7.1认识有机物 第2课时 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

课时2 烷烃的性质 第七章 有机化合物 第一节 认识有机化合物 贰 知识导航 本节重难点 烷烃的物理性质 壹 烷烃的化学性质 贰 课堂导入 煤层气 含碳原子 个数较多的烷烃 凡士林 天然气 沼气 蜡烛 蜡笔 主要成分甲烷 在生活中我们接触过哪些烷烃？ 请结合生活和初中化学的有关知识，想一想烷烃可能具有哪些性质？ 3 一、烷烃的性质 知识点1：烷烃的性质——物理性质 5 甲烷的物理性质 知识点1：烷烃的物理性质 6 烷烃的物理性质 名称 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃ 甲烷 CH4 -182 -164 乙烷 CH3CH3 -183.3 -88.6 丙烷 CH3CH2CH3 -189.7 -42.1 戊烷 CH3(CH2)3CH3 -130 36.1 十七烷 CH3(CH2)15CH3 22 301.8 规律1： 对于同种烃，若碳原子数不同的烃，随着碳原子数的增加，熔沸点在逐渐增高 观察下表中所给的数据，你能得到哪些规律？ 名称 正戊烷 异戊烷 新戊烷 结构简式 CH3(CH2)3CH3 CH3CH(CH2) CH2CH3 C(CH3)4 熔点/℃ -129.7 -159.6 -20 沸点/℃ 36.07 27.9 9.5 知识点1：烷烃的物理性质 7 烷烃的物理性质 观察下表中所给的数据，你能得到哪些规律？ 规律2： 对于同种烃，若碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低 名称 结构简式 常温时的状态 相对密度 水溶性 甲烷 CH4 气 0.466 不溶 乙烷 CH3CH3 气 0.572 不溶 丙烷 CH3CH2CH3 气 0.585 不溶 戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 0.6262 不溶 十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 0.7780 不溶 知识点1：烷烃的物理性质 8 烷烃的物理性质 观察下表中所给的数据，你能得到哪些规律？ 规律3： 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 名称 结构简式 常温时的状态 相对密度 水溶性 甲烷 CH4 气 0.466 不溶 乙烷 CH3CH3 气 0.572 不溶 丙烷 CH3CH2CH3 气 0.585 不溶 戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 0.6262 不溶 十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 0.7780 不溶 知识点1：烷烃的物理性质 9 烷烃的物理性质 观察下表中所给的数据，你能得到哪些规律？ 规律4： 对于烷烃，其密度比水小，随着碳原子数的增加，密度在逐渐增高 名称 结构简式 常温时的状态 相对密度 水溶性 甲烷 CH4 气 0.466 不溶 乙烷 CH3CH3 气 0.572 不溶 丙烷 CH3CH2CH3 气 0.585 不溶 戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 0.6262 不溶 十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 0.7780 不溶 知识点1：烷烃的物理性质 10 烷烃的物理性质 观察下表中所给的数据，你能得到哪些规律？ 规律5： 对于烷烃，均难溶于水，易溶于汽油等有机溶剂 知识点1：烷烃的物理性质 11   相似性 递变性(随分子中碳原子数增加) 熔、沸点 较低 逐渐_____ 密度 比水___ 逐渐_____ 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 ，易溶于汽油等_________ 升高 增大 小 水 有机溶剂 归纳总结：烷烃的物理性质 知识点1：烷烃的物理性质 12 相似性 ①溶解度：难溶于水、易溶于有机溶剂 ②密度：密度均比水小 知识点1：烷烃的物理性质 13 递变性 ①密度：随着C↑，ρ↑，but都小于水 ②熔沸点：烷烃熔沸点高低由 决定 分子间作用力 随着C↑，烷烃的熔沸点↑，状态由 变成 再到 。 气 液 固 本质：随着C↑，烷烃的M↑，分子间作用力↑，熔沸点↑ 知识点1：烷烃的物理性质 14 递变性 C数相同，支链越↑，烷烃的熔沸点↓ 本质：支链↑，烷烃分子的间距↑，分子间作用力↓，熔沸点↓ 总结：常温常压下，C数≤4的烷烃及新戊烷为气态。 烷烃熔沸点判断—C多支少沸点高 知识点1：烷烃的物理性质 15 【例题】下列物质的沸点按照由高→低的顺序排列正确的是（ ） ①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3 A. ②④①③ B. ④②①③ C. ④③②① D. ②④③① 烷烃熔沸点判断—C多支少沸点高 将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中 16 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷 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。 稳定性 17 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷—1、稳定性 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 点燃 烷烃的稳定性是相对的，在特定的条件下，烷烃也会发生某些反应。 氧化反应——可燃性 甲烷可以在空气中完全燃烧，发生氧化反应， 生成二氧化碳和水，并放出大量的热。 明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。无烟 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。点燃之前要验纯。 现象： 结论： 化学方程式： 注意：有机反应方程式书写用“ → ”不用“＝” 18 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷—2、氧化反应 分解反应 19 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷—3、分解反应 烷烃在较高温度下会发生分解。 需要隔绝空气 CH4 C + 2H2 高温 【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。 20 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷—4、取代反应 21 知识点1：烷烃的性质——甲烷化学性质 实验现象 原因分析 无光照 光照 无明显变化 无光照该反应不能发生 试管内气体颜色变浅 氯气逐渐消耗 试管壁上有油状液滴 生成不溶于水的液体 试管中液面上升 生成的气体溶于水中使试管内压强减小 水槽中有固体析出 Cl-饱和 可能观察到白雾 生成了易溶于水的HCl气体 22 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷 23 变浅 油状液滴→生成有机物 白雾→有HCl生成 上升到一定高度 24 反应中的HCl是如何形成的？ Cl—Cl + 光 C H H H Cl Cl H + CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光 用途 状态 沸点 水溶性 一氯甲烷(CH3Cl) 常温下是气体 难溶于水 -24.2 ℃ 可用作溶剂、冷冻剂、香料等 25 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷—4、取代反应 Cl—Cl + 光 C H H Cl Cl H + 用途 状态 沸点 水溶性 二氯甲烷(CH2Cl2) C H H H Cl Cl CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 光 常温下是油状液体 难溶于水 39.8 ℃ 用作牙科局部麻醉剂 26 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷—4、取代反应 27 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 光 Cl—Cl + 光 C H Cl Cl H + 用途 状态 沸点 水溶性 三氯甲烷(CHCl3) C H H Cl Cl Cl Cl 难溶于水 61.7 ℃ 主要用来生产氟利昂，常用作有机溶剂 常温下是油状液体 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷—4、取代反应 28 CH2Cl3 + Cl2 CCl4 + HCl 光 Cl—Cl + 光 C Cl Cl H + 用途 状态 沸点 水溶性 四氯化碳(CCl4) C H Cl Cl Cl Cl Cl Cl 难溶于水 76.5 ℃ 主要用作优良的溶剂 常温下是油状液体 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷—4、取代反应 29 Cl2与CH4反应生成了五种产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。 其中___________最多。有机产物中只有___________在常温下是气体，其他均为液体。 HCl CH3Cl 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代替的反应。 注意：五种产物共存 特点：是“一上一下，有进有出”，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。 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷—4、取代反应 30 5 HCl 光照 气体 液体 大于 难 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷 31 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷 32 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷 33 34 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷 35 知识点2：烷烃的化学性质——甲烷 36 37 38 39 40 41 与甲烷相似，烷烃可以在空气中完全燃烧，发生氧化反应，生成二氧化碳和水，并放出大量的热。 燃料 甲烷 丙烷 石蜡 煤油 丁烷 故烷烃都是很好的燃料 烷烃燃烧通式： CnH2n+2 + O2 CO2 + H2O 点燃 3n+1 2 n (n+1) 42 知识点2：烷烃的化学性质——烷烃 43 知识点2：烷烃的化学性质——烷烃 分解反应 C4H10 CH2= CH2（乙烯）+ CH3CH3 高温 这个性质常被应用于石油化工和天然气化工生产中，从烷烃可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。 44 知识点2：烷烃的化学性质——烷烃 课堂小结 烷烃的性质 物理性质：难溶于水，随碳原子数递增，熔沸点、密度递增， 状态：气→液→固 化学性质： （1）稳定性：与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应 （4）取代反应：与卤素单质光照取代 （2）氧化反应：燃烧 （3）高温分解 46 题型1：烃完全燃烧耗氧量计算 考法1：当烃的物质的量n相等时 1mol烃燃烧转移电子越多，耗氧量越多 47 题型1：烃完全燃烧耗氧量计算 考法1：当烃的物质的量n相等时 【练习】1mol C2H6和1mol C3H4完全燃烧，谁耗氧量最多 考法2：当烃的质量m相等时 48 题型1：烃完全燃烧耗氧量计算 考法2：当烃的质量m相等时 【思考】相同质量的C和H，谁耗氧量比较大？ 12g C为1mol C，完全燃烧消耗 mol O2 12g H2为6mol H2，完全燃烧消耗 mol O2 1 3 说明H%越大，耗氧量越大 49 题型1：烃完全燃烧耗氧量计算 考法2：当烃的质量m相等时 50 题型1：烃完全燃烧耗氧量计算 考法2：当烃的质量m相等时 【思考】等质量的下列烃完全燃烧时，谁耗氧量比较大？ A. CH4 B. C2H4 C. C3H4 D. C6H6 【例题】等质量的CH4、C2H4、C2H2充分燃烧，消耗氧气的量由少→多排序为 A. CH4 ＜ C2H4 ＜ C2H2 B. C2H4 ＜ CH4 ＜ C2H2 C. C2H2 ＜ CH4 ＜ C2H4 D. C2H2 ＜ C2H4 ＜ CH4 51 题型1：烃完全燃烧耗氧量计算 考法2：当烃的质量m相等时 【例题】等质量的下列烃完全燃烧时，谁耗氧量比较大？ A. C2H6 B. C3H6 C. C6H6 D. C8H10 【例题】等质量的下列烃完全燃烧时，谁耗氧量比较大？ A. C4H8 B. C3H6 C. C2H4 D. CH4 52 题型1：烃完全燃烧耗氧量计算 考法2：当烃的质量m相等时 【例题】下列烃①C4H10，②C4H8，③C3H7，④C6H12分别完全燃烧时，耗氧量分析不正确的是 A. 等物质的量时耗氧量最少的是① B. 等物质的量时③和④耗氧量相等 C. 等物质的量时耗氧量最大的是① D. 等质量时②和④耗氧量相等 53 题型2：烃完全燃烧前后气体体积的变化 ①若温度高于100℃，完全燃烧后水为气态 反应前后的气体系数 反应前后体积变化量 1 X+ X ΔV=X+-1-(X+)=-1 !!!说明反应后气体体积只与 有关。 氢原子数目 54 题型2：烃完全燃烧前后气体体积的变化 ①当y=4时，反应前后气体体积 。 ②当y＞4时，反应前后气体体积 。 ③当y＜4时，反应前后气体体积 。 ΔV=X+-1-(X+)=-1 不变 变大 变小 55 题型2：烃完全燃烧前后气体体积的变化 【例题】在150℃时，某气态混合烃和过量O2在一密闭容器中完全反应，测得反应前后压强没有变化，则该混合烃可能是 A. CH4 和 C2H4 B. CH4 和 C2H6 C. C2H2 和 C2H6 D. C3H4 和 C3H6 56 题型2：烃完全燃烧前后气体体积的变化 57 题型2：烃完全燃烧前后气体体积的变化 【例题】在120℃，101kPa时，1.5L某烃蒸气能在aL O2中完全燃烧，体积增大至(a+3)L（相同条件下）。若a=8L，该烃可能得分子式是 A. CH4 B. C2H6 C. C4H10 D. C3H8 58 59 题型2：烃完全燃烧前后气体体积的变化 【例题】两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L时该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L。下列各组混合烃中符合此条件的是 A. CH4 C2H4 B. CH4 C3H6 C. C2H4 C3H4 D. C2H2 C3H4 E. C2H2 C3H6 F. C2H2 C3H8 60 61 题型2：烃完全燃烧前后气体体积的变化 【例题】两种气态烃以一定比例混合，在105℃时1L时该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L。下列各组混合烃中符合此条件的是 A. CH4 C2H4 B. CH4 C3H6 C. C2H4 C3H4 D. C2H2 C3H4 E. C2H2 C3H6 F. C2H2 C3H8 62 谢谢观看 THANKS 随堂练习 【例1】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) √ √ √ × × × (1) C3H8的熔、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) 点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸。 ( ) (6) 点燃甲烷前不需要验纯。 ( ) 【例2】几种烷烃的沸点如下： 烷烃 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷 沸点/℃ －162 －89 －1 36 根据以上数据推断丙烷的沸点可能是( ) A.约－40 ℃ B.低于－162 ℃ C.低于－89 ℃ D.高于36 ℃ A 随堂练习 【例3】下列关于烷烃性质的叙述正确的是( ) A. 烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低 B. 烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化 C. 在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应 D. 烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物 D 随堂练习 【例4】下列应属于取代反应的是（ ） B、 2 HI + Cl2 = I2 + 2HCl A、 CH4 C + 2 H2 高温 C、 CH2=CH2 +Br2 CH2BrCH2Br CCl4 D、 C6H5-H + C2H5Cl C6H5-C2H5+HCl 一定条件 D 随堂练习 【例5】如图所示的装置是某次实验最初的情况(夹持装置省略)，烧瓶内盛有等物质的量的甲烷和Cl2，用光照射烧瓶一段时间后，下列有关叙述中正确的是( ) A．只能生成CH3Cl一种有机物 B．烧瓶内液面不可能上升 C．烧瓶内的液体可能会分层 D．向水中加入石蕊试液后无变化 C 随堂练习 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$