高中化学知识点：甲烷

甲烷：

(1)结构式： 、球棍模型： 、比例模型：
空间构型为正四面体。
(2)物理性质：无色无味的气体，密度0.717g/L，记忆溶于水。
(3)化学性质：通常情况下甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸强碱不反应，可发生氧化反应、取代反应
①氧化反应：CH₄+O₂CO₂+2H₂O
②取代反应：CH₄+Cl₂CH₃Cl+HCl，甲烷在光照条件下反应，现象：试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁上有油状液滴，试管中有少量白雾。甲烷中四个氢原子都可以与氯气发生取代，甲烷的4中氯代产物都不溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，其他都为液体，三氯甲烷俗称氯仿。

甲烷与氯气等卤素单质反应的注意事项：

1．反应条件为光照，在室温或暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，以免引起爆炸。
2．甲烷与溴蒸气、碘蒸气等纯卤素也能发生类似反应，但不能与溴水、碘水发生反应。
3．甲烷与氯气的反应是一种连锁反应，不会停留在某一步，因此产物一般是五种物质的混合物。
4．CH4与Cl2在光照条件反应，生成物中HCl的物质的量最多。
5．1mol有机物CxHy与Cl2发生完全取代反应时，消耗Cl2的物质的量为ymol。

原子共面的判断方法:

判断有机物分子中的原子是否共面，首先要熟悉常见的分子构型。如甲烷分子(CH4)为正四面体结构，其分子中最多有三个原子共面；乙烯分子 (CH2=CH2)中的所有原子共面；苯分子(C6H6)中的所有原子共面。在判断有机物分子中原子共面情况时，把要分析的分子看做是简单的常见分子的衍生物，即复杂问题简单处理
(1)在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面，即甲烷分子中有且只有三个原子共面。当甲烷分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在原来的平面上。
(2)乙烯分子中所有原子在同一平面内，键角为 120^。。当乙烯分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯分子所在的平面内。
(3)苯分子中所有原子在同一个平面内，键角为 120^。。当苯分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。说明有机化合物分子中的单键(包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等)可以旋转；而双键、三键不能旋转

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