知识讲解_甲烷、烷烃
烷烃有关知识点

烷烃是有机化合物中最简单的一类,由碳和氢组成。
它们是碳氢化合物的一种,也称为脂肪烃。
烷烃分子由碳原子构成的链状结构,每个碳原子上连接着最大可能数目的氢原子。
烷烃具有多种形式,包括甲烷、乙烷、丙烷等等。
这些不同的烷烃可以通过改变碳原子链的长度和结构而得到。
下面我们将逐步介绍一些烷烃的知识点。
首先,让我们从最简单的烷烃开始,甲烷。
甲烷是最简单的烷烃,由一个碳原子和四个氢原子组成。
它的化学式为CH4。
甲烷是一种无色、无臭的气体,在自然界中广泛存在,例如天然气中。
接下来,我们来看一下乙烷。
乙烷由两个碳原子和六个氢原子组成,化学式为C2H6。
乙烷通常是无色、无臭的气体,也可作为液体存在。
它常用作燃料和溶剂。
丙烷是由三个碳原子和八个氢原子组成的烷烃,化学式为C3H8。
丙烷是一种无色、无臭的气体,也可作为液体存在。
它广泛用作液化石油气(LPG)的主要成分。
以上是一些简单的烷烃的例子,它们的结构和性质都有一定的相似之处。
烷烃的命名方法通常是根据碳原子链的长度和结构来进行的。
例如,烷烃的名称以“-ane”结尾,并附带一个前缀来表示碳原子链的长度。
例如,甲烷是最简单的烷烃,乙烷中有两个碳原子,丙烷中有三个碳原子,以此类推。
烷烃在化学反应中有一些典型的特点。
由于烷烃分子中只含有碳和氢原子,它们通常是不活跃的化合物,不易发生化学反应。
然而,烷烃可以在适当的条件下通过燃烧反应与氧气反应生成二氧化碳和水,释放出大量的能量。
另外,烷烃还可以通过烷烃裂解反应进行转化。
烷烃裂解是一种将长链烷烃分解为短链烷烃的反应。
这种反应可以通过加热长链烷烃来实现,产生较低碳数的烷烃和烯烃。
这个过程在石油和天然气加工中常被使用,可以得到更多有用的烃类化合物。
总结一下,烷烃是有机化合物中最简单的一类,由碳和氢原子组成。
它们具有不同的结构和性质,根据碳原子链的长度和结构进行命名。
烷烃通常是不活跃的化合物,但可以通过燃烧和裂解反应进行转化。
烷烃在能源和化工领域有着广泛的应用。
《甲烷烷烃》课件

contents
目录
• 甲烷的介绍 • 烷烃的介绍 • 甲烷和烷烃的关系 • 甲烷和烷烃的制备方法 • 甲烷和烷烃的用途
01
甲烷的介绍
甲烷的基本信息
甲烷的分子式:CH4 甲烷的相对分子质量:16.042
甲烷的结构:正四面体结构,碳原子位于中心,四个氢原子位于顶点
甲烷的物理性质
04
甲烷和烷烃的制备方法
甲烷的制备方法
实验室制备
通过加热醋酸钠和氢氧化钠的混 合物,再经冷却和液化,可以得
到甲烷。
天ห้องสมุดไป่ตู้气提取
天然气中包含甲烷,可以通过分离 和提纯的方法从天然气中提取甲烷 。
生物质发酵
生物质在无氧条件下发酵可以产生 甲烷,这种方法常用于沼气的生产 。
烷烃的制备方法
石油分馏
石油分馏可以得到多种烷烃,包 括正烷烃、异烷烃等。
工业用途
烷烃可用于制造清洗剂、溶剂 、涂料等工业产品。
THANKS
感谢观看
气味
烷烃一般无味。
溶解性
烷烃难溶于水,易溶于有机溶剂。
烷烃的化学性质
燃烧反应
烷烃在空气中燃烧生成二 氧化碳和水,同时放出大 量热能。
卤代反应
烷烃在光照条件下可与卤 素发生取代反应,生成卤 代烷。
氧化反应
烷烃可被氧化剂氧化,生 成酮、醛、羧酸等化合物 。
03
甲烷和烷烃的关系
结构上的关系
甲烷是烷烃的代表
甲烷是最简单的烷烃,其分子式为 CH4,具有一个碳原子和四个氢原子 。
烷烃的通式
烷烃的同分异构现象
随着碳原子数的增加,烷烃会出现同 分异构现象,即具有相同分子式但结 构不同的化合物。
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_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。
甲烷烷烃

甲烷与酸性高锰酸钾溶液、 甲烷与酸性高锰酸钾溶液、 溴水等不反应。 溴水等不反应。
氧化反应—燃烧 ★氧化反应 燃烧
现象:火焰呈蓝色,放出大量 现象:火焰呈蓝色, 的热。 的热。并有水滴和能使澄清石 灰水变浑浊的气体产生。 灰水变浑浊的气体产生。
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
注意:点燃前必须验纯,否则会发生爆炸! 注意:点燃前必须验纯,否则会发生爆炸!
六、烃基 ——烃分子失去一个或几个 原子后 烃分子失去一个或几个H原子后 烃分子失去一个或几个 剩余的部分 用R-表示 表示 甲基 CH3- 或 -CH3 练习: 练习:写出乙基的结构简式 或 -CH2CH3 CH3CH2或 -C2H5 或 C2H5-CH3CH2
常见的烃基: 常见的烃基: 甲基: 甲基: -CH3 次甲基: 次甲基: CH - -
∣
亚甲基: 亚甲基: -CH2 -
乙基: 乙基: -CH2CH3 丙基: 丙基: CH2CH2CH3 - H3C 异丙基 CH H3C --C3H7
烃基的特点: 烃基的特点:
呈电中性的原子团,含有未成键的单电子。 呈电中性的原子团,含有未成键的单电子。 原子团 未成键的单电子
同系物: 同系物:
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH 结构相似,在分子组成上相差一个或若干个 2 相差一个或若干个 原子团的物质互称为同系物。 原子团的物质互称为同系物。
烷烃通式: 烷烃通式: CnH2n+2 烷烃的结构相似是指: 烷烃的结构相似是指:
相同 ①通式_____ 通式_____ 同 一类物质: ____一类物质 ②是____一类物质:碳、碳单键形成链状 同 ③组成元素_____; 组成元素_____; _____ 化学式量相差14n; ④化学式量相差 ; 结构相似但不完全相同; ⑤结构相似但不完全相同; 化学性质相似。 ⑥化学性质相似。
甲烷 烷烃

CH3CH(CH3)CH3 CH2
CH2 CH2
C、CH3-CH=CH3
四.烷烃的命名
习惯命名法:正、异、新
直链烷烃叫“正”某烷, 碳链末端带有两个甲基的 叫“异” 某烷, 碳链末端带有三个甲基的叫“新” 某烷
系统命名法:
(1)1--10个C原子的直链烷烃: 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。 (2)11个C原子以上的直链烷烃: 数字
烃
甲烷 烷烃
一.甲烷
1.甲烷的物理性质
无色、无味的气体
密度比空气小 ---------用向下排空气法
难溶于水
---------用排水法
2.甲烷分子结构、电子式
球棍模型
3.甲烷的化学性质----比较稳定
1)氧化反应(燃烧)
CH
点燃 4
淡蓝色火焰
放热
2 O 2 CO 2 2 H 2 O
2)取代反应(逐步)
3)受热分解(隔绝空气 1500℃)
CH
4
C 2H
高温
2
二.烷烃
1.烷烃
碳原子之间只以单键(可旋转)结合, 剩余价键均与氢原子结合,每个碳原子的 化合价都已充分利用,达到“饱和”,叫 做饱和烃,也称为烷烃。
2.烷烃通式
CnH2n+2(n≥1) M=14n+2
3.烷烃的物理性质
四顺序:主链由长到短, 支链由整到散,
位置由心到边, 排列对、邻到间。
三原则:
对称性— 同一碳原子上的氢原子是等效的;
同一碳原子上所连的甲基氢是等效的;
处于对称位置上的氢原子是等效的。
练习:书写C6H14的同分异构体
【观察】分子式为C6H14的烷烃在结构式中含有3个 甲基的同分异构体有( )个 (A)2个 (B)3个 (C)4个 (D)5个
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。
有机物-甲烷及烷烃

第一节最简单的有机物---甲烷一、甲烷的结构:甲烷的分子式:甲烷的电子式:碳原子最外层有4个电子,分别与4个氢原子形成4个C-H共价键。
甲烷的空间结构:甲烷分子的球棍模型和比例模型:二、甲烷的性质1. 甲烷的物理性质思考:沼气(主要成分是甲烷)有什么物理性质呢?甲烷是:气体,密度比空气轻,极难溶于水。
2.甲烷的化学性质:⑴甲烷的氧化反应【实验】:点燃甲烷,燃烧,火焰呈淡蓝色。
分别用干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上。
方程式:现象:注意:方程式中间用“→”(箭头)而不是用“==”(等号),这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂,多有副反应发生,故不用等号。
⑵.甲烷的取代反应现象:方程式:取代反应:。
3.甲烷的受热分解:在隔绝空气的情况下,加热至10000C,甲烷分解生成炭黑和氢气。
CH4 C + 2H2氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料;炭黑是橡胶和染料的工业原料。
1.甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是()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是非极性分子2.若甲烷与氯气以物质的量之比1︰3混合,在光照下得到的产物:①CH3Cl;②CH2Cl2;③CHCl3;④CCl4,其中正确的是()。
A.只有① B.只有②C.①②③的混合物 D.①②③④的混合烷烃一.烷烃:烃的分子里碳原子间都以碳谭单键互相相连接成链状,碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合,达到饱和状态。
所以这类型的烃又叫饱和烃。
由于C-C连成链状,所以又叫饱和链烃,或叫烷烃。
由甲烷CH4,乙烷的C2H6和丙烷的C3H8,可以推导对n个碳原子,烷烃的通式:烷烃的习惯命名法①根据分子里所含碳原子数目碳原子数1-10:用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。
碳原子数在11以上,用数字来表示,如:十二烷:CH3(CH2)10CH3②相同碳原子结构不同时如:CH3CH2CH2CH3(正丁烷)CH3CH(CH3) CH3同系物的定义是指:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
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甲烷、烷烃要点一、有机物1、有机物的定义含碳元素的化合物叫有机化合物,简称有机物。
要点诠释:①个别含碳的化合物如CO、CO2及碳酸和碳酸盐等结构与性质跟无机物相似,故仍属无机物。
②有机物一定是含碳元素的化合物。
③有机物除含有氢、氧元素外,还含有氮、硫、卤素、磷等。
有机物与无机物的区别见下表所示性质和反应有机物无机物溶解性多数不溶于水,易溶于有机溶剂大多数溶于水,而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热,熔点较低,一般在400℃以下多数耐热,难熔化,熔点一般比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2、有机物种类繁多的主要原因:①碳原子的结构特征是最外层有4个电子,常常以共价键与碳原子或别的原子结合;②碳碳间除能形成单键外,还能形成双键和三键,并且能形成长的碳链或碳环,;③有机物普遍存在同分异构现象。
3、烃的定义仅由碳和氢两种元素组成的一类有机物称为烃,也叫碳氢化合物。
要点二、甲烷1、分子结构在甲烷分子里,1个碳原子与4个氢原子形成4个C—H共价键。
甲烷分子是正四面体形,C原子居于正四面体的中心,4个H原子位于4个顶点,4个C—H键的键长、键能相等,键角均为109°28′。
①分子式:CH4②电子式:③结构式:2、物理性质甲烷是无色无味的气体,标准状况下的密度为0.717g/L,极难溶于水。
3、化学性质(1)稳定性:通常情况下,甲烷与强酸、强碱、强氧化剂一般都不发生反应,也不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。
但在特定的条件下,也会发生某些反应。
【高清课堂:最简单的有机化合物——甲烷ID:405334#甲烷与氯气的反应】(2)取代反应: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叫取代反应。
要点诠释:①反应需在光照条件下进行,参加反应的物质必须是氯气不能是氯水。
②反应后生成的有机物中,常温下只有CH3Cl为气态,其余三种均为液体。
四种产物均不溶于水。
四氯甲烷也叫四氯化碳,是一种效率较高的灭火剂。
③在取代反应中,甲烷的四个氢原子可以依次逐步被取代,最终完全被取代,四级反应同时发生,无先后次序,产物是混合物,通常不能用于制取某卤代烃。
④实验现象:Cl2的黄绿色逐渐变淡;管壁上有油状液滴生成;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近瓶口,能看见有白烟产生。
⑤书写有机反应的化学方程式通常用“”,而不用“”。
取代反应与置换反应的区别反应类型取代反应置换反应定义有机分子内的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应反应特点反应物:有机物与单质或化合物生成物:不一定有单质很多反应进行不完全,速度慢反应物:一种单质和一种化合物;生成物:新的单质和新的化合物;一般能反应完全,速度快本质反应中无电子得失反应中有电子转移反应条件反应受催化剂、温度、光的影响水溶液中置换遵循“以强制弱”的原则(3)氧化反应:甲烷易燃,燃烧时发出蓝色火焰。
1mol CH4完全燃烧放出890kJ热量。
要点诠释:甲烷在点燃前必须验纯。
如果点燃甲烷和氧气或空气的混合物,就会立即发生爆炸。
4、存在和用途存在:是天然气、沼气、坑道气或瓦斯气的主要成分用途:(1)高效清洁燃料;(2)化工原料——甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。
要点三、烷烃1、结构特点和通式:烃分子里碳原子间都以单键互相连接成链状,碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合,达到饱和状态,这种类型的烃叫饱和烃,也称为烷烃。
若C-C连成环状,称为环烷烃。
烷烃的通式:C n H2n+2 (n≥1)2、物理性质随着分子里碳原子数的递增,它们在常温下的状态由气态、液态到固态:C1~C4为气态,C5~C16为液态,C17以上为固态;它们的沸点和液态时的密度也都逐渐升高和增大。
其原因是烷烃是分子晶体,随着碳原子数增多,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力增大,因而熔沸点逐渐升高。
当相对分子质量相同时,烷烃支链越多,熔沸点越低。
注意分析随着碳原子数增加,烷烃分子的含碳量和含氢量的递变规律:含碳量逐渐增大,含氢量逐渐减小。
3、化学性质烷烃的化学性质与其代表物甲烷的相似。
一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和酸性高锰酸钾等氧化剂都不起反应,也不跟其它物质化合。
但在特定条件下也能发生下列反应:①在光照条件下均可与氯气发生取代反应;②氧化反应:均可点燃;烷烃燃烧的通式为:要点四、同系物同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
要点诠释:(1)同系物必须结构相似,即组成元素相同、分子组成通式相同。
(2)同系物间相对分子质量相差14或14的整数倍。
(3)同系物有相似的化学性质,物理性质有一定的递变规律。
要点五、同分异构现象与同分异构体1、定义化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
要点诠释:①同分异构体必须是分子式相同而结构不同的物质。
它们可以是同一类(系列)物质,如:正丁烷和异丁烷,也可以是不同类(非同系物)的物质,如:丙烯和环丙烷。
②同分异构体可以是有机物和有机物,还可以是无机物和有机物之间构成。
如:NH4CNO和CO(NH2)2。
“四同”总结如下表:2、烷烃同分异构体的写法书写规律可概括为:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边。
要点诠释:①先写出碳原子数量最多的主链;②写出少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基接在主链某碳原子上。
③写出少两个碳原子上的主链,另两个碳原子作为乙基或两个甲基接在主链碳原子上,以此类推。
对由于碳原子的连接方式不同而产生异构的同分异构体,称为碳链异构。
常常采用“碳链缩短法”来书写并确定异构体的数目。
现以C6H14为例,具体说明如下:先写出六个碳原子都在同一条线上,即主链上为6个碳原子:CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3缩减主链(注意主链位置的对称性):去掉主链上一个碳原子,使主链为五个碳原子,将取下来的碳原子摆放在主链不同位置上,并由主链中间位置开始摆放,逐渐向外移,但不能移到端碳上。
可形象的称为:去一个,挂中间;向外移,不靠边(只分叉,不拐弯)。
再去掉一个碳原子,使主链为四个碳原子,将两个碳原子摆放在主链不同位置上(去两个,同碳挂;去两个,肩并肩):不能再缩短碳链了,碳原子也没有可摆放的位置了(否则,会出现重复)。
在书写同分异构体时一定要随时注意满足碳四价、氢一价的原则。
因此C6H14共有5种同分异构体。
要点六、烷烃分子式的确定1、直接法:直接求算出1mol烷烃中各元素原子的物质的量即可推出烷烃的分子式,如给出一定条件下的密度(或相对密度)以及各元素的质量比求算分子式的途径为:密度(或相对密度)摩尔质量1mol烷烃中C、H原子的物质的量分子式。
2、最简式法:根据分子式为最简式的整数倍,利用相对分子质量和最简式量可确定其分子式。
即(最简整数比)。
最简式为C a H b,则分子式为(C a H b)n,(M为烷烃的相对分子质量,12a+b为最简式量)。
3、商余法:烷烃的通式为C n H2n+2,相对分子质量为14n+2,即用烷烃的相对分子质量除以14,若余数为2,即=x…2(M为烷烃的相对分子质量),则为含x个碳原子的烷烃(C x H2x+2)。
4、利用燃烧反应化学方程式,抓住以下关键:①气体体积变化;②气体压强变化;③气体密度变化。
【典型例题】类型一:有机物例1、(2015 福建省建瓯二中期中考)下列有关有机物的组成和结构的叙述中,正确的是( )A.仅由碳、氢两种元素组成B.仅由碳、氢、氧三种元素组成C.有机化合物中的碳原子只能以共价键形成碳链,不能形成碳环D.有机化合物分子中可存在碳碳单键,也可以存在碳碳双键或碳碳三键【思路点拨】有机物除了含有碳元素外,还含有其它多种元素;有机物中碳原子间可以以碳碳单键、双键或三键的形式形成碳链、碳环。
【答案】D【解析】构成有机物的元素有C、H、O、N、P、S、卤素等,只含C、H两种元素的有机化合物称为烃,故A、B都不正确。
有机化合物分子中的碳原子能以共价键结合成碳链,也可以形成碳环;可形成碳碳单键,也可形成碳碳双键或三键,故C不正确、D正确。
【总结升华】要从有机化合物整体去把握其组成和结构特点。
举一反三:【变式1】在人类已知的化合物中,种类最多的是()A.过渡元素的化合物B.第ⅡA族的化合物C.第ⅢA族的化合物D.第ⅣA族的化合物【答案】D【解析】种类最多的化合物是含碳化合物,碳位于元素周期表第ⅣA族。
故选D。
类型二:甲烷例2、能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A.甲烷的4个碳氢键的键能相等B.甲烷的4个碳氢键的键长相等C.甲烷的一氯代物只有1种D.甲烷的二氯代物只有1种【思路点拨】关于甲烷的空间结构有两种说法,一种说法为平面型结构,一种说法为正四面体结构,根据两种结构的不同点作答。
【答案】D【解析】如果甲烷分子为平面型结构,也满足A、B、C三个选项的说法,故这三个选项不能作为甲烷分子是正四面体结构的依据,同时其二氯代物有2种。
只有甲烷分子为正四面体结构时,其二氯代物只有1种,故选D选项。
【总结升华】理解并掌握CH4的结构。
举一反三:【变式1】下列分子具有正四面体结构的是()【答案】A、D【解析】本题主要考查甲烷分子的正四面体结构。
由甲烷分子的结构,推导其取代物的分子结构。
同时应明确正面体结构中各键应完全一样。
CH4为正四面体结构,若CH4分子中4个氢原子被氯原子取代后,与CH4分子结构相似,而CHCl3、CH2BrCl分子中各键不完全相同,均不属于正四面体结构。
例3、1mol CH4与Cl2发生取代反应,等反应完成后测得四种取代物的物质的量相等,则消耗Cl2为()A.0.5mol B.2mol C.2.5mol D.4mol【思路点拨】根据守恒定律,理清数量关系。
【答案】C【解析】因为参加反应的CH4只有1mol,CH4与Cl2发生取代反应有4种产物,根据碳原子守恒,4种取代产物的物质的量相等,则每种取代物均为0.25mol,而取代物中的氯均来自于氯气,且有1mol氢原子被取代,消耗1mol氯气,则共需氯气的物质的量为:0.25×(1mol+2mol+3mol+4mol)=2.5mol【总结升华】抓住守恒定律,根据取代反应的特征,找出数量关系。
举一反三:【变式1】(2015 湖南省衡阳四中期中考)甲烷和氯气以物质的量1∶1混合,在光照条件下,得到的产物是()①CH3Cl ②CH2Cl2③CHCl3 ④CCl4⑤HClA.只有①⑤B.①②③④的混合物C.只有②⑤D.①②③④⑤的混合物【答案】D【解析】Cl2与CH4发生取代反应,无论按何种体积比混合,都有两种气体接触不均匀的现象,将会发生各步取代反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,不像无机反应那样可由反应物的比例关系确定生成物种类,无机反应易于控制,有机反应都不易控制在某一阶段。