气 在 光 照 下 发 生 取 代 反 应 , 制 取 一 氯 甲烷 、
二 氯 甲烷 、 三氯 甲烷 、 四氯 化碳 等 :
构相 似 , 主要 包 括 :a )1个 碳 原 子 与相 邻 4个 原 子 构
成 四面体 结 构 ;b )链 状分 子 中碳 原子 呈 锯齿 状 排 列 ;
物, 如 甲烷 与 乙烷 、 正丁烷 ( 或异 丁烷 ) . 烷 烃 同系 物 结
常 温下 甲烷 为无 色 、 无 味气 体 , 难 溶 于水 , 密度 比 空气 小 . 与强酸或强碱不反应 , 不 能 被 酸 性 高 锰 酸 钾
溶 液或 溴水 氧 化 , 但能 完全 燃 烧 ( 火焰 呈 淡 蓝 色 , 作 燃
数 理 化
不要 为 已 消尽 之 年 华叹 息 。 必须 正 视 匆 匆溜 走 的 时光
2 甲烷 的主 要性 质及 应 用
字( 如 十一 等 ) 表示 某 烷. 碳原子数越多 , 含 碳 质 量 分 数越 高 ( 逐渐 向 6 / 7或 8 5 . 7 %靠 近 ) . 分 子式 都 符 合 C H + 。 ( ≥ 1 ) 的烷 烃 互 为 同 系
N( C — H) 一 ( C— H )× N A 一4 N A,
同分 异构 体判 断与 书写 出来 . ( 作 者单 位 : 广 东省 雷州 市第三 中学)
高三有机物甲烷知识点

高三有机物甲烷知识点甲烷,化学式为CH4,是最简单的烷烃,也是一种常见的有机物。
它由一个碳原子和四个氢原子组成,并且在自然界中广泛存在。
下面我们将介绍一些关于甲烷的知识点。
1. 分子结构甲烷的分子结构是一个碳原子与四个氢原子锁成的四面体。
碳原子通过共价键与四个氢原子相连,形成四个C-H化学键。
甲烷的键角为109.5度,由于氢原子都位于碳原子周围的四个顶点,因此分子没有极性。
2. 物理性质甲烷是一种无色、无味、无毒的气体。
其密度较低,比空气轻,因此可以升至空气中。
甲烷的熔点为-182.5°C,沸点为-161.5°C。
在常温下,甲烷较不溶于水,但能与许多有机溶剂混合。
3. 化学性质甲烷是一种相对稳定的化合物,在常温下不容易发生化学反应。
然而,在一定的条件下,甲烷可以发生燃烧反应。
当甲烷与氧气发生反应时,会产生二氧化碳和水,并且释放出大量的能量。
这也是甲烷被广泛用作燃料的原因之一。
4. 甲烷的应用甲烷在生活中有着广泛的应用。
它是石油和天然气中最简单的成分之一,常用作燃料。
甲烷可以作为燃气用于烹饪、供暖和发电。
此外,甲烷也被用作化工原料,可以用于制备其他有机化合物。
5. 甲烷的环境影响尽管甲烷在许多方面都有着重要的应用,但它也是一种温室气体。
甲烷的排放会对大气层的温度产生影响,加剧全球变暖的问题。
因此,减少甲烷的排放对于环境保护至关重要。
总结:甲烷是一种简单而重要的有机化合物,具有广泛的应用。
了解甲烷的分子结构、物理性质和化学性质有助于我们更好地理解这种有机物的特点。
同时,我们也要关注甲烷排放对环境造成的影响,积极采取措施减少其对气候变化的负面影响。
烃的化学方程式

烃的化学方程式一、甲烷及烷烃1、甲烷燃烧:CH 4+2O 2CO 2+2H 2O 2、乙烷燃烧:2C 2H 6+7O 2 4CO 2+6H 2O 3、丙烷燃烧:C 3H 8+5O 22CO 2+4H 2O4、丁烷燃烧:2C 4H 10+13O 28CO 2+10H 2O5、甲烷及氯气见光:CH 4+Cl 2 CH 3Cl +HCl CH 4+2Cl 2CH 2Cl 2+2HCl CH 4+3Cl 2 CHCl 3+3HCl CH 4+4Cl 2CCl 4+4HCl6、乙烷及氯气见光: CH 3CH 3+Cl 2CH 3CH 2Cl +HCl7、丙烷及氯气见光: CH 3CH 2CH 3+Cl 2 CH 3CH 2CH 2Cl +HCl CH 3CH 2CH 3+Cl 23CHCH 3+HCl8、甲烷隔绝空气加强热:CH 4C +2H 29、十六烷的裂化:C 16H 34C 8H 18+C 8H 16 10、辛烷的裂化:C 8H 18C 4H 10+C 4H 8 11、丁烷的裂化:C 4H 10C 2H 6+C 2H 4 C 4H 10C 3H 6+CH 412、加热醋酸钠及碱石灰的混合物制备甲烷:CH 3COONa +NaOH Na 2CO 3+CH 4↑二、乙烯及烯烃加热CaO 加热催化剂 加热 催化剂 加热 催化剂 加热 催化剂高温 光照光照光照 光照 光照 光照点燃点燃 点燃点燃1、乙烯燃烧:C 2H 4+3O 2 2CO 2+2H 2O2、丙烯燃烧:2C 3H 6+9O 26CO 2+6H 2O3、乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色: 5CH 2=CH 2+12KMnO 4+18H 2SO 410CO 2↑+12MnSO 4+6K 2SO 4+28H 2O4、丙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色: 5CH 3CH=CH 2+10KMnO 4+15H 2SO 45CH 3COOH +5CO 2↑+5K 2SO 4+10MnSO 4+20H 2O5、乙烯的催化氧化:2CH 2=CH 2+O 22CH 3CHO6、丙烯的催化氧化:2CH 3CH=CH 2+O 22CH 3CH 2CHO 2CH 3CH=CH 2+O 22CH 3COCH 37、乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色:CH 2=CH 2+Br 2BrCH 2CH 2Br8、丙烯使溴的四氯化碳溶液褪色:CH 3CH 2=CH 2+Br 2CH 3CHCH 2BrBr 9、乙烯及氢气的催化加成:CH 2=CH 2+H 2CH 3CH 3 10、丙烯及氢气的催化加成:CH 3CH=CH 2+H 2CH 3CH 2CH 3 11、乙烯及氯化氢的加成:CH 2=CH 2+HCl CH 3CH 2Cl 12、丙烯及氯化氢的加成:CH 3CH=CH 2+HClCH 3CHCH 3ClCH 3CH=CH 2+HClCH 3CH 2CH 2Cl 13、乙烯及水的加成:CH 2=CH 2+H 2OCH 3CH 2OH 14、丙烯及水的加成:CH 3CH=CH 2+H 2OCH 3CH 2CH 2OHCH 3CH=CH 2+H 2OCH 3CHOHCH 3加热、加压催化剂 加热、加压催化剂 加热、加压催化剂 加热催化剂点燃 点燃 催化剂nCH 2=CH 2CH 2—CH 215、乙烯的加聚: C16、丙烯的加聚:17、乙烯及丙烯的加聚:18、实验室制备乙烯:CH 3CH 2OH CH 2=CH 2↑+H 2O三、1,3—丁二烯及二烯烃1、1,3—丁二烯的燃烧:2C 4H 6+11O 28CO 2+6H 2O2、1,3—丁二烯的燃烧的催化氧化:CH 2=CH —CH=CH 2+O 2CH 3COCOCH 3CH 2=CH —CH=CH 2+O 2OHCCH 2CH 2CHO3、1,3—丁二烯使酸性高锰酸钾溶液褪色: CH 2=CH -CH=CH 2+4KMnO 4+6H 2SO 42CO 2↑+2K 2SO 4+4MnSO 4+HOOC —COOH +8H 2O4、1,3—丁二烯及溴水的加成:CH 2=CH —CH=CH 2+Br 2BrCH 2CHBrCH=CH 2CH 2=CH —CH=CH 2+Br 2BrCH 2CH=CHCH 2BrCH 2=CH —CH=CH 2+2Br 2BrCH 2CHBrCHBrCH 2Br5、1,3—丁二烯的加聚:6、2—甲基—1,3—丁二烯的加聚:170℃浓硫酸 加热催化剂加热催化剂点燃 nCH 2=CH 2+nCH 3CH=CH 2CH 2—CH 2—CH —CH 2催化剂nCH 3CH —CH 2催化剂nCH 3nCH 3CH=CH 2催化剂nCH 2=CH —CH=CH 2 CH 2—CH = CH —CH 2n催化剂nCH 2=C —CH=CH 2 CH 2—C = CH —CH 2nCH 3CH 37、2—氯—1,3—丁二烯的加聚:8、1,3—丁二烯及丙烯腈的加聚:9、1,3—丁二烯及苯乙烯的加聚:10、1,3—丁二烯的制备:CH 3CHBrCHBrCH 3+2NaOH CH 2=CH —CH=CH 2↑+2NaBr +2H 2O四、乙炔及炔烃1、乙炔的燃烧:2C 2H 2+5O 2 4CO 2+2H 2O2、丙炔的燃烧: C 3H 4+4O 23CO 2+2H 2O3、乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色: C 2H 2+2KMnO 4+3H 2SO 42CO 2+K 2SO 4+2MnSO 4+4H 2O5CH 3C CH +8KMnO 4+12H 2SO 45CH 3COOH +5CO 2+8MnSO 4+4K 2SO 4+12H 2O4、乙炔及氢气的加成:HC CH +H 2CH 2=CH 2HC CH +2H 2CH 3CH 35、乙炔及溴水的加成: HC CH +Br 2BrCH=CHBr HC CH +2Br 2BrCH —CHBrBr Br 6、丙炔及氢气的加成: CH 3C CH +2H 2CH 3CH 2CH 3 CH 3C CH +2Br 2CH 3CBr 2CHBr 2点燃 点燃 加热CH 3CH 2OH 催化剂nCH 2=C —CH=CH 2CH 2—C = CH —CH 2nClClnCH 2=CH —CH=CH 2 +nCH 2=CHCN催化剂CH 2—CH=CH —CH 2—CH —CH 2nCNnCH 2=CH —CH=CH 2 +nCH=CH 2 催化剂CH 2—CH=CH —CH 2—CH —CH 2nC 6H 5C 6H 57、乙炔及氯化氢的加成:HC CH +HClCH 2=CHCl8、氯乙烯的加聚:nCH 2=CHCl CH —CH 2Cl 9、丙炔及氯化氢的加成:CH 3C CH +HClCH 3CH=CHClCH 3C CH +HClCH 3CHCl=CH 210、乙炔及水的加成:HC CH +H 2OCH 3CHO 11、丙炔及水的加成:CH 3C CH +H 2OCH 3CH 2CHOCH 3C CH +H 2OCH 3COCH 312、乙炔的加聚:nHC CH CH = CH13、丙炔的加聚:nCH 3C CH C ===CHCH 314、电石及水反应制备乙炔:CaC 2+2H 2O Ca(OH)2+C 2H 2↑五、苯和苯的同系物 1、苯的燃烧:2C 6H 6+15O 2 12CO 2+6H 2O 2、甲苯的燃烧:C 7H 8+9O 27CO 2+4H 2O3、甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色: 5 —CH 3+6KMnO 4+9H 2SO 4 5 —COOH +6MnSO 4+3K 2SO 4+14H 2O4、苯在铁的作用下及液溴反应: +Br —Br +HBr5、甲苯在铁的作用下及液溴反应:H 3C — +Br 2H 3C — —Br +HBrH 3C — +Br 2H 3C — +HBr点燃 点燃 催化剂n 催化剂n催化剂nH 3C 6—CH 3+Cl2—CH 2Cl +HCl7、苯及浓硫酸、浓硝酸的混合溶液水浴加热:+HNO —NO 2+H 2O8、甲苯和浓硫酸、浓硝酸的混合溶液水浴加热:O 2H 3C — +3HNO3 H 3C — —NO2+3H 2OO 2N 9、苯及浓硫酸共热:+H 2—SO 3H +H 2O10、苯和氢气的加成: +11、甲苯和氢气的加成: ——CH 3六、石油、煤炭和天然气的综合利用1、石油的裂化如十六烷的裂化:C 16H 34C 8H 18+C 8H 16C 8H 18C 4H 10+C 4H 82、石油气的裂解:C 4H 10C 2H 6+C 2H 4 C 4H 10C 3H 6+CH 43、煤炭的气化:C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2 (g) CO +3H 2CH 4+H 2O加热催化剂 加热 催化剂浓硫酸 加热4、煤炭的液化:2C +2H 2O +2H 22CH 3OHCO +2H 2CH 3OH5、天然气转变成合成气:CH 4+H 2OCO +3H 2高温、高压催化剂催化剂 高温、高压催化剂。
甲烷__烷烃

2.(2007·大庆一模)从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产 生含氯元素的气体,这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过 A.加成反应 B.取代反应 C.聚合反应 (B ) D.催化裂化反应
解析
本题主要考查石油的分馏产品之一石蜡的成分及其所发生的化学反应
பைடு நூலகம்
的知识内容。石蜡与石油成分相同,主要为烷烃、环烷烃和芳香烃,因此与 Cl2发生过的反应主要为取代反应,应选B。
(3)气体密度变化。
1.利用燃烧的产物确定分子式时,应注意看清是完全燃烧,还是不完全燃烧。 氢原子由水求算,碳原子完全燃烧可用CO2求算,不完全燃烧应用CO2和CO求算。 2.如用体积、压强变化计算,要注意反应温度和H2O的状态。100℃以上H2O 为气态。100℃以下水的体积不考虑。
1.某有机物2.8 g完全燃烧后生成了8.8 g CO2和3.6 g H2O,已知该有机物在标 准 状况下的密度为1.25 g·L-1。通过计算确定该有机物的分子式。 解析
.. : C H: .. H
H
H
H
H
C
H
H
2、碳原子相互之间能以共价键结合形成长的碳链
C
C C C
C
C C C C C
C
C
…
3、同分异构现象。 C
C
C C C
C C C C
C
二、烃分子的结构特点
1、C原子的成键的特点
2、烃分子的空间结构的想像
掌握简单小分子(如CH4、C2H4、C2H2、C6H6、H2O、 NH3等)空间结构。
试管中的液面____,试管壁上有_______出现,水槽中还观察到_________。 解析 将Cl2与CH4混合光照二者发生逐级取代反应生成气体一氯甲烷和氯化
甲烷与烷烃

同分异构体的书写方法: 同分异构体的书写方法:
1.先写出最长的碳链 1.先写出最长的碳链 2.写少一个 原子的直链,把剩下的C 写少一个C 2.写少一个C原子的直链,把剩下的C作为支链加 在主链上,依次变动位置。 在主链上,依次变动位置。 3.写少两个 写少两个C 3.写少两个C原子的直链 ①剩下的2个C作为一个支链加在主链上 剩下的2 ②剩下的2个C作为两个支链加在主链上 剩下的2 4.分别加上氢原子 得同分异构体结构式, 分别加上氢原子, 4.分别加上氢原子,得同分异构体结构式,用系 统命名法命名。 统命名法命名。
燃料: 燃料 建材: 建材 食物: 食物
汽油、煤油、 汽油、煤油、柴油 木材、黏结剂、涂料、油漆 木材、黏结剂、涂料、 糖类、油脂、 糖类、油脂、蛋白质
日用品: 塑料、橡胶、纤维、 日用品 塑料、橡胶、纤维、清洁剂
有机物的主要特点 有机物的主要特点
大多数有机物难溶于水 易溶于有机溶剂。 难溶于水, a. 大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂。 b. 绝大多数有机物受热容易分解,且易燃烧。 绝大多数有机物受热容易分解, 易燃烧。 容易分解 非电解质, 多数有机物为非电解质 不易导电。 c. 多数有机物为非电解质,不易导电。 多数熔沸点低 熔沸点低。 d. 多数熔沸点低。 有机物的反应复杂 一般比较慢, 反应复杂, e. 有机物的反应复杂,一般比较慢,常常伴 有副反应发生。 有副反应发生。 有机物的以上性质特点与其结构密切相关。 密切相关。
CH4 + Cl2 CH3Cl + Cl2
光
CH3Cl + HCl CH2Cl2 + HCl
一氯甲烷(无色气体) 一氯甲烷(无色气体) 光 二氯甲烷(难溶于水的无色液体) 二氯甲烷(难溶于水的无色液体)
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一、有机物1.定义:含有碳元素的化合物为有机物。
少数含碳化合物如CO 、CO 2、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等,因它们的组成与性质跟无机物相似,故仍属无机物。
也就是说,有机物一定含碳元素,但含碳元素的物质不一定是有机物。
且有机物都是化合物,没有单质。
2.组成元素:主要元素碳,其他元素氢、氧、氮、磷、硫、卤素等 3.有机物的结构特点(1)每个碳原子可形成四个共价键 (2)碳原子之间或与其他原子可形成各式链 (3)有机物大多都存在同分异构现象 4.有机物结构的表达形式:(1)分子式:用元素符号表示纯净物(单质、化合物)分子的组成及相对分子质量的化学式。
即有机物分子里所含元素的种类及各原子的数目(2)电子式:用小黑点或者其他记号(如X)表示原子的最外层电子数的式子。
用“:”可表示共用电子对(共价键)(3)结构式:用元素符号和短线表示化合物(或单质)分子中原子的排列和结合方式的式子。
有机物中用短线“—”表示共用电子对(共价键),一条短线就是一个共价单键,两条就是双键,三条就是三键(4)结构简式:把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式(5)键线式:只用键线来表示碳架。
每个线段的端点都是C ,C 要构成4个键保持稳定,键数不够的用H 来补齐例如:乙烯的分子式:C 2H 4;电子式:H HH :C ::C :H g gg g;结构式:H HH C C H ∣∣-=-;结构简式:22H C CH =;键线式:=。
5.有机物与无机物没有严格的界限。
思考:有机物和无机物之间可以通过化学反应相互转化,该事实可以说明有机物和无机物没有严格的界限。
请举例。
知识梳理甲烷和烷烃性质和反应有机物无机物溶解性多数不溶于水,易溶于有机溶剂有些溶于水,而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热,熔点较低多数耐热,熔点一般较高可燃性多数可以燃烧多数不能燃烧电离性多数是非电解质多数是电解质化学反应一般比较复杂,副反应多,反应速率较慢一般副反应少,反应速率较快7.烃:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,又叫烃(音tīng “碳”、“氢”二字连读)。
取碳的“火”字旁和氢的“”,合成一个字。
二、石油1.石油的形成:石油是由远古时代的海洋或湖泊中的动植物遗体在地下经过漫长复杂的变化而形成的黏稠状液体。
2.石油的组成元素组成:主要含有碳、氢两种元素。
少量氮、氧、硫。
微量磷、钾、硅、镁等元素物质组成:碳氢化合物。
各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物3.石油的炼制与加工(1)石油的分馏:原理:依据混合物中各物质沸点不同产物:主要是轻质燃料(如汽油、煤油等)、重油。
(2)热裂化与催化裂化原理:使分子中碳原子数较多的烃成为碳原子数较少的烃。
产品:汽油、煤油等燃料(3)催化重整三、甲烷1.甲烷的结构分子式电子式结构式空间构型球棍模型比例模型CH4正四面体键角:109°28′思考:甲烷的分子结构和白磷的分子结构都为正四面体,两者一样吗?2.物理性质:无色,无味的气体,不溶于水,密度比空气小,是天然气、沼气(坑气)、瓦斯和石油气的主要成分(天然气中按体积计,CH4占80%-97%)。
熔点为-182.5℃,沸点为-164℃。
3.化学性质:(1)稳定性:甲烷在一般情况下与强酸、强碱、强氧化剂等都不起反应,也不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色。
(2)可燃性(氧化反应)化学方程式为:____________________________现象:甲烷气体安静地燃烧,火焰呈淡蓝色;烧杯内壁上有水生成;澄清的石灰水变浑浊。
【注意】①甲烷点燃前必须和氢气一样检验纯度(空气中含甲烷5%~15%会爆炸)。
②煤层中的甲烷(瓦斯)在煤坑聚集,为了防止发生爆炸事故,可采取通风、严禁烟火等安全措施。
③常温下燃烧是体积减小的反应,100℃以上完全燃烧,反应前后体积不变。
(3)高温分解:化学反应方程式为:___________________________炭黑用于橡胶工业,H2用于合成氨、合成汽油等工业。
(4)取代反应:①概念:有机物分子里某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
②甲烷与氯气的取代反应。
【实验装置】如右图所示:【实验现象】a量筒内Cl2的黄绿色逐渐变浅,最后消失。
b量筒内水面上升。
c量筒内壁出现了油状液滴。
d量筒内产生白雾无光照时,无明显现象;光照时,“色变浅、液上升、出油滴、生白雾”。
【反应原理】甲烷与氯气反应的化学方程式为:漫射日光HCl+CH3ClCH4+CI2−−−−→HHH C H Cl Cl H C Cl HCl HH光一氯甲烷∣∣∣∣--+-−−→--+【说明】在反应中CH 4分子里的1个H 原子被Cl 2分子里的1个Cl 原子所代替..,但是反应并没有停止,生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用,依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳(四氯甲烷)。
CH 3Cl +CI 2−−−−→漫射日光HCl+CH 2Cl 2CH 2Cl 2 +CI 2−−−−→漫射日光HCl+ CHCl 3 CHCl 3+CI 2−−−−→漫射日光HCl+CCl 4注意:a .卤素为纯卤素(非水溶液),反应必须有条件,反应是逐步进行的。
且反应后的产物为混合物,不能用来制备单独的一个产物b .甲烷的四种氯代产物都不溶于水,c .常温下,CH 3Cl 是气体,其余都是无色油状液体。
三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)是工业重要的溶剂,四氯化碳还是实验室里常用的溶剂、灭火剂,氯仿与四氯化碳常温常压下的密度均大于1g·cm -3,即比水重。
它们均不溶于水。
d .四种卤代烃的比较思考1:V 甲烷 : V 氯气 = 1:1时,产物除了HCl 以外,是不是只有一氯甲烷?思考2:当n 甲烷 : n 氯气取值为多少的时候,产物除了HCl ,一定四种产物都有?思考3:参加反应的氯气和产物中哪种物质的量是一样的?生成物中哪种物质的量是最多的?取代反应置换反应定义有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应一种单质和一种化合物左右生成另一种单质和化合物的反应实例CH 3CH 2Cl+NaOHCH 3CH 2OH+NaClZn+H 2SO 4→ZnSO 4+H 2↑反应物与产物 反应物、产物中不一定有单质 反应物、产物中一定有单质 反应条件 反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件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的顺序反应过程 逐步取代,很多反应是可逆的反应一般单项进行电子得失 不一定发生电子转移一定有电子转移,一定发生氧化还原反应【练一练】1.1mol 甲烷与氯气完全取代,需要多少mol 的氯气?2.将1mol 甲烷和4mol 的氯气发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取代物的物质的量相等,(1)得到的产物为___________________________________ (2)其中物质的量最多的产物是____________________________3.下列事实能说明甲烷分子是以碳原子为中心的的正四面体结构的是( )A .CH 3Cl 只有一种空间结构B .CH 2Cl 2只有一种空间结构C .CF 2Cl 2没有同分异构体D .四个C -H 键完全相同4.甲烷的实验室制法:(1)药品:无水醋酸钠和碱石灰混和加热(2)反应原理:CaO3423CH COONa NaOH CH Na CO ∆+−−−→↑+ 无水醋酸钠和NaOH 混合共热时发生脱羧反应,即-COOH 被H 原子取代生成甲烷。
碱石灰中CaO 的作用:①吸收水分;②使混合物疏松,利于甲烷逸出; ③稀释NaOH ,防止高温下腐蚀玻璃。
(3)发生装置:固固加热(同高锰酸钾制氧气、氯化铵制氨气)。
(4)收集方法:排水法或向下排空气法。
【注意】a.必须用无水醋酸钠而不能用醋酸钠晶体,碱石灰及大试管均应是干燥的。
b.不可加热温度过高,因高温发生副反应5.甲烷的用途(1)燃料——天然气的主要成分是甲烷,可直接作燃料(2)化工原料——高温分解制炭黑,用作燃料、油墨、油漆及橡胶的添加剂,氯仿和四氯化碳是重要的有机溶剂。
四、烷烃1.定义:碳原子之间都是以碳碳单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合,这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。
最简单的烷烃是CH4。
【注意】(1)烷烃中,C原子的四个共价键除了以单键与C原子相互结合成碳链外,其余的共价键都和H原子结合(被H原子所饱和),氢原子的数目达到最大值。
(2)环烷烃是由碳和氢两种元素组成而性质与烷烃相似的饱和碳环化合物,不是链状也不饱和,所以不属于烷烃。
2.烷烃的通式:C n H2n+2,(n≥1,n∈Z)烷烃分子,随着碳原子数增多,分子组成的变化上有规律:每增加1个碳原子就同时增加2个氢原子。
3.烷烃的结构(1)化学键类型:原子之间均以单键结合。
(2)空间结构:碳原子之间以碳碳单键结合成链状,以任意一个碳原子为中心的连在该原子上的4个原子都行成四面体结构,所以烷烃中的碳原子并不在同一平面上。
(3)烷烃C n H2n+2中,有n-1个C-C,有2n+2个C-H,总共有3n+1个共价键。
【注意】a.烷烃首先必须是烃,分子中只含有碳、氢两种元素。
b.烷烃分子中碳原子与碳原子之间都是单键,碳剩余的价键全部跟氢原子结合,每个碳原子的化合价都已充分利用。
c.链状,可能有支链。
d.烷烃分子中,以任意一个碳原子为中心都是四面体结构,所以烷烃分子中的碳原子并不在同一条直线上,而是呈锯齿状排列,分子中各原子不可能都在同一平面上。
也就是说,分子中只要含有以4个单键与其他原子成键的碳原子存在,该分子的所有原子不可能都在同一平面上。
4.烷烃的物理性质烷烃随着C 原子数的增多,其物理性质呈现规律性的变化。
(1)常温下,状态:C 1-C 4为气态,C 5-C 16为液态,C 17以上为固态特例:新戊烷在常温常压下也是气体。
(2)熔沸点:增大(3)密度:增大,但均小于水的密度 (4)水溶性:都不溶于水,但能溶于有机溶剂思考:烷烃分子的熔沸点为什么会随着碳原子数的增大即相对分子质量的提高而升高呢?5.烷烃的化学性质:甲烷与其他烷烃结构的相似不仅表现在物理性质上的规律性变化,而且化学性质上也具有极大的相似性(1)稳定性:通常情况下比较稳定,不与KMnO 4(H +)、酸、碱等反应。
(2)可燃性:氧化反应:随着碳原子数的增多,燃烧越充分,火焰明亮,甚至伴有黑烟。
方程式:________________________________________________(3)高温分解:在隔绝空气、高温条件下,烷烃可以发生裂解(或裂化)反应。
81841048C H C H C H 高温−−−→+(4)取代反应:在光照条件下,与Cl 2、Br 2等卤素单质的气体发生取代反应。