2021年甲烷知識(shí)點(diǎn)

有機(jī)化合物甲烷知識(shí)點(diǎn)一有機(jī)物有機(jī)化合物：絕大多數(shù)含碳化合物稱為有機(jī)化合物，簡(jiǎn)稱有機(jī)物。像CO、CO2、碳酸、碳酸鹽、金屬碳化物、金屬氰化物等少數(shù)化合物，由于它們構(gòu)成和性質(zhì)跟無機(jī)化合物相似，因而從來把它們作為無機(jī)化合物。性質(zhì)和反映有機(jī)物無機(jī)物溶解性多數(shù)不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，如油脂溶于汽油，煤油溶于苯。多數(shù)溶于水，而不溶于有機(jī)溶劑，如食鹽、明礬溶于水。耐熱性多數(shù)不耐熱；熔點(diǎn)較低，（400°C如下）。如淀粉、蔗糖、蛋白質(zhì)、脂肪受熱分解；C20H42熔點(diǎn)36.4°C,尿素132°C。多數(shù)耐熱難熔化；熔點(diǎn)普通很高。如食鹽、明礬、氧化銅加熱難熔，NaCl熔點(diǎn)801°C。可燃性多數(shù)可以燃燒，如棉花、汽油、天然氣都可以燃燒。多數(shù)不可以燃燒，如CaCO3、MnCl2不可以燃燒。電離性多數(shù)是非電解質(zhì)，如酒精、乙醚、苯都是非電解質(zhì)、溶液不電離、不導(dǎo)電。多數(shù)是電解質(zhì)，如鹽酸、氫氧化鈉、氯化鎂水溶液是強(qiáng)電解質(zhì)。化學(xué)反映普通復(fù)雜，副反映多，較慢，如生成乙酸乙酯酯化反映在常溫下要才達(dá)到平衡。石油形成更久普通簡(jiǎn)樸，副反映少，反映快，如氯化鈉和硝酸銀反映瞬間完畢。有機(jī)物重要特點(diǎn)大多數(shù)有機(jī)物屬于分子晶體，１、難溶于水易溶于酒精、汽油、苯等有機(jī)溶劑。２、易燃燒。３、大多數(shù)是非電解質(zhì)，難電離。４、熔點(diǎn)低，易熔化。５、反映慢、反映復(fù)雜、副反映多。6.不易導(dǎo)電有機(jī)反映比較復(fù)雜，反映速率慢，普通需加熱或使用催化劑，常伴有副反映，因而所得產(chǎn)品往往是混合物。有機(jī)物中碳成鍵特性有機(jī)物中都具有碳原子，碳原子有4個(gè)價(jià)電子，每個(gè)碳原子不但能與其她原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，并且碳碳之間也可以以共價(jià)鍵相結(jié)合形成可長(zhǎng)可短碳鏈；碳鏈可以是直鏈或帶直鏈或形成環(huán)狀。在有機(jī)化合物中，碳原子4個(gè)價(jià)電子所有參加成鍵，它總是形成4個(gè)鍵，其成鍵方式為C或C或CCCC注：有機(jī)物種類繁多重要是由碳原子成鍵特點(diǎn)和碳原子間結(jié)合方式?jīng)Q定。碳元素是形成化合物中各類最多元素。知識(shí)點(diǎn)二甲烷構(gòu)造和性質(zhì)甲烷存在和用途甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣重要成分。天然氣是一種高效、低耗、污染小清潔能源，還是一種重要化工原料。沼氣是解決農(nóng)村燃料問題重要途徑之一。甲烷分子構(gòu)成和構(gòu)造甲烷是最簡(jiǎn)樸有機(jī)化合物，分子式是CH4，碳原子以最外層上4個(gè)電子分別與4個(gè)氫原子電子形成4個(gè)C—H共價(jià)鍵。用一條短線表達(dá)一種共用電子對(duì)圖示叫構(gòu)造式，它能表達(dá)分子內(nèi)各原子成鍵狀況。其電子式是：，構(gòu)造式為：。分子構(gòu)造是正四周體立體構(gòu)造，碳原子位于正四周體中心，四個(gè)氫原子分別位于正四周體四個(gè)頂點(diǎn)上，分子中四個(gè)氫原子完全等效。4個(gè)C-H鍵長(zhǎng)度和強(qiáng)度相似，夾角也完全相等。均為109°28’分子構(gòu)造示意圖：分子球棍模型比例模型(注：球棍模型表達(dá)分子內(nèi)各原子在空間中相對(duì)位置和立體構(gòu)型；比例模型能表達(dá)分子內(nèi)各成鍵原子相對(duì)大小和在空間中相對(duì)位置。由于有機(jī)物立體構(gòu)造式書寫和使用不以便，因而普通采用平面構(gòu)造表達(dá)，慣用有構(gòu)造簡(jiǎn)式如甲烷構(gòu)造簡(jiǎn)式CH4。甲烷物理性質(zhì)甲烷是一種沒有顏色、沒有氣味氣體，很難溶于水，密度是0.717g/L(標(biāo)況)，比空氣輕，是密度最小有機(jī)物。甲烷化學(xué)性質(zhì)在普通狀況下，甲烷比較穩(wěn)定，與高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不反映，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿也不反映。但在特定條件下，甲烷也會(huì)發(fā)生某些反映。甲烷氧化反映①甲烷氧化反映指是它在點(diǎn)燃條件下可以燃燒，不能被酸性高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑氧化。甲烷燃燒產(chǎn)生明亮淡藍(lán)色火焰，放出大量熱量，是一種抱負(fù)清潔能源。普通狀況下，1mol甲烷在空氣中完全燃燒，生成二氧化碳和水，放出890kJ熱量。②甲烷燃燒產(chǎn)物檢查辦法：在火焰上方找一種干燥小燒杯內(nèi)壁有水珠生成，將小燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來，向其中加入少量澄清石灰水，石灰水變渾濁。（注：點(diǎn)燃CH4之前必要要驗(yàn)純，方程式中間用“→”“=”，這重要是由于有機(jī)物參加化學(xué)反映往往比較復(fù)雜多有副反映發(fā)生。在空氣中燃燒，火焰呈淡藍(lán)色物質(zhì)尚有CO、H2、S）甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴四氯化碳溶液褪色。甲烷取代反映取代反映是指有機(jī)物分子里某些原子或原子團(tuán)被其她原子或原子團(tuán)所代替反映。（“取而代之”特點(diǎn)“有機(jī)物斷價(jià)鍵，留一半，換一半”）a.光是反映發(fā)生重要因素。b.黃綠色逐漸褪去，瓶壁浮現(xiàn)油狀液滴，闡明產(chǎn)生了不溶于水物質(zhì)。c.瓶口有白霧，使試紙變紅，推斷有氯化氫生成。［結(jié)論］甲烷與氯氣在光照條件下可以反映。實(shí)驗(yàn)：由于沒有尾氣解決裝置，也許會(huì)有少量氯氣逸出，教師要事先準(zhǔn)備稀NaOH溶液或浸滿NaOH溶液棉團(tuán)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)放在瓶口，有效解決尾氣，樹立安全和環(huán)保意識(shí)。（注：a.甲烷與氯氣反映條件是光照，在室溫、暗處不發(fā)生反映，但也不能用強(qiáng)光直接照射，否則會(huì)引起爆炸。b.該反映是一種連鎖發(fā)應(yīng)，不會(huì)停留在某一步，也不只是發(fā)生反映1個(gè)，其她反映仍在進(jìn)行，因此5種產(chǎn)物。C.甲烷與溴蒸氣、碘蒸氣純鹵素單質(zhì)也能發(fā)生以上類似反映，但不能與溴水、碘水等發(fā)生反映。D.1molH被取代需要1molCl2，不要誤覺得1個(gè)Cl2分子能取代2個(gè)H原子.CH4、CH3Cl、CH2Cl2、、CHCl3、CCl4）均為四周構(gòu)造體，但是只有CH4為正四周體）取代反映與置換反映區(qū)別：類別取代反映置換反映實(shí)例CH4+Cl2→CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑定義取代反映是指有機(jī)物分子里某些原子或原子團(tuán)被其她原子或原子團(tuán)所代替反映一種單質(zhì)跟一種化合物反映，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物反映。反映物一種化合物（有機(jī)）和另一種化合物或單質(zhì)一種單質(zhì)和一種化合物生成物普通生成兩種化合物，生成物中不一定有單質(zhì)另一種化合物和另一種單質(zhì)反映能否進(jìn)行，受溫度、光照、催化劑等外界條件影響較大在水溶液中進(jìn)行反映，遵循金屬活動(dòng)性順序等反映逐漸進(jìn)行，諸多反映是可逆反映普通為單方向進(jìn)行反映中無電子轉(zhuǎn)移反映中有電子轉(zhuǎn)移知識(shí)點(diǎn)二烷烴一.烷烴構(gòu)成和性質(zhì)1.烴：僅含碳和氫兩種元素有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔铮纸袩N2.烷烴：烴分子中碳原子之間只以單鍵結(jié)合，剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，使每個(gè)碳原子化合價(jià)都達(dá)到“飽和”鏈烴叫做飽和鏈烴，也叫烷烴。3．構(gòu)成：烷烴通式是CnH2n+2（n≥1）4.物理性質(zhì)：狀態(tài)：普通狀況下，1—4個(gè)碳原子烷烴為氣態(tài)，5—16個(gè)碳原子為液態(tài)，16個(gè)碳原子以上為固態(tài)。溶解性：烷烴不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。熔沸點(diǎn)：隨著碳原子數(shù)遞增，熔沸點(diǎn)逐漸升高。由于隨著相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子之間范德華力逐漸增大，從而導(dǎo)致烷烴分子熔沸點(diǎn)逐漸升高。密度：隨著碳原子數(shù)遞增，密度逐漸增長(zhǎng)。碳原子數(shù)相似烷烴分子中，支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低，相對(duì)密度越小烷烴可以帶支鏈，其中支鏈可以看作烷基取代了氫原子而形成。從烷烴球棍模型或比例模型中可看出，不帶支鏈飽和鏈烴（烷烴），它碳鏈也不是直線形，而是鋸齒形。同理其他烷烴，無論有無支鏈，分子里碳鏈也是鋸齒形。5．化學(xué)性質(zhì)：普通比較穩(wěn)定，在普通狀況下跟酸、堿和高錳酸鉀等都不起反映。取代反映：在光照條件下能跟鹵素發(fā)生取代反映。

（烷烴與氯氣也可以是溴在光照條件下發(fā)生取代反映，由于碳原子數(shù)增多而使生成取代產(chǎn)物種類將更多；）氧化反映：在點(diǎn)燃條件下，烷烴能燃燒，（在空氣或氧氣中點(diǎn)燃烷烴，完全燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O，相似狀況下隨著烷烴分子里碳原子數(shù)增長(zhǎng)往往會(huì)燃燒越來越不充分，使燃燒火焰明亮，甚至伴有黑煙；）CnH2n+2+分解反映：在高溫下，烷烴能分解成小分子。6.烷烴習(xí)慣命名法（1）在分子內(nèi)碳原子數(shù)后加一種“烷”，稱為某烷。（2）碳原子數(shù)在1-10之間，依次用天干“甲乙丙丁戊己庚辛壬癸”代表碳原子數(shù)，如甲烷、丁烷等。（3）碳原子數(shù)不不大于10時(shí)，用”十一、十二、十三……”大寫漢子數(shù)字表達(dá)碳原子數(shù)，如十二烷、二十烷等。（4）對(duì)于碳原子數(shù)相似、分子式相似而構(gòu)造不同烷烴，一半在其名稱前加上“正、異、新”CH3—CH2—CH2—CH2—CH3正戊烷CH3—CH—CH2—CH3異戊烷CH3CH3CH3—CH—CH3異戊烷CH3（5）烴分子失去一種氫原子后所剩余某些叫做烴基，用“—R”。烷烴失去氫原子后原子團(tuán)叫做烷基。知識(shí)點(diǎn)三同系物和同分異構(gòu)體一、同系物同系物概念：構(gòu)造相似，在分子構(gòu)成上相差一種或若干個(gè)CH2原子團(tuán)物質(zhì)互相稱為同系物。掌握概念三個(gè)核心：（1）通式相似；（2）構(gòu)造相似；（3）構(gòu)成上相差n個(gè)（n≥1）CH2原子團(tuán)。特點(diǎn)：同系物必然屬于同一類物質(zhì)，具備相似通式。同系物之間相對(duì)分子質(zhì)量差值一定是14整數(shù)倍。通式相似物質(zhì)不一定是同系物。如乙烯和環(huán)丙烷。（兩者構(gòu)造不相似）同系物化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)隨碳原子數(shù)增長(zhǎng)有一定遞變規(guī)律。碳原子個(gè)數(shù)增多，同系物熔點(diǎn)沸點(diǎn)逐漸升高；碳原子數(shù)相似時(shí)，有支鏈熔沸點(diǎn)低，且支鏈越對(duì)稱，熔沸點(diǎn)越低，如沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷。密度隨著碳原子數(shù)增多而增大。同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)物體同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具備相似化學(xué)式，但具備不同構(gòu)造現(xiàn)象。同分異構(gòu)體：化合物具備相似化學(xué)式，不同構(gòu)造物質(zhì)互稱為同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)體特點(diǎn)：分子式相似，構(gòu)造不同，性質(zhì)也不相似。①分子式相似：即化學(xué)構(gòu)成和相對(duì)分子質(zhì)量相似。（相對(duì)分子質(zhì)量相似，分子式不一定相似，如硝酸和硫酸、乙烷和一氧化氮）②構(gòu)造不同。③普通說來，有機(jī)化合物分子構(gòu)成、分子構(gòu)造越簡(jiǎn)樸，同分異構(gòu)現(xiàn)象越弱。反之越強(qiáng)。④同分異構(gòu)體可以是同類物質(zhì)，也可以是不同類物質(zhì)，因而她們化學(xué)性質(zhì)也許相似也也許不同，但它們物理性質(zhì)一定不同。有機(jī)化合物中，同分異構(gòu)現(xiàn)象非常普遍，這是有機(jī)化合物構(gòu)造多樣性又一體現(xiàn)。也是導(dǎo)正有機(jī)化合物種類繁多，數(shù)目巨大重要因素。3、烷烴同分異構(gòu)體書寫：碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)和官能團(tuán)異構(gòu)。烷烴只存在碳鏈異構(gòu)。書寫時(shí)可用“減鏈法”。烷烴系統(tǒng)命名法選主鏈——碳原子最多碳鏈為主鏈；編號(hào)位——定支鏈，規(guī)定取代基所在碳原子編號(hào)代數(shù)和為最??；寫名稱——支鏈名稱在前，母體名稱在后；先寫簡(jiǎn)樸取代基，后寫復(fù)雜取代基；相似取代基合并起來，用二、三等數(shù)字表達(dá)。五、同系物、同位素、同分異構(gòu)體、同素異形體比較：同系物同位素同分異構(gòu)體同素異形體研究對(duì)象有機(jī)化合物之間原子之間化合物之間單質(zhì)之間相似點(diǎn)構(gòu)造相似通式相似質(zhì)子數(shù)相似分子式相似同種元素不同點(diǎn)相差n個(gè)CH2原子團(tuán)（n≥1）中子數(shù)不同原子排列不同構(gòu)成或構(gòu)造不同判斷根據(jù)構(gòu)造相似同一類物質(zhì)；符合同一通式；相對(duì)分子質(zhì)量相差14n質(zhì)子數(shù)相似，中子數(shù)不同，原子之間分子式相似；構(gòu)造不同；不一定是同一類物質(zhì)屬于同一元素；單質(zhì)之間性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相似，熔沸點(diǎn)和密度呈規(guī)律性變化化學(xué)性質(zhì)幾乎同樣，物理性質(zhì)有差別化學(xué)性質(zhì)也許相似也也許不同，物理性質(zhì)不同化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)差別較大舉例甲烷、乙烷H、D、T正丁烷和異丁烷金剛石和石墨第一節(jié)最簡(jiǎn)樸有機(jī)化合物——甲烷同步練習(xí)題也許用到相對(duì)原子質(zhì)量：H:1Na:23Mg:24Al:27C:12O:16S:32Cl:35.5一、選取題（本題涉及15小題，每小題只有一種對(duì)的答案）1．下列關(guān)于甲烷說法中錯(cuò)誤是()A．采煤礦井中甲烷氣體是植物殘?bào)w經(jīng)微生物發(fā)酵而來B．天然氣重要成分是甲烷C．甲烷是沒有顏色、沒有氣味氣體，極易溶于水D．甲烷與氯氣發(fā)生取代反映所生成產(chǎn)物四氯甲烷是一種效率較高滅火劑2．下列關(guān)于甲烷性質(zhì)說法中，錯(cuò)誤是（）A．甲烷是一種非極性分子B．甲烷分子具備正四周體構(gòu)造C．甲烷分子具備極性鍵D．甲烷分子中H－C—H鍵角為90℃3．下列物質(zhì)在一定條件下可與CH4發(fā)生化學(xué)反映是（）A．氯水B．溴水C．氧氣D．酸性KMnO4溶液4．將等物質(zhì)量甲烷和氯氣混合后，在漫射光照射下充分反映，所得產(chǎn)物中物質(zhì)量最大是（）A．CH3ClB．CH2Cl2C．CCl4D．HCl5．下列氣體在氧氣中充分燃燒后，其產(chǎn)物既可使無水硫酸銅變藍(lán)，又可使澄清石灰水變渾濁是（）A．SO2B．CH4C．H2D．CO6．下列有機(jī)物常溫下呈液態(tài)是（）A．CH3(CH2)2CH3B．CH3(CH2)15CH3C．CHCl3D．CH3Cl7．正己烷碳鏈?zhǔn)牵ǎ〢．直線形B．正四周體形C．鋸齒形D．有支鏈直線形8．下列數(shù)據(jù)是有機(jī)物式量，其中也許互為同系物一組是（）A．16、30、58、72B．16、28、40、52C．16、32、48、54D．16、30、42、569．在同系物中所有同系物都是（）A．有相似分子量B．有不同通式C．有相似物理性質(zhì)D．有相似化學(xué)性質(zhì)10．在常溫常壓下，取下列4種氣態(tài)烴各1mol，分別在足量氧氣中燃燒，其中消耗氧氣最多是（）A．CH4B．C2H6C．C3H8D．C4H1011．下列物質(zhì)分子中，屬于正四周體構(gòu)造是（）A．CCl4 B．CHCl3 C．CH2Cl2 D．CH3Cl 12．下列微粒中，與甲烷分子具備相似質(zhì)子數(shù)和相似電子數(shù)是（）A．HCl B．NH3 C．NH4＋ D．OH－AUTONUM3．光照對(duì)下列反映幾乎沒有影響是（）A．氯氣與氫氣反B．氯氣與甲烷反映C．甲烷與氧氣反映 D．次氯酸分解反映14．下列性質(zhì)中不屬于烷烴具備性質(zhì)是（）A．燃燒產(chǎn)物只有CO2和H2O B．與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反映 C．都溶于水 D．普通不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反映 15．將原則狀況下11.2L甲烷和22.4L氧氣混合后點(diǎn)燃，恢復(fù)到原狀況時(shí)，氣體總體積為（）A．11.2L B．22.4L C．33.6L D．44.8L 二、填空題（本題共5小題）16．甲烷電子式為________，構(gòu)造式為________。1g甲烷含_______個(gè)甲烷分子，4g甲烷與____________g水分子數(shù)相等，與___________g一氧化碳原子數(shù)相等。17．甲烷和氯氣發(fā)生一系列反映都是________反映，生成有機(jī)物中慣用作溶劑是___________，可用作滅火劑是_____________，氯仿化學(xué)式是___________。參照此類反映，試寫出三溴甲烷在光照條件下與溴蒸氣反映化學(xué)方程式：____________________________________________________________。18．某元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)兩倍，該元素是，該元素在元素周期表中位于周期族；它和氫元素構(gòu)成最簡(jiǎn)樸