必學(xué)2有機化學(xué)知識點烷烴1-展示頁
2025-06-24 20:58本頁面
【正文】 平面正方形，則其二氯代物可以有兩種(Ⅱ、Ⅲ)。(5)判斷甲烷分子的空間構(gòu)型是正四面體形而不是平面正方形的方法一般可以通過研究二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu)來確定。28′，使CH4分子的空間構(gòu)型為正四面體。(3)從表達(dá)效果和便于使用等方面綜合考慮，在平時的學(xué)習(xí)中最常使用的是結(jié)構(gòu)簡式，其次是電子式和結(jié)構(gòu)式。電子式和結(jié)構(gòu)式突出表達(dá)了分子里原子間連接的順序和方式(化學(xué)鍵)，結(jié)構(gòu)簡式是結(jié)構(gòu)式的簡化形式，但它們不能表示分子真實的空間結(jié)構(gòu)。甲烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH4(它同時也是甲烷的分子式)。2．甲烷的分子結(jié)構(gòu)及其特點在甲烷分子中，碳原子與4個氫原子形成4個C—H共價鍵，分子式為CH4，結(jié)構(gòu)如下：(1)在電子式的基礎(chǔ)上，用一條短線表示一對共用電子所得的圖式叫做結(jié)構(gòu)式。mol－1＝16 gmol－1 ＝ gL－1，含碳75%，含氫25%，請確定它的分子式。在常溫下，一氯甲烷是氣體，其他三種都是油狀液體。反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl、CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。取代反應(yīng)是指有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應(yīng)。甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式為CH4＋2O2CO2＋2H2O。2．化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：在通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，與KMnO4等強氧化劑不反應(yīng)，與強酸、強堿也不反應(yīng)。思考題2 甲烷分子中所含的共價鍵有幾種？是極性鍵還是非極性鍵？答案 一種(C—H鍵)；極性鍵。甲烷分子是一種對稱的正四面體結(jié)構(gòu)，其中，碳原子位于四面體的中心，四個氫原子分別位于四面體的頂點。思考題1 一般引起煤礦中瓦斯爆炸的氣體的主要成分是什么？答案 甲烷。必修2第三章 有機化合物第一節(jié) 最簡單的有機化合物——甲烷第1課時 甲烷的性質(zhì)自學(xué)導(dǎo)引一、甲烷的存在與結(jié)構(gòu)1．甲烷的存在甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。天然氣中甲烷所占的體積分?jǐn)?shù)一般為80%～97%。2．甲烷的組成與結(jié)構(gòu)甲烷的分子式為CH4。碳原子與四個氫原子形成四個完全相同的共價鍵(鍵的長度和強度相同，夾角相等)。二、甲烷的性質(zhì)1．物理性質(zhì)甲烷是一種沒有顏色、沒有氣味的氣體，極難溶于水，密度比空氣小。(2)可燃性：甲烷是一種優(yōu)良的氣體燃料，通常狀況下，1 mol甲烷在空氣中完全燃燒，生成CO2和液態(tài)水，放出890 kJ熱量。(3)取代反應(yīng)甲烷與Cl2等物質(zhì)可以發(fā)生取代反應(yīng)。在室溫下，甲烷和氯氣的混合物無光照時，不發(fā)生反應(yīng)；但光照時，混合物的顏色逐漸變淺，瓶壁出現(xiàn)油狀液滴，瓶中有少量白霧。甲烷與氯氣取代反應(yīng)的四種有機產(chǎn)物都不溶于水。思考題3 下列關(guān)于甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)所得生成物的說法中正確的是( )A．都是有機物B．都不溶于水C．有一種是氣態(tài)物質(zhì)，其余都是液體D．有一種是無機物，其余都是有機物解惑一、甲烷的分子組成和結(jié)構(gòu) 1．甲烷分子式的推導(dǎo) g甲烷分子式的推導(dǎo)過程：M＝ρ LL－1 Lmol－1含碳原子的個數(shù)：N(C)＝ ＝1含氫原子的個數(shù)：N(H)＝ ＝4所以，甲烷的分子式為CH4 。省略了部分或全部短線的結(jié)構(gòu)式叫做結(jié)構(gòu)簡式。(2)圖中的式子或模型，從不同的側(cè)面不同程度地表達(dá)了分子的組成與結(jié)構(gòu)的狀況。球棍模型和比例模型以逼真的形式突出表達(dá)了分子里原子間連接的順序、方式以及原子的相對體積和空間分布、分子的空間構(gòu)型。(4)在CH4分子里，每個氫原子都以單鍵與碳原子結(jié)合，任意2個C—H鍵之間的夾角都是109176。甲烷在組成與結(jié)構(gòu)上是最簡單的有機化合物，但其分子空間構(gòu)型是認(rèn)識復(fù)雜有機化合物分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)。若甲烷分子呈正四面體形，則其二氯代物只有一種(Ⅰ)。(Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ)事實是甲烷的二氯代物只有一種，由此可判斷甲烷分子的空間構(gòu)型為正四面體形而非平面正方形。但是在一定條件下，甲烷也能發(fā)生某些反應(yīng)。因此以甲烷為主要成分的天然氣、沼氣是理想的清潔能源。CH4通入酸性KMnO4溶液中，現(xiàn)象是溶液不褪色，證明了甲烷不能被酸性KMnO4溶液氧化，即CH4分子結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定。在光照條件下，CH4與Cl2發(fā)生下述反應(yīng)： 反應(yīng)并沒有到此終止，生成的一氯甲烷繼續(xù)與氯氣反應(yīng)，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷(又叫氯仿)和四氯甲烷(又叫四氯化碳)，這些反應(yīng)可分別表示如下：在這些反應(yīng)里，甲烷分子里的氫原子逐步被氯原子所取代，生成四種取代產(chǎn)物(CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4)及HCl的混合物。反應(yīng)物：純鹵素單質(zhì)，如甲烷通入溴水中不反應(yīng)。1 mol H被取代需要1 mol Cl2，認(rèn)為1個Cl2分子能取代2個H原子是一個常見的錯誤。3．甲烷的高溫分解反應(yīng)甲烷在1500 ℃以上的高溫條件下能較完全分解，生成炭黑和氫氣。三、取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別取代反應(yīng)是有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替，含義是指連接上某些原子或原子團的同時，要斷下來某些原子或原子團。從反應(yīng)物的類型來看，取代反應(yīng)中至少有一種是有機物，另一種反應(yīng)物
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