内容正文:
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
第2课时 烷烃的性质
人教版 高一年级
必修二
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?
思考: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?
课堂引入
气
液
固
逐
渐
升
高
逐
渐
升
高
① 烷烃均为难溶于水的无色物质,易溶于有机溶剂
常温下、碳原子1-4为气态,5-16为液态,碳原子数 ≥ 17 为固态
③ 熔沸点、密度随着碳原子数的增加而升高;
② 在常温状态下由气态变为液态,再到固态
逐
渐
升
高
物理性质
3
1.稳定性
通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱以及高锰酸钾等强氧化剂不反应
2.可燃性 烷烃都能燃烧
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
点燃
烷烃的燃烧通式:
CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
点燃
现象:放出大量的热,产生淡蓝色火焰
注意:有机反应方程式书写用“ → ”不用“=”
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
化学性质
烷烃在较高温度下会发生分解
CH4 C + 2H2
高温
C4H10 CH2= CH2(乙烯)+ CH3CH3
高温
3.分解反应
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。
化学性质
汽油标号(如92、95、98)的核心区别在于辛烷值不同,这直接决定了其抗爆性能,而非清洁度、环保性或基础成分有本质差异。
92号汽油:辛烷值为92,抗爆性较弱,适用于压缩比低于9.5:1的普通家用车。
95号汽油:辛烷值为95,抗爆性中等,适合压缩比在9.5:1左右的涡轮增压或中高端车型。
98号汽油:辛烷值为98,抗爆性强,专为压缩比高于11:1的高性能发动机设计,能有效防止爆震
成分比例(以异辛烷/正庚烷混合物表示)
92号 ≈ 92% 异辛烷 + 8% 正庚烷
95号 ≈ 95% 异辛烷 + 5% 正庚烷
98号 ≈ 98% 异辛烷 + 2% 正庚烷
(注:实际为复杂碳氢化合物混合物,此比例用于标定辛烷值)
化学性质
【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。
4.取代反应
化学性质——取代反应
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
化学性质——取代反应
① CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光照
② CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光照
③ CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光照
④ CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光照
CH4 与 Cl2 的取代反应
思考:含量最多的产物是哪一种?
HCl
一氯甲烷:无色气体
二氯甲烷:难溶于水的无色液体
三氯甲烷又叫氯仿:无色不溶于水的液体,常用作有机溶剂
四氯甲烷又叫四氯化碳:无色不溶于水的液体,常用作有机溶剂
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: “上一下一,有进有出”
化学性质——取代反应
写出由CH4与Cl2反应生成CH2Cl2的化学方程式
CH4 + 2Cl2 CH2Cl2 + 2HCl
光照
CH4 + 4Cl2 CCl4 + 4HCl
光照
写出由CH4与Cl2反应生成CCl4的化学方程式
① 光照,一般采用漫射光,如果用强光直射容易发生爆炸;
② 甲烷可以与卤素单质发生取代反应,如:氯气、溴蒸气;与氯水、溴水等不反应;
③ CH4 中的 H 原子是逐步被 Cl 取代,产物为 4 种有机物和HCl 的混合物;
④ CH4 分子中每有 1mol H 原子被取代,则消耗 1mol Cl2,同时生成 1mol HCl;
所以 1mol CH4 与 Cl2 发生取代反应,最多需要消耗 4mol Cl2 。
甲烷发生取代反应的规律:
化学性质——取代反应
10
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
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。 ( )
√
√
√
×
×
×
甲烷只有在特定浓度范围内与空气混合遇明火才会发生爆炸
课堂检测
3.下列应属于取代反应的是( )
B、 2 HI + Cl2 = I2 + 2HCl
A、 CH4 C + 2 H2
高温
C、 CH2=CH2 +Br2 CH2BrCH2Br
CCl4
D、 C6H5-H + C2H5Cl C6H5-C2H5+HCl
一定条件
D
2.在一定条件下,能与甲烷发生反应的是( )
A.浓硫酸 B.氢氧化钠溶液
C.溴蒸汽 D.高锰酸钾溶液
C
课堂检测
5.在下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是 ( )
A. 氯气与氢气反应 B. 氯气与甲烷反应
C. 次氯酸分解 D. 甲烷与氧气反应
D
4.将 1mol CH4 与氯气发生取代反应,待反应完全后,测 定四种有机物的物质的量相等,则产生 HCl 的物质的量是( )
A.0.5mol B.2 mol C.2.5 mol D.4mol
C
课堂检测
Lavf58.20.100
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