7.1.3 烷烃的性质 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

人教版必修第二册 第七章 有机化合物 　第一节　认识有机化合物 第3课时　烷烃的性质 【学习目标与核心素养】 学习目标 1、了解烷烃的主要物理性质和化学性质。 2、知道甲烷能发生氧化反应和取代反应，掌握取代反应的概念。 核心素养 1、微观探析：认识甲烷的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。 2、证据推理：通过分析、推理等方法认识甲烷的取代反应，然后从不同角度认识烷烃的性质的思维模型。 【思考与交流】 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。 名称 结构简式 常温时状态 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性 相对密度 甲烷 -182 -164 不溶 0.466 乙烷 -183.3 -88.6 不溶 0.572 丙烷 -189.7 -42.1 不溶 0.585 丁烷 -138.4 -0.5 不溶 0.5788 戊烷 -129.7 36.1 不溶 0.6262 癸烷 -29.7 174.1 不溶 0.7298 十六烷 18 280 不溶 0.775 十七烷 22 301.8 不溶 0.778 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH4 CH3(CH2)8CH3 CH3(CH2)14CH3 CH3(CH2)15CH3 CH3(CH2)3CH3 气 气 气 气 液 液 液 固 （1）气体→液体→固态，熔沸点↑。 （3）密度↑ 且小于水。 （2）烷烃难溶于水、易溶于有机溶剂（如汽油、乙醇、苯）。 碳数增加 相对分子质量增加，分子间作用增大，故熔沸点升高。 （4）无色。 一、烷烃的物理性质 1-4 5-16 >16 二、烷烃的化学性质 将CH4通入酸性高锰酸钾溶液中 结论：甲烷不与酸性KMnO4溶液反应，不能使酸性KMnO4溶液褪色 结论：甲烷不与溴单质反应，不能使溴的CCl4溶液褪色 二、烷烃的化学性质 将将甲烷通入溴的CCl4溶液中 二、烷烃的化学性质 通常情况下烷烃的化学性质稳定，不与强酸、强碱或酸性高锰酸钾等强氧化剂反应。 在特定条件下也能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。 1、稳定性 二、烷烃的化学性质 2、氧化反应——可燃性 甲烷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。 明亮的淡蓝色火焰，放出大量的热。无烟 二、烷烃的化学性质 2、氧化反应——可燃性 煤矿中的爆炸事故多与甲烷气体爆炸有关。为了保证安全生产，必须采取通风、严禁烟火等措施。点燃之前要验纯。 二、烷烃的化学性质 2、氧化反应——可燃性 与甲烷相似，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。 烷烃燃烧通式： 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 故烷烃都是很好的燃料 二、烷烃的化学性质 2、氧化反应——可燃性 烃燃烧通式： CxHy+(x+y/4) O2 → xCO2 + y/2 H2O 1、等物质的量的不同烃完全燃烧，耗氧量取决于x+y/4，生成CO2的量取决于x，生成H2O的量取决于y/2。 2、等质量的不同烃完全燃烧，耗氧量取决于y/x，比值越大，耗氧量越大。 A. C2H2 和 C6H6 B. 正丁烷 和 异丁烷 C. C5H10 和 C6H6 D. C3H6 和 C4H8 1、 下列组烃，不论以何种比例混合，只要总物质的量一定，完全燃烧时，消耗O2的质量不变的是（ ） BC A. C2H2 和 C6H6 B. C4H6 和 C3H8 C. C5H10 和 C6H6 D. C3H6 和 C4H8 2、 下列各组烃，不论以何种比例混合，只要质量一定，完全燃烧时，消耗O2的质量不变的是（ ） AD B. 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 C. 在做甲烷、乙烷燃烧试验前，气体一定要验纯 A. 常温常压下，CH4、C2H6和C3H8为气体，C4H10、C6H14呈液态 D. 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)，应减小进气量或增大进风量 1、 下列说法错误的是（ ） A 2、标准状况下，0.1mol某烷烃完全燃烧生成8.96L CO2（0.4mol）， ①写出该烷烃的分子式 ②写出该烷烃燃烧的化学方程式 ③该烷烃的一氯代物有多种，写出其中一氯代物的结构简式： n 1 0.1 0.4 n=4 C4H10 2C4H10 + 13O2 8CO2 +10H2O 二、烷烃的化学性质 3、烷烃的分解反应（烷烃的裂化和裂解） 烷烃在较高温度下会发生分解。 在隔绝空气 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 4、烷烃的取代反应 以甲烷为例说明烷烃的取代反应 【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。 这是烷烃的特征反应 作用：避光处理 原因：光照太强，会剧烈反应发生爆炸 作用：降低 Cl2 在水中的溶解度 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 反应过程相对缓慢 许多有机反应比较缓慢 可能观察到白雾 饱和食盐水有固体析出 生成了易溶于水的HCl气体 HCl溶解在溶液中，同离子效应,NaCl溶解度降低 一氯甲烷（无色气体） 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叫取代反应。 H C H H H + Cl Cl 光 C H H H Cl + HCl 4、烷烃的取代反应 （取代反应的反应物至少有一种是机物） 特点：是“上一下一，有进有出”，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。 二、烷烃的化学性质 生成的一氯甲烷在常温下是气体，可与氯气进一步反应，依次又生成了二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）和四氯甲烷（四氯化碳），连锁反应，四种有机产物共存，还有HCl生成。 4、烷烃的取代反应 （气体，不溶于水） （液体，不溶于水） （液体，不溶于水，有机溶剂） （液体，不溶于水，有机溶剂） 甲烷的二氯代物只有一种，说明甲烷是正四面体结构 每取代n mol H原子需要n mol Cl2 二、烷烃的化学性质 4、烷烃的取代反应 1、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 注意：五种产物共存 2、如1 mol CH4和Cl2发生取代反应，生成的氯代物（CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4）的物质的量相等，则消耗的氯气为多少摩尔？ 1/4×(1＋2＋3＋4) mol＝2.5 mol。 二、烷烃的化学性质 4、烷烃的取代反应 【思考1】甲烷与氯气发生反应时，所得产物有几种 ？ 能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl ? 提示： 1、反应中得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机物和HCl，共5种产物。 2、用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合不能制取纯净的CH3Cl。 CH4和Cl2的反应是连锁反应，不可能只发生第一步取代反应，生成物为混合物。 【思考2】CH4和Cl2发生取代反应时，每有1 mol氢原子被取代，消耗的Cl2分子及生成的HCl分子的物质的量分别是多少？ 提示：每有1 mol氢原子被取代，消耗1 mol Cl2分子，同时生成1 mol HCl分子。 二、烷烃的化学性质 4、烷烃的取代反应 练习 写出乙烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式 CH3CH3＋Cl2 CH2ClCH3 +HCl 练习 写出丙烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式 CH3CH2CH3＋Cl2 CH2ClCH2CH3 +HCl CH3CH2CH3＋Cl2 CH3CHClCH3 +HCl 对称 对称 乙烷和氯气按体积比1∶1混合，光照条件下能生成纯净的一氯乙烷吗？ 【总结】 反应物 反应条件 生成物 反应特点 甲烷与氯气(不能用氯水，需纯卤素单质，必须溴蒸汽) 漫散光照射(不用太阳光直射，以防爆炸) 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） 连锁反应 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 数量关系 每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl 甲烷和氯气的取代反应 不能用溴水、溴的CCl4溶液 【课堂练习】 1. 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(　　) D 【课堂练习】 2、在常温、常压下,取下列四种气态烃各1 mol , 分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是 (　　) A.CH4　　　　B.C3H8　　　　C.C4H10　　　　D.C2H6 C 3．下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是（ ） A．氯气 B．溴水 C．氯水 D．酸性高锰酸钾溶液 A 4．如果使0.5 mol甲烷完全跟Cl2发生取代反应并生成等物质的量的四种氯代物，则需要消耗氯气（ ） A．0.5 mol B．1 mol C．1.5 mol D．1.25 mol D （CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4） 0.5/4×(1＋2＋3＋4) mol＝1.25 mol。 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。 【知识拓展】 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、高锰酸钾、溴水等强氧化剂不反应 （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 课堂小结 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。 ( ) √ √ √ × × × 【课堂练习】 空气中甲烷含量5%-15.4%遇火花爆炸，过高过低不会发生爆炸 2、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ） A. NH3 B. CCl4 C. CH2Cl2 D. H2O 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（ ） A CH4 B CO2 C SO2 D H2 B C 【课堂练习】 【课堂练习】 4. 有机物分子里的原子（或原子团）被其他原子（或原子团）所替代的反应叫做取代反应，下列反应中属于取代反应的是（ ） A. AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3 B. CH4 + 2O2 → CO2 +2H2O C. CH2Br2 + Cl2 → CHClBr2 + HCl D. CH3CH2OH → CH2=CH2↑ + H2O C B 5、下列叙述正确的是( ) A、有机物一定来自有机体内 B、有机物与无机物可以相互转化 C、CO属于有机物 D、 A-B + C-D A-C +B-D 一定属于复分解反应 【课堂练习】 人工合成尿素CO(NH2)2 2NH3 + CO2 → CO(NH2)2+ H2O 催化剂 6 、下列反应不属于取代反应的是（ ）多选 B、 2 HI + Cl2 = I2 + 2HCl A、 CH4 C + 2 H2 高温 C、 C6H5-H + Br2 C6H5-Br + HBr Fe D、 C6H5-H + C2H5Cl C6H5-C2H5+HCl 一定条件 AB 【课堂练习】 7．写出下列烷烃的分子式 (1)同温同压下，烷烃的蒸气密度是H2的43倍：______。 (2)分子中含有22个共价键的烷烃：________。 (3)分子中含有30个氢原子的烷烃：________。 (4)室温下相对分子质量最大的直链气态烷烃：______。 C6H14 C7H16 C14H30 C4H10 【课堂练习】 【课堂练习】 7. 某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题。 （1）CH4与Cl2发生反应的条件是 ；若用日光直射，可能会引起 。 光照（或光亮处） 爆炸 （2）实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现 油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出， ______， ________________等。 量筒内黄绿色气体颜色变浅 量筒内液面上升 （3）实验中生成的油状液滴的化学式为 _，其中 ______ 是工业上重要的溶剂。 （4）用饱和食盐水而不用水的原因是 ___ __________、______________________________。 CH2Cl2、CHCl3、CCl4 CHCl3、CCl4 降低Cl2在水中的溶解度 抑制Cl2和水的反应 FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $