7.1认识有机化合物-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

第一节 认识有机化合物 第二课时 烷烃的性质 第七章 高一 化学 1 学习目标 贰 本节重点 本节难点 烷烃的物理性质 壹 烷烃的化学性质 贰 ‹#› 知识导航 甲烷 C17～C21的烷烃 C18～C30的烷烃 ‹#› 新课导入 煤层气 含碳个数较多的烷烃 凡士林 天然气 沼气 蜡烛 护肤品 主要成分甲烷 想一想烷烃可能具有哪些性质？ ‹#› 新课导入 逐 渐 升 高 逐 渐 升 高 烷烃均为难溶于水的无色物质，密度均小于水，熔点、沸点和密度一般随着分子中碳原子数的增加而升高，在常温下，烷烃的状态随碳原子数增加由气态变为液态，再到固态。 观察表中的数据，试总结烷烃物理性质的变化规律。 ‹#› 新课导入 观察下表中所给的数据，你又能得到哪些规律？ 对于同种烃，若碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。 -200 ‹#› 新课导入 2、烷烃的熔点、沸点一般随着分子中碳原子数的增加（同时相对分子质量也在增大）而______。对于同分异构体而言，支链越多，熔沸点______。 1、烷烃均为______溶于水的______色物质，易溶于______、______、______等有机溶剂。（P65 最后一段） 烷烃的物理性质 4、在常温下烷烃的状态由______变为______，再到______。 难 无 增大 气态 液态 固态 汽油 乙醇 苯 C1～C4为气态 C5～C16为液态 C17及以上为固态 增大 3、烷烃的密度一般随着分子中碳原子数的增加（但都小于1）而______。 增大 5、烷烃，均难溶于水，易溶于汽油等有机溶剂（P65 最后一段） 结构相似，随相对分子质量增大，范德华力逐渐增大 ‹#› 1.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 ‹#› 课堂练习 2.由沸点数据：甲烷-161.5℃，乙烷-89℃，丁烷-0.5℃，戊烷36℃，可以判断丙烷的沸点可能是：（ ） A．高于-0.5℃ B．约是+30℃ C．约是-40℃ D．低于-89℃ C ‹#› 课堂练习 探究甲烷的化学性质 ①通常状况下，CH4比较稳定，与KMnO4等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。 ②在点燃的条件下，CH4可以燃烧（氧化反应），产生淡蓝色火焰，产物为CO2和H2O，氧气不足时会生成CO和H2O。 化学方程式：CH4+2O2 CO2+2H2O。 ③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。因此，点燃甲烷前，要先检验甲烷的纯度。 注意：有机反应方程式书写用“ → ”不用“＝” ‹#› 烷烃的化学性质 1、稳定性 烷烃能发生哪些反应呢？ ‹#› 2、氧化反应（燃烧反应） 烷烃的化学性质 链状烷烃燃烧通式： 有机化学反应反应都写“→” 随着烷烃分子中碳原子数的增加，燃烧越来越不充分，火焰越来越明亮，有些伴有黑烟。 ‹#› 3、分解反应 C8H18 高温 C4H10 + C4H8 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。 CH4 Pt 高温 C + 2H2 石油化工 丁烷 丁烯 烷烃的化学性质 需要隔绝空气 ‹#› 因为饱和NaCl溶液可以降低Cl2的溶解度 在强光直射时会发生爆炸 避光，形成对比 烷烃的化学性质 4、取代反应 ‹#› 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 烷烃的化学性质 4、取代反应 ‹#› 练习1、实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。 光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是（ ） A、 B、 C、 D、 D ‹#› 课堂练习 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 用途 状态 沸点 水溶性 一氯甲烷(CH3Cl) 常温下是无色气体 难溶于水 -24.2 ℃ 可用作溶剂、冷冻剂、香料等 CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl 光 烷烃的化学性质 4、取代反应 ‹#› H C Cl H 甲烷 H 氯气 H Cl 烷烃的化学性质 ‹#› 光照 CH4 Cl2 CH3Cl C H Cl HCl 一氯甲烷 气态（g）、难溶于水 3、取代反应 烷烃的化学性质 ‹#› 光照 CH3Cl CH2Cl2 Cl2 C H Cl HCl 液态（l）、难溶于水 二氯甲烷 3、取代反应 烷烃的化学性质 ‹#› 光照 Cl2 C H Cl HCl CHCl3 CH2Cl2 三氯甲烷（氯仿） 液态（l）、难溶于水、重要有机溶剂 3、取代反应 烷烃的化学性质 ‹#› 光照 Cl2 C H Cl CHCl3 CCl4 HCl 四氯化碳/四氯甲烷 液态（l）、难溶于水、重要有机溶剂 3、取代反应 烷烃的化学性质 ‹#› H C H Cl Cl H Cl 光 H C H H Cl Cl Cl + + 一氯甲烷还可以继续跟 Cl2 发生取代反应 H C Cl Cl Cl H Cl 光 H C H Cl Cl Cl Cl + + Cl C Cl Cl Cl H Cl 光 H C Cl Cl Cl Cl Cl + + 二氯甲烷 三氯甲烷 氯仿 四氯化碳 四氯甲烷 油状液体 （难溶于水的无色液体） （有机溶剂） （有机溶剂、灭火剂） ‹#› 液体能否充满？ 不能 ‹#› 4、取代反应 ①概念：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做取代反应。 A B ＋ C D → A D ＋ C B 特点：一上一下，有进有出 ②条件： ③实质： 光照条件，烷烃。 1 mol Cl2换______mol H，生成______ mol HCl。 1 1 烷烃的化学性质 ‹#› 练习1、下列反应属于取代反应的是 （ ） ③ CH3CH3 + 2Br2 CH2BrCH2Br + 2HBr 光照 ① Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ② NaOH + HCl NaCl + H2O ④ CH2Cl2 + Br2 CHBrCl2 + HBr 光照 A、①② B、③④ C、①③ D、③④ B 取代反应：有机物的某些原子或原子团所替代的反应 置换反应：一种单质与另一种化合物的反应 ‹#› 课堂练习 【温馨提示】 ①取代反应条件为光照，室温或暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，以免引起爆炸。 ②烷烃与卤素单质的气体发生反应，不是气体不反应。 ③甲烷与氯气的反应是一种连锁反应，不会停留在某一步，因此产物一般是五种物质的混合物。 ④1 mol有机物CxHy与Cl2发生完全取代反应时，消耗Cl2的物质的量为y mol，同时生成y mol HCl，产物中HCl的物质的量最多。 4、取代反应 烷烃的化学性质 其他烷烃也可以发生取代反应 ‹#› 1、甲烷与氯气反应的产物最多有几种？气态的是哪些？哪些易溶于水？哪些是有机物？哪种产物最多？ 产物有 5 种，CH3Cl、HCl为气态，4种有机物均不溶于水，HCl易溶于水；HCl最多。 2、能否用甲烷和氯气来制取纯净的一氯甲烷？为什么？ 不能，会产生较多杂质，因为取代反应是连锁反应，第一步反应一旦开始，后续反应立即进行。 ‹#› 问题思考 2.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，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 C ‹#› 课堂练习 3.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验，光照下反应一段时间后，下列说法正确的是：（ ） A．反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红， 说明生成的一氯甲烷具有酸性 B．产物之一氯仿在常温下为液态 C．甲烷和氯气在光照条件下反应，只能生成四种含氯的化合物 D．CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体可能会充满试管 B ‹#› 课堂练习 练习5、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，产物中物质的量最多的是 ( ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl 练习4、下列关于甲烷与Cl2的取代反应所得产物的说法正确的是（ ） A、都是有机物 B、都不溶于水 C、有一种气态物质，其余均是液体 D、除一种外均是四面体结构 D D ‹#› 课堂练习 练习6、下列有关烷烃的叙述中，正确的是（ ） ①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 ③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色 ⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧 A、①②③⑥ B、①④⑥ C、②③④ D、①②③④ B ‹#› 课堂练习 3．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代物的是(　　) A．CH3CH2CH2CH3 B． C． D． ‹#› 课堂练习 练习7、在标准状况下将 11.2L 甲烷和 22.4L 的氧气混和后点燃，恢复到原来的状态，气体的体积是（ ） A、11.2L B、22.4L C、33.6L D、44.8L A 练习8、将 1mol CH4 与氯气发生取代反应，待反应完全后，测定四种有机物的物质的量相等，则产生 HCl 的物质的量是（ ） A、0.5mol B、2 mol C、2.5 mol D、4mol C ‹#› 课堂练习 烷烃的性质 物理性质 化学性质 难氧化——能燃烧，但不与强氧化剂反应。 易取代——光照条件下，一分为二、交换成分。 难分解——高温条件下可分解。 难溶于水，无色物质，易溶于有机溶剂。 熔沸点随碳原子数增大而增大。 常温常压状态由气态（C≤4）到液态，再到固态（C≥17）。 ‹#› 笔记总结 ①气态烃完全燃烧体积变化的规律 ΔV＝V后－V前 1 　　x＋y/4　　　 x　　 　y/2 CxHy + O2 x CO2 + H2O 点燃 y 4 ( x+ ) y 2 — 若水为气态，ΔV＝y/4－1。 当y＞4，ΔV＞0，气体总体积变大；当y＝4，ΔV＝0，气体总体积不变，CH4、C2H4、C3H4符合；当y＜4，ΔV＜0，气体总体积变小，只有C2H2符合 若水为液态，ΔV＝－(1＋y/4)，气体体积始终减小，且量只与氢原子数有关。 ‹#› 等质量 等物质的量 耗氧量 y/x越大，耗氧量越多 （x＋y/4）越大，耗氧量越多 产物量 y/x越大，生成的CO2越少而水越多 x值越大，生成的CO2越多；y越大，生成的水越多 ②等量的不同烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量与产物的量的关系 CxHy + O2 x CO2 + H2O 点燃 y 4 ( x+ ) y 2 — ‹#› Lavf58.20.100 x264 0.128.2216+688+32 a17ff54 tMod [8-bit@4:2:0 X86] $$