内容正文:
第七章 第1节 第3课时
高中化学人教版 必修2
烷烃的性质
1
学习目标
重点难点
1.了解烷烃的主要物理性质和化学性质;
2.知道甲烷能发生氧化反应、分解反应和取代反应;
3.掌握取代反应的概念。
重点:以甲烷为模型,认知烷烃的结构和性质;
难点:取代反应的实验探究和反应原理的微观探析。
天然气
油田气
煤层气
沼气
天然气、沼气、油田气主要成分 → 甲烷
新知导入
汽油、蜡烛、沥青、凡士林等主要成分含C数较多的烷烃
试推断烷烃的熔沸点与什么有关?可溶性又如何?
给爱车加汽油
石蜡
铺马路的沥青
黄色石蜡油
一、烷烃的物理性质
名称 结构简式 常温
状态 熔点/℃ 沸点/℃ 相对密度 水溶性
甲烷 CH4 气 -182 -164 0.466 不溶
乙烷 CH3CH3 气 -183.3 -88.6 0.572 不溶
丙烷 CH3CH2CH3 气 -189.7 -42.1 0.582 不溶
丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 -138.4 -0.5 0.579 不溶
戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -130 36.1 0.626 不溶
十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 301.8 0.778 不溶
相似性 递变性(随分子中碳原子数增加)
熔、沸点
密度
状态
溶解性
较低
逐渐升高
比水小
逐渐增大
气态(C<4)→液态→固态
难溶于水,易溶于汽油、苯、四氯化碳等有机溶剂
逐
渐
升
高
逐
渐
增大
烷烃的化学性质是否活泼?
共价键通常
较稳定!
结构
决定
性质
1.稳定性:通常情况,烷烃性质稳定,与强氧化剂(KMnO4和溴水)、强酸及强碱均不反应
二、烷烃的化学性质
提出问题
预测性质
实验验证
得出结论
实验探究
烷
烃
共价键在一定条件下也可断裂!
2.氧化反应 烷烃都具有可燃性,可用作燃料。
烷烃燃烧通式为:
二、烷烃的化学性质
煤矿中的爆炸事故多与甲烷气体爆炸有关。为了保证安全生产,必须采取通风、严禁烟火等措施。
点燃之前要验纯。
点燃
CnH2n+2+ O2 nCO2+(n+1)H2O
3n+1
2
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
点燃
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
反应原理、条件较复杂,常伴有副反应发生“→”而不用“=”
3.高温分解:
烷烃在较高温度下会发生分解。这个性质常被应用于石油化工和天然气化工生产中,从烷烃可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。
C16H34 → C8H16+C8H18
高温
C8H18 → C4H10+C4H8
高温
C4H10 C2H4+C2H6
高温
C4H10 CH4+C3H6
高温
裂化
裂解
“蜡烛冒烟”事件
科学史话
HCl
巴黎大学化学教授 杜马调查发现,蜡烛是经氯气漂白过的
1883年法国巴黎王室一次舞会上,新买的巨大的蜡烛燃烧时,冒出一股刺鼻的气体,呛走了宾客。
这是什么气体?
二、烷烃的化学性质
12
1、套上铝箔的试管无明显现象。
2、光亮处的试管气体颜色(黄绿色)逐渐变浅
试管壁出现油状液滴
同时出现少量白雾
试管内液面上升
实验现象
实验探究——甲烷与氯气反应
Cl2发生反应
生成难溶于水的物质
气体体积减小
实验结论
光照条件下,甲烷与氯气发生了取代反应
反应中生成了氯化氢气体
H
C
H
H
H
+
Cl
Cl
光
C
H
H
H
Cl
+ HCl
一氯甲烷,沸点:-24.2℃
4.取代反应: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代替的反应。
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光照
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光照
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光照
一氯甲烷(g)
二氯甲烷(l)
三氯甲烷(l)
四氯甲烷(l)
CH4 + Cl2 CH3Cl +HCl
光照
无色油
状液滴
【思考交流】
1、其它烷烃与氯气会发生取代反应吗?
会,与氯气在光照条件下发生取代反应是烷烃的基本性质
2、乙烷与氯气发生取代反应后产物分子可能有几种? 哪种产物最多?
7种 HCl一定是最多的
1.下列叙述错误的是( )
A.通常情况下,甲烷跟强酸、强碱和强氧化剂都不反应
B.甲烷化学性质稳定,不能被任