内容正文:
第七章 有机化合物
第一节
第2课时
烷烃的性质
认识有机化合物
课堂导入
天然气、沼气、煤层气 → 甲烷
课堂导入
蜡烛、蜡笔、凡士林 → 含碳原子数较多的烷烃
结合生活经验以及所学知识,想想烷烃可能有哪些性质。
一. 烷烃的物理性质
名称 结构简式 常温时状态 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性 相对密度
甲烷 -182 -164 不溶
乙烷 -183.3 -88.6 不溶
丙烷 -189.7 -42.1 不溶 0.5005
丁烷 -138.4 -0.5 不溶 0.5788
戊烷 -129.7 36.1 不溶 0.5572
癸烷 -29.7 174.1 不溶 0.7298
十六烷 18 280 不溶 0.775
十七烷 22 301.8 不溶 0.7767
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3(CH2)2CH3
CH4
CH3(CH2)8CH3
CH3(CH2)14CH3
CH3(CH2)15CH3
CH3(CH2)3CH3
气
气
气
气
液
液
液
固
(1)状态:气体(1-4)→液体(5-16)→固态(≥17)。
(2)熔沸点↑;密度↑ 且小于水。
(3)溶解性:烷烃难溶于水、易溶于有机溶剂(如汽油、乙醇、苯)。
碳数增加
相对分子质量增加,分子间作用增大,故熔沸点升高。
注意:常温下,新戊烷为气态;标况下为液体
注意:当烷烃所含碳原子数目相同时,支链越多,熔、沸点越低
二. 烷烃的化学性质
1. 稳定性
制取甲烷:CH3COONa+NaOH → CH4↑+Na2CO3
通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或酸性高锰酸钾等强氧化剂都不发生反应。
二. 烷烃的化学性质
2.氧化反应
烷烃都具有可燃性,可用作燃料。
链状烷烃燃烧通式为:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
点燃
CnH2n+2 + O2 n CO2 + (n + 1) H2O
点燃
注意: 点燃甲烷前必须验纯
否则会爆炸
( 淡蓝色火焰 )
注意:有机反应式用箭头!
甲烷气体爆炸
甲烷在空气中的爆炸极限约为5%~15.4%(低于下限不燃烧,高于上限安静燃烧),其中甲烷在9.5%左右爆炸最为剧烈。
二. 烷烃的化学性质
3.分解反应
烷烃在较高温度下会发生分解。
CH4 C + 2H2
C4H10 CH2 = CH2 + CH3CH3
(乙烯)
高温
高温
C18H38 C10H22 + C8H16
十八烷
癸烷
催化剂
加热、加压
应用于石油化工和天然气化工生产
从烷烃 → 化工基本原料和燃料
二. 烷烃的化学性质
4.取代反应(甲烷与氯气反应 [实验7-1])
实验现象 A装置:试管内气体颜色逐渐 ;试管内壁有 出现,试管中有少量 生成,且试管内液面 ,水槽中有
B装置:
实验结论
变浅
白雾
油状液滴
上升
CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应
无明显现象
固体析出
A装置 B装置
二. 烷烃的化学性质
4.取代反应
CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
名称 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷
俗称 —— —— 氯仿 四氯化碳
状态 气态 液态 液态 液态
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叫取代反应。(有上有下,取而代之)
二. 烷烃的化学性质
4.取代反应
甲烷与氯气反应现象分析
色变浅:光亮处的试管气体颜色(黄绿色)逐渐变浅
出油滴:试管壁出现油状液滴
生白雾:同时出现少量白雾
液上升: 试管内液面上升
饱和食盐水中有少量固体析出
Cl2反应被消耗
生成难溶于水的物质
气体体积减小
反应中生成了氯化氢气体
二. 烷烃的化学性质
4.取代反应
【思考1】甲烷与氯气发生反应时,所得产物有几种 ?
能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl ?