甲烷的性质什么

甲烷分子式CH4（结构简式与分子式一样）最简单的有机化合物甲烷是没有颜色、没有气味的气体,沸点-1614℃,比空气轻,它是极难溶于水的可燃性气体甲烷和空气成适当比例的混合物,遇火花会发生爆炸化学性质相当稳定,跟强酸（如H2SO4、HCl）、强碱（如NaOH）或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应

甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料

C—H 键能413kJ/mol

H—C—H 键角109°28′

甲烷分子是正四面体空间构型,甲烷的结构式只是表示分子里各原子的连接情况,并不能真实表示各原子的空间相对位置

甲烷的产生：据德国核物理研究所的科学家经过试验发现,植物和落叶都产生甲烷,而生成量随着温度和日照的增强而增加另外,植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍他们经过估算认为,植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10％到30％

1物质的理化常数:

国标编号 21007

CAS号 74-82-8

中文名称 甲烷

英文名称 methane；Marsh gas

马来文metana

别 名 沼气

分类：有机物

分子式 CH4

结构式

H

｜

H－C－H

｜

H

外观与性状 无色无臭气体

分子结构： 甲烷分子是正四面体形分子、非极性分子

晶体类型：分子晶体（sp3杂化）

分子量 1604 蒸汽压 5332kPa/-1688℃ 闪点：-188℃

熔 点 -1825℃ 沸点：-1615℃ 溶解性 微溶于水,溶于醇、乙醚

密 度 相对密度(水=1)042(-164℃)；相对密度(空气=1)055 稳定性 稳定

危险标记 4(易燃液体) 主要用途 用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造

碳原子的sp3杂化轨道是一个s轨道和3个p轨道杂化形成的四个杂化轨道，其形状就如正四面体，只是大头朝外。四个大头与四个氢原子的s电子云重叠形成甲烷分子，故而甲烷分子的构型也是正四面体。

甲烷是一种单碳原子的烃，它具有两种典型构象异构体，即正式称为结构异构体I和结构异构体II的异构体。

甲烷异构体I的分子结构为坐标系统，其中四个甲烷原子分别处于四个相邻的键位，形成一个正四面体，碳原子与四个氢原子的距离为1079pm。甲烷异构体II的分子结构为坐标系统，其中四个甲烷原子分别处于四个相邻的键位，形成一个正八面体，碳原子与四个氢原子的距离为1117pm。

由于甲烷异构体I和II的分子结构不同，因此它们的物理性质也有所不同，例如熔点、沸点和折射率等。

甲烷分子中的碳原子是sp3杂化。

同一原子内由1个ns轨道和3个np轨道参与的杂化称为sp3杂化，所形成的4个杂化轨道称sp3杂化轨道。各含有1/4的s成分和3/4的p成分，杂化轨道间的夹角为109°28'，空间构型为正四面体。sp3轨道杂化是基于轨道杂化理论的一个重要分支，是一种比较常见的轨道杂化方式。

sp3杂化一般发生在分子形成过程中。杂化发生后原子最外层s轨道中的一个电子被激发至p轨道，使将要发生杂化的原子进入激发态；该层的s轨道与三个p轨道发生杂化。此过程中能量相近的s轨道和p轨道发生叠加，不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向，形成4个等价的sp3轨道。

甲烷的氧化反应

甲烷的含氢量在所有烃中是最高的，达到了25%，因此相同质量的气态烃完全燃烧，甲烷的耗氧量最高。点燃纯净的甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯，很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结。倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。

说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳。把甲烷气体收集在高玻璃筒内，直立在桌上，移去玻璃片，迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内，烛火立即熄灭，但瓶口有甲烷在燃烧发出淡蓝色的火焰。这说明甲烷可以在空气里安静地燃烧，但不助燃。

百度百科-甲烷

ch4

甲烷分子的空间结构为正四面体，C原子位于结构的中间，微带负电，4个H原子位于四周，各微带正电，但由于正四面体为空间对称结构，H原子的正电荷的作用总点与C原子位置重合，故整体为非极性。

是相似相溶原理：极性分子与极性分子易溶，非极性分子与非极性分子易溶

至于键角

简要步骤：

设：棱长为2，图你就自己画吧，我实在是没有专业工具

不好意思了

1连接一顶点和正四面体的中心点，并延长交于底面，此交点也为底面的中心点。过任一侧棱和此高线的平面交此侧棱的对棱于一点，此点为所在棱的中点。

此截面在正四面体中为一等腰三角形，边长为：2，√3，√3

2在此等腰三角形利用，利用面积相等，求得腰上的高为（2/3）√6。

此等腰三角形的底边和腰上的高所夹的角为：arccos（√6/3）。此角即为此正四面体的中心点和两个顶点所构成的等腰三角形的底角。

3所以中心点的键角即为：180-2arccos（√6/3）≈109471220634°≈109°28′16〃。

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