7.1.2甲烷的性质 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

甲烷性质 爱化学 化学会更爱你 本节课学习最简单的有机物----甲烷 甲烷是天然气、沼气、煤层气、煤矿坑道气的主要成分。 1.有机物性质：大多数熔点较低，难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂；易燃烧，受热会分解； 有机反应较复杂，所以方程式不用“=”，用“→”！ 一、甲烷的结构 1.甲烷空间构型为：正四面体 (1)碳原子位于正四面体中心, 四个氢原子位于正四面体顶点 (2)四个C-H键的长度和强度相同， 夹角相等，均为109°28′ (3)最多有三个原子共平面 2. 分子式：CH4 注意：白磷(键角60°) 电子式 结构式 球棍模型 分子结构示意图 空间填充模型 109°28′ 空间充填模型(比例模型) 反映了甲烷的真实结构 3.如何证明甲烷空间构型是正四面体而不是平面正方形？ 甲烷二氯取代物只有一种 二、甲烷的物理、化学性质 无色、无味、气体、ρCH4 ＜ ρ空气, 难溶于水, 易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂. 甲烷的收集方法为向下排空气法或排水法。 1.稳定性 甲烷与高锰酸钾等强氧化物、强酸、强碱不反应，不能使酸性高锰酸钾褪色，也不能使氯水、溴水等褪色 2.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代替的反应------特点:有上有下,取而代之 【实验7-1】取两支试管，均通过排饱和食盐水的方法收集半试管甲烷和半试管氯气，分别用铁架台固定。将其中一支试管套上铝箔，另一支试管放在光亮处（不要直射）。静置，比较二者现象。 （4）烷烃的典型性质——取代反应 视频 A ： 试管内气体黄绿色逐渐变浅； 试管内壁有油状液体出现， 试管中有少量白雾， 且试管内液面上升； 水槽内有固体析出。 CH4 + Cl2 光照 CH4 + Cl2 避光 B：试管内无明显变化。 实验现象： 2.取代反应①条件:气态卤素单质、光照 注意：①卤素单质的水溶液、四氯化碳溶液不行； ②不能用强光、直射光,易爆炸 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光 CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 光 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 光 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 光 三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂） 四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂） 一氯甲烷是气体 二氯甲烷是液体， 特点：连锁反应 无论甲烷与氯气比例为多少，也不能得到CH3Cl纯净物生成物均为混合物 产物都是5种， 最终产物最多的是HCl 有机产物有4种，气态有机产物CH3Cl ，正四面体为CCl4；常用有机溶剂为CHCl3 CCl4 ；内壁出现油状液滴 CH2Cl2 、CHCl3、 CCl4 ③实验现象:色变浅；出油滴；有白雾；液上升；析晶体 1）试管内气体颜色逐渐变浅； 2）试管内壁出现油状液滴 （ CH2Cl2 、CHCl3、 CCl4 ）； 3）试管内有少量白雾（HCl）。 4）试管内液面上升 （HCl易溶于水，不会升满,CH3Cl是气体） 5）水槽中析出无色晶体（NaCl固体） 1.用饱和食盐水的目的：降低Cl2在水中的溶解度，所以不能用蒸馏水代替。 2.NaCl析出的原因：HCl溶解到饱和食盐水中，使NaCl过饱和析出 ④.如何证明CH4和Cl2该反应为取代反应？ ①取反应后溶液于试管中，加硝酸酸化的硝酸银，若有白色沉淀，则发生取代反应。 ②取反应后溶液于试管中，测pH，若pH下降，则发生取代反应。 ×，氯气溶于水有氯离子 √ Cl2→HCl,酸性增强 只有CCl4是正四面体，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3不是正四面体结构，而是四面体结构，因为四个键长度不完全相同。 3.氧化反应：与O2（燃烧）淡蓝色火焰，放出大量热 CH4+2O2 CO2+2H2O ①点燃前验纯 ②火焰上方罩干燥小烧杯，有水珠，说明生成水；迅速向烧杯中注澄清石灰水，变浑浊，说明生成CO2。 ③燃烧后气体先通过无水硫酸铜 ，再通过澄清石灰水 注意：燃烧后生成的CO2和H2O的有机物，不一定只含C、H元素，还有可能含O元素。 4.高温分解：CH4 C+2H2（黑色固体小颗粒） 点燃 高温 三、烷烃的性质及计算 烷烃都易燃烧，所以为石油、天然气等燃料的主要成分 1.燃烧反应：（与甲烷类似） 烷烃燃烧通式 等体积天然气和煤气燃烧时，天然气耗的氧气更多，故某灶具原来使用的燃料是煤气，如果改用天然气，其进风口应改大，如不改大，则甲烷会燃烧不充分，浪费燃料，产生黑烟或有毒的CO。 等体积的天然气和煤气耗氧量分别为 1：2 和 1:1/2 2.取代反