内容正文:
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
7.1.4 烷烃的性质
1.了解烷烃的主要物理性质和化学性质
2.掌握甲烷的主要性质
3.认识取代反应的概念及特点,从而学会辨识取代反应
【思考与讨论】
天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷;护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡,其主要成分是含碳原子数较多的烷烃。请结合生活经验和初中化学的有关知识,想一想烷烃可能具有哪些性质呢?
一、烷烃的物理性质
1.CH4的物理性质
难溶于水,无色气体
读下表总结烷烃物理性质的变化规律
2.烷烃的物理性质
1)不溶于水,可溶于有机溶剂(汽油,苯等);
2)烷烃的熔沸点较低,随着碳原子数目(相对分子量)增多,熔沸点升高;
碳原子数目相同时,支链越多,熔沸点越低;
3)nC≤4的烷烃及新戊烷在常温常压下是气体,5-16是液体,≥17是固体;
4)烷烃的相对密度都较小,随着碳原子数目(相对分子量)增多,相对密度增大;液态烷烃的密度均小于1g/cm3
二、烷烃的化学性质
1. 稳定性:通常条件下与 、 或 等强氧化剂不反应。
强酸
强碱
高锰酸钾
2.可燃性:烷烃都能燃烧。
烷烃燃烧通式:_____________________________________
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。
3.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。
(2)在通常条件下,烷烃和硫酸、氢氧化钠不反应,和酸性KMnO4溶液也不反应( )
(3)在做甲烷、乙烷燃烧试验前,气体一定要验纯( )
(1)常温常压下,CH4、C2H6和C3H8为气体,C4H10、C6H14呈液态( )
判断正误
×
√
√
(4)使用天然气(主要成分为CH4)的燃气灶,改用液化石油气(主要成分为C4H10),应减小进气量或增大进风量( )
√
(5)烷烃都能燃烧,且完全燃烧的产物一定是CO2和H2O( )
√
1.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度为1.15 g·L-1,则关于此混合物的组成说法不正确的是
A.一定有甲烷
B.一定不存在乙烷
C.可能是甲烷和乙烷的混合物
D.不可能为乙烷和丙烷的混合物
深度思考
√
2.标准状况下,0.1 mol某烷烃完全燃烧生成11.2 L CO2。
(1)写出该烷烃的分子式:_______。
(2)写出该烷烃燃烧的化学方程式:___________________________。
(3)该烷烃的同分异构体有多种,写出分子中含有4个甲基(—CH3)的结构
简式:_____________。
C5H12
实验
操作
三、烷烃的典型性质——取代反应
1.烷烃的取代反应(以甲烷为例)实验探究
实验
现象 A装置:试管内气体颜色逐渐_____;试管内壁有_________出现,试管中有__________,且试管内液面_____,水槽中有固体析出
B装置:______
实验
结论 CH4与Cl2需在_____条件下发生化学反应,有关化学方程式为:
CH4+Cl2 _____________(一氯代物);
CH3Cl+Cl2 _____________(二氯代物);
CH2Cl2+Cl2 ____________(三氯代物);
CHCl3+Cl2 __________(四氯代物)
变浅
油状液滴
少量白雾
上升
无现象
光照
CH3Cl+HCl
CH2Cl2+HCl
CHCl3+HCl
CCl4+HCl
生成的一氯甲烷在常温下是气体,可与氯气进一步反应,依次又生成了二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)。
产物
性质 水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均____溶于水。
状态:常温下除_______是气体,其余三种均为液体
取代反
应概念 有机物分子里的某些原子或原子团被其他______________所替代的反应
不
CH3Cl
原子或原子团
烷烃(以甲烷为例)发生取代反应的有关规律
(1)反应条件:反应条件为光照,其光照为漫射光,强光直射易发生爆炸。
(2)反应物:反应物为卤素单质,如甲烷与氯水、溴水不反应,但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。
(3)反应产物:虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同,但甲烷与氯气