7.1.2烷烃的性质 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

【温故知新】 1、写出甲烷的分子式、电子式、结构式、结构简式。 2、由甲烷的球棍模型，分析甲烷的空间结构， 键长、键角有什么关系？ 3、写出丙烷、正丁烷、异丁烷的结构简式和分子式；从结构组成上分析它们之间的关系。 分子式： 电子式： 结构式： 结构简式： 丙烷： 正丁烷： 异丁烷： 第七章　有机化合物 第一节　认识有机化合物 第2课时 烷烃的性质 1.了解烷烃的主要物理性质及化学性质。 2.掌握取代反应的概念及特点。 学习目标 教学引入：我们身边的烷烃 煤层气 凡士林 天然气 沼气 蜡烛 蜡笔 请结合生活经验和所学化学的有关知识，想一想烷烃可能具有哪些性质？ 主要成分甲烷 含碳原子 数较多的烷烃 一、烷烃的物理性质 任务一、认识甲烷的物理性质 学生活动：根据教材P64页“数据”并联系生活实际，思考甲烷 具有哪些物理性质？完成表格内容。 颜色 状态 熔点（℃） 沸点（℃） 气味 密度 水溶性 无色 气体 -182 -164 无味 比空气小 （0.717g/L） 难溶于水 名称 结构简式 常温状态 熔点（℃） 沸点（℃） 相对密度 水熔性 甲烷 CH4 气 -182.6 -161.7 0.466 不溶 乙烷 CH3CH3 气 -172.0 -88.6 0.572 不溶 丙烷 CH3CH2CH3 气 -187.1 -42.2 0.585 不溶 丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 -135.0 -0.5 0.5788 不溶 戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -129.7 36.1 0.6262 不溶 葵烷 CH3(CH2)8CH3 液 -29.7 174.0 0.730 不溶 十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 303 0.777 不溶 任务二、探究烷烃的物理性质 学生活动：结合下表数据，思考烷烃的物理性质有哪些变化规律？ 几种烷烃的物理性质 逐 渐 升 高 逐 渐 升 高 熔、沸点： 碳原子数越多熔沸点越高。 状态： 气→液→固（n≤4的烷烃为气态） 密度： 比水小；碳原子数越多密度越大。 溶解性： 难溶于水，易溶于有机溶剂。 名称 熔点/℃ 沸点/℃ 正丁烷 -138.4 -0.5 异丁烷 -159.6 -11.6 当碳原子数相同时，一般支链越多，沸点越低。 思考：根据教材P63页图7-7，分析碳原子数相同时，熔沸点怎么变化？ (常温常压下，新戊烷为气态) 课堂检测 下列五种烷烃：① CH3(CH2)4CH3 ②CH3CH2CH(CH3)2 ③ CH3CH2CH3 ④ CH3CH3 ⑤ CH3(CH2)3CH3，其沸点按由高到低的顺序排列正确的是（     ） A．①⑤②③④ B．②③④⑤① C．⑤②①③④ D．④①②⑤③ A 二、烷烃的化学性质 任务一 探究甲烷的化学性质 学生活动：根据实验视频，阅读教材P64页内容，结合初中学习的甲烷燃烧实验，回答甲烷具有哪些化学性质？ 任务二 归纳烷烃的化学性质 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、氧化反应（燃烧） 烷烃燃烧通式： a、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 b、实验室制备的气体在点燃前需要检验气体纯度，防止爆炸。 （瓦斯爆炸，点燃甲烷和空气的混合气体） 知识迁移—生活中烷烃燃料 烷烃在较高温度下会发生分解，常应用于石油化工和天然气化工生产中。 C8H18 辛烷 C4H10 丁烷 ＋ C4H8 丁烯 C4H10 丁烷 C2H6 乙烷 ＋ C2H4 乙烯 3、受热分解 隔绝空气 【实验7-1】取两支试管，均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4，和半试管Cl2，分别用铁架台固定好（如图7-8）。将其中一支试管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方）。静置，比较两支试管内的现象。 甲烷和氯气的反应 实验现象 原因分析 无光照 光照 无明显现象 不发生反应 逐渐变浅 氯气反应消耗，浓度减小 出现油状液滴 生成难溶于水的液态物质 上升 生成的气体溶于水中使试管内压强减小 学生活动：结合实验视频同桌讨论完成下列表格 试管内气体颜色 试管内壁 试管内液面 甲烷与氯气的反应的原理 光 H C H H H Cl Cl + H C H H Cl + H Cl 状态 沸点 水溶性 一氯甲烷 (CH3Cl) 常温下是气体 难溶于水 -24.2 ℃ 4.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。 光 H C H H Cl Cl Cl + Cl C H H Cl + H Cl 状态 沸点 水溶性 二氯甲烷 (CH2Cl2) 常温下是油状液体 难溶于水 39.8 ℃ 思考:如何证明甲烷是正四面体而不是平面形？ 二氯甲烷只有一种结构 光 Cl C H H Cl Cl Cl + Cl C H Cl Cl + H Cl 用途 状态 沸点 水溶性 三氯甲烷 (CHCl3) 常温下是油状液体 难溶于水 61.7 ℃ 作有机溶剂 光 Cl C Cl Cl H Cl Cl + Cl C Cl Cl Cl + H Cl 用途 状态 沸点 水溶性 四氯甲烷 （四氯化碳) (CCl4) 常温下是油状液体 难溶于水 76.5 ℃ 作有机溶剂、灭火剂 CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl 光 CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl 光 CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl 光 CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl 光 课堂小结 烷烃的性质 物理性质 化学性质 稳定性：与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应 氧化反应：燃烧 高温分解 取代反应：与卤素单质光照取代 水溶性：难溶于水，易溶于有机溶剂 状态：气→液→固 熔沸点：碳原子数递增，熔沸点升高 密度：碳原子数递增，密度增大 【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)烷烃的性质稳定,不与任何氧化剂发生反应。(　　) (2)甲烷的燃烧反应属于取代反应。(　　) (3)甲烷能使氯水褪色,是因为光照条件下甲烷与氯气能发生反应。(　　) (4)标准状况下,2.24 L一氯甲烷所含分子数为0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的数值)。(　　) (5)甲烷与氯气发生取代反应,生成4种产物。(　　) (6)甲烷与氯气反应生成的取代产物中,只有CCl4为正四面体结构。(　　) (7)所有的有机化合物都易燃烧。(　　) × × × √ × √ × 2.将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶,用玻璃片把瓶口盖好后,分别进行如下处理,各有怎样的现象发生? (1)置于黑暗处　　　　　　　　。 (2)将点燃的镁条靠近集气瓶外壁　　　　　。 (3)放在光亮的教室里　　　　　　　　。 甲烷与氯气发生的一系列反应都是　　　反应,生成的有机化合物中常用作有机溶剂的是　　　　　　,可用作灭火剂的是　　　　　。 无明显现象 发生爆炸 气体颜色逐渐变浅,瓶壁上出现油状液滴 取代 CHCl3、CCl4 　CCl4 探究任务1 探究任务2 【变式训练1】 下列反应属于取代反应的是(　　)。 D 【典型例题】 【例题1】 如图所示,U形管的左端被水和胶塞封闭,管内盛有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略不计。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方,持续一段时间。 (1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,写出相关反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。 (2)若将甲烷与氯气的体积比变为1∶1,则得到的产物为　　　　。 A.CH3Cl、HCl B.CCl4、HCl C.CH3Cl、CH2Cl2 D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl (3)经过一段时间的反应,U形管右端的玻璃管中液面变化是　　　　。 A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 (4)右端玻璃管的作用是　　　　　　　　　　　　。 (5)向U形管中滴入石蕊溶液,则会观察到　　　　　　　　　　　　。 CH4+4Cl2 CCl4+4HCl D B 平衡气压 溶液变红 探究任务1 探究任务2 【典型例题】 【例题2】 (双选)在101 kPa下,测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析,下列选项正确的是(　　)。 A.根据表中数据可知,CH3(CH2)5CH3的沸点高于69.0 ℃ B.在101 kPa、20 ℃时,C5H12都是液体 C.分子中碳原子数少的烷烃,其沸点一定低 D.C5H12随支链的增加,沸点逐渐降低 AD 探究任务1 探究任务2 【变式训练2】 下列关于烷烃性质的叙述,错误的是(　　)。 A.烷烃同系物随着相对分子质量增大,熔点、沸点逐渐升高;常温下 的状态由气态递变到液态,相对分子质量较大的则为固态 B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大 C.烷烃与卤素单质在光照条件下能发生取代反应 D.烷烃同系物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色 D Lavf53.24.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$