(讲义)第7章 第1节 基础课时12 烷烃的性质-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册(人教版2019)

基础课时12　烷烃的性质 1．结合实验，掌握甲烷的主要性质及应用，培养“宏观辨识与科学探究”的核心素养。 2．根据甲烷的性质，迁移理解烷烃的性质及应用，培养“证据推理与变化观念”的核心素养。 3．理解取代反应并且会判断，培养“证据推理与模型认知”的核心素养。 知识点一　烷烃的存在与物理性质 1．烷烃的存在 天然气、沼气和煤层气的主要成分均为甲烷，“凡士林”、石蜡、汽油、煤油的主要成分是含碳原子数较多的烷烃。 2．烷烃的物理性质(随分子中碳原子数增加) 烷烃均为难溶于水的无色物质。 (1)熔点、沸点与密度：逐渐升高。 (2)状态：由气态→液态→固态，其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为气态。 知识点二　烷烃的化学性质 在通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。但在特定条件下可燃烧，在较高温度下会发生分解，与氯气等发生取代反应。 1．氧化反应——燃烧反应 CH4、C3H8燃烧的化学方程式分别为CH4＋2O2CO2＋2H2O、C3H8＋5O23CO2＋4H2O。 2．受热分解得到一系列重要的化工基本原料和燃料。 3．取代反应(以甲烷为例) 写出相应化学方程式(有机物用结构简式写) (1)CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl； (2)CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl； (3)CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl； (4)CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。 取代反应是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替代的反应。 注意：烷烃在光照条件可以与卤素单质蒸气发生取代反应。 4．烷烃性质的迁移——有机物的性质 (1)物理性质：大多数有机物的熔点比较低，难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。 (2)化学性质：大多数有机物容易燃烧，受热会发生分解；有机物的化学反应比较复杂，常伴有副反应发生，很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。 　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)C3H8的熔点、沸点和密度均比C6H14的低。 (√) (2)烷烃在光照下均能与Cl2发生取代反应。 (√) (3)CH4、C2H6均能使酸性KMnO4溶液褪色。 (×) (4)烷烃很稳定，不能发生分解反应。 (×) (5)煤矿瓦斯爆炸与CH4有关。 (√) 深化理解CH4的取代反应及实验探究 CH4与Cl2的取代反应 实验装置 A　　　　　　　　　B 实验现象 A装置：试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中有少量白雾，且试管内液面上升，有固体析出 B装置：无明显现象 1．Cl2与CH4反应生成了哪些产物？物质的量最多的是什么产物？有机产物中哪种产物常温下是气体？ 提示：五种产物，有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。HCl的量最多。CH3Cl在常温下是气体。 2．能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl？为什么？ 提示：不能。CH4和Cl2的反应是连锁反应，不可能只发生第一步取代反应，生成物为混合物，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物，CH3Cl的产率低，因此不能用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl。 3．0．5 mol CH4与Cl2在光照下发生取代反应，反应完全后，测得四种有机产物的物质的量相同，则消耗Cl2的物质的量为多少？生成HCl的物质的量为多少？ 提示：四种产物的物质的量均为mol＝0.125 mol， n(Cl)＝0.125 mol×(1＋2＋3＋4)＝1.25 mol， n(HCl)＝n(Cl)＝1.25 mol， n(Cl2)＝1.25 mol。 即消耗Cl2的物质的量为1.25 mol，生成HCl为1.25 mol。 1．甲烷与氯气的取代反应 2．取代反应的特点 (1)取代反应的特点是“一下一上，有出有进”，类似无机反应中的复分解反应，注意在书写化学方程式时，防止漏写产物中的小分子。 (2)取代反应的一般通式 X—Y＋W—Z―→X—Z＋W—Y 1．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是(　　) A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1时，混合发生取代反应只生成CH3Cl B．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl的物质的量最多 C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物 D．1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气 C　[甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机产物都会生成，故得不到纯净的CH3Cl，A项错误，C项正确；甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子，消耗1 mol氯气，生成1 mol HCl，故产物中HCl的物质的量最多，B项错误；1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯气，D项错误。] 2．下列