第7章 第1节 新知探究课12 烷烃的性质-【名师导航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步课件(人教版2019)

第七章　有机化合物 第一节　认识有机化合物 新知探究课12　烷烃的性质 学习任务 1．以烷烃的代表物质甲烷的结构和性质为模型，认识烷烃的结构和性质。 2．通过甲烷与氯气发生取代反应的实验探究和反应原理的微观探析，能书写相关的反应方程式。 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 必备知识·自主预习 01 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3 一、烷烃的存在与物理性质 1．烷烃的存在 天然气、沼气和煤层气的主要成分均为____，“凡士林”、石蜡、汽油、煤油的主要成分是含碳原子数较多的____。 2．烷烃的物理性质(随分子中碳原子数增加) (1)烷烃均为____于水的__色物质。 (2)熔点、沸点与密度：逐渐____。 (3)状态：在常温下，由__态→__态→__态，其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为__态。 甲烷 烷烃 难溶 无 升高 气 液 固 气 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 二、烷烃的化学性质 在通常情况下，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。在特定条件下，烷烃也会发生某些反应。如在特定条件下可燃烧、在较高温度下会发生分解、与氯气等发生取代反应。 1．氧化反应——燃烧反应 CH4、C3H8燃烧的化学方程式分别为__________________________、 ____________________________。 2．受热分解得到一系列重要的化工基本原料和燃料。 CH4＋2O2CO2＋2H2O C3H8＋5O23CO2＋4H2O 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．取代反应(以甲烷为例) 写出甲烷与氯气发生取代的化学方程式(有机物用结构简式写)。 (1)_______________________________； (2)____________________________________； (3)____________________________________； (4)_________________________________。 取代反应是有机物分子里的某些____________被其他____________所替代的反应。 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl 原子或原子团 原子或原子团 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．烷烃性质的迁移——有机物的性质 (1)物理性质：大多数有机物的熔点比较低，难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。 (2)化学性质：大多数有机物容易燃烧，受热会发生分解；有机物的化学反应比较复杂，常伴有副反应发生，很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)CCl4属于烷烃类有机物。 (　　) (2)取代反应仅指有机物分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替的反应。 (　　) (3)CH4、C2H6均能使酸性KMnO4溶液褪色。 (　　) (4)甲烷与氯气光照下，可以得到纯净的一氯甲烷。 (　　) × × × × 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 关键能力·情境探究 02 学习任务　烷烃的性质 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 9 [情境探究] 如图是CH4和Cl2反应的实验探究(完成实验现象中的填空) 烷烃的性质 实验 装置 实验 现象 A装置：试管内气体颜色逐渐____，试管壁出现________，试管中有少量白雾，且试管内液面____，有固体析出 B装置：__________ 变浅 油状液滴 上升 无明显现象 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．Cl2与CH4反应生成了哪些产物？物质的量最多的是什么产物？有机产物中哪种产物常温下是气体？ 提示：五种产物，有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。HCl的物质的量最多。CH3Cl在常温下是气体。 2．能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl？为什么？ 提示：不能。CH4和Cl2的反应是连锁反应，不可能只发生第一步取代反应，生成物为混合物，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物，CH3Cl的产率低，因此不能用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl。 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．丙烷与Cl2发生取代反应，可生成几种一氯丙烷？写出其结构简式。 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [归纳总结] 1．烷烃与氯气的取代反应要点归纳(以甲烷为例) 反应物 甲烷与氯气 反应条件 光照 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 数量关系 每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．烷烃的物理性质 注意：新戊烷常温常压是气体。 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．烷烃的化学性质 (1)稳定性：较稳定，常温下烷烃很不活泼，不易与强酸、强碱、强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液)等反应。 (2)氧化反应——可燃性，可以燃烧生成二氧化碳和水。 (3)特征反应——取代反应，在一定条件下可与卤素发生取代反应。 (4)高温分解——在较高温度会发生分解反应。 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [能力达成] 1．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时，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的物质的量最多 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 √ 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 C　[甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机产物都会生成，故得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子，消耗1 mol氯气，生成1 mol HCl，故产物中HCl的物质的量最多，B错误；1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯气，D错误。] 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．下列关于甲烷及烷烃的结构及性质的说法错误的是(　　) A．烷烃均难溶于水 B．烷烃不能发生氧化反应 C．物质的沸点：正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷 D．甲烷分子中的4个C—H的长度相同，相互之间的夹角相等，所以甲烷的空间结构为正四面体 √ 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 B　[烃类由C、H两种元素组成，烷烃均难溶于水，A正确；烷烃可以燃烧，能发生氧化反应，B错误；碳原子数越多、沸点越高，相同碳原子数的烷烃，支链越多、沸点越低，正戊烷、异戊烷均含5个碳原子，且支链越多、沸点越低，则沸点：正戊烷>异戊烷，正丁烷含4个碳原子，丙烷含3个碳原子，沸点：丁烷>丙烷，沸点：正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷，C正确；甲烷分子中的4个C—H的长度相同，相互之间的夹角相等，甲烷的空间结构为正四面体，D正确。] 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 知　识　必　备 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 课　堂　小　结 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 学习效果·随堂评估 03 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 22 1 2 3 4 √ 1．在光照条件下，甲烷与Cl2充分反应，得到的生成物中物质的量最多的物质是(　　) A．CH3Cl　B．CH2Cl2　C．CCl4　D．HCl D　[甲烷与氯气发生取代反应，无机产物氯化氢最多。] 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1 2 3 4 √ C　[取代反应是指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。C项中的反应为置换反应，不是有机反应，更不是取代反应。] 2．下列化学反应中不属于取代反应的是(　　) A．CH3CH2Cl＋Cl2CH3CHCl2＋HCl B．CH3OH＋HClCH3Cl＋H2O C．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ D．CH3—CH2—Br＋NaOHCH3—CH2—OH＋NaBr 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1 2 3 4 √ 3．下列有关烷烃的叙述中，正确的是(　　) A．常温下，所有烷烃都为气体 B．除甲烷外，大多数烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪色 C．在一定条件下，烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应 D．烷烃在空气中都能燃烧，但不一定产生淡蓝色火焰 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1 2 3 4 D　[常温下，烷烃的状态由气态到液态，再到固态；烷烃的化学性质一般比较稳定，通常不与强酸、强碱、强氧化剂(如KMnO4)等反应；烷烃在光照条件下可与卤素单质发生取代反应，但不与溴水反应；烷烃在空气中都能燃烧，甲烷、乙烷等燃烧时产生淡蓝色火焰，但随着烷烃中碳原子数的增加，其含碳量升高，燃烧会越来越不充分，燃烧时火焰明亮，甚至伴有黑烟。] 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1 2 3 4 4．(1)《周易》中谈到一些自然界发生的现象时指出“象曰：‘泽中有火。’”试用化学方程式表示出“泽中有火”的化学反应： _____________________________。 西气东输是我国油气管道建设史上距离最长的输气管道，总长3 900公里，设计年输气量120亿立方米。这里说的气就是天然气，天然气的主要成分是________(填名称)，试分析使用天然气的优点：_____________。 CH4＋2O2CO2＋2H2O 甲烷 清洁无污染 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1 2 3 4 [解析]　“泽中有火”的原因是沼泽地能产生沼气，而沼气的主要成分为甲烷，燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O；天然气的主要成分为甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，环保无污染。 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1 2 3 4 (2)现在用户用的液化气有两种，一种是天然气，另一种是液化石油气，其主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯，通过燃烧的化学方程式分析如果用户从天然气改为液化石油气应________(“增大”或“减小”)空气进口。 增大 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1 2 3 4 [解析]　由天然气的主要成分为CH4，液化石油气的主要成分为C3H8，燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O、C3H8＋5O23CO2＋4H2O；显然相同体积的C3H8、CH4，C3H8消耗的氧气多，如果用户从天然气改为液化石油气，应需要增大空气的进入量。 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1 2 3 4 (3)有一位同学想通过如图所示的化学实验来验 证甲烷的组成，设计了方案： 通过_________________说明甲烷中含有氢元素； 通过____________________说明甲烷中含有碳元素；通过以上实验_______(“能”或“不能”)准确的说明甲烷的元素组成。若不能，_____元素无法判断，要进一步判断需要下列哪些数据：________(填写序号)。 ①甲烷的质量　②无水硫酸铜增加的质量　③澄清石灰水增加的质量　④甲烷的体积 无水硫酸铜变蓝色 澄清石灰水变浑浊 不能 氧 ①②③ 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1 2 3 4 [解析]　如果甲烷中含有氢元素，则会燃烧生成水，从而能使无水硫酸铜变蓝色；如果甲烷中含有碳元素，则会燃烧生成二氧化碳，从而能使澄清石灰水变浑浊；通过产物，只能说明甲烷中是否含有C、H元素，但不能说明O元素的是否存在，故应根据甲烷的质量和其中含有的C、H元素质量和之间的大小关系来确认有无氧元素的存在，故所需的数据为①②③。 新知探究课12　烷烃的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 $$