甲烷.png

❀甲烷❀

说起烷烃,第一时间想到的应该就是甲烷了,堂堂含氢量最多的有机物,就让我们先来了解一番
[需要记下的笔记]

  1. 最简单的烃
  2. 含碳量最小、氢量最高的有机物
  3. 是天然气、沼气、油田气、煤矿的主要成分
  4. 无色无味,极难溶于水(可用排水法收集),密度小于空气(可用向下排水法收集)
  5. 是天然气(高效、污染小,主要分部在我国东西部)、沼气、煤矿、油田气主要成分
  6. 不与‘酸性高锰酸钾’‘溴水’发生反应

接下来,让我们深入学习

甲烷是一种有机化合物,分子式是CH₄,分子量为16.043。甲烷是最简单的有机物,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃。甲烷在自然界的分布很广,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
2018年4月2日,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员首次直接证明了甲烷导致地球表面温室效应不断增加

取代反应

以氯化为例:可以看到试管内氯气的黄绿色气体逐渐变淡,有白雾生成,试管内壁上有油状液滴生成,这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿(或三氯甲烷)、四氯化碳(或四氯甲烷)、氯化氢和少量的乙烷(杂质)的混合物

公式.png

试管中液面上升,食盐水中白色晶体析出,这是反应中生成的氯化氢溶于水的缘故。因为氯化氢极易溶于水,溶于水后增加了水中氯离子的浓度,使氯化钠晶体析出用大拇指按住试管管口,提出液面,管口向上,向试管中滴入紫色石蕊试液或锌粒,可验证它是稀盐酸
如果控制氯的用量,用大量甲烷,主要得到氯甲烷;如用大量氯气,主要得到四氯化碳。工业上通过精馏,使混合物一一分开。以上几个氯化产物,均是重要的溶剂与试剂
特点:
①在室温暗处不发生反应;
②髙于250℃发生反应;
③在室温有光作用下能发生反应;
④用光引发反应,吸收一个光子就能产生几千个氯甲烷分子;
⑤如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存在,反应有一个诱导期,诱导期时间长短与存在这些杂质多 少有关。
根据上述事实的特点可以判断,甲烷的氯化是一个自由基型的取代反应

氧化反应

甲烷最基本的氧化反应就是燃烧
CH4+2O2→CO2+2H2O
甲烷的含氢量在所有烃中是最高的,达到了25%,因此相同质量气态烃完全燃烧甲烷的耗氧量最高

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

v2-3f9636c599822de542025e8f6d83f03f_720w.jpg

甲烷有三个属于自己的私人式子

如图:
甲烷三式

作为烃家族里最简单的有机物,它将会成为你进入烷烃知识的引门人~


让我们在实验室来创造一个甲烷,征服它

准备材料:无水醋酸钠CH3COONA、NaOH、CaO(用来催化)
整理思路:通过本章所学知识我们知道,甲烷极难溶于水密度比空气小,所有我们可以选择排水法向下收集法
装置图片:酒精灯、试管、铁架台

然后我们试试写下方程式,如图
实验室制取甲烷

完美!!!

深度学习取代反应

能坚持看到这都不是一般人
说到取代反应,你可以说是牛头人反应、取代你反应
不知道什么叫取代反应的可以理解,小明和小红是一对,老王来了带走了小红,老王取代了小明=取代反应
你要不要听听看你在讲什么

阳光下,甲烷里面的氢分子和碳分子是一家,氯气来它们家里做客,碳看上了氯气,便让一个氢分子走!!!给一个氯分子进来.
这就是最简单的取代反应,甲烷与氯气之间的小故事
如图
甲烷与氯气的小故事

取代反应就是:::有机分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应:::
取代反应与置换反应的关系:
取代反应与置换反应的关系

要注意的是:太强的阳光会爆炸、太暗的环境不反应、不要忘记生成物不是H2、是HCL

最后修改:2021 年 06 月 05 日 06 : 24 PM
如果觉得我的文章对你有用,请随意赞赏