内容正文:
第一节 认识有机化合物
第七章 有机化合物
第3课时 烷烃的性质
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生活中我们接触过的烷烃
生活中使用的天然气,沼气,以及煤矿坑道气(煤层气)、瓦斯、油田气等主要成分都是甲烷(CH4)。
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呢?
结合生活经验以及所学知识,想想烷烃可能有哪些性质。
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【思考】观察下表中所给的数据,你能得到哪些规律?
名称 结构简式 状态 熔点/℃ 沸点/℃ 相对密度 水溶性
甲烷 CH4 气 -182 -164 0.466 不溶
乙烷 CH3CH3 气 -183.3 -88.6 0.572 不溶
丙烷 CH3CH2CH3 气 -189.7 -42.1 0.585 不溶
丁烷 CH3CH2CH2CH3 气 −138.4 −0.5 0.6012 不溶
戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -130 36.1 0.6262 不溶
十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 301.8 0.7780 不溶
逐
渐
升
高
逐
渐
升
高
一、物理性质
状态:常温下,状态由气态变为液态,再到固态
一般随着碳原子数的增加(同时相对分子质量也在增大),熔沸点、密度逐渐升高
水溶性:均难溶于水
放不下了,所以将熔沸点、密度未打印出来,用颜色标记出了,笔记只记在课本中的位置
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通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或酸性高锰酸钾等强氧化剂都不发生反应
二、化学性质
注意:
CH4 中的碳为-4价,CH4 具有还原性。
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。
1、 稳定性
这个视频就是对教材的诠释
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2、可燃性
烷烃燃烧通式为:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
点燃
CnH2n+2 + O2 n CO2 + (n+1)H2O
点燃
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
煤矿中的爆炸事故多与甲烷气体爆炸有关,务必通风、严禁烟火
用途:可用作燃料
3、高温分解
用途: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,比如:乙烯、汽油、柴油
CH4 C + 2H2
C4H10 CH2== CH2(乙烯)+ CH3CH3
烷烃在高温条件下可以分解
可增加其他烷烃热分解的方程式,最好生成汽油或柴油的主要成分,更有说服力,与应用关联性更强。但只是展示绝不能记笔记。汽油为5个碳到11个碳的烷烃、环烷烃、芳香烃
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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。
作用:避光处理
原因:光照太强,会剧烈反应发生爆炸
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
氯气参加反应
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
气体体积减小
剩余的一个空留给学生,其他实验现象
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状态
沸点
水溶性
一氯甲烷(CH3Cl)
常温下是气体
难溶于水
-24.2 ℃
CH4 与 Cl2 发生了反应
如:
光
H
C
H
H
H
Cl Cl
+
H
C
H
H
Cl
H Cl
+
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
活动
动手操作,用球棍模型模拟一下CH4与Cl2反应生成CH3Cl的过程
一上一下、取而代之
其实,一氯甲烷还可以继续跟 Cl2 发生取代反应
二氯甲烷
三氯甲烷
氯仿
四氯化碳
四氯甲烷
液态,不溶于水
抄写到笔记本上,体验取代过程
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(2)特征:
(1)反应条件:
光照;纯卤素单质。
①一上一下,取而代之。
②取代反应是连锁反应,产物不可能只有一种。一般不用于合成物质,因为副反应太多,产物不纯。
(3)数量关系:
有几个氢原子就需要几个Cl2分子。
甲烷与氯气的取代反应注意
(4)生成物:
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)
是否为气态?
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观察以下有机物的球棍模型,思考他们在结构上有什么共同的特征?
观察思考
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。
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。由烷烃可以衍生出其他的物质。所以烷烃的性质在一定程度上体现了有机物的通性。属于过度的话
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三、有机物的通性
(1)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。
(2)大多数有机物容易燃烧,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,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。
【思考1】乙烷和甲烷性质相似,乙烷(C2H6) 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,产物是一氯乙烷到六氯乙烷和HCl的混合物。
烷烃的性质
难溶于水,随碳原子数递增,熔沸点、密度递增,
状态:气(C1~C4)→液(C5~C16)→固(C17以上)
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:烷烃都能燃烧
(3)高温分解
物理性质
课堂总结
1、下列关于甲烷的叙述不正确的是( )
A.甲烷是沼气、坑道气的主要成分
B.通常情况下,甲烷性质较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂均不反应
C.甲烷在空气中燃烧时,火焰不明亮且无烟
D.甲烷在空气中加热到 1000℃时,分解成炭黑和氢气
课 堂 练 习
C
2.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.烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物
3.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合,在光照下得到的有机产物:①CH3Cl,②CH2Cl2,③CHCl3,④CCl4,其中正确的是
A.只有① B.只有③
C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物
D
D
4.如图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是( )。
A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B.CH4、CCl4都是正四面体结构
C.CH4和CCl4中的化学键完全相同
D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同
B
本节课结束
Lavf57.71.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
CH4+Cl2CH3Cl+HCl
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