第12讲 天然气的利用 甲烷（教师版）-【帮课堂】2021-2022学年高一化学同步精品讲义（苏教版2019必修第二册）

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一、有机化合物的定义和通性
1．定义：机化合物主要是由碳元素、氢元素组成，是一定含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物、硫化
物、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳化物等物质。
2．通性：大多数有机物熔点较低，难溶于水，易溶于有机溶剂；易燃烧，受热易分解；发生化学反应较
复杂，常伴有副反应发生（故方程式书写一般用“→”）。
二、碳原子的成键特点
碳原子最外层有 4个电子，在化学反应中不易失去或得到电子，通常与 H、O、S、N等非金属原子以
共价键的成键方式形成共价化合物。
三、碳原子的成键数目
有机化合物中，每个碳原子都与其他原子形成 4个共价键。
四、碳原子的成键方式
1．成键的类型：碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键或三键。
2．碳骨架形式：碳原子之间可构成链状结构，也可构成环状结构。
第 12 讲 天然气的利用 甲烷
知识导航
模块一 碳原子的成键特点
知识精讲
一、甲烷结构的表示方法
分子式
电子式
结构式
空间构型
球棍模型
空间充填模型
CH4
甲烷分子中 5个原子不在同一平面上，而是形成了正四面体的空间结构。4个C—H 键的键长、键能、键角
均相同，键角为 109°28′。
二、烃的概念
烃：（碳氢化合物）只含有碳、氢两种元素的有机物。
三、烷烃的概念与通式
1．烷烃的概念：烃分子中碳原子之间都以碳碳________结合，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子
的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。
2．烷烃的通式：____________________，符合通式的一定是烷烃。
【答案】 1．单键 2．CnH2n+2（n为正整数）
四、烷烃的命名
烷烃 CnH2n+2 的命名 实例
n≤10 时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表
碳原子数，其后加“烷”字
C4H10 的名称为___________
C9H20 的名称为___________
n＞10 时，以汉字数字加“烷”字代表 C14H30 的名称为___________
【答案】丁烷 壬烷 十四烷
（1）对于碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称前加上“正”“异”“新”等字样加以区别。
如对于 C5H12：CH3(CH2)3CH3的名称为正戊烷；(CH3)2CHCH2CH3的名称为异戊烷；(CH3)4C的名称为新戊
烷。
（2）n≥3 的直链烷烃，其碳原子不在一条直线上，呈折线形或锯齿形（如图）。
模块二 甲烷与烷烃
知识精讲
五、烷烃的化学性质
1. 稳定性
通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱或酸性高锰酸钾等强氧化剂都不发生反应。
2．氧化反应
烷烃都具有可燃性，可用作燃料，
CH4 + 2O2CO2 + 2H2O
C3H8 + 5O23CO2 + 4H2O
燃烧通式为：_______________________________________________
【答案】CnH2n+2 +
O2 n CO2 + (n + 1) H2O
3．取代反应
（1）有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫取代反应。
（2）在光照条件下，烷烃可与卤素单质发生取代反应：CnH2n+2 + X2 ________________________
【答案】 CnH2n+1X + HX
实验—— CH4与Cl2的取代反应
实验操作
取两支试管，均通过排饱和 NaCl 溶液的方法收集半试管 CH4，和半试管 Cl2，分别用
铁架台固定好。将其中一支试管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处（不要放在日光
直射的地方）。静置，比较两支试管内的现象。
实验现象
光亮处的试管气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，同时出现少量白雾，试管内
液面上升，饱和食盐水中有少量固体析出；
套上铝箔的试管无明显现象。
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