甲烷分子的空间结构是正四面体构型。碳原子位于四面体的中心,四个氢原子分别位于四面体的4个顶点。
2. 物理性质
颜色 状态 气味 密度 水溶性 无色 气态 无味 ρ(CH4)<ρ(空气) 不溶
3. 化学性质
通常状况下,甲烷比较稳定,与 KMnO4等强氧化剂不反应,与 强酸 、强碱 也不反应。但在特定的条件下,甲烷也能发生某些反应。
(1)甲烷和氧气反应
实验操作 燃烧现象 安静地燃烧,产生淡蓝色火焰 方法 罩一只干燥的烧杯 罩一只内壁用澄清石灰水润洗过的烧杯 现象 烧杯内壁变模糊 石灰水变浑浊 结论 有水生成 有CO2生成 反应方程式 CH4+2O2CO2+2H2O
【重要提示】
点燃甲烷之前必须检验其纯度,以防发生爆炸。
(2)取代反应
① 定义:有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。
② 甲烷和氯气反应
实验操作 实验现象 (1)瓶内黄绿色逐渐消失,最后变为无色 (2)集气瓶内壁有油状液滴出现 (3)集气瓶内液面上升,水槽中有晶体析出 反应原理 CH4+Cl2CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl CHCl3+Cl2CCl4+HCl 特点 反应不停留在某一步反应上,各种产物均有
【重要提示】
外部条件--光照,冷暗处不反应,CH4与Cl2用日光直射会发生爆炸;