甲烷的性质

物理性质
  • 甲烷是最简单的有机化合物,是沼气、坑道气、天然气和煤层气的主要成分。
  • 通常情况下,甲烷是一种无色、无味极难溶于水的气体(可以用排水法收集甲烷);标准状况下,密度为;在相同条件下,密度比空气小。
化学性质
  • 稳定性

    在通常情况下,甲烷比较稳定,不与强酸、强碱、强氧化剂反应。

    如:不能与稀硫酸发生反应,也不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。

  • 氧化反应

    • 实验操作:

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    • 实验现象:火焰明亮且呈淡蓝色,烧杯内壁有水珠生成,澄清石灰水变浑浊。

    • 化学方程式:

    • 注意:甲烷是可燃性气体,使用时要小心,点燃之前一定要验纯。

  • 取代反应-以甲烷与氯气反应为例

    • 实验操作:

      取两支试管,通过排饱和食盐水的方法收集半试管的和半试管的,分别用铁架台固定好。

      将其中一支试管放置在光照处(漫射光),另一支试管用铝箔套上避光,静置,观察实验现象。

    • 实验现象:

      放在光照处的试管颜色逐渐变浅,试管内壁出现无色油状液滴,试管内液面上升。

      套了铝箔套的试管无明显现象。

    • 实验结论:

      在光照条件下发生反应,而在暗处不发生反应,连续反应的化学方程式为:

    • 产物性质

      均难溶于水。

      ②一氯甲烷在常温下为气态,其余三种均为液体。

      ③实验检测表明二氯甲烷只有一种结构,说明甲烷分子是正四面体结构。

      ④这四种产物中,(俗称氯仿),(俗称四氯化碳),都是良好的有机溶剂。

    • 反应特点

      ①连续反应:甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代,各步反应同时进行,即第一步反应一旦开始,后续反应立即进行。

      ②数量关系:每取代氢原子,消耗并生成,在五种产物中,生成的物质的量最多。

    • 注意:氯气与甲烷的反应条件为光照,但应该用漫射光,不能用强光直接照射,以免引起爆炸。