内容正文:
第2课时 烷烃的性质
新知探究(一)——烷烃的物理性质和氧化反应
1.烷烃的存在
天然气、沼气和煤层气的主要成分均为甲烷;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。
2.烷烃的物理性质
相似性
递变性(随分子中碳原子数的增加)
熔、沸点
较低
逐渐增大
密度
比水小
逐渐增大
状态
气态―→液态―→固态,常温常压下分子中碳原子数n≤4的烷烃为气态(常温常压下,新戊烷为气态)
溶解性
难溶于水,易溶于汽油等有机溶剂
颜色
无色
3.烷烃的氧化反应
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。但可以燃烧发生氧化反应。CH4、C3H8完全燃烧的化学方程式分别为
[微点拨] CnH2n+2完全燃烧通式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。
[题点多维训练]
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)常温常压下,烷烃均为气体,沸点比H2O的低。(×)
(2)烷烃均难溶于水。(√)
(3)在做甲烷、乙烷燃烧实验前,气体一定要验纯。(√)
(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),应增大进气量或减小进风量。(×)
(5)甲烷燃烧产物只有CO2和H2O。(×)
2.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
-164 ℃
-89 ℃
-1 ℃
+36 ℃
A.约-40 ℃ B.低于-164 ℃
C.低于-89 ℃ D.高于+36 ℃
答案:A
3.液化石油气中含有丁烷,在运输、储存、使用过程中一定要注意安全。丁烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相似,性质相似。下列有关丁烷的叙述不正确的是( )
A.丁烷沸点低于甲烷
B.丁烷与甲烷是同系物
C.常温常压下丁烷是没有颜色、没有气味的气体
D.丁烷难溶于水
解析:选A 根据烷烃中碳原子数的增多,沸点越大,A错误,烷烃均难溶于水,易溶于有机溶剂,D正确。
4.现有①甲烷,②乙烷,③丙烷,④正丁烷4种烷烃,回答下列问题:
(1)相同状况下,等体积的上述气态烷烃完全燃烧,消耗O2的量最多的是________(填序号,下同)。
(2)等质量的上述气态烷烃,在完全燃烧时,消耗O2的量最多的是________。
(3)写出正丁烷完全燃烧的化学方程式为________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)相同状况下,等体积(即物质的量相同)的气态烷烃完全燃烧时,消耗O2的量的多少取决于的值的大小,的值越大,耗氧量越多,故正丁烷完全燃烧时消耗O2的量最多。(2)等质量的烷烃完全燃烧时,耗O2量的多少取决于 的值的大小,的值越大,耗氧量越多,故甲烷完全燃烧时耗O2量最多。
答案:(1)④ (2)①
(3)2CH3CH2CH2CH3+13O28CO2+10H2O
新知探究(二)——烷烃的取代反应
导学设计
甲烷的取代反应实验
实验
装置
实验
现象
A装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管壁有油状液滴出现,试管中有少量白雾,且试管内液面上升,水槽内有固体析出
B装置:无明显现象
1.甲烷取代反应的条件是什么?写出有关的化学方程式(注明有机产物名称)。
提示:光照。
CH4+Cl2HCl+CH3Cl(一氯甲烷),
CH3Cl+Cl2HCl+CH2Cl2(二氯甲烷),
CH2Cl2+Cl2HCl+CHCl3(三氯甲烷),
CHCl3+Cl2HCl+CCl4(四氯化碳)。
2.有机产物溶解性和状态如何?
提示:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水,CH3Cl为气态,CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液态。
3.CH3CH3与Cl2发生取代反应生成哪几种氯代物?
提示:一氯乙烷:CH3CH2Cl,
[系统融通知能]
1.甲烷与氯气的取代反应
反应物
甲烷与氯气(不能用氯水)
反应条件
漫射光照射(不用太阳光直射,以防爆炸)
生成物
甲烷与氯气反应生成四种有机产物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl,其中HCl的产量最多
反应特点
连锁反应
甲烷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
数量关系
每取代1 mol氢原子,消耗1 mol Cl2,生成1 mol HCl
2.取代反应及其特点
(1)定义:有机物分子里的某些原子或原子