2023學(xué)年完整公開(kāi)課版1甲烷2022

甲烷一、甲烷的存在和組成

1．存在

植物殘?bào)w天然氣沼氣瓦斯坑氣隔絕空氣微生物發(fā)酵甲烷2、甲烷的分子組成（兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算）〖例1〗已知甲烷中含H

25%

，含C75%

（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)），標(biāo)況時(shí)的密度為0.717g·L-1。求甲烷的分子式。解：甲烷的摩爾質(zhì)量為：22.4L·mol-1×0.717g·L-1=16g·mol-1

1mol

甲烷中C的物質(zhì)的量為：n(C)==1mol

1mol甲烷中H的物質(zhì)的量為：n(H)==4mol

∴

甲烷的分子式為：CH4

2、甲烷的分子組成（兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算）〖例1〗已知甲烷中含H

25%

，含C75%

（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)），標(biāo)況時(shí)的密度為0.717g·L-1。求甲烷的分子式。解：甲烷分子中C、H原子的個(gè)數(shù)比為：

∴

甲烷的分子式為：CH4

甲烷的摩爾質(zhì)量為：22.4L·mol-1×0.717g·L-1=16g·mol-1

N(C)︰N(H)==1︰4

∴

甲烷的實(shí)驗(yàn)式為：CH4

2、甲烷的分子組成（兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算）〖例2〗某烴，相同條件下與氫氣的相對(duì)密度為8。0.8g該烴完全燃燒，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L的CO2和1.8gH2O

。求該烴的分子式。解I：該烴的摩爾質(zhì)量為：2g·mol-1×8=16g·mol-1

設(shè)0.8g烴中含C的物質(zhì)的量為x，含H的物質(zhì)的量為y：CO2

～CH2O～2H22.4L1mol18g2mol1.12Lx1.8gy

解得：x=0.05moly=0.2mol

該烴的實(shí)驗(yàn)式為CH4

設(shè)該烴的分子式為CnH4n

，則有：12n+4n=16

。解得n=1

所以，該烴的分子式為：CH4

2、甲烷的分子組成（兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算）〖例2〗某烴，相同條件下與氫氣的相對(duì)密度為8。0.8g該烴完全燃燒，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L的CO2和1.8gH2O

。求該烴的分子式。解II：2、甲烷的分子組成（兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算）〖例2〗某烴，相同條件下與氫氣的相對(duì)密度為8。0.8g該烴完全燃燒，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L的CO2和1.8gH2O

。求該烴的分子式。解III：該烴的摩爾質(zhì)量為：2g·mol-1×8=16g·mol-1

設(shè)該烴的分子式為CxHy

，則：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O

y4y2點(diǎn)燃1mol22.4xL9yg0.8g/16g·mol-11.12L1.8g

解得：x=1y=4

所以，該烴的分子式為CH42、甲烷的分子組成（兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算）(2)實(shí)驗(yàn)式法（最簡(jiǎn)式）

已知條件有機(jī)物中各元素原子的個(gè)數(shù)比實(shí)驗(yàn)式設(shè)分子式（n）

有機(jī)物的摩爾質(zhì)量求解(1)計(jì)算分子中的原子個(gè)數(shù)

已知條件有機(jī)物的摩爾質(zhì)量各元素的含量1mol有機(jī)物中含有的各種元素原子的物質(zhì)的量（即：1個(gè)有機(jī)物分子中含有的各元素原子的個(gè)數(shù)）2、甲烷的分子組成（兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算）(3)通式法

已知條件設(shè)分子式寫出化學(xué)方程式列出方程組求解，得出分子式〖例3〗在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，150℃的條件下，某氣態(tài)烴（符合通式CnH2n+2）與過(guò)量氧氣組成的混合氣。點(diǎn)燃，充分反應(yīng)后，恢復(fù)到原來(lái)的條件下，氣體體積不變。求該烴的分子式2、甲烷的分子組成（兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算）〖例3〗在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，150℃的條件下，某氣態(tài)烴（符合通式CnH2n+2）與過(guò)量氧氣組成的混合氣。點(diǎn)燃，充分反應(yīng)后，恢復(fù)到原來(lái)的條件下，氣體體積不變。求該烴的分子式

解I：設(shè)該烴的分子式為CxHy

：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O

y4y2點(diǎn)燃1mol(x+y/4)molxmoly/2mol

由題意得：1+x+y/4=x+y/2

解得：y=4

即有：2n+2=4

得：n=1

所以，該烴的分子式為CH4

2、甲烷的分子組成（兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算）〖例3〗在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，150℃的條件下，某氣態(tài)烴（符合通式CnH2n+2）與過(guò)量氧氣組成的混合氣。點(diǎn)燃，充分反應(yīng)后，恢復(fù)到原來(lái)的條件下，氣體體積不變。求該烴的分子式1mol(3n+1)/2molnmol(n+1)mol

由題意得：1+(3n+1)/2=n+(n+1)

解得：n=1

所以，該烴的分子式為CH4

(4)通式法

已知條件確定有機(jī)物類型通式求解n

得出分子式解II：

CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O

點(diǎn)燃二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)1．成鍵情況：1個(gè)C和4個(gè)H形成4個(gè)共用電子對(duì)(σ鍵，極弱的極性鍵，4個(gè)H化學(xué)環(huán)境相同)2．空間構(gòu)型：

正四面體(C原子處在中心，H原子處于4個(gè)頂點(diǎn))二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)*對(duì)甲烷分子空間構(gòu)型的解釋

實(shí)證：二氯甲烷的沒(méi)有同分異構(gòu)體二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)3．表示方法：

（1）