第7章 第1节 第3课时 烷烃的性质-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册教用课件（人教版）

该高中化学课件聚焦烷烃的性质，涵盖物理性质（熔沸点、密度等递变规律）、化学性质（稳定性、氧化反应、分解反应）及核心反应取代反应，通过甲烷性质回顾导入，构建从具体物质到烷烃通性的学习支架。 其亮点在于结合实验探究（如甲烷与氯气取代反应现象观察）和问题驱动（如燃烧安全性思考），培养科学探究与实践能力，通过归纳总结（燃烧通式、取代反应特点）深化化学观念，助力学生理解结构决定性质，教师可借助分层训练提升教学效率。

第3课时　烷烃的性质 1.熟练掌握甲烷的主要性质；了解烷烃的主要物理性质和化学性质。 2.认识取代反应的概念及特点。 学习目标 目 录 知识点一　烷烃的物理性质及可燃性 知识点二 烷烃的典型性质——取代反应 随堂演练 课时作业 知识点一　 烷烃的物理性质及可燃性 目 录 1. 烷烃的物理性质 物理性质 相似性 递变性（随分子中碳原子数的增加） 熔、沸点 较低 逐渐 ⁠ 密度 比水 ⁠ 逐渐 ⁠ 状态 气态→液态→固态，常温常压下分子中碳原子数n≤4的烷烃 为气态（常温常压下，新戊烷为气态） 溶解性 难溶于 ⁠ 升高　 小　 增大　 水　 化学·必修第二册 目 录 2. 烷烃的化学性质 （1）稳定性：烷烃比较稳定，通常情况下与 、 或 ⁠ 等强氧化剂不发生反应。但物质的稳定性是相对的，在特定条件 下，烷烃也会发生某些反应。 （2）氧化反应：烷烃可以在空气中完全燃烧，生成CO2和H2O，并放出大 量的热。 甲烷完全燃烧的化学方程式为 ；丙烷完全 燃烧的化学方程式为 ⁠。 强酸　 强碱　 高 锰酸钾　 CH4＋2O2　 CO2＋2H2O　 C3H8＋5O2　 3CO2＋4H2O　 （3）分解反应：烷烃在较高温度下会发生分解。 化学·必修第二册 目 录 【思考】　已知空气中含甲烷5％～15％时遇火花将发生爆炸。点燃甲烷 前应注意什么？煤矿中为什么要时常通风、避免明火？ 提示：点燃甲烷前需要验纯。煤矿中的瓦斯主要成分是甲烷，煤矿爆炸多 数是甲烷气体爆炸引发的，为保证安全生产，需时常通风、避免明火。 化学·必修第二册 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （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。 （　√　） × √ √ × √ 化学·必修第二册 目 录 2. 下列有关烷烃性质的叙述不正确的是（　　） A. 常温下烷烃与酸、碱、强氧化剂不反应 B. 烷烃都具有还原性，能被氧气氧化 C. 烷烃都能燃烧生成二氧化碳和水 D. 烷烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色 解析：　烷烃属于饱和烃，性质稳定，常温下与酸、碱、强氧化剂不反 应，A正确，D错误；烷烃都能在氧气中燃烧，表现出还原性，B正确；烷 烃为碳、氢元素组成的化合物，在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，C 正确。 √ 化学·必修第二册 目 录 3. 几种烷烃的沸点如下： 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 ℃ 解析：　随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，丙烷的沸点应介于乙烷和丁烷的沸点之间。 √ 化学·必修第二册 目 录 4. 标准状况下，0.1 mol某链状烷烃完全燃烧生成11.2 L CO2。 （1）写出该链状烷烃的分子式： ⁠。 （2）写出该链状烷烃燃烧的化学方程式： ⁠ ⁠。 解析：n（CO2）＝ ＝0.5 mol，则1 mol该链状烷烃含有5mol C原子，该烷烃为C5H12。 C5H12　 C5H12＋8O2　 5CO2＋ 6H2O 化学·必修第二册 目 录 归纳总结 1. 燃烧反应一定属于氧化反应，一定会放出热量。链状烷烃CnH2n＋2燃烧 的通式：CnH2n＋2＋ O2 nCO2＋（n＋1）H2O。 2. 分解反应：烷烃在较高的温度下会发生分解。 如：CH4 C＋2H2，应用：石油化工生产和天然气化工生产中，获得 重要的化工基本原料和燃料。 化学·必修第二册 目 录 知识点二 烷烃的典型性质——取代反应 目 录 1. 取代反应 （1）[实验探究]甲烷与Cl2的取代反应： 实验 操作 实验 现象 A装置：试管内气体颜色逐渐变浅；试管内壁有油状液体出现，试管中有少量白雾，且试管内液面上升，有固体析出。B装置：无明显现象 化学·必修第二册 目 录 实验 结论 CH4与Cl2需在光照时才能发生化学反应，有关化学方程式： CH4＋Cl2 ⁠； CH3Cl＋Cl2 ⁠； CH2Cl2＋Cl2 ⁠； CHCl3＋Cl2 ⁠ CH3Cl＋HCl　 CH2Cl2＋HCl　 CHCl3＋HCl　 CCl4＋HCl　 化学·必修第二册 目 录 （2）甲烷的四种氯代产物的性质： CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3（氯仿）、CCl4（四氯化碳）都不溶于水，常温下 除 是气体外，其余三种均为液体。 （3）取代反应：有机物分子里的某些 ⁠被其他原子或原 子团所替代的反应。 CH3Cl　 原子或原子团　 化学·必修第二册 目 录 【教材挖掘】 　（1）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。 化学·必修第二册 目 录 （2）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？ 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。 化学·必修第二册 目 录 2. 有机物的通性（与烷烃类似） （1）大多数有机物的熔点比较低，且 于水，易溶于汽油、乙 醇、苯等有机溶剂。 （2）大多数有机物容易 ，受热会发生分解。 （3）有机物的化学反应比较复杂，常伴有副反应发生（有机化学方程式 常用“→”连接反应物和生成物），很多反应需要在加热、光照或使用催 化剂的条件下进行。 难溶　 燃烧　 化学·必修第二册 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （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。 （　×　） × × √ × × 化学·必修第二册 目 录 2. 下列反应属于取代反应的是（　　） A. CH4 C＋2H2 B. 2HI＋Cl2 2HCl＋I2 C. CH4＋2O2 CO2＋2H2O D. C2H6＋Cl2 C2H5Cl＋HCl 解析：　A项，属于分解反应；B项，属于置换反应；C项，是氧化还原 反应；D项是取代反应。 √ 化学·必修第二册 目 录 3. 有同学用排饱和食盐水法先后收集20 mL CH4和80 mL Cl2，放在光亮的地方（注意：不要放在日光直射的地方， 以免引起爆炸），等待片刻，观察发生的现象。回答下 列问题： （1）写出甲烷和氯气反应，生成一氯甲烷的化学方程 式： ⁠ ⁠。 解析：甲烷和氯气反应，生成一氯甲烷的化学方程式为CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl。 CH4＋Cl2　 CH3Cl＋HCl 化学·必修第二册 目 录 （2）大约30 min后，可以观察到量筒内壁上出现 液体，该现象说 明生成了 （填序号）。 ①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 解析：甲烷和氯气发生取代反应，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，一氯甲烷和氯化氢是气体。 油状　 ②③④　 化学·必修第二册 目 录 （3）量筒内出现的白雾是 ，量筒内液面 （填 “上升”“下降”或“不变”）。 解析：甲烷和氯气发生取代反应，生成的氯化氢极易溶于水，遇水蒸气形成白雾，容器中的压强较低，液面上升。 盐酸的小液滴　 上升　 化学·必修第二册 目 录 归纳总结 1. 甲烷与氯气的取代反应 化学·必修第二册 目 录 2. 取代反应的特点 （1）取代反应的特点是“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。 （2）烷烃在光照条件下与溴水不反应，但由于溴易溶于有机溶剂而被从 水层中萃取出来，水层颜色变浅。 化学·必修第二册 目 录 随堂演练 目 录 1. 下列性质不属于甲烷性质的是（　　） A. 完全燃烧时生成二氧化碳和水 B. 常温常压下能溶于水 C. 光照下能与卤素单质发生取代反应 D. 通常情况下，与强酸、强碱和强氧化剂不反应 解析：　常温常压下，甲烷是一种极难溶于水的气体；甲烷的化学性 质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂等都不反应，但甲烷可燃，完全燃 烧时生成二氧化碳和水，在光照条件下能与卤素单质发生取代反应，B 项符合题意。 √ 化学·必修第二册 目 录 2. 液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相 似，性质相似。下列有关丙烷的叙述中不正确的是（　　） A. 丙烷在较高温度下会分解 B. 光照下能够与氯气发生取代反应 C. 丙烷与甲烷不是同系物 D. 丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 解析：　甲烷、丙烷都属于烷烃，互为同系物。 √ 化学·必修第二册 目 录 3. 下列关于烷烃性质的叙述正确的是（　　） A. 烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低 B. 烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化 C. 在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应 D. 烷烃与卤素发生取代反应很难得到纯净的产物 解析：　烷烃的沸点一般随碳原子数增加而逐渐升高，A错误；烷烃通常 情况下性质稳定，不与酸性高锰酸钾溶液反应，B错误；在光照条件下， 烷烃只能与纯净的卤素单质发生取代反应，不与溴水反应，C错误；由于 卤素原子取代烷烃分子中氢原子的位置和个数难以控制，故很难得到纯净 的产物，D正确。 √ 化学·必修第二册 目 录 4. （1）完全燃烧一定量的甲烷，其燃烧产物依次通过浓硫酸、碱石灰， 使装有碱石灰的玻璃管增加8.8 g。则原来的甲烷在标准状况下的体积 为 升。 解析：由题意可知m（CO2）＝8.8 g，n（CO2）＝0.2 mol，根据碳原子守恒知，n（CH4）＝0.2 mol，V（CH4）＝4.48 L。 4.48　 化学·必修第二册 目 录 （2）CH4和H2混合气体10 mL，完全燃烧后生成6 mL CO2气体（气体的体 积在相同状况下测定），则混合气体中CH4和H2的体积之比为 ⁠。 解析：CH4＋2O2 CO2＋2H2O 1 1 V（CH4） 6 mL V（CH4）＝ ＝6 mL V（H2）＝10 mL－6 mL＝4 mL 故V（CH4）∶V（H2）＝6 mL∶4 mL＝3∶2。 3∶2　 化学·必修第二册 目 录 （3）乙烷和甲烷性质相似，乙烷与氯气反应得到的有机产物最多 有 种。 解析：乙烷的一氯取代物和五氯取代物种数相同，各有1种，二氯取代物和四氯取代物种数相同，各有2种，三氯取代物有2种，六氯取代物有1种，所以共有9种。 9　 化学·必修第二册 目 录 课时作业 目 录 题组一　烷烃的物理性质及可燃性 1. 下列性质中，属于链状烷烃特征的是（　　） A. 完全燃烧只生成二氧化碳和水 B. 不溶于水 C. 分子的通式为CnH2n＋2，与氯气发生取代反应 D. 密度比水的密度小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 化学·必修第二册 目 录 解析：　A项，碳氢化合物完全燃烧产物都是二氧化碳和水，不属于烷烃 的特征；B项，烯烃、炔烃、苯等大部分有机物都是不溶于水的，不属于 烷烃的特征；C项，烷烃为饱和烃，其链状烷烃分子的通式为CnH2n＋2，满 足CnH2n＋2的烃一定为烷烃；能够发生取代反应是烷烃的特征反应之一；D 项，密度比水的密度小的不一定是烷烃，不属于烷烃的特征。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 2. 大型运动会的火种灯燃料是丙烷（C3H8）气体，下列关于丙烷说法不正 确的是（　　） A. 难溶于水 B. 熔、沸点比乙烷高 C. 不能发生氧化反应 D. 不存在同分异构体 解析：　丙烷难溶于水，A正确；丙烷相对分子质量比乙烷大，熔、沸点 比乙烷高，B正确； 丙烷能与氧气发生氧化反应，C错误； 丙烷不存在同 分异构体，D正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 3. 异辛烷在内燃机的汽缸里燃烧时抗震性较好，是优良的发动机燃料，异 辛烷的球棍模型如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 异辛烷的分子式为C8H16 B. 异辛烷中所有的碳原子共平面 C. 异辛烷与环己烷 互为同系物 D. 异辛烷可以发生取代反应和氧化反应 解析：　根据球棍模型，异辛烷的分子式为C8H18，A错误；异辛烷中的 碳原子都是饱和碳原子，所有的碳原子不可能共平面，B错误；异辛烷与 环己烷 结构不相似，不互为同系物，C错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 4. 将链状烷烃进行如图所示转化是近年来发现的石油绿色裂解方法，反应 温度更低，且催化剂具有良好的选择性。下列说法正确的是（　　） A. 反应物与产物是同分异构体 B. 物质的量相同的3种烷烃，完全燃烧时丙烷放出的热量最多 C. 3种烷烃在常压下的沸点由高到低的顺序是戊烷、丁烷、丙烷 D. 题中图示结构模型为空间填充模型 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 解析：　反应物是正丁烷，产物是丙烷和正戊烷，反应物和产物是同系 物，A错误；等物质的量的烷烃完全燃烧，分子中碳原子数越多，放热量 越多，故等物质的量的三种烃中戊烷放热量最多，B错误；烷烃中碳原子 数越多，沸点越高，因此3种烷烃在常压下的沸点由高到低的顺序是戊 烷、丁烷、丙烷，C正确；模型为球棍模型，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 题组二　烷烃的典型性质——取代反应 5. （教材改编题）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 解析：　类比甲烷的化学性质，乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，和溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 6. 下列反应属于取代反应的是（　　） ①CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl ②CH4＋2O2 CO2＋2H2O ③CO＋2H2 CH3OH ④CH3CH2CN＋Cl2 ＋HCl ⑤CH3CH2OH＋HBr CH3CH2Br＋H2O A. ①② B. ①②③④ C. ①④⑤ D. ②④⑤ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 解析：　①CHCl3中的H原子被Cl原子取代，属于取代反应；②该反应属 于氧化反应；③该反应属于化合反应；④CH3CH2CN分子中“—CH2—” 的1个H原子被Cl原子取代，属于取代反应；⑤CH3CH2OH分子中的—OH 被Br原子取代，属于取代反应。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 7. 某化学兴趣小组在阴暗的地方用如图所示装置探究CH4与Cl2的反应，灯 泡接通电源后，开始实验。下列说法错误的是（　　） A. 软管内会发生取代反应，生成物可能有5种 B. 透明软管内气体颜色会逐渐变浅，透明软管的 体积会缩小直至完全凹瘪 C. 软管内会有油状液滴产生 D. 充分反应后，打开K1，导管口可能会有白雾出现 解析：　透明软管内消耗氯气，气体颜色会逐渐变浅，透明软管的体积 会缩小，但由于有氯化氢和一氯甲烷两种气体生成，所以不会完全凹瘪， 选B。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 8. 已知最简单的有机物E和直线形分子G在光照条件下反应，生成四面体 形分子L和直线形分子M（组成G分子的元素为第三周期的元素），如图。 则下列判断错误的是（　　） A. 常温常压下，E是一种无色无味的气体 B. 上述反应类型是取代反应 C. G能使干燥的红色布条变成无色 D. 在光照条件L能与G继续发生与上述类似的反应 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 解析：　已知最简单的有机物E为CH4，直线形分子G，组成G分子的元素 为第三周期的元素，且G是双原子分子，所以G是Cl2，该反应是CH4和Cl2 发生取代反应生成CH3Cl和HCl，即L是CH3Cl，M是HCl。A项，由分析可 知，E为CH4，在常温下为无色无味的气体；B项，CH4中的H原子被Cl原子 取代生成CH3Cl和HCl，属于取代反应；C项，由分析可知，G为Cl2，Cl2能 使湿润的红色布条变成无色；D项，由分析可知，L为CH3Cl，G为Cl2，在 光照条件CH3Cl能与Cl2继续发生取代反应。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 9. 下列有关烷烃的叙述正确的是（　　） ①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液褪色 ③通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色 A. ①③⑤ B. ②③ C. ①④ D. ①②④ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 解析：　烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①正确；烷 烃属饱和烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与强酸、强碱、强氧 化剂（如酸性KMnO4溶液）反应，也不能与溴水发生取代反应，②⑤不正 确；因通式CnH2n＋2中的碳原子已完全饱和，因此符合通式CnH2n＋2的有机 物一定是烷烃，③不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是 烷烃的主要特性之一，④正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 10. 在光照条件下，CH4与Cl2能发生取代反应。若1 mol CH4与Cl2反应，待 反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为n（CH3Cl）∶n （CH2Cl2）∶n（CHCl3）∶n（CCl4）＝1∶2∶3∶4，则消耗Cl2的物质的 量为（　　） A. 1.0 mol B. 2.0 mol C. 3.0 mol D. 4.0 mol √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 解析：　四种有机取代物的物质的量之比为n（CH3Cl）∶n（CH2Cl2）∶ n（CHCl3）∶n（CCl4）＝1∶2∶3∶4，根据碳原子守恒，生成四种有机 取代物的物质的量n（CH3Cl）、n（CH2Cl2）、n（CHCl3）、n（CCl4）分别是0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol，消耗的Cl2为0.1 mol＋2× 0.2 mol＋3×0.3 mol＋4×0.4 mol＝3.0 mol。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 11. 科学家研究发现，高度对称的有机分子具有致密性高、稳定性强、张 力能大等特点。饱和烃中有一系列高度对称结构的烃，如 （正四面体 烷C4H4）、 （棱晶烷C6H6）、 （立方烷C8H8），下列有关说法正确 的是（　　） A. 上述三种物质互为同系物 B. 上述三种物质均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子，其二氯代物的数目不同 D. 棱晶烷与立方烷在光照条件下均可与氯气发生取代反应 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 解析：　三种物质的结构不同且不相差n个CH2，三种物质不互为同系 物，A错误；三种物质均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；棱晶烷的 二氯代物有3种；立方烷的二氯代物有3种，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 12. 如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。 甲管中吸入10 mL CH4，同温同压下乙管中吸入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，将针管放在光亮处片刻后，观察现象。 （1）下列是某同学预测的实验现象： ①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有 油珠；④产生火花。 其中正确的是 （填序号）。 ②③　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 解析：在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl。（1）理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而该针管里氯气与甲烷体积比为5∶1＞4∶1，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 （2）甲管中发生的化学反应类型为 ⁠。 解析：在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl。（2）甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子取代，故甲管中发生的是取代反应。 取代反应　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 （3）反应后，甲管中主要剩余气体最好用下列试剂中的 （填字母） 吸收。 A. 水 B. 氢氧化钠溶液 C. 硝酸银溶液 D. 饱和食盐水 B　 解析：在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl。（3）剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 （4）反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会 观察到 ，若再向其中滴入几滴紫色石蕊 溶液，又观察到 ⁠。 产生白色沉淀，液体分为两层　 溶液变红色　 解析：在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl。（4）生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4不溶于水而看到液体分为两层，若加入几滴紫色石蕊溶液，溶液变红色。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 13. 利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为 现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图 所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 （1）A装置中发生反应的离子方程式是 ⁠ ⁠。 （2）B装置有三种功能：① ；②均匀混合气体；③干燥 混合气体。 MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋ Cl2↑＋2H2O 控制气流速度　 解析：B装置除具有均匀混合气体、干燥混合气体的作用之外，还可以根据气泡多少控制气流速度。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 根据设计要求回答下列问题： 化学·必修第二册 目 录 （3）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色 小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式： ⁠ ⁠。 （4）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是 ⁠。 CH4＋ 2Cl2　 4HCl＋C 吸收过量的氯气 解析：在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，这说明有碳单质产生，则置换出碳单质的化学方程式为CH4＋2Cl2 C＋4HCl。 解析：氯气能与KI反应生成氯化钾和I2，所以D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是吸收过量的氯气。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 （5）E装置的作用是 （填字母）。 A. 吸收氯气 B. 吸收氯化氢 C. 防止倒吸 （6）该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气中主要的含氯 有机物为 （填字母）。 A. CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4 BC　 A　 解析： E装置中盛装的是水，反应中有HCl生成，HCl极易溶于水，所以E装置的作用是吸收氯化氢和防止倒吸。 解析：甲烷与氯气反应生成的四种氯代烃中，只有一氯甲烷是气体，故尾 气中主要的含氯有机物为CH3Cl。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·必修第二册 目 录 $