内容正文:
课时(二) 烷烃的性质
【课程标准解读】 1.了解甲烷、烷烃的物理性质和化学性质。2.认识甲烷与氯气的反应特点,认识取代反应。3.初步了解烷烃在生产、生活中的应用。
高效导学第一步 预习新知,落实必备知识
【教材基点梳理】
1.物理性质
项目
相似性
递变性(随分子中碳原子数的增加)
熔、沸点
较低
逐渐升高
密度
比水小
逐渐增大
状态
-
气态→液态→固态(常温常压下,碳原子数n≤4的烷烃为气态)
溶解性
难溶于水,易溶于有机溶剂
2.化学性质
(1)稳定性
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,烷烃也会发生某些反应。
(2)可燃性(氧化反应)
CH4、C3H8燃烧的化学方程式分别为
CH4+2O2CO2+2H2O、
C3H8+5O23CO2+4H2O。
(3)受热分解
烷烃在较高温度下会发生分解,得到一系列重要的化工基本原料和燃料。
(4)取代反应
①实验探究[实验7-1]
实验
装置
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,试管内液面上升;
B装置:无明显现象
化学
方程
式
CH4+Cl2CH3Cl+HCl;
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl;
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl;
CHCl3+Cl2CCl4+HCl
产物
性质
一氯甲烷在常温下是气体,三氯甲烷俗名叫氯仿,四种产物都不溶于水,三氯甲烷和四氯甲烷都是工业上重要的有机溶剂
②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替代的反应。
3.大多数有机物的通性
(1)物理性质
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
①容易燃烧,受热会发生分解。
②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。
【基础正误辨析】
1.烷烃在光照下均能与Cl2发生取代反应(√)
2.C3H8的熔点、沸点和密度均比C6H14的低(√)
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.反应CHCl3+HF―→CHFCl2+HCl 属于取代反应(√)
高效导学第二步 课堂探究,培优关键能力
【要点培优】
1.链状烷烃的燃烧反应通式
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
2.取代反应(以Cl2为例)
(1)反应通式:CnH2n+2+X2CnH2n+1X+HX,CnH2n+1X可与X2继续发生取代反应。
(2)反应条件:漫射光照射。(无光不反应,强光照射会发生爆炸)
(3)反应物:甲烷与气态卤素单质。(甲烷与氯水、溴水等不反应)
(4)生成物:无论CH4和Cl2的比例如何,反应产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物,其中HCl的量最多。
(5)反应特点
①连锁反应:烷烃中的氢原子被氯原子逐步取代,各步反应同时进行,即第一步反应一旦开始,后续反应立即进行。
②数量关系:每取代1 mol氢原子,消耗1 mol Cl2,生成1 mol HCl。
即:
[注意] 烷烃都不能使酸性高锰酸钾溶液以及溴的四氯化碳溶液褪色。
【应用培优】
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
解析:选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.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是( )
A.烷烃同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态
B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递变到比水重
C.烷烃跟气态卤素单质在光照下能发生取代反应
D.烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
解析:选B。烷烃的密度随碳原子数的增多而逐渐增大,但总比水轻,所以B项错。
3.(1)丙烷与Cl2发生取代反应,可生成________种一氯丙烷,写出结构简式:________________________________________________________________________。
(2)0.5 mol CH4与Cl2在光照下发生取