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

第七章 有机化合物 第一节 认识有机物 课时2 烷烃的性质 【思考】在生活中我们接触过哪些烷烃？ 生活中使用的天然气，沼气，以及煤矿坑道气（煤层气）、瓦斯、油田气等主要成分都是甲烷(CH4)。 护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡，其主要成分是含碳原子数较多的烷烃。 请结合生活经验和初中化学的有关知识，想一想烷烃可能具有哪些性质呢？ 课堂导入 结合生活经验以及所学知识，想想烷烃可能有哪些性质。 2 【思考】观察下表中所给的数据，你能得到哪些规律？ 名称 结构简式 状态 熔点/℃ 沸点/℃ 相对密度 水溶性 甲烷 CH4 气 -182 -164 0.466 不溶 乙烷 CH3CH3 气 -183.3 -88.6 0.572 不溶 丙烷 CH3CH2CH3 气 -189.7 -42.1 0.585 不溶 丁烷 CH3CH2CH2CH3 气 −138.4 −0.5 0.6012 不溶 戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -130 36.1 0.6262 不溶 十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 301.8 0.7780 不溶 逐 渐 升 高 逐 渐 升 高 一、烷烃的物理性质 作者编号：35004 物理性质 递变规律 状态 熔、沸点 密度 溶解性 ① 烷烃的相对分子质量越大，烷烃的熔、沸点______； ② 相对分子质量相同时，支链越多，熔、沸点______。 越高 越低 随碳原子的增多而逐渐增大，但都小于水的密度。 烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂。 常温下、碳原子数 ≤ 4 ，为气态，碳原子数 ≥ 17 ，为固态 CH4的物理性质 无色，无味的气体，密度比空气小，难溶于水 一、烷烃的物理性质 作者编号：35004 1. 稳定性 通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱或酸性高锰酸钾等强氧化剂都不发生反应。 二、烷烃的化学性质 注意： CH4 中的碳为-4价，CH4 具有还原性。 烷烃的稳定性是相对的，在特定的条件下，烷烃也会发生某些反应。 作者编号：35004 2．可燃性 烷烃燃烧通式为： CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 点燃 C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O 点燃 CnH2n+2 + O2 n CO2 + (n + 1) H2O 点燃 注意：有机反应方程式书写用“ → ”不用“＝” 燃料 甲烷 丙烷 石蜡 煤油 丁烷 煤矿中的爆炸事故多与甲烷气体爆炸有关，务必通风、严禁烟火 二、烷烃的化学性质 烷烃都能燃烧，可用作燃料 作者编号：35004 3、高温分解 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。比如：汽油、柴油 CH4 C + 2H2 C4H10 CH2== CH2（乙烯）+ CH3CH3 烷烃在高温条件下可以分解 二、烷烃的化学性质 作者编号：35004 4、取代反应 【实验7-1】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（如图7-8）。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。 作用：避光处理 原因：光照太强，会剧烈反应发生爆炸 降低 Cl2 在水中的溶解度 二、烷烃的化学性质 作者编号：35004 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 二、烷烃的化学性质 作者编号：35004 状态 沸点 水溶性 一氯甲烷(CH3Cl) 常温下是气体 难溶于水 -24.2 ℃ 4、取代反应 CH4 与 Cl2 发生了反应 如： 光 H C H H H Cl Cl + H C H H Cl H Cl + 二、烷烃的化学性质 取代反应：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替代的反应 作者编号：35004 二、烷烃的化学性质 其实，一氯甲烷还可以继续跟 Cl2 发生取代反应 二氯甲烷 三氯甲烷 氯仿 四氯化碳 四氯甲烷 液态，不溶于水 作者编号：35004 二、烷烃的化学性质 【思考1】CH4和足量Cl2发生取代反应中，产物最多有几种？哪种产物最多？ 产物有5种，产物中最多的为HCl 每有 1mol H 原子被取代，则消耗 1mol Cl2，同时生成 1mol HCl； 所以 1mol CH4 与 Cl2 发生取代反应，最多需要消耗 4mol Cl2 。 【思考3】乙烷和甲烷性质相似，乙烷(C2H6) 和氯气按体积比1∶1混合，光照条件下能生成纯净的一氯乙烷吗？ 不能，因为烷烃和氯气的反应是连锁反应，产物是一氯乙烷到六氯乙烷和HCl的混合物。 【思考2】有1 mol CH4和一定量的Cl2发生取代反应，生成的有机产物的物质的量相等，则消耗的Cl2和生成HCl的物质的量各是多少？ 作者编号：35004 【思考讨论】如果甲烷中的一个氢原子被氯原子替换,形成的有机化合物CH3Cl分子还是正四面体结构吗? 不是，而是四面体结构，其中CH3Cl中3H原子和一个Cl原子仍位于四面体的4个顶点，而形成C—H键和C—Cl键的长度不一样. CH2Cl2分子有几种结构？→证明甲烷为正四面体结构 二、烷烃的化学性质 作者编号：35004 反应物 反应条件 生成物 反应特点 连锁反应 数量关系 甲烷与氯气的取代反应注意 甲烷与氯气(不能用氯水，需纯卤素单质） 漫散光照射(不用太阳光直射，以防爆炸) 甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代，各步反应同时进行，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行。 每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl 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（产物复杂） 二、烷烃的化学性质 作者编号：35004 烷烃的性质 难溶于水，随碳原子数递增，熔沸点、密度递增， 碳原子数相同，含支链越多，熔沸点越低 状态：气（C1～C4）→液（C5～C16）→固（C17以上） 化学性质 （1）稳定性：与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应 （4）取代反应：与卤素单质光照取代 （2）氧化反应：烷烃都能燃烧 （3）高温分解 物理性质 课堂总结 (1) C3H8的熔、沸点和密度均比C6H14的低。 (　　) (2) 烷烃在光照下均能与Cl2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。 (　　) (5) 点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸。 ( ) (6) 点燃甲烷前不需要验纯。 ( ) 1. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) √ √ √ × × × 随堂检测 作者编号：35004 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 随堂检测 作者编号：35004 3. 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 随堂检测 4、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 作者编号：35004 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl $$