内容正文:
第3节 烃
第1课时 烷烃及其性质
课程目标
素养目标
1.认识烷烃、烃的组成和结构特点。
2.了解烷烃在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。
3.掌握烷烃的化学性质,能够举例说明烷烃与氧气、卤素单质的反应。
4.认识取代反应的特点和规律。
1.科学探究与创新意识:学习烷烃的性质时,以典型代表物的具体反应为载体,通过类比迁移学习一类有机化合物的性质,预测可能的断键部位与相应的反应,然后提供反应事实,引导学生通过探究学习一类有机化合物的性质。
2.变化观念与平衡思想:通过烷烃与氧气、卤素单质的反应,能认识到物质是运动和变化的,知道化学变化需要一定的条件,并遵循一定规律。
授课提示:对应学生用书第10页
知识点一 烷烃的物理性质
烷烃是一种饱和链烃,属于脂肪烃,通式为CnH2n+2(n≥1),广泛存在于自然界中。
物理性质
变化规律
状态
当碳原子数小于或等于 4时,烷烃在常温下呈气态,当碳原子数大于4时,烷烃在常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态)
溶解性
烷烃都不溶于水,易溶于有机溶剂
熔沸点
随碳原子数的增加,烷烃熔沸点逐渐升高;碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低
相对密度
随碳原子数的增加,相对密度逐渐增大;烷烃的密度小于水的密度
[牛刀小试]
1.根据以下数据推断丙烷的沸点可能是( )
物质
甲烷
乙烷
丁烷
戊烷
沸点
-162 ℃
-89 ℃
-1 ℃
36 ℃
A.约-40 ℃ B.低于-162 ℃
C.低于-89 ℃ D.高于36 ℃
解析:烷烃的物理性质随分子中碳原子数的增加,呈现规律性的变化,熔、沸点逐渐升高,丙烷的沸点介于乙烷和丁烷之间。
答案:A知识点二 烷烃的化学性质
常温下烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂和还原剂等都不能发生反应,只有在特殊的条件下才会发生以下化学反应。
1.氧化反应
烷烃燃烧的通式为
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。
2.取代反应
(1)反应物:烷烃、卤素单质。
(2)反应条件:光照。
(3)反应方程式:(以乙烷与Cl2反应生成一氯乙烷为例)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
[牛刀小试]
2.在一定条件下,能与烷烃发生反应的物质是( )
①氧气 ②氯气 ③溴水 ④盐酸 ⑤烧碱
⑥酸性KMnO4溶液
A.①②③ B.①③⑥
C.①② D.③④⑤⑥
答案:C
3.有关简单的烷烃的叙述:①都是易燃物;②特征反应是取代反应;③相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基。其中正确的是( )
A.①和③ B.②和③
C.只有① D.①和②
解析:相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH2原子团,而不是甲基。
答案:D
4.在光照条件下,将1 mol甲烷和1 mol氯气混合充分反应后,得到的产物为( )
A.CH3Cl、HCl
B.HCl、CCl4
C.CH3Cl、CH2Cl2
D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl
解析:甲烷与Cl2在光照下发生取代反应,生成的物质是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl气体。
答案:D
授课提示:对应学生用书第11页
要点一 烷烃的取代反应
反应条件
光照
反应物
烷烃和气态卤素单质(烷烃与卤素单质的水溶液不反应)
化学键变化
断键:C—H键和X—X键;
成键:C—X键和H—X键
取代特点
分子中的氢原子被卤素原子逐步取代,往往是各步反应同时发生
产
物
特
点
种类
多种卤代烷烃的混合物,HX的物质的量最多
产物的量
①根据碳元素守恒,烷烃的物质的量等于所有卤代烷烃的物质的量之和;
②根据取代反应的特点,有机物中卤素的物质的量等于HX的物质的量等于反应了的X2的物质的量,即反应了的n(X2)=n(一卤代物)+2n(二卤代物)+3n(三卤代物)+……=n(HX)
[典例1] 把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立在盛有Na2SiO3溶液的水槽里,放在光亮处(如图)。
(1)试管中观察到的现象:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)水槽中观察到的现象:________________________________________