7.1.2 烷烃-2024-2025学年高一化学同步课件（人教版2019必修第二册）

第七章 有机化合物 第一节 认识有机化合物 第2课时 烷烃 资料卡片 通过上一节的学习，我们已经认识到甲烷的基本结构，生活中哪里有甲烷的身影呢？它的性质又是怎么样的呢？ 任务一：烷烃的物理性质 1、颜色： 2、溶解性： 3、密度： 4、链烃CnHm的状态（室温下）： 5、熔沸点： 同系物C原子数越多，熔沸点越高； 同碳原子数的烷烃,支链越多熔沸点越低 均为无色物质 不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂 比水小 n≤4 气态 n=5~16 液态(新戊烷为气体) n≥17 固态 任务一：烷烃的物理性质 物质 名称 正戊烷 异戊烷 新戊烷 结构 简式 相同点 不同点 沸点 分子组成相同，链状结构 结构不同，出现带有支链结构 36.07℃ 27.9℃ 9.5℃ CH3(CH2)3CH3 CH3-CH2-CH-CH3 CH3 CH3 CH3-C-CH3 CH3 课堂练习 1、下列对有机化合物的分类正确的是（ ） A.乙烯、苯、环己烷属于脂肪烃 B.苯、环己烷属于芳香烃 C.乙烯、乙炔属于烯烃 D.环戊烷、环己烷属于环烷烃 √ 2、下列有机物：①丁烷 ②2-甲基丙烷 ③戊烷 ④2-甲基丁烷 ⑤2，2-二甲基丙烷， 按照沸点由高到低的顺序排列正确的是 A.①>②>③>④>⑤ B.⑤>④>③>②>① C.③>④>⑤>①>② D.②>①>⑤>④>③ √ 任务二：烷烃的化学性质 （1）甲烷的稳定性 通常情况下性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂、还原剂都不发生反应，也不能使酸性高锰酸钾溶液退色。只有在特殊条件下才发生某些化学反应 （2）甲烷的可燃性（氧化反应） CH4+2O2 CO2+2H2O 点燃 甲烷的化学性质： 现象：火焰呈淡蓝色、烧杯壁出现小水珠、澄清石灰水变浑浊 以甲烷为例 点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸.因此，点燃甲烷之前必须验纯! 取2支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气,分别用铁架台固定好，如图所示。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上,另一支试管放在光亮处。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？ 1.你从实验中得到哪些信息？ 2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？ 任务二：烷烃的化学性质 室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。 现象 1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。 2 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶于水。 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。 结论 任务二：烷烃的化学性质 + Cl—Cl 光 C H H H H C Cl H H H Cl H + + Cl—Cl 光 C H H H C Cl H H Cl H + Cl Cl + Cl—Cl 光 C H H C Cl H Cl H + Cl Cl Cl Cl + Cl—Cl 光 C H C Cl Cl H + Cl Cl Cl Cl Cl Cl (二氯甲烷) (四氯甲烷俗称四氯化碳) (三氯甲烷俗称氯仿) (一氯甲烷常温气体) + Cl—Cl 光 C H H H H C Cl H H H Cl H + + Cl—Cl 光 C H H H C Cl H H Cl H + Cl Cl + Cl—Cl 光 C H H C Cl H Cl H + Cl Cl Cl Cl + Cl—Cl 光 C H C Cl Cl H + Cl Cl Cl Cl Cl Cl 产物为 混合物 产物的产量最多的是？ HCl 上述反应属于取代反应，甲烷分子中C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—Cl键。 任务二：烷烃的化学性质 有机物分子里的某些原子(或原子团)被其它原子(或原子团)所代替的反应叫做取代反应。 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光照 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 光照 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 光照 CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 光照 (3)甲烷的取代反应 产物为 混合物 （其中包括四种氯代烃和HCl） 现象： 黄绿色变浅； 试管内壁有少量油状物生成； 试管中液面不断上升； 任务二：烷烃的化学性质 甲烷取代反应注意事项： ①反应条件 ②反应物 ③反应特点 ④反应产物 ⑤数量关系 光照，一般用漫射光，强光(如日光)直射易发生爆炸 纯净的卤素单质，如与氯气、溴蒸气发生取代反应 第一步反应一旦开始,后续反应立即进行 产物中四种氯代物都存在 CH4与Cl2发生取代反应时，每1 mol H被取代，消耗1molCl2，同时生成1 mol HCl。即n(Cl2)=n(H)=n(HCl)。 1molCH4与Cl2发生取代反应，最多消耗4 mol Cl2 任务二：烷烃的化学性质 名称 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷 分子式 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 状态（STP） 气态 液态 液态 液态 氯仿 四氯化碳 麻醉剂、有机溶剂 灭火剂 课堂练习 根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类型，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物的变化。 + Cl—Cl 光 C C H H H H H H C C Cl H H H H H Cl H + 上述反应属于取代反应，乙烷分子中C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—Cl键。 任务二：烷烃的化学性质 (4)甲烷的分解反应 在加热至1500℃的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气。 得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶工业的原料。 反应方程式：CH4   C + 2H2 高温 任务二：烷烃的化学性质 烷烃的分解反应 C16H34 C8H18+C8H16 催化剂 加热、加压 C8H18 C4H10 + C4H8 催化剂 加热、加压 烷烃 烷烃 烯烃 C4H10 CH4+C3H6 催化剂 加热、加压 C4H10 C2H4+C2H6 催化剂 加热、加压 烷烃在隔绝空气的条件下，加热或加催化剂可发生裂化或裂解 任务二：烷烃的化学性质 其他烷烃有何结构特征？请预测其他烷烃的化学性质？ 烷烃的化学性质 2、烷烃与卤素单质的取代反应 CH3CH3+Cl2 → CH3CH2Cl+HCl hv 1、稳定性 3 、烷烃与氧气的反应——可燃性 CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O 点燃 课堂练习 （1）1molC3H8在光照情况下，最多可以与 molCl2发生取代反应 （2）预测丙烷和 分别与氯气在光照下发生取代反应时，生成一氯代物的种类各有几种？ 8 2 ； 4 思考 写出烃燃烧的反应的化学方程式，并思考以下问题。 （1）当等物质的量的烃CxHy燃烧时，耗氧量大小怎么比呢？ （2）等质量的烃完全燃烧时，耗氧量大小怎么比较呢？ 值越大，耗氧量越大. 值越大，耗氧量越大. 点燃 CxHy + O2 xCO2 + H2O 烃 燃 烧 前 后 气 体 体 积 变 化 规 律 拓展 课堂练习 1、在光照下，将等物质的量的CH3CH3和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是 A. CH3CH2Cl B. CH2ClCHCl2 C. HCl D. CCl3CCl3 √ 2、等物质的量的下列烃，分别完全燃烧时，消耗氧气的量最多的是 A 、甲烷 B、 乙烯 C、 苯 D 、甲苯 3、等质量的下列烃，分别完全燃烧时，消耗氧气的量最多的是 A 、甲烷 B、 乙烯 C 、苯 D、 甲苯 √ √ 任务三：认识烃基 2.特点： 烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用“R—”表示。 1.定义： 呈电中性的原子团，含有未成对的价电子。 甲基：－CH3 亚甲基： －CH2 － 次甲基： －CH － 乙基：－CH2CH3 丙基：－CH2CH2CH3 ∣ 任务四：书写同分异构 书写方法：“碳链缩短法”(摘碳法) 步骤：先写最长的碳链，然后逐个减少碳原子，把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接。 ①选择最长的碳链为主链；②找出中心对称线； ③主链由长到短；④支链由整到散；⑤位置由心到边；⑥排布由对到间。 任务四：书写同分异构 练习：分别写出C5H12和C6H14的 同分异构体。 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3CCH3 CH3 CH3 任务四：书写同分异构 练习：分别写出C5H12和C6H14的 同分异构体。 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3 CH3CCH2CH3 CH3 CH3 CH3CH2CHCH2CH3 CH3 CH3CHCHCH3 CH3 CH3 课堂练习 判断下列哪些物质是属于同一物质？ C C C C － － － (A) (D) (H) (G) (F) (E) (C) (B) ∣ C C C C － － ∣ C C C C － － ∣ C C C C － － ∣ C C C C － － ∣ C C C C － ∣ ∣ C C C C － ∣ C ∣ C C C － ∣ (E) (B) (F) (A) (C) (G) (D) (H) 等效氢：烷烃分子中处于相同位置上的氢原子称为等效氢。 拓展 同一个碳原子上的氢是等效氢 同一个碳原子上的甲基中的氢是等效氢 处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢 课堂小结 烷烃 以甲烷为例 常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应 能在光照下与氯气发生取代反应 能在空气中燃烧(可燃性) 随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐升高 随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的密度逐渐增大 随着烷烃碳原子数的增加，常温下的存在状态由气态逐渐过渡到液、固态。 物理性质 化学性质 燃烧规律 书写同分异构体 Lavf58.12.100 CH3CH3＋Cl2eq \o(――→,\s\up17(光))CH3CH2Cl＋HCl 1．烃燃烧的通式为 CxHy＋(x＋eq \f(y,4))O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq \f(y,2)H2O (1)当温度高于100 ℃时，生成物全部是气体，气体体积变化为：ΔV＝V前－V后＝1－eq \f(y,4)分三种情况： ①当y＝4时，ΔV＝0，反应前后气体体积不变； ②当y<4时，ΔV>0，气体体积减小； ③当y>4时，ΔV<0，气体体积增大。 (2)当温度低于100 ℃时，气态烃完全燃烧，由于生成的水为液态，则ΔV＝V前－V后＝1＋eq \f(y,4)，此时，ΔV总大于0，即气体体积减小。 $$