7.1.3烷烃的性质 课件 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修第二册

第2课时 烷烃同分异构体 第一节 认识有机化合物 1.了解烷烃的主要物理性质及化学性质。 2.掌握甲烷的结构及其主要性质(重点)。 3.掌握取代反应的概念及特点，了解常见有机化合物的性质特点(重点)。 素养目标 含碳原子 个数较多的烷烃 主要成分甲烷 【思考讨论】结合生活经验和初中化学，想一想烷烃可能具有哪些性质？ 天然气 沼气 页岩气 石油中 凡士林中“石蜡” 蜡笔中“石蜡” 甲烷的物理性质 【活动1】根据教材P64页“数据”，思考甲烷具有哪些物理性质？完成表格 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 【温馨提示】通常情况下，甲烷是一种无色、无味的气体，密度比空气小为0.717g/L(标准状况)，极难溶于水。 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 【归纳】根据表格中的数据，归纳烷烃物理性质的递变规律 烷烃的物理性质 逐 渐 升 高 逐 渐 升 高 逐 渐 升 高 难溶于水 状态： 熔沸点： 密度： 水溶性： 气（n≤4）→液（5≤n≤16）→固（n>16） 随碳原子数升高；同碳数支链越多，熔沸点越低 逐渐升高（小于水） 不溶于水，溶于有机溶剂 【典例1】在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。下列选项正确的是(　　) D 物质名称及结构简式 沸点/℃ 正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1 异戊烷 27.8 新戊烷C(CH3)4 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0 A．在标准状况下，新戊烷是气体 B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，戊烷都是液体 C．烷烃随碳原子数的增加，熔点降低D．分子式为C5H12的烷烃的同分异构体中，随支链的增加，沸点降低 【典例2】在下列5种物质沸点的排列顺序中，正确的是(　　) ①正丁烷　②2­甲基丙烷[CH3CH(CH3)CH3]　③戊烷　④2­甲基丁烷 [CH3CH(CH3)CH2CH3]　⑤2,2­二甲基丙烷[C(CH3)4] A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．⑤＞④＞③＞②＞① C．③＞④＞⑤＞①＞② D．②＞①＞⑤＞④＞③ C 烷烃的化学性质 【活动2】阅读教材p64，了解烷烃的化学性质。 （1）稳定性 通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。 (2)可燃性—烷烃的氧化反应（燃烧） 【现象】 【方程式】 明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热，生成CO2和H2O， CH4、C3H8燃烧 注意：有机反应方程式书写用“ → ”不用“＝” 烷烃的化学性质 【能力迁移】尝试根据烷烃的通式，写出链状烷烃CnH2n＋2燃烧的通式 【训练】标准状况下，0.1 mol某链状烷烃完全燃烧生成11.2 L CO2，请写出该链状烷烃燃烧的化学方程式。 提醒：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。 (3)烷烃的分解反应 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。 【训练】写出甲烷1 000 ℃以上隔绝空气完全分解为炭黑和氢气的化学方程式。 烷烃的化学性质 石油化工 烷烃的典型性质——取代反应 【实验7-1】观看实验视频，预测现象和反应机理 操作 取两支试管，均通过排饱和食盐水的方法，收集半试管CH4和半试管Cl2。 将其中一支试管用铝箔套套上，另一支试管放在光亮处。 装置 现象 a.气体颜色逐渐变浅； b.试管壁出现油状液滴； c.试管内，水面上升 在室温下，无光照时，无明显现象 降低 Cl2 在水中的溶解度 反 应 机 理 H C Cl H 甲烷 H 氯气 H Cl 烷烃的典型性质——取代反应 C H Cl 反应机理 实验原理 （气） （液） 氯仿（液/灭火剂） 或四氯化碳（液） 【练习】根据以下结构式，写出结构简式 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 1 mol Cl2换______mol H，生成______ mol HCl。 1 1 烷烃的典型性质——取代反应 【例1】煤矿瓦斯爆炸往往与甲烷有关，下列叙述中错误的是(　　) A．点燃甲烷不必事先进行验纯 B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料 C．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生 D．点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸 A 【例2】鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法是，将它们（ ） A．先后通入溴水和澄清石灰水 B．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯 C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯 D．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水 C 【典例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，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 【典例2】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 烃的燃烧规律 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。 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 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 取代反应与置换反应异同 取代反应 置换反应 概念 通式 实例 (分别断键，重新组合，C、D可以相同，也可以不同) 单质＋化合物→单质＋化合物 一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应 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 CH3CH3＋Cl2 CH3CH2Cl＋HCl 光 H2＋CuO Cu＋H2O Cl2＋2KI===2KCl＋I2 【典例1】下列有关烷烃的叙述中，错误的是（ ） A. 正戊烷、异戊烷和新戊烷的熔、沸点依次升高 B. 烷烃在光照条件下能与发生取代反应 C. 烷烃的分子通式为CnH2n+2，符合该通式的烃一定是烷烃 D. 烷烃分子中的化学键只有单键 【解析】相同碳原子的烷烃，支链越多，沸点越低，则正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体，沸点依次降低，A错；烷烃为饱和烃，能与氯气在光照条件下发生取代反应，B正确；分子通式为CnH2n+2的烃，一定属于烷烃，C正确；烷烃分子中碳原子形成四个共价键全是单键，形成的烷烃为饱和链烃，每个碳原子都形成四个单键，D正确；故选A。 A 【典例2】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， 很多都能使酸性的高锰酸钾溶液褪色；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和氯气发 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随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳的质量分数逐渐增大， 无限趋近于6/7。 A．①③⑤ B．②③④ C．①④⑥ D．②④⑥ C 感谢同学们的收看 祝同学们学业进步 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 C5H12＋8O25CO2＋6H2O CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O CH4C＋2H2↑。 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.45.100 $$