高二化学下学期甲烷
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高二化学第二册第五章甲烷知识点高二化学第二册第五章甲烷知识点甲烷在自然界的分布很广,甲烷是最简单的有机物,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。
以下是查字典化学网整理的第五章甲烷知识点,请大家认真学习。
甲烷是最简单的有机物,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,是沼气,天然气,坑道气和油田气的主要成分.甲烷物理性质甲烷是无色、无味、可燃和微毒的气体.甲烷对空气的重量比是0.54,比空气约轻一半.甲烷溶解很小, 在20℃、0.1千帕时,100单位体积的水,只能溶解3个单位体积的甲烷.同时甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰,然而有可能会偏绿,因为燃甲烷要用玻璃导管,玻璃在制的时候含有钠元素,所以呈现黄色的焰色,甲烷烧起来是蓝色,所以混合看来是绿色. 熔点:-182.5℃ 沸点:-161.5℃ 蒸汽压53.32kPa/-168.8℃ 饱和蒸气压(kPa):53.32(-168.8℃)相对密度(水=1)0.42(-164℃) 相对蒸气密度(空气=1):0.55 燃烧热:890.31KJ/mol 总发热量:55900kJ/kg(40020kJ/m3) 净热值:50200kJ/kg(35900kJ/m3) 临界温度(℃):-82.6 临界压力(MPa):4.59 爆炸上限%(V/V):15 爆炸下限%(V/V):5.3 闪点(℃):-188 引燃温度(℃):538 分子直径0.414nm 编辑本段甲烷化学性质化学品中文名称:甲烷别名:天然气,沼气,甲基氢化物英文(3)氧化反应点燃纯净的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯,很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结.倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊.说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳.把甲烷气体收集在高玻氧化反应璃筒内,直立在桌上,移去玻璃片,迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内,烛火立即熄灭,但瓶口有甲烷在燃烧,发出淡蓝色的火焰.这说明甲烷可以在空气里安静地燃烧,但不助燃.用大试管以排水法先从氧气贮气瓶里输入氧气 2/3 体积,然后再通入1/3 体积的甲烷.用橡皮塞塞好,取出水面.将试管颠倒数次,使气体充分混和.用布把试管外面包好,使试管口稍微下倾,拔去塞子,迅速用燃着的小木条在试管口引火,即有尖锐的爆鸣声发生.这个实验虽然简单,但也容易失败.把玻璃导管口放出的甲烷点燃,把它放入贮满氯气的瓶中,甲烷将继续燃烧,发出红黄色的火焰,同时看到有黑烟和白雾.黑烟是炭黑,白雾是氯化氢气体和水蒸气形成的盐酸雾滴.(4)加热分解用125毫升集气瓶,收集一瓶纯净的甲烷.集气瓶口配有穿过两根粗铜电极(在瓶内约为瓶高的二分之一处)和直角玻管的橡皮塞,塞紧(如有孔隙,可涂上一薄层熔化的石蜡),并与盛有溴水的洗气瓶连接(由于反应过程中会有一定量乙炔气体生成).电极通过感应圈与电源相连.实验时,先放松导管上的夹子,接通6伏电源,铜电极间发生电火花放电,瓶壁上可以看到有炭黑产生,说明甲烷已经分解.稍等片刻,在导管的尖嘴处点火,并用于冷的烧杯罩在火焰上方,可以看到烧杯内壁变得模糊,并有水蒸气凝结,说明有氢气生成. 编辑本段用途燃料天然气的主要成分是甲烷,可直接用作气体燃料化工原料甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂. 沼气甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一.它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料.第五章甲烷知识点的全部内容就是这些,更多精彩内容请持续关注查字典化学网。
高二化学第五章烃第一节甲烷教案巴蜀中学20XX级潘虹一.教学目标1.知识与技能:初步认识有机物概念及种类繁多的原因;认识甲烷分子的空间结构,掌握甲烷电子式、结构式的正确写法;掌握甲烷的化学性质(燃烧反应,取代反应,分解反应)2.过程与方法:通过观察甲烷与氧气与氯气的反应实验,培养学生的思维能力和观察能力。
3.情感态度价值观:引导学生关心社会、环境、能源等问题。
培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
二.教学重点:甲烷的分子结构和化学性质三.教学难点:甲烷的取代反应四.教学过程【引言】从今天起,我们将学习有机化合物的知识。
有机化合物与人类的生活有密切的关系,在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。
在有机化学中我们将学习烃、烃的衍生物、糖类、油脂、蛋白质及合成材料等。
最早,人类只能从动植物体中取得一些有机物。
后来,人类能通过非动植物体制取有机物。
如今,人类不但可以合成自然界里已有的许多有机物,而且还能合成出自然界里原来没有的多种多样性能良好的有机物。
【提问】那什么是有机物呢?【生答】含碳元素的化合物【师】因二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐等具有无机化合物的性质,除二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐外,绝大多数含碳的化合物都是有机化合物。
【板书】有机物1.定义:含碳元素的化合物(除二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐等)【师】注意有机物一定含碳元素,但含碳元素的不一定是有机物。
目前,人类从自然界发现和人工合成的有机物已经超过二千万种,这个数字已远远超过无机化合物。
【提问】有机化合物种类和数目繁多的主要原因是什么呢?【生答】(1)碳原子含有4个价电子,可以跟其它原子形成4个共价键;(2)碳原子间能以共价键结合形成长的碳链碳,还可形成碳环(3)碳原子之间不仅形成单键还可形成双键或三建(4)相同分子式的分子有可能具有不同的结构【师】有机物中最简单的是烃,烃是只含有碳氢两种元素的有机化合物【烃】只含有碳氢两种元素的有机化合物【师】根据烃结构的不同,可分为烷烃,烯烃,炔烃和芳香烃。
.. .. 高二化学第一节甲烷【教学目标】1、理解有机物的概念和有机物的特点2、掌握烃的概念、甲烷的组成和分子结构3、掌握甲烷的物理性质和化学性质4、掌握取代反应的概念【知识讲解】一、有机物1、有机物的概念:含碳元素的化合物称有机化合物,简称有机物。
而一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等少数含碳物质,虽然含有碳元素,但它们的组成和性质跟无机物相近,一般把它们作为无机物。
2、有机物的特点:(1)组成元素的特点:除碳元素外,通常还含有H、O、N、P、S,及卤素等非金属元素。
(2)结构特点:①碳原子间能以共价键形成碳链,这是有机物结构的基础。
②有机物分子间通过范德力结合成分子晶体。
(3)数量特点:有机物种类繁多,达上千万种。
原因是:①碳原子有4个价电子,能与其它原子形成4个共价键。
②碳链的长度可以不同,同时碳原子间的结合方式不同,可以以单键、双键、参键结合,也可以有长链或环状结合。
③普遍存在同分异构现象。
(4)性质特点:①溶解性:大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂(如汽油、酒精、苯等)。
②可燃性:绝大多数有机物易燃烧。
③耐热性:多数有机物熔点沸点较低,受热易分解。
④导电性:多为非电解质,不易导电。
⑤化学反应:化学反应繁杂,一般反应速率较慢,多数需要催化剂,常伴有副反应发生。
二、甲烷的分子结构和物理性质:1、甲烷的物理性质:通常情况下,无色无气味的气体,密度比空气小,难溶于水。
甲烷存在于沼气、坑气、天然气。
2、甲烷的分子结构: H H分子式:CH4,电子式:H:C:H 结构式H-C-HH H正四面体结构键角109028'3、确定有机物分子式和结构式的基本方法(1)各元素的质量 (2)各元素的质量比 ⇒最简式 通式计算(3)各元素的质量分数 讨论(4)燃烧产物的物质的量或质量分子式 性质 结构式(1)M=22.4d(2)M=DMr(D 为相对密度, M ⇒ 相对分子 根据化学方程式r 为气体相对分子质量) 质量 计算、讨论(3)M=M 1a%+ M 2a 2%+……例1:在标准状况下,5.6L 某气态烃的质量为4g ,又知该烃中碳与氢的质量比为3:1。
1.甲烷的定义及其化学性质是什么?实验室是怎样制取甲烷的?(1)甲烷分子是正四面体空间构型,分子式为CH4。
是最简单的有机化合物。
甲烷是没有颜色、没有气味的气体,沸点-161.4℃,比空气轻,它是极难溶于水的可燃性气体。
甲烷和空气成适当比例的混合物,遇火花会发生爆炸。
甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。
它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
化学性质相当稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。
在适当条件下会发生氧化、取代及加热分解等反应。
(2)甲烷的实验室制法[原理]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。
甲烷难溶于水且密度比空气小,可用排水法收集,也可用瓶口向下的排空气集气法收集。
[用品]无水醋酸钠、碱石灰、试管、酒精灯、水槽、铁架台。
[操作]a.把无水醋酸钠放在瓷蒸发皿里用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌,除去其中的水分后,研细,装入干燥的试剂瓶中密封待用。
b.把碱石灰研细,也在蒸发皿中加热除去水分,放入试剂瓶中密封待用。
c.把无水醋酸钠与碱石灰按3∶2的质量比混合均匀,迅速放入试管中,装上带导管的胶塞,固定在铁架台上。
d.用酒精灯加热并用排水法收集。
若用排空气集气法收集时,只能根据产气速率和集气瓶容积的大小,凭经验估计是否集满。
[备注]a.醋酸钠的脱羧反应须在无水条件下才能顺利进行,故在临使用前对无水醋酸钠和碱石灰均应经过煅烧、烘干处理。
b.制取甲烷时,碱石灰中的生石灰并不参加反应,生石灰除起吸湿作用外,还可减少固体NaOH在高温时对玻璃的腐蚀作用。
c.加热时应由试管口向后逐渐移动。
如先加热试管底部,产生的甲烷气可能会把前面的细粉末冲散,引起导管口堵塞。
d.加热温度不可过高,以免发生副反应,而使产生的甲烷中混入丙酮等气体。
e.在导管口点燃甲烷前,应先检验纯度。
2.从哪些方面学习烷烃?(1)常见烷烃烷烃即饱和烃,是只有碳碳单键和碳氢键的链烃,是最简单的一类有机化合物。
化学 甲烷 名师点拨【本章学习目标】烃是一类重要的有机化合物,是一切有机物的母体。
本章主要介绍几类重要烃的代表物的分子结构、重要性质、制备方法和重要用途,同类烃的分子结构和性质的关系,还有同系物、同分异构体等重要的基本概念、烷烃的命名方法等。
为今后进一步学习烃的衍生物的知识奠定基础,同时也初步了解学习有机物的一些方法。
本章所涉及的主要有机物大约有十余种,其中甲烷、乙烯、乙炔、苯等,不仅是重要的化工产品,也是重要的化工原料,它们在工农业生产、日常生活、能源、医药等方面占有重要重要地位。
本章引言部分指出,有机物是含碳元素的化合物,在人类社会里起着重要的作用。
有机物的种类繁多(目前已超过两千万种,而无机物只有十几万种),其主要原因有两个:一是在有机物中,每个碳原子都形成四个共价键,碳碳原子间有单键、双键、三键、独特的键及碳链、碳环等多种结合方式;二是含有相同原子种类和数目的分子又可能具有不同的结构。
烃是仅含有碳氢两种元素的有机物,可用Y X H C 表示。
【本章重点内容】1.甲烷的分子结构和化学性质,取代反应的原理。
2.烷烃的性质,同分异构体的写法,烷烃的命名。
3.乙烯的分子组成和结构,乙烯的实验室制法,乙烯的化学性质和加成反应、加聚反应,烯烃、不饱和烃的概念和性质。
4.乙炔的结构和主要性质。
5.苯的主要化学性质以及与分子结构的关系。
苯的同系物的主要化学性质。
6.石油分馏和裂化的基本原理,煤的干馏原理和综合利用。
【本章难点内容】1.烷烃的命名,同分异构体。
2.苯的结构和主要化学性质。
【本章研究性课题】1.在农村推广使用沼气池的好处。
2.用数学方法研究同分异构体的数目。
3.城镇居民生活用煤和液化气情况的调查。
4.调查附近加油站汽油、柴油的品种、性能和价格。
【学习目标要求】1.掌握甲烷的组成和结构式,了解甲烷分子的正四面体结构。
2.掌握甲烷的化学性质(甲烷的取代反应、热分解反应和氧化反应一一燃烧)。
3.初步理解取代反应的概念内涵,理解甲烷与卤素间取代反应的相似性。