7.1 第2课时 烷烃的性质（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2019 单选版）

第七章 有机化合物 第一节　认识有机化合物 第2课时　烷烃的性质 栏目索引 基础落实 梳理必备知识 重难探究 提升关键能力 学以致用 发展科学素养 课程标准 核心素养目标 　　1.能辨识烷烃分子中的碳骨架，知道烷烃的氧化、取代等有机反应类型。 2．描述甲烷的主要化学性质及相应性质实验的现象，能书写相关的反应式。 　　1.证据推理与模型认知：以烷烃的代表物——甲烷的结构和性质为模型，认知烷烃的结构与性质，建立“结构决定性质”的思维模型。 2．科学探究与创新意识：通过实验探究甲烷与氯气发生取代反应，从微观角度探析取代反应的原理。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 一、烷烃的性质 1．物理性质 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 2．化学性质 (1)稳定性：通常情况下，烷烃比较稳定，与____、____或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。 (2)氧化反应(可燃性) 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。CH4、C3H8完全燃烧的化学方程式分别为___________________________、______________________________。 强酸 强碱 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R (3)取代反应 ①实验探究甲烷与氯气反应(实验7－1) 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 实验 操作 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。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 实验 现象 套铝箔的试管中无明显现象；另一试管中气体颜色逐渐____，试管壁出现油状液滴，试管内水面____，试管中有白雾 变浅 上升 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 结论 光照时，CH4与Cl2发生反应，生成甲烷的氯代物(CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4)和HCl，气体压强减小；4种氯代物均不溶于水，HCl与水蒸气形成小液滴，出现白雾 反应 原理 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R ②取代反应 有机物分子里的某些____________被其他____________所替代的反应叫做取代反应。烷烃在一定条件下，可以与____单质发生取代反应。 (4)热分解反应 烷烃在较高温度下会发生分解。这个性质常被应用于石油化工和天然气化工生产中。 原子或原子团 原子或原子团 卤素 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 二、有机化合物的通性 1．物理性质 与无机物相比，大多数有机物的熔点比较__，且__溶于水，__溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。 2．化学性质 (1)大多数有机物容易____，受热会发生分解。 (2)有机物的化学反应比较复杂，常伴有______发生，很多反应需要在加热、____或使用催化剂的条件下进行。 低 难 易 燃烧 副反应 光照 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R ◆名师点拨 烷烃的物理性质 (1)烷烃难溶于水，但大多易溶于有机溶剂。 (2)常温常压下，碳原子数小于等于4的烷烃及新戊烷都是气体。 (3)互为同分异构体的烷烃，所含支链越多，其沸点越低，如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R ◆概念辨析 取代反应的特点 (1)从反应物类型看，至少有一种是有机化合物。 (2)从反应形式看，取代反应可以是1个原子被1个其他原子或原子团所替代，也可以是1个原子团被1个其他原子或原子团所替代，即“一下一上，取而代之”。 (3)从甲烷的取代反应可以看出，反应物中的化学键不一定都发生断裂，可能只是部分发生断裂。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R ◆名师点拨 有机化合物与无机化合物的比较 物质 有机化合物 无机化合物 类型 多数为共价化合物 有离子化合物，也有共价化合物 结构 大多数有机物中只含有共价键 物质中可能含有离子键，也可能含有共价键 溶解性 大多数难溶于水，易溶于汽油、乙醇等有机溶剂 多数能溶于水而难溶于有机溶剂 熔点 多数熔点较低 熔点有高有低 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 物质 有机化合物 无机化合物 可燃性 多数易燃烧(CCl4等除外) 多数不燃烧 热稳定性 大多数热稳定性差，有的具有较强的热稳定性 — 化学反 应特点 一般反应复杂，副反应多，反应速率慢，化学方程式通常用“―→”连接反应物和生成物 一般反应比较简单，副反应少，反应快，化学方程式中用“===”或“⥫⥬”连接反应物和生成物 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R ◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”) (1)C3H8的熔、沸点和密度均比C6H14的低。(　　 　　) (2)烷烃在光照下均能与氯水发生取代反应。(　　 　　) (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。(　　 　　) √ × × × 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 探究一 实验探究甲烷与氯气的取代反应 某研究性小组通过实验来验证甲烷和氯气发生取代反应的条件，实验装置如图所示： 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 实验中，装置A试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，液面上有少量白雾出现；装置B试管中没有明显现象。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R [问题设计] (1)装置A中试管壁出现的油状液滴是哪些物质？甲烷与氯气反应生成的产物最多的是什么物质？ 提示：CH2Cl2、CHCl3、CCl4 ；HCl。 (2)装置A、B中的实验现象可得出，甲烷和氯气发生取代反应的条件是什么？该条件下，甲烷与氯水能否发生取代反应？ 提示：光照；不能。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R (3)将1 mol CH4与一定量的Cl2反应，得到等物质的量的4种取代物，求出消耗Cl2的物质的量。 提示：2.5 mol；生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为0.25 mol，根据CH3Cl～Cl2、CH2Cl2～2Cl2、CHCl3～3Cl2、CCl4～4Cl2，则消耗Cl2的物质的量为0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R (1)甲烷与氯气的取代反应 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R (2)取代反应和置换反应的比较 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 【例1】 (2023·北京朝阳区高一期末)某实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，实验装置及现象如下： 实验装置 现象 ⅰ.光照后，产生白雾，混合气体颜色变浅 ⅱ.试管内液面上升 ⅲ.试管壁出现油状液滴 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 下列说法不正确的是(　　) A．饱和NaCl溶液可以减少氯气的溶解 B．出现油状液滴，说明CH4全部转化为CCl4 C．产生白雾以及试管内液面上升与HCl的生成有关 D．若用铝箔套住装满CH4和Cl2的试管，一段时间后没有明显变化 B 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 解析： 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 1．如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲注射器中充入10 mL CH4，同温同压下乙注射器中充入50 mL Cl2，将乙注射器中的气体推入甲注射器中，气体在甲注射器中反应，将该装置放在光亮处一段时间。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 下列说法不正确的是(　　) A．甲注射器中发生的化学反应类型为取代反应 B．实验过程中，甲注射器活塞向内移动，壁有油珠，气体最终变为无色 C．反应后，甲注射器中主要剩余气体可被NaOH溶液吸收 D．将甲注射器中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管，液体分为两层，产生白色沉淀 B 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 解析： 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 探究二 烷烃的结构特点与性质 液化石油气是在提炼原油时生产出来的，或从石油(或天然气)开采过程挥发出的气体，其主要成分是丙烷(CH3CH2CH3)、正丁烷(CH3CH2CH2CH3)、异丁烷[(CH3)2CHCH3]等。液化石油气常用作燃料，广泛进入人们的日常生活领域。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R [问题设计] (1)分别写出丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)完全燃烧反应的化学方程式。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R (2)结合甲烷与Cl2的取代反应机理，推测丙烷、异丁烷与Cl2发生反应生成一氯代物的种类，并写出其结构简式。 提示：丙烷：2种，分别为CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3；异丁烷：2种，分别为(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)2CClCH3。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R (1)全面理解烷烃的化学性质 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R (2)利用“等效氢法”判断烷烃的一氯代物的种类 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 【例2】 液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子的成键特点与CH4中碳原子相似，其性质相似。下列有关丙烷的叙述不正确的是(　　) A．分子中碳原子不在一条直线上 B．在光照条件下能够发生取代反应 C．丙烷与甲烷互为同分异构体 D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 C 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 解析： 丙烷中碳原子的成键特点与CH4中碳原子相似，每个碳原子与周围4个原子形成四面体形结构，故丙烷分子中碳原子不在同一直线上，A正确；类似于甲烷，丙烷在光照下与Cl2等卤素单质能够发生取代反应，B正确；丙烷和甲烷都属于烷烃，都符合通式CnH2n＋2，二者相差2个CH2原子团，故属于同系物，不互为同分异构体，C错误；烷烃的化学性质稳定，都不能被酸性KMnO4溶液氧化，D正确。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R D 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 解析： 由异丁烷的球棍模型推知，其分子式为C4H10，A正确；与丙烷的结构相似，在分子组成上相差1个CH2原子团，互为同系物，B正确；互为同分异构体的烷烃，所含支链越多，沸点越低，C正确； 分子中有2种不同化学环境的氢原子，则其一氯代物有2种，D错误。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 1．在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是(　　) A．Cl2 B．稀硝酸 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液 A 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 解析： 光照条件下，甲烷可与Cl2发生取代反应；甲烷的化学性质稳定，与强酸、强碱、酸性KMnO4溶液等均不发生反应。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 2．(2023·北京昌平区高一期末)甲烷分子的球棍模型如图所示。下列关于甲烷分子的说法不正确的是(　　) D A．属于烷烃 B．能发生氧化反应 C．能与Cl2发生反应 D．是平面形结构 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 解析： 甲烷属于烷烃，是正四面体形结构，A正确，D错误；甲烷在光照下与Cl2发生取代反应，点燃时完全燃烧生成CO2和H2O(属于氧化反应)，B、C正确。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 3．利用图中装置在光亮处进行甲烷的性质实验，下列说法正确的是(　　) C A．试管中气体颜色逐渐变深 B．一段时间后液体充满试管 C．试管的内壁出现油状液滴 D．该反应的生成物共有4种 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 解析： 甲烷与氯气反应生成氯化氢气体和卤代烃，消耗氯气，颜色变浅，A错误；甲烷与氯气反应生成氯化氢和卤代烃，除一氯甲烷外的其他卤代烃均为液体，并且HCl易溶于水，试管内气体压强减小，液面上升，但一氯甲烷难溶于水，故液体不会充满试管，B错误；除一氯甲烷外的其他卤代烃在试管内壁上形成油状液滴，C正确；该反应得到的是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl的混合物，得到五种产物，D错误。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 4．对于丙烷和丁烷，下列说法正确的是(　　) A．丙烷和丁烷互为同分异构体 B．符合通式CnH2n＋2(n≥1)的物质均属于烷烃 C．丁烷的一氯代物有5种 D．等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时，后者耗氧量大 B 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 解析： 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 5．甲烷的综合利用是各国科学家研究的重要课题。回答下列问题： (1)天然气的主要成分是甲烷，甲烷的结构式为________，甲烷的空间结构为________。 (2)验证甲烷和氯气发生取代反应的条件，实验装置如图所示： 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R ①装置A、B中的实验现象分别为____________________、__________________。 ②写出甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式：_____________。 第七章 有机化合物 化学 必修 第二册 R 谢谢观看！ $$