内容正文:
第一节 认识有机化合物
第七章 有机化合物
第2课时
1
甲烷与氯气发生取代反应的实验探究
2
认识烷烃的结构与性质
1
本节重点
本节难点
知识导航
烷烃是一种饱和链烃,属于脂肪烃,烷烃广泛存在于自然界中
圆白菜叶子表层中有二十九烷(C29H60)
苹果表面的蜡状物质中有二十七烷(C27H56)
蚂蚁分泌的信息素中有十一烷(C11H24)和十三烷(C13H28)
烷烃的结构和性质?
新课导入
甲烷的物理性质:
(1)在通常状况下,甲烷是一种无色、无气味的气体。
(3)难溶解于水。
(2)密度比空气小。
新课讲授
烷烃名称 分子式 结构简式 常温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g/cm3)
甲烷 CH4 CH4 气 -182 -164 0.423
乙烷 C2H6 CH3CH3 气 -172 -89 0.545
丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气 -187 -42 0.501
正丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气 -138 -0.5 0.579
正戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 液 -129 36 0.626
正壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 液 -54 151 0.718
十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 液 -26 196 0.740
十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 液 18 280 0.775
十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 固 28 308 0.777
分析烷烃的密度、熔点和沸点等物理性质变化规律
新课讲授
①随碳原子数的递增,烷烃熔沸点逐渐升高。
碳原子数相同时,
支链越多,熔沸点越低。
②常温下的存在状态
C1-C4:气态;C5-C16:液态;C17及以上:固态
③随碳原子数的递增,烷烃相对密度逐渐增大,密度均小于1。
④所有烷烃均难溶于水,易溶于有机溶剂。
一、烷烃的物理性质
新课讲授
二、烷烃的化学性质
通常情况下,烷烃比较稳定,
与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。
1. 稳定性
新课讲授
但物质的稳定性是相对的,特定条件下(如光照或高温),烷烃也会发生某些反应
2. 氧化反应
链状烷烃CnH2n+2燃烧的通式
与甲烷类似,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
现象:放出大量的热,产生淡蓝色火焰
注意: 点燃甲烷前必须验纯否则会爆炸。
新课讲授
3. 分解反应
烷烃在较高温度下会发生分解(隔绝空气)。
CH4 C + 2H2
C4H10 CH2== CH2 + CH3CH3
(乙烯)
高温
高温
石油化工和天然气化工生产
烷烃 → 化工基本原料和燃料
新课讲授
(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、氢氧化钠溶液不反应( )
(3)有机物都易燃烧( )
(4)烷烃性质非常稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色( )
(5)甲烷、乙烷等可燃气体点燃前必须验纯,并注意通风( )
×
√
×
√
√
正误判断
【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。
4. 取代反应
新课讲授
实验7-1——甲烷与氯气反应(P64)
新课讲授
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
可能观察到白雾
生成了易溶于水的HCl气体
新课讲授
Cl—Cl
+
光
C
H
H
H
Cl
Cl
H
+
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
用途
状态
沸点
水溶性
一氯甲烷(CH3Cl)
常温下是气体
难溶于水
-24.2 ℃
可用作溶剂、冷冻剂、香料等
反应原理:
键断裂
新课讲授
Cl—Cl
+
光
C
H
H
Cl
Cl
H
+
用途
状态
沸点
水溶性
二氯甲烷(CH2Cl2)
C
H
H
H
Cl
Cl
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光
常温下是油状液体
难溶于水
39.8 ℃
反应原理:
用作牙科局部麻醉剂
新课讲授
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光
Cl—Cl
+
光
C
H
Cl
Cl
H
+
用途
状态
沸点
水溶性
三氯甲烷(CHCl3\氯仿)
C
H
H
Cl
Cl
Cl
Cl
难溶于水
61.7 ℃
主要用来生产氟利昂,常用作有机溶剂
常温下是油状液体
反应原理:
新课讲授
烷烃的取代反应原理
一氯甲烷(气体)
沸点:-24.4℃
二氯甲烷(液体)
沸点:61.7℃
三氯甲烷(氯仿,液体,有机溶剂)
沸点:39.8℃
四氯甲烷(四氯化碳,液体,有机溶剂)
沸点:76.5℃
新课讲授
连锁反应
CH4与Cl2在 光照条件下发生化学反应,有关化学方程式为:
CH3Cl + Cl2
光照
CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2
光照
CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2
光照
CCl4 + HCl
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光照
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代替的反应。
Cl2与CH4反应生成了五种产物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl
注意①:制取一氯代物,一般不采用取代反应。
反应物类型:反应物至少有一种是有机物
②在光照条件下,烷烃只能与卤素单质发生取代反应,不能与卤素单质的水溶液反应。
最多
Q: 推测:该反应物的产物有几种?
新课讲授
CH4与Cl2在 光照条件下发生化学反应,有关化学方程式为:
CH3Cl + Cl2
光照
CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2
光照
CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2
光照
CCl4 + HCl
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光照
每取代1 mol H原子需要1 mol Cl2;同时生成 1 mol HCl;
数量关系
Q: 1 mol CH4与Cl2发生取代反应,最多消耗 mol Cl2?
4
新课讲授
练习3、根据甲烷与氯气的反应,分别写出乙烷、丙烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式。
CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl
hv
1-氯丙烷
CH3CH2CH3+Cl2 CH2CH2CH3
hv
Cl
+HCl
CH3CH2CH3+Cl2 CH3CHCH3
hv
Cl
+HCl
2-氯丙烷
请问C4H9Cl有多少种结构?
新课讲授
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
CH4+2O2CO2+2H2O
C3H8+5O23CO2+4H2O
Lavf57.83.100
$$