7.1.2烷烃 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

烷烃 授课人：李旭苗 时间：2023年5月6日 新人教版·必修二·第七章 第一节·认识有机化合物·第二课时 高中化学 1 2.写出满足下列条件的烷烃的分子式 (1)分子中含18个氢原子的链状烷烃分子式为________。 相对分子质量为58的链状烷烃分子式为________。 (2)含碳质量分数最低的烷烃是________；和CO2密度相同的烷烃是________；碳、氢质量比为5∶1的烷烃是________。 答案　(1)C8H18　C4H10　(2)CH4　C3H8　C5H12 通式：CnH2n+2（n≥1） 高中化学 3．已知碳原子可以成4个价键，氢原子可以成1个价键，氧原子可以成2个价键，下列分子式或结构简式书写正确的是( ) A. CH3 B. C2H6 C. D. 【课堂检测】 4．以下结构表示的物质中是烷烃的是(　　) A．CH3OH B．CH2=CH2 CHCl3 CH3CH2CH2CH2CH3 B D 高中化学 5．有下列结构的物质： ①CH3(CH2)3CH3 ②CH3CH2CH2CH2CH3　③CH3CH2CH2CH2CH2CH3 其中，属于同系物的是________；属于同分异构体的是______； 属于同种物质的________ A．①② B．②③ C．③④⑤⑥⑦ D．①③ E．③④⑤⑦ F．④⑥ BD E AF 高中化学 同分异构体的书写 主链由长到短 支链由整到散 位置由心到边 排布由邻到间 以书写C5H12同分异构体的结构简式为例 练习册P92 练一练 P94 同分异构体的数目判断 5 练习：请写出含有五个碳原子的烷烃的分子式、结构简式及命名： 分子式：C5H12 名称：正戊烷 名称：异戊烷 CH3 CH2 CH2 CH3 CH2 H3C CH2 CH2 CH3 CH2 CH3 CH2 CH2 CH3 CH2 CH3(CH2)3CH3　 CH3 CH3 CH CH3 CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH3 名称：新戊烷 同分异构现象 同分异构体 一、甲烷在大自然中的存在 问题：甲烷在大自然中主要以什么形式存在？ 天然气、坑道气、油田气、沼气 可燃冰 思考：以上物质有什么用途？ 燃料 那你们知道，在大自然中，甲烷主要以什么形式存在吗？没错，我们家里用的天然气，还有油田气、坑道气，沼气等的主要成分都是甲烷，还有现在新发现的一种物质，叫可燃冰，外形像冰，可以燃烧，主要成分也是甲烷。那么这些物质主要都用来做什么呢？没错，主要作为燃料 二、甲烷的性质 【任务一】情境探究：阅读以下材料，从中可得知甲烷的哪些性质，甲烷的哪些性质与它用作燃料有关？ 甲烷在自然界的分布很广，是天然气、沼气、油田气的主要成分。常温常压下的甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，家用天然气的特殊味道，是为了安全而添加的人工气味。甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。 由于甲烷中碳原子与氢原子间的化学键为较稳定，化学性质比较稳定，因此甲烷能参与的反应较其他有机物少。然而，其具有高度的易燃性，和空气混合时也可能造成爆炸。在隔绝空气的条件下加热到将近1000℃，甲烷开始分解得炭黑，可用作颜料、油墨、油漆等。 甲烷为什么能用来做燃料呢？请同学们阅读以下材料，从中我们可以得知甲烷有哪些性质？其中哪些性质与它常用作燃料有关? 二、甲烷的性质 1. 物理性质 思考2：实验室通常用向下排空气法和排水法 收集甲烷，为什么？ ……常温常压下的甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，家用天然气的特殊味道，是为了安全而添加的人工气味。甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。…… 密度比空气小 难溶于水 思考1：为什么家用天然气要加入人工气味？ 甲烷是一种无色、无味的气体 从材料中，我们可以知道甲烷是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水，根据这些性质，我们该如何收集甲烷呢？根据甲烷密度比空气小，难溶于水的特点，可以用向下排空气法和排水法来收集甲烷 二、甲烷的性质 2. 甲烷的分子构成 球棍模型 空间充填模型 分子式 结构式 结构简式 电子式 CH4 空间结构：正四面体 同学们，上一节课我们学习烷烃，其中甲烷是最简单的烷烃，请同学们写出甲烷的分子式、电子式和结构简式。电子式实际就是把结构式中的共价键写成共用电子对的形式，甲烷的结构简式恰好与分子式相同。虽然从结构式来看，甲烷是平面的，但实际上，甲烷的空间结构式立体的，是正四面体的结构，每一个C-H键的夹角为109度28分。 三、甲烷的性质 3. 化学性质 （1）稳定性 与酸性KMnO4溶液 反应 与溴水溶液 反应 与强酸、强碱 反应。 ……由于甲烷中碳原子与氢原子间的化学键为较稳定，化学性质比较稳定，因此甲烷能参与的反应较其他有机物少。 …… 不 不 不 那甲烷有哪些化学性质呢？从材料中，我们可以知道甲烷中碳原子和氢原子间的化学键比较问题，所以甲烷的化学性质也比较稳定，实验证明，甲烷没法使酸性高锰酸钾褪色，所以甲烷不与酸性高锰酸钾反应，也不与强酸、强碱和溴水反应。 三、甲烷的性质 （2）氧化反应（燃烧） CO2 + 2H2O 点燃 CH4 + 2O2 现象：安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清的石灰水变浑浊的气体 3. 化学性质 ……然而，其具有高度的易燃性，和空气混合时也可能造成爆炸。 …… 思考：怎么检验甲烷的燃烧产物？ 澄清石灰水 无水CuSO4 虽然甲烷的性质比较稳定，但是在一定条件下，它还是可以发生反应。在点燃的条件下，甲烷可以燃烧，放出热量。我们家里使用的天然气主要成分正是甲烷，燃烧时有淡蓝色的火焰，产生二氧化碳和水。正是甲烷的稳定性与可燃性，令它可以在生产生活中主要作为燃料使用。 三、甲烷的性质 3. 化学性质 （3）分解反应 炭黑 ……在隔绝空气的条件下加热到将近1000℃，甲烷开始分解得炭黑，可用作颜料、油墨、油漆等…… CH4 C + 2H2 隔绝空气 1000~1200℃ 除了这些性质外，甲烷还有些什么性质呢？从材料中我们知道，在隔绝空气的时候，加热到将近1000度，甲烷会分解，产生的炭黑，是橡胶工业的原料，也可以用于制造颜料、油墨、油漆等，还会产生氢气，是合成氨的原料之一 【任务二】实验探究：甲烷与氯气的反应 三、甲烷的性质 请观看实验视频，观察实验现象，并思考原因。 经过大量的实验，我们发现甲烷还会与我们常见的一种气体反应，下面我们看一个实验视频，请同学们仔细观察实验现象，并思考原因。在这个实验中，我们观察到甲烷和氯气的混合气体的颜色逐渐变浅，说明氯气发生反应了；试管内液面上升，说明气体的体积在减小，试管壁出现油状液滴，说明产生了难溶于水的物质，经过测试，我们发现，这些难溶于水的物质是混合物，有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳等 试管内液面上升 试管内黄绿色逐渐变浅 试管壁出现油状液滴 现象： Cl2发生反应 气体体积减小 生成难溶于水的物质 注意： 暗处不反应、强光会爆炸 【任务二】实验探究：甲烷与氯气的反应 三、甲烷的性质 经检测，水槽中的溶液ph值小于7，试管壁上的油状液滴为混合物。 经过大量的实验，我们发现甲烷还会与我们常见的一种气体反应，下面我们看一个实验视频，请同学们仔细观察实验现象，并思考原因。在这个实验中，我们观察到甲烷和氯气的混合气体的颜色逐渐变浅，说明氯气发生反应了；试管内液面上升，说明气体的体积在减小，试管壁出现油状液滴，说明产生了难溶于水的物质，经过测试，我们发现，这些难溶于水的物质是混合物，有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳等 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叫做取代反应。 取而代之，有进有出 三、甲烷的性质 2. 化学性质 （4）取代反应 在这个，氯原子取H原子而代之。那么这个取代反应里，氯反应中，甲烷中的C-H键断裂，Cl-Cl键断裂，形成新的C-Cl键和H-Cl键，这个反应的实际是氯原子把甲烷中的H代替，我们把这种有机物分子中的某个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，从字面上理解，这就是取而代之的意思原子会不会只取代其中一个氢原子呢？ 二氯甲烷（液体） 三氯甲烷又叫氯仿（液体） 四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂，灭火剂） 一氯甲烷（气体） 三、甲烷的性质 甲烷与氯气取代反应的历程 思考1. 甲烷与氯气发生取代反应后产物可能有几种？ 思考2. 哪种产物最多？ 5种 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl HCl一定是最多的 练习册P94等效氢 变式1 P95重难点二 实际上甲烷上的四个氢原子都是等效的，所以氯不仅能取代甲烷的一个氢原子生成一氯甲烷，还可以继续反应，生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳。在取代反应的历程中，每发生一次取代，就会消耗一个氯气分子，生成取代产物和一个H-Cl，取代反应一旦开始，就不会只发生一取代，因此取代反应的产物非常复杂，是多种物质的混合物，其中最多的是H-Cl。 CO2 + 2H2O 点燃 CH4 + 2O2 不与强酸、强碱、溴水、酸性KMnO4反应 【归纳】 CH4 C + 2H2 隔绝空气 1000~1200℃ CH3Cl + HCl 光 CH4 + Cl2 CH2Cl2 + HCl 光 CH3Cl + Cl2 CHCl3 + HCl 光 CH2Cl2 + Cl2 CCl4 + HCl 光 CHCl3 + Cl2 无色、无味气体，密度小于空气，难溶于水 天然气、沼气、煤层气 → 甲烷 P63思考与讨论 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？ P63思考与讨论 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）气体→液体→固态，熔沸点↑。 （3）密度↑ 且小于水。 （2）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。 （4）无色。 教材P64 【任务三】根据数据以及甲烷的物理性质，说出烷烃的物理性质及其规律。 四、烷烃的物理性质 C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O 点燃 五、烷烃的化学性质 1.稳定性 不和酸性KMnO4溶液反应，也不与强酸、强碱、溴水反应。 【任务三】根据甲烷的化学性质，推测烷烃有什么化学性质？ 2.氧化反应（燃烧） 3. 分解反应（高温） C16H34 C8H18 + C8H16 催化剂 加热、加压 CnH2n+2 + O2 CO2 + H2O 点燃 n (n+1) （液化石油气LPG燃烧） （石油的裂化） 甲烷是最简单的烷烃，根据甲烷的化学性质，同学们能不能推测一下烷烃会有什么化学性质呢？和甲烷的性质相似，烷烃有稳定性，不与酸性高锰酸钾、强酸、强碱、溴水反应；烷烃可以燃烧，生成二氧化碳和水，高温下，长碳链的烷烃会分解，生成较短链的烷烃和烯烃，这个反应在后面的石油的炼制中会进一步学习。而且烷烃也会与卤素单质在光照条件下，发生取代反应。 五、烷烃的化学性质 【任务四】根据甲烷的化学性质，推测烷烃有什么化学性质？ 4. 取代反应 请以乙烷、丙烷为例，写出其与氯气反应生成一氯代物的方程式 CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + HCl 光 [练习] 1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cl2发生取代？ A、4mol B、8mol C、2mol D、6mol D CH3CH2CH3 + Cl2 CH3CH2CH2Cl + HCl 光 CH3CHCH3 Cl 或 甲烷是最简单的烷烃，根据甲烷的化学性质，同学们能不能推测一下烷烃会有什么化学性质呢？和甲烷的性质相似，烷烃有稳定性，不与酸性高锰酸钾、强酸、强碱、溴水反应；烷烃可以燃烧，生成二氧化碳和水，高温下，长碳链的烷烃会分解，生成较短链的烷烃和烯烃，这个反应在后面的石油的炼制中会进一步学习。而且烷烃也会与卤素单质在光照条件下，发生取代反应。 不与强酸、强碱、溴水、酸性KMnO4反应 【归纳】 密度比水小，难溶于水 CnH2n+2 + O2 CO2 + H2O 点燃 n (n+1) C16H34 C8H18 + C8H16 催化剂 加热、加压 CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + HCl 光 教材P65 最基本的有机物 1. 下列反应属于取代反应的是(　　) A. CH4 C+2H2 B. 2HI+Cl2 2HCl+I2 C. CH4+2O2 CO2+2H2O D. CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 【课堂练习】 D 2. 室温下,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,其余分子均是四面体结构 D 甲烷是最简单的烷烃，根据甲烷的化学性质，同学们能不能推测一下烷烃会有什么化学性质呢？和甲烷的性质相似，烷烃有稳定性，不与酸性高锰酸钾、强酸、强碱、溴水反应；烷烃可以燃烧，生成二氧化碳和水，高温下，长碳链的烷烃会分解，生成较短链的烷烃和烯烃，这个反应在后面的石油的炼制中会进一步学习。而且烷烃也会与卤素单质在光照条件下，发生取代反应。 3. 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 【课堂练习】 4. 关于烷烃的叙述不正确的是(　　) A. 分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃 B. 烷烃均能与氯水发生取代反应 C. 正戊烷的熔点、沸点比异戊烷的高 D. 烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化 C B 作业： 练习册P90——P97（烷烃的性质） 小本P194——P197，要有做题痕迹 练习册P97 第4、6、7题 甲烷是最简单的烷烃，根据甲烷的化学性质，同学们能不能推测一下烷烃会有什么化学性质呢？和甲烷的性质相似，烷烃有稳定性，不与酸性高锰酸钾、强酸、强碱、溴水反应；烷烃可以燃烧，生成二氧化碳和水，高温下，长碳链的烷烃会分解，生成较短链的烷烃和烯烃，这个反应在后面的石油的炼制中会进一步学习。而且烷烃也会与卤素单质在光照条件下，发生取代反应。 THANKS 授课人：李旭苗 时间：2023年2月18日 高中化学 27 5. 常温下，1 mol某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应，若在适当的条件下，完全取代需要消耗6 mol Cl2， 则下列判断正确的是(　　) A. 该烷烃的分子式为C5H12 B. 反应所生成的有机产物能直接使AgNO3溶液褪色 C. 该烷烃的四氯代物有2种 D. 反应容器中，一氯代物所占的物质的量分数最大 【课堂练习】 甲烷是最简单的烷烃，根据甲烷的化学性质，同学们能不能推测一下烷烃会有什么化学性质呢？和甲烷的性质相似，烷烃有稳定性，不与酸性高锰酸钾、强酸、强碱、溴水反应；烷烃可以燃烧，生成二氧化碳和水，高温下，长碳链的烷烃会分解，生成较短链的烷烃和烯烃，这个反应在后面的石油的炼制中会进一步学习。而且烷烃也会与卤素单质在光照条件下，发生取代反应。 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$