甲烷和烷烃讲义.docx

甲烷和烷烃
1 .学****重点
1 •甲烷的结构、化学性质；
烷烃的定义、命名、同系物、同分异构体及典型的取代反应。
难点聚焦
：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***化物、***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。

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，如油脂溶于汽油，煤油溶 于苯。
多数溶于水，而不溶于 有机溶剂，如食盐、明 矶溶于水。
耐热性
多数不耐热；熔点较低，（400° C以下）。如淀粉、蔗糖、蛋 白质、脂肪受热分解；C20H42
熔点 ° C,尿素 132° Co
多数耐热难熔化；熔点 一般很高。如食盐、明 矶、氧化铜加热难熔，
NaCI 熔点 801° Co
可燃性
多数可以燃烧，如棉花、汽油、 天然气都可以燃烧。
多数不可以燃烧，如
CaCO3、MnCI2不可以燃 烧。
电离性
多数是非电解质，如酒精、乙 醚、苯都是非电解质、溶液不 电离、不导电。
多数是电解质，如盐酸、 氢氧化钠、***化镁的水 溶液是强电解质。
化学反应
一般复杂，副反应多，较慢， 如生成乙酸乙酯的酯化反应在 常温下要16年才达到平衡。石 油的形成更久
一般简单，副反应少， 反应快，如***化钠和硝 酸银反应瞬间完成。

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：
碳原子最外电子层上有 4 个电子，可形成 4 个共价键；
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；
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）
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。
：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
（学生回答 ）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？ （， ）
二、 甲烷的分子结构
已知甲烷的气体密度在标准状况下为 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= p Vm）

因为摩尔质量=气体摩尔体积 ＞密度
= OC7179/L
=16 g/mol
所以甲烷的分子量为 16。
C、H原子的个数
C 原子数：16 X75% -12=1
H 原子数：16 X25%-1=4
所以甲烷的分子式为 CH4。
甲烷的分子式： CH4 电子式： 结构式：
用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式
上述结构式都不能表明甲烷分子的真实构型 结论：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构。
甲烷是非极性分子，所以甲烷极难溶于水，这体现了相似相溶原理。
CH4：正四面体 NH3:三角锥形
三、甲烷的化学性质
1•甲烷的氧化反应
占燃
CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O
方程式的中间用的是“—”（箭头）而不是“====”（等号）,
主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生。
火焰呈淡蓝色：CH4、H2、CO、H2S
我们知道酸性KMnO 4具有很强的氧化性，若遇到一般的还原性物质时常常 会发生氧化还原反应，且自身被还原而褪色 ，那么甲烷能否被酸性高锰酸钾 溶液氧化呢？我们通过下面的实验来验证。
［演示实验5— 1］观察、记录、思考实验现象：经过一段时间后，酸性 KMnO 4溶液的颜色无任何变化，即不褪色。
结论：甲烷气体不能被酸性 KMnO 4溶液氧化。
在通常条件下，甲烷不仅与高锰酸钾等强氧化剂不反应，而且与强酸、强 碱也不反应，所以可以说甲烷的化学性质是比较稳定的。但稳定是相对的， 在一定条件下也可以与一些物质如 C12发生某些反应。（承上启下，并对学生 进行辩证唯物主义的教育）
甲烷的取代反应
［演示实验5—2］
现象：①量筒内C12的黄绿色逐渐变浅，最后消失。
量筒