最简单的有机化合物-甲烷

第一节最简单的有机化合物—甲烷化石燃料煤——有机物和无机物组成的复杂混合物，其组成以C元素为主，还含有少量的H、O、S、P、N等元素。

石油——多种碳氢化合物组成的混合物。组成元素以C和H为主，还含少量的S、O、N等元素。天然气——主要成分为甲烷。

甲烷是最简单的有机化合物。Ⅰ、什么叫有机物？一般把含有C元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。C(金刚石)、C(石墨)、C60等碳单质、CO、CO2、H2CO3及其盐，电石（CaC2）

、碳化硅（SiC）、硫氰酸（HSCN）及其盐、氢氰酸（HCN）及其盐等虽含有C元素，但它们的组成、结构和性质都跟无机物更相似，因此，它们属于无机物。有机化合物简介：1、在有机物中，C原子均呈四价。2、C原子可与其他原子形成共价键，C原子间也可相互成键；3、C原子与C原子之间可形成碳碳单键，也可以形成碳碳双键或碳碳叁键；4、C原子与C原子之间可形成长长的碳链，也可形成碳环。

所以含碳元素化合物种类繁多。5、有机物分子之间一般通过分子间作用力形成分子晶体，所以熔、沸点比较低。Ⅱ、有机物的结构特点：1、大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂；2、大多数有机物受热易分解，易燃烧；3、大多数有机物为非电解质，不易导电；4、大多数有机物为分子晶体，熔、沸点较低；5、有机物所参与的反应比较复杂，常伴有副反应发生，且一般反应速率较慢；6、有机物种类繁多（结构特点决定）。Ⅲ、有机物的性质特点：1、已知甲烷的密度在标准状况下为0.717g/L，含C的质量分数为75%、H的质量分数为25%。2、试写出甲烷分子的电子式，并说明其分子结构的特点。3、甲烷完全燃烧的生成物是什么？

请写出甲烷燃烧的化学方程式。交流与讨论：请大家利用以上数据计算出甲烷中C、H元素的质量比、原子个数比和分子式。一、甲烷的分子结构1、分子式（化学式）：2、电子式：3、结构式：HCHHHHCHHHCH44、结构简式：CH4（结构式省略单键）球棍模型比例模型

CH4分子具有空间正四面体结构，4个C—H键的长度和强度相同，夹角均为109°28′（或109.5°）；CH4是由极性共价键形成的非极性分子。一、甲烷的存在和物理性质池沼的底部（沼气），油田气和煤矿坑道气（瓦斯），天然气（一般CH4的含量为80%~97%）。甲烷是无色、无味、极难溶于水的气体，密度比空气的小，为0.717g／L（标况下）。1、自然界中的存在：2、物理性质：排水法收集向下排空气法收集二、甲烷的化学性质在通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂酸性KMnO4等均不发生反应。1、甲烷的氧化反应——燃烧（1）、有机反应方程式中用“→”而不用“=”！现象：淡蓝色火焰。【注意】：（2）、CH4的爆炸极限为5%~15.4%（体积

分数），故点燃前须检验纯度（验纯）。CH4和Cl2饱和食盐水实验现象：

混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上出现油滴，量筒面内的液上升。（1）

、混合气体的黄绿色变浅，说明量筒内的混合气体在光照条件下发生了化学反应。（2）、量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶于水。（3）、量筒内液面上升，说明随着反应的进行量筒内压强在减小，即气体总体积在减小。光照++取代反应（substitutionreaction）3、甲烷的取代反应取代反应——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。++光照光照光照常温下，除CH3Cl为气体外，其它三种均为液体。CHCl3（也叫氯仿）和CCl4（也叫四氯化碳）是工业上重要的溶剂，CCl4还是一种效率较高的灭火剂，四种取代物都不溶于水。3、甲烷的分解反应甲烷在常温时很稳定，但在高温时可分解：产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等。1、1molCH4最多能与多