7.1.3 烷烃的性质 课件-2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节 认识有机化合物 第三课时 烷烃的性质 天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷；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？ 引 阅读课本64页前三段和65页最后一段。 总结甲烷的物理性质，思考甲烷的收集方法。 烷烃的物理性质具有哪些相似性和递变性？ 思 颜色 气味 状态 熔点（℃） 沸点（℃） 密度 水溶性 -182 -164 甲烷的收集方法 排水法 向下排空气法 无色 无味 气体 比空气小 难溶于水 一、烷烃的物理性质 评 一、烷烃的物理性质 总结：1. 颜色：烷烃均为无色物质 2.溶解性：难溶于水，易溶于有机溶剂 3.密度：均小于水; 4.熔沸点：比较低； 随分子中碳原子数增加，熔点、沸点与密度逐渐升高， 5.状态：由气态→液态→固态，其中常温、常压下碳原子数≤4的烷烃为气态。 评 一、烷烃的物理性质 名称 正戊烷 异戊烷 新戊烷 结构简式 CH3(CH2)3CH3 CH3CH(CH2) CH2CH3 C(CH3)4 熔点/℃ -129.7 -159.6 -20 沸点/℃ 36.07 27.9 9.5 观察下表中所给的数据，你能得到哪些规律？ 同分异构体的物理性质递变性：对于同种烃，若碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。 减小 减小 评 【例1】在下列5种物质沸点的排列顺序中，正确的是( 　　) ①正丁烷　② CH3CHCH3 ③正戊烷　④ CH3CH2CHCH3 ⑤CH—C—CH3 A．①>②>③>④>⑤ B．⑤>④>③>②>① C．③>④>⑤>①>② D．②>①>⑤>④>③ CH3 I CH3 I CH3 I I CH3 C 评 1、稳定性 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。 浓硫酸 氢氧化钠 高锰酸钾 × × × 物质的稳定性是相对的，在特定条件下(如光照或高温)，烷烃也会发生某些反应，比如： 二、烷烃的化学性质 评 2、氧化反应（可燃性） 烷烃都具有可燃性，可用作燃料 ( 淡蓝色火焰，放大量热 ) 链状烷烃燃烧通式为： 点燃甲烷前必须验纯 否则会爆炸。 注意：有机反应式通常用箭头！ 评 CnH2n+2 + O2 CO2 + H2O 点燃 3n+1 2 n (n+1) 二、烷烃的化学性质 3、分解反应 烷烃在较高温度下会发生分解。 注：需要隔绝空气 CH4 C + 2H2 高温 C4H10 CH2= CH2（乙烯）+ CH3CH3 高温 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。 二、烷烃的化学性质 评 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。 降低Cl2的溶解度 4 强光直射会发生爆炸 避光，形成对比 二、烷烃的化学性质 评 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 二、烷烃的化学性质 评 【例2】实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(　 ) 评 反应中的一氯甲烷、HCl是如何形成的？ Cl—Cl + 光 C H H H Cl Cl H + CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光 键断裂 键形成 (一氯甲烷) 分子式 状态 水溶性 CH3Cl 气态（ g ） 难溶于水 一上一下，取而代之 二、烷烃的化学性质 评 二、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 俗称：氯仿 四氯化碳 四氯甲烷 液态 评 Cl2与CH4反应生成了五种产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。其中___________最多。有机产物中只有___________在常温下是气体，其他均为液体。 HCl CH3Cl 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。 特点：是“一上一下，取而代之”，类似无机反应中的复分解反应，注意在书写化学方程式时，防止漏写产物中的小分子。 每一种取代的总反应式书写：找规律，取代几个氯原子，需要几个氯分子 二、烷烃的化学性质 评 连锁反应 每取代n mol H原子需要n mol Cl2，同时生成 1mol HCl分子 Cl2与CH4反应生成了五种产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl 注意：五种产物共存 问题 能否用CH4和Cl2按 1∶1 的体积比混合来制取纯净的CH3Cl ？ 不能。CH4和Cl2的反应是连锁反应，生成物为混合物， 即CH3Cl、CH2Cl2 、CHCl3 和 CCl4 四种有机物与 HCl 形成的混合物，CH3Cl的产率低。 二、烷烃的化学性质 评 二、烷烃的化学性质 【例3】将4mol 甲烷与氯气发生取代反应，待反应完全后测知四种取代物物质的量相同，测消耗的氯气有（ ) A．2molB．10molC．7.5molD．6mol B 评 烷烃的性质 物理性质：难溶于水，随碳原子数递增，熔沸点、密度递增， 状态：气→液→固 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：燃烧 （3）高温分解 结 ① 连锁反应，甲烷的氢原子逐步被氯原子取代 ② 数量关系：每取代1molH，消耗1molCl2，生成1molHCl ③ CH4与Cl2发生取代反应，生成 5 种产物， 得到产物的物质的量最多的是HCl ①光照（不能强光直射，否则易爆炸）； ②只能用纯净的卤素，如氯气或溴蒸气（液溴），不能用氯水和溴水。 1、取代反应的条件： 2、特点： 结 扩展1：判断烷烃的一元取代种类的方法 有多少种等效氢就有多少种一元代物 等效氢法 CH3CH2CH2CH2CH3 对称轴 ③ ② ① ② ③ CH3-CH2-CH-CH2-CH3 CH2 CH3 对称点 ① ② ② ② ③ ③ ③ CH3 CH3 – C – CH2- CH3 CH3 ③ 对称点 ① ② ① ① 对称面 b b b b a a a a 评 扩展1：判断烷烃的一元取代种类的方法 练习：判断下列有机物中等效氢的种类 CH3-CH2-C-CH3 CH3 CH3 CH3-CH2-CH-CH3 CH2 CH3 CH3-CH2-CH-CH3 CH3 3 4 4 CH3 —C — C—CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3— C —CH3 CH3 CH3 CH3-CH2-CH3 1 1 2 评 【例4】某烷烃的结构简式为 ，则该物质与氯气在光照条件下反应所得到的一氯代物有(　 　) A、2种 B、4种 C、5种 D、8种 C 评 【练1】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) √ √ √ × × × (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。 ( ) 结 Lavf57.83.100 $$