2023學年完整公開課版1甲烷2022

甲烷一、甲烷的存在和組成

1．存在

植物殘體天然氣沼氣瓦斯坑氣隔絕空氣微生物發(fā)酵甲烷2、甲烷的分子組成（兼討論有機物分子式的計算）〖例1〗已知甲烷中含H

25%

，含C75%

（均為質(zhì)量分數(shù)），標況時的密度為0.717g·L-1。求甲烷的分子式。解：甲烷的摩爾質(zhì)量為：22.4L·mol-1×0.717g·L-1=16g·mol-1

1mol

甲烷中C的物質(zhì)的量為：n(C)==1mol

1mol甲烷中H的物質(zhì)的量為：n(H)==4mol

∴

甲烷的分子式為：CH4

2、甲烷的分子組成（兼討論有機物分子式的計算）〖例1〗已知甲烷中含H

25%

，含C75%

（均為質(zhì)量分數(shù)），標況時的密度為0.717g·L-1。求甲烷的分子式。解：甲烷分子中C、H原子的個數(shù)比為：

∴

甲烷的分子式為：CH4

甲烷的摩爾質(zhì)量為：22.4L·mol-1×0.717g·L-1=16g·mol-1

N(C)︰N(H)==1︰4

∴

甲烷的實驗式為：CH4

2、甲烷的分子組成（兼討論有機物分子式的計算）〖例2〗某烴，相同條件下與氫氣的相對密度為8。0.8g該烴完全燃燒，生成標準狀況下1.12L的CO2和1.8gH2O

。求該烴的分子式。解I：該烴的摩爾質(zhì)量為：2g·mol-1×8=16g·mol-1

設0.8g烴中含C的物質(zhì)的量為x，含H的物質(zhì)的量為y：CO2

～CH2O～2H22.4L1mol18g2mol1.12Lx1.8gy

解得：x=0.05moly=0.2mol

該烴的實驗式為CH4

設該烴的分子式為CnH4n

，則有：12n+4n=16

。解得n=1

所以，該烴的分子式為：CH4

2、甲烷的分子組成（兼討論有機物分子式的計算）〖例2〗某烴，相同條件下與氫氣的相對密度為8。0.8g該烴完全燃燒，生成標準狀況下1.12L的CO2和1.8gH2O

。求該烴的分子式。解II：2、甲烷的分子組成（兼討論有機物分子式的計算）〖例2〗某烴，相同條件下與氫氣的相對密度為8。0.8g該烴完全燃燒，生成標準狀況下1.12L的CO2和1.8gH2O

。求該烴的分子式。解III：該烴的摩爾質(zhì)量為：2g·mol-1×8=16g·mol-1

設該烴的分子式為CxHy

，則：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O

y4y2點燃1mol22.4xL9yg0.8g/16g·mol-11.12L1.8g

解得：x=1y=4

所以，該烴的分子式為CH42、甲烷的分子組成（兼討論有機物分子式的計算）(2)實驗式法（最簡式）

已知條件有機物中各元素原子的個數(shù)比實驗式設分子式（n）

有機物的摩爾質(zhì)量求解(1)計算分子中的原子個數(shù)

已知條件有機物的摩爾質(zhì)量各元素的含量1mol有機物中含有的各種元素原子的物質(zhì)的量（即：1個有機物分子中含有的各元素原子的個數(shù)）2、甲烷的分子組成（兼討論有機物分子式的計算）(3)通式法

已知條件設分子式寫出化學方程式列出方程組求解，得出分子式〖例3〗在1個標準大氣壓，150℃的條件下，某氣態(tài)烴（符合通式CnH2n+2）與過量氧氣組成的混合氣。點燃，充分反應后，恢復到原來的條件下，氣體體積不變。求該烴的分子式2、甲烷的分子組成（兼討論有機物分子式的計算）〖例3〗在1個標準大氣壓，150℃的條件下，某氣態(tài)烴（符合通式CnH2n+2）與過量氧氣組成的混合氣。點燃，充分反應后，恢復到原來的條件下，氣體體積不變。求該烴的分子式

解I：設該烴的分子式為CxHy

：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O

y4y2點燃1mol(x+y/4)molxmoly/2mol

由題意得：1+x+y/4=x+y/2

解得：y=4

即有：2n+2=4

得：n=1

所以，該烴的分子式為CH4

2、甲烷的分子組成（兼討論有機物分子式的計算）〖例3〗在1個標準大氣壓，150℃的條件下，某氣態(tài)烴（符合通式CnH2n+2）與過量氧氣組成的混合氣。點燃，充分反應后，恢復到原來的條件下，氣體體積不變。求該烴的分子式1mol(3n+1)/2molnmol(n+1)mol

由題意得：1+(3n+1)/2=n+(n+1)

解得：n=1

所以，該烴的分子式為CH4

(4)通式法

已知條件確定有機物類型通式求解n

得出分子式解II：

CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O

點燃二、甲烷的分子結構1．成鍵情況：1個C和4個H形成4個共用電子對(σ鍵，極弱的極性鍵，4個H化學環(huán)境相同)2．空間構型：

正四面體(C原子處在中心，H原子處于4個頂點)二、甲烷的分子結構*對甲烷分子空間構型的解釋

實證：二氯甲烷的沒有同分異構體二、甲烷的分子結構3．表示方法：

（1）