内容发布更新时间 : 2024/6/12 14:38:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

有机初识-甲烷

石油

一、石油的组成

元素组成：主要含有碳、氢两种元素。少量氮、氧、硫。微量磷、钾、硅、镁等元素 物质组成：碳氢化合物——各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物。 二、石油的炼制与加工 1. 石油的分馏：

（1）原理：依据混合物中各物质沸点不同

（2）产物：主要是轻质燃料（如汽油、煤油等）、重油。 2. 热裂化与催化裂化

（1）原理：使分子中碳原子数较多的烃成为碳原子数较少的烃。 （2）产品：汽油、煤油等燃料 3. 催化重整

有机物：

甲烷是最简单的有机物，由碳氢两种元素组成。这类由碳氢两种元素组成的物质叫碳氢化合物，可以用一个通用的化学式来表示：CxHy 。碳氢化合物又叫“烃”，取碳的“火”字旁和氢的“”，合成一个字。

有机物的定义：

含碳元素的化合物是有机物，不含碳元素的化合物是无机物。 有机物和无机物没有严格的界限

1.一些含碳元素的化合物如CO、CO2、CaCO3、KCN、KSCN等与无机物性质相似仍属于无机物

2.有机物和无机物之间可以相互转化。 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑ 无机物 有机物 2C2H2 + 5O2 → 4CO2+2H2O 有机物 无机物

无水醋酸钠和NaOH混合共热时发生脱羧反应，即-COOH被H原子取代生成甲烷。

CH3COONa+NaOH

1

CH4↑+Na2CO3

? 有机物与无机物的区别 性质和反应 溶解性 耐热性 可燃性 电离性 化学反应

有机物 无机物 多数不溶于水，易溶于有机溶剂 有些溶于水，而不溶于有机溶剂 多数不耐热，熔点较低 多数可以燃烧 多数是非电解质 一般比较复杂，副反应多，反应速率较慢 多数耐热，熔点一般较高 多数不能燃烧 多数是电解质 一般副反应少，反应速率较快 甲烷

一、甲烷的分子结构

分子式 电子式 结构式

CH4

二、甲烷在自然界的存在：天然气、沼气、石油气、坑气

三、甲烷的物理性质：无色、无味的气体、难溶于水、密度比空气小

四、甲烷的化学性质：

甲烷在一般情况下与强酸、强碱、强氧化剂等都不起反应，也不能使溴水退色。 1. 氧化反应——易燃烧 方程式： 现象： 2. 高温分解

CH4 → C + 2H2 3. 与氯气发生取代反应： CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl 一氯甲烷

CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl 二氯甲烷

CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl 三氯甲烷（氯仿） CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl 四氯化碳

现象：量筒内氯气的黄绿色逐渐变淡，量筒内壁出现油状液滴，量筒内水面上升。

2

光 光 光 光

高温

原理：颜色变淡说明发生了反应，油状液滴是生成物，水面上升说明反应体系总体积减小，可能是因为生成物不呈气态或者生成物易溶于水。 其中，一氯甲烷常温下呈气态，其余三种物质都呈液态。 这个反应也说明了有机反应的复杂性。

例：1mol甲烷最多能与多少摩氯气进行取代，生成多少摩HCl，最多几种生成物？

取代反应：有机分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团取代的反应。 甲烷与氯气的反应就是取代反应。

甲烷分子中的四个C-H键一样长，C-H键之间的夹角为109o28ˊ。甲烷分子是一种以碳原子为中心、四个氢原子为顶点的正四面体结构。

甲烷的取代反应就是甲烷分子中处于四个顶点的氢原子逐个被氯原子取代，生成氯代甲烷的过程。

甲烷分子中的一个氢原子被替代后，甲烷分子中剩余的部分（CH3-）叫做甲基。

甲烷是烃当中最简单的一种物质。如果我们把两个甲基彼此相互连接起来，就形成了一个新的化合物。在烃类物质中，像这样碳原子之间以单键结合成链状，剩余的价键全部跟氢原子相结合的烃叫饱和链烃或烷烃。

思考：

1. 二氯甲烷的结构式有几种？为什么？

2. 四种氯代甲烷的分子都是正四面体结构吗？为什么？

五、用途：燃料、制炭黑

3