7.1.2 烷烃的性质 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第二册

第七章 有机化合物 第一节 认识有机化合物 人教版必修第二册 第 课时 2 烷烃的性质 新课导入 请结合生活经验和初中化学的有关知识， 护肤品、医用软膏中的“凡士林”，蜡笔中的石蜡,其主要成分是含碳个数较多的烷烃 想一想烷烃可能具有哪些性质？ 烷烃的物理性质 名称 结构简式 常温时的状态 熔点/°C 沸点/ °C 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 CH3（CH2）2CH3 气 -138.4 -0.5 0.5788 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 烷烃 C5H12的三种同分异构体的结构简式 链状、无支链 链状、有支链 链状、多支链 36．07℃ 27．9℃ 9．5℃ 结构特点 沸点 结论：物质的分子式相同，形成的分子的结构可能不同 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CHCH3 CH3 CH3-C-CH3 CH3 CH3 烷烃 物理性质 递变规律 状态 熔、沸点 密度 溶解性 气态 液态 固态 4 碳原子数 5 16 17 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。 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_________。 特例：(CH3)4C在常温常压下是气体 常温下，将CH4通入到酸性高锰酸钾溶液中，观察有何现象。 烷烃的化学性质 1. 稳定性 在通常情况下，烷烃的性质比较稳定，与强酸、强碱或酸性高锰酸等强氧化剂均不发生化学反应。 ---特定条件下的稳定！ 实验现象：酸性高锰酸钾溶液无明显变化---甲烷不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 烷烃的化学性质 2. 可燃性 烷烃的化学性质 烷烃都能燃烧 CH4 + O2 CO2 + H2O 点燃 C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O 点燃 烷烃的燃烧通式： 必须采取通风、严禁烟火等措施。 CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O 点燃 现象：放出大量的热，产生淡蓝色火焰 煤矿中的瓦斯爆炸，瓦斯的主要成分是甲烷。所以煤矿里必须保持通风、严禁烟火。 资料卡 注意：用“→”不用“==” 2. 可燃性 随着烷烃分子中碳原子数的增加，燃烧越来越不充分，火焰越来越明亮，有些伴有黑烟。 烷烃的化学性质 3. 分解 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，从烷烃可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。 CH4 C + 2H2 隔绝空气 1000~1200℃ 炭黑：橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等 合成氨 C18H38 C10H22 + C8H16 十八烷 癸烷 催化剂 加热、加压 C8H18 C4H10 + C4H8 辛烷 丁烷 催化剂 加热、加压 烷烃的化学性质 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。 4. 取代反应 实验步骤 烷烃的化学性质 4. 取代反应 烷烃的化学性质 4. 取代反应 试管内黄绿色逐渐变浅 试管内液面上升 试管壁出现油状液滴 有少量白雾 有少量固体析出 Cl2发生反应 气体体积减小 生成难溶于水的物质 有HCl生成 注意： 暗处不反应 强光会爆炸 现象： 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叫取代反应。 H C H H H + Cl Cl 光 C H H H Cl + HCl 一氯甲烷，沸点：-24.2℃ 4. 取代反应 4. 取代反应 烷烃的化学性质 甲烷CH4与 氯气Cl2 发生反应历程 4. 取代反应 烷烃的化学性质 甲烷CH4与 氯气Cl2 发生反应历程 一氯甲烷 4. 取代反应 烷烃的化学性质 甲烷CH4与 氯气Cl2 发生反应历程 一氯甲烷 二氯甲烷 4. 取代反应 烷烃的化学性质 甲烷CH4与 氯气Cl2 发生反应历程 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 4. 取代反应 烷烃的化学性质 甲烷CH4与 氯气Cl2 发生反应历程 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷 4. 取代反应 烷烃的化学性质 H C H Cl Cl H Cl 光 H C H H Cl Cl Cl + + H C Cl Cl Cl H Cl 光 H C H Cl Cl Cl Cl + + Cl C Cl Cl Cl H Cl 光 H C Cl Cl Cl Cl Cl + + 二氯甲烷 三氯甲烷 氯仿 四氯化碳 四氯甲烷 液态 烷烃的化学性质 CH4 与 Cl2 的取代反应方程式 产物有 5 种，4 种有机物 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 均不溶于水；1 种无机物 HCl 。 含量最多的产物是哪一种？ HCl CHCl3、CCl4 常用来做有机溶剂。 4. 取代反应 取代反应的特点： ① 反应物类型：反应物至少有一种是有机物； ② 反应形式：“上一下一，取而代之” ； ③ 断键特点：反应中旧化学键不一定全断开，可能部分断开； ④ 反应条件：一般都需要加热、光照或催化剂等 烷烃的化学性质 4. 取代反应 反应条件为光照，其光照为漫射光，强光直射易发生爆炸。 反应物为卤素单质，与氯水、溴水等不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。 取代反应是一个连锁反应，不会停留在某一步，因此产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4和HCl的混合物，其中HCl最多。 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水；常温下除CH3Cl是气体，其余三种均为液体。 参加反应的 n(Cl2)=n(HCl)=n(CH3Cl)+2n(CH2Cl2)+3n(CHCl3)+4n(CCl4) 1mol氢原子被取代，消耗1molCl2，同时生成1molHCl。1molCxHy与Cl2发生完全取代，消耗ymolCl2。 CH4 与 Cl2 的取代反应说明 反应条件 反应物 反应产物 注 意 知识拓展 烷烃是一类最基本的有机物，从结构上可以看作其他各类有机物的母体。烷烃的性质在一定程度上体现了有机物的通性。 与无机物相比，大多数有机物的熔点比较低，且难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂； 大多数有机物容易燃烧，受热会发生分解； 有机物的化学反应比较复杂，常伴有副反应发生，很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。 有机物除了有以上通性，依据其组成和结构的不同，还具有很多特性，我们在以后的学习中会逐步接触。 1.判断正误 (1)常温常压下，CH4、C2H6和C3H8为气体，C4H10、C6H14呈液态 (2)在通常条件下，烷烃和硫酸、氢氧化钠不反应，和酸性KMnO4溶液也不反应 (3)在做甲烷、乙烷燃烧实验前，气体一定要验纯 (4)使用天然气(主要成分为CH4)的燃气灶，改用液化石油气(主要成分为C4H10)，应增大进气量或减小进风量 (5)烷烃都能燃烧，且完全燃烧的产物一定是CO2和H2O 应用体验 × √ √ × √ 2.几种烷烃的沸点如下： 应用体验 烷烃 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷 沸点/℃ -164 -89 -0.5 36 根据以上数据推断丙烷的沸点可能是 A.-40 ℃ B.-162 ℃ C.-89 ℃ D.36 ℃ √ 3.(2024·安徽铜陵高一期中)有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.20 g·L-1，则关于此混合物组成的说法正确的是 A.一定有甲烷 B.一定有乙烷 C.不可能是甲烷和乙烷的混合物 D.可能是乙烷和丙烷的混合物 应用体验 √ 若1 mol甲烷和Cl2发生取代反应，生成相同物质的量的4种有机物，则需要Cl2的物质的量是多少？ 思考 提示　CH4和Cl2发生取代反应生成4种取代产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据碳原子守恒，4种取代产物的物质的量分别为0.25 mol，根据取代反应特点，CH4分子中1个氢原子被取代时消耗1个Cl2分子，则需要Cl2的物质的量等于被取代的氢原子的物质的量，即：0.25 mol ×(1+2+3+4)=2.5 mol。 1.判断正误 (1)乙烷、丁烷等烷烃和氯水也可以发生取代反应 (2)CH4和Cl2按体积比1∶1混合，发生取代反应生成的产物只有两种 (3)CH4和Cl2发生取代反应时，每生成1 mol HCl，则有1 mol Cl2参加反应 (4)CH4分子为正四面体结构，因此其生成物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4都为正四面体结构 (5)CH4和Cl2发生取代反应的产物中，CH3Cl的含量最多 应用体验 × × √ × × 2.下列反应属于取代反应的是　　　　(填序号)。 ①CH4 C+2H2 ②CuSO4+Fe===FeSO4+Cu ③CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl ④2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2 ⑤CH3OH+HCl CH3Cl+H2O ⑥CH3CH2Br+H2O CH3CH2OH+HBr ⑦CH4+2O2 CO2+2H2O  应用体验 ③⑤⑥ 课堂小结 烷烃的物理性质 烷烃的化学性质 难溶于水 熔点、沸点和密度随分子中碳原子数的增加而升高 气态→液态→固态 可燃性 热分解 取代反应 稳定性 谢谢观看 $$