实验
结论 CH4与Cl2需在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式:
CH4+Cl2\s\up7(光(光)CH3Cl+HCl(一氯代物),
CH3Cl+Cl2\s\up7(光(光)CH2Cl2+HCl(二氯代物),
CH2Cl2+Cl2\s\up7(光(光)CHCl3+HCl(三氯代物),
CHCl3+Cl2\s\up7(光(光)CCl4+HCl(四氯代物)。
②甲烷四种氯代产物的性质:
a.水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均难溶于水。
b.状态:常温下除CH3Cl是气体,其余三种均为液体。
③取代反应概念:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
[特别提醒]
(1)有机反应比较复杂,常有很多副反应发生,因此有机反应化学方程式常用"―→",而不用"==="。
(2)CH4与Cl2的反应是逐步进行的,书写化学方程式时应分步书写。
1.甲烷能否使酸性KMnO4溶液褪色?
提示:甲烷不能被酸性KMnO4溶液氧化,故不能使酸性KMnO4溶液褪色。
2.甲烷和氯气发生反应时,所得的产物有几种?其反应类型是什么?
提示:产物有5种,分别为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl;取代反应。
3.能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl?
提示:CH4和Cl2的反应是连锁反应,不可能只发生第一步取代反应,生成物为混合物,即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物,CH3Cl的产率低,因此不能用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl。
甲烷与氯气的取代反应归纳
反应物 甲烷与氯气(不能用氯水) 反应条件 漫散光照射(不用太阳光直射,以防爆炸) 生成物 甲烷与氯气反应生成四种有机产物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl,其中HCl的产量最多