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) 难溶 3.化学性质
(1)稳定性
在通常情况下,甲烷是比较稳定的,跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应。甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(2)氧化反应
纯净的甲烷在空气中安静的燃烧,火焰呈淡蓝色,放出大量的热,反应的化学方程式为CH4+2O2\s\up10(点燃(点燃)CO2+2H2O。
微点拨:点燃甲烷前必须检验纯度。空气中的甲烷含量在5%~15.4%(体积)范围内时,遇火花将发生爆炸;煤矿中的瓦斯爆炸多数是甲烷气体爆炸引发的。
(3)取代反应
①甲烷与Cl2在光照下的反应实验探究
实验操作 实验现象 (ⅰ)瓶内黄绿色逐渐消失,最后变为无色;
(ⅱ)集气瓶内壁有油状液滴出现;
(ⅲ)集气瓶内液面上升,水槽中有晶体。 反应原理 CH4+Cl2\s\up10(光照(光照)CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2\s\up10(光照(光照)CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2\s\up10(光照(光照)CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2\s\up10(光照(光照)CCl4+HCl ②取代反应: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