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

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 目 录 CONTENTS 1 2 烷烃的物理性质 烷烃的化学性质 课堂导入 课堂导入 煤层气 含碳原子 个数较多的烷烃 凡士林 天然气 沼气 蜡烛 蜡笔 主要成分甲烷 在生活中我们接触过哪些烷烃？ 请结合生活和初中化学的有关知识，想一想烷烃可能具有哪些性质？ 3 颜色 状态 熔点（℃） 沸点（℃） 气味 密度 水溶性 无色 气体 -182 -164 无味 比空气小 （0.717g/L） 难溶于水 P64 一.烷烃的物理性质 学生活动：根据教材P64页“数据”并联系生活实际，思考甲烷 具有哪些物理性质？完成表格内容。 名称 结构简式 常温状态 熔点（℃） 沸点（℃） 相对密度 水溶性 甲烷 CH4 气 -182.6 -161.7 0.466 不溶 乙烷 CH3CH3 气 -172.0 -88.6 0.572 不溶 丙烷 CH3CH2CH3 气 -187.1 -42.2 0.585 不溶 丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 -135.0 -0.5 0.5788 不溶 戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -129.7 36.1 0.6262 不溶 癸烷 CH3(CH2)8CH3 液 -29.7 174.0 0.730 不溶 十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 303 0.777 不溶 学生活动：结合下表数据，思考烷烃的物理性质有哪些变化规律？ 几种烷烃的物理性质 逐 渐 升 高 逐 渐 升 高 一.烷烃的物理性质 一.烷烃的物理性质   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，C1～C4为气态；C5～C16为液态;C17以上为固态。(常温常压下，新戊烷为气态) 溶解性 难溶于___，易溶于汽油、乙醇和苯等_________ 升高 增大 水 有机溶剂 小 新课教授 P64 一.烷烃的物理性质 一.烷烃的物理性质 思考：根据教材P63页图7-7，分析碳原子数相同时，熔沸点怎么变化？ 当碳原子数相同时，一般支链越多，沸点越低。 (常温常压下，新戊烷为气态) 一.烷烃的物理性质 2.下列物质的沸点按照由高→低的顺序排列正确的是（ ） ①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3 A. ②④①③ B. ④②①③ C. ④③②① D. ②④③① 1.下列气体的主要成分不是甲烷的是 A.沼气 B.天然气 C.煤气 D.煤层气 C CO、H2 A 二.烷烃的化学性质——甲烷 二.烷烃的化学性质——甲烷 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 烷烃的稳定性是相对的，在特定的条件下，烷烃也会发生某些反应。 二.烷烃的化学性质——甲烷 实验步骤 实验现象 实验结论 点燃纯净的甲烷 火焰 甲烷可燃烧 在火焰的上方罩干冷的烧杯 迅速将烧杯倒转并注入少量的澄清石灰水 淡蓝色 烧杯内壁出现水雾 燃烧产物中 有H2O 澄清石灰水 变 浑浊 燃烧产物中 有CO2 结论：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。 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 点燃 2.燃烧反应（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。 化学方程式： 注意：有机反应方程式书写用“ → ”不用“＝” 二.烷烃的化学性质——甲烷 C3H8＋5O2 3CO2＋4H2O 点燃 随着碳原子数的增多，等物质的量的烷烃完全燃烧时耗氧量______。 增大 二.烷烃的化学性质——甲烷 3.分解反应 烷烃在较高温度下会发生分解。 需要隔绝空气 CH4 C + 2H2 高温 常应用于石油化工和天然气化工生产中。 二.烷烃的化学性质——甲烷 4.取代反应 作用：降低 Cl2 在水中的溶解度 原因：光照太强，会剧烈反应发生爆炸 作用：避光处理 二.烷烃的化学性质——甲烷 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——甲烷 反应中的HCl是如何形成的？ CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光 甲烷与氯气反应的历程 Cl—Cl + 光 C H H H Cl Cl H + H H H C H 一氯甲烷(CH3Cl) 常温下是气体 难溶于水, 可用作溶剂、冷冻剂 二.烷烃的化学性质——甲烷 Cl—Cl + 光 C H H Cl Cl H + C H H H Cl Cl Cl—Cl + 光 C H Cl Cl H + C H H Cl Cl Cl Cl Cl—Cl + 光 C Cl Cl H + C H Cl Cl Cl Cl Cl Cl 二氯甲烷(CH2Cl2)：优秀的有机溶剂 三氯甲烷(CHCl3)（氯仿）：用来生产氟利昂 四氯甲烷(CCl4)：高效灭火剂 难溶于水 常温下是油状液体 一氯甲烷(CH3Cl) 二氯甲烷(CH2Cl2) 三氯甲烷(CHCl3)（氯仿） 四氯甲烷(CCl4) 只有CCl4是正四面体结构 二.烷烃的化学性质——甲烷 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。 注意：五种产物共存 特点：是“一上一下，有进有出”，注意在书写化学方程式时，防止漏写产物中的小分子。 烷烃的取代反应是一种连锁反应，不会停留在某一步，因此产物一般为混合物。 下列反应属于取代反应的是 （ ） ③ CH3CH3 + 2Br2 CH2BrCH2Br + 2HBr 光照 ① Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ② Cl2＋2KI===2KCl＋I2 ④ CH2Cl2 + Br2 CHBrCl2 + HBr 光照 A、①② B、③④ C、①③ D、①④ B 习题 下列反应属于取代反应的是________(填序号)。 ①CH4 C＋2H2　 ②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu③CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl　 ④2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2　 ⑤CH3OH＋HCl CH3Cl＋H2O⑥CH3CH2Br＋H2O CH3CH2OH＋HBr⑦CH4＋2O2 CO2＋2H2O 高温 光照 NaOH 点燃 ③⑤⑥ 习题 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) 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 1 mol CH4与Cl2发生取代反应，最多消耗4 mol Cl2。 甲烷与氯气的取代反应归纳 二.烷烃的化学性质——甲烷 【思考】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， 试分析消耗Cl2的物质的量是多少？ 二.烷烃的化学性质——甲烷 生成4种有机取代产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4， 根据碳原子守恒，4种取代产物分别为0.25 mol， 根据取代反应特点，CH4中1个 H 被取代消耗1个Cl2， 则需 n(Cl2) =n(被取代的H) ，即：0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol。 【思考】乙烷和甲烷性质相似，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？ 不能，因为烷烃和氯气的反应是连锁反应，故乙烷分子中的氢原子是被氯原子逐步取代，故产物是一氯乙烷到六氯乙烷和HCl的混合物，不能得到纯净的一氯乙烷。 1.判断正误 (1)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(　　) (2)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(　　) (3)CH4和Cl2发生取代反应的产物中，CH3Cl的含量最多(　　) (4)标准状况下,2.24 L一氯甲烷所含分子数为0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的数值)。(　　) × √ × 取代产物有4种CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4有机物和无机物HCl 产物中HCl最多 习题 √ （双选）关于烷烃的结构和性质下列说法不正确的是 A.甲烷的二氯代物只有一种结构证明甲烷是正四面体结构 B.甲烷易燃易爆，点燃前必须要验纯 C.甲烷和氯气以物质的量之比1∶1混合，发生取代反应只生成一氯甲烷 D.烷烃性质稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 E.标准状况下，2.24 L二氯甲烷所含分子数为0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的数值)。 √ 若甲烷为平面结构， 则其二氯代物有2种结构 生成物有CH3Cl、CH2Cl2、 CHCl3、CCl4、HCl 习题 √ 一卤代烃同分异构体数目的判断 1.等效氢原子(相同化学环境的氢原子) ①连在同一碳原子的氢原子是等效的。 ②同一个碳原子上所连接的甲基(—CH3)上的氢原子等效。 ③处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的。 思考 正丁烷和异丁烷各有几种不同化学环境的氢原子？ 2种 2种 均有1种 拓展 拓展 思考 (2)一卤代烃(一元取代物)种类数 当 H 被 Cl 取代时，有几种不同化学环境的H，就可产生几种一氯代物。 CH3CH2CH2CH2CH3 (3种)、 (4种)、 (1种)。 戊烷(C5H12)的结构简式及一氯代物各有几种。 有几种等效氢就有几种一元取代物 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.45 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $