9.2.1烷烃及甲烷（课件）-《化学基础》（化工版）上好课

9.2.1烷烃及甲烷（第一课时） 同步精品课堂 余红华 主编《化学基础》化学工业出版社第二版 1 目录 目录 1.甲烷 2.甲烷的性质 3.烷烃的通性 4.反思总结 课程导入 点击播放视频 借助课前视频素材，我们对甲烷建立了基础认知。本节课，我们将围绕甲烷的各类性质展开系统学习。 甲烷 点击播放视频 分子式 电子式 结构式 甲烷 球棍模型 比例模型 1.甲烷的结构 表示分子内各原子在空间的相对位置和立体构型 表示分子内各成键原子的相对大小和在空间的位置相对位置 甲烷 空间构型 1.甲烷的结构 CH4空间构型为____________结构，C原子位于___________________，4个H原子分别位于正四面体的____________上 正四面体 正四面体的中心 4个顶点 甲烷 2.甲烷的物理性质 无色、无味的气体，密度比空气小。极难溶于水. 甲烷的收集方法：向下排空气或排水法 通常甲烷是比较稳定的， 与强酸、强碱、强氧化剂（如高锰酸钾）等均不发生反应。 3.甲烷的化学性质 1.氧化反应（可燃性） CH4+2O2 CO2+2H2O 点燃 淡蓝色火焰 点燃前注意验纯 甲烷 拓展延伸 在隔绝空气并加热至1000℃的高温，甲烷发生分解 甲烷高温分解可得炭黑（一种无定形碳）, 用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。 　　 甲烷 ①实验探究甲烷与氯气的反应 4.2 甲烷的取代反应 甲烷 实验现象 4.2 甲烷的取代反应 a.试管内气体黄绿色逐渐变浅 b.试管内壁有油状液滴出现 c.试管中有少量白雾生成 d.试管内液面上升 e.水槽中有固体析出 F.避光装置：无明显现象 想一想 H H C Cl H H H C H H + Cl Cl 光 + H Cl 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,叫取代反应。 一氯甲烷是气体，为何会有油状液滴呢？ 思考与讨论 连锁反应 H H C Cl H + H Cl + H H C H H Cl Cl 光 H Cl C Cl H H Cl C H H + Cl Cl + H Cl 光 一氯甲烷是气体，为何会有油状液滴呢？ 甲烷 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 光 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 光 CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 光 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 （有机溶剂） 四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂） 注意：有机反应方程式用“→”，不用“ = ”。 师生互动 甲烷的取代反应共有几种产物？哪种产量最多？每取代1molH原子需要多少Cl2 、HCl分子呢？ 五种、HCl、1mol、1mol 背诵环节 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（产物复杂且共存） 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 反思总结 取代反应与置换反应的比较 取代反应 置换反应 反应物 生成物 过程 一种是有机物，而另一种可以是单质也可以是化合物 一种单质、一种化合物 两种都是化合物 一种单质.一种化合物 反应逐步进行，多数可逆 反应多数一步单向进行 课堂练习 1.常温下，把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶内壁上有油状液滴，此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是(　　) A．5　　　　　　　　 B．6 C．4 D．3 C　 解析：产物是气体的有CH3Cl、HCl，没有完全反应的CH4和Cl2也为气体，所以集气瓶中最多含有4种气体，故选项C正确。 课堂练习 2.下列关于甲烷的说法正确的是（ ） A. 甲烷分子是平面正方形结构，碳原子位于正方形中心 B. 甲烷是无色、有刺激性气味的气体，易溶于水 C. 甲烷的分子式为CH4，空间构型为正四面体 D. 甲烷密度比空气大，只能用向上排空气法收集 解析：A 错误，甲烷为正四面体结构而非平面正方形；B 错误，甲烷无味且极难溶于水；D 错误，甲烷密度比空气小，可用向下排空气法或排水法收集。 C 课堂练习 3.将甲烷与氯气混合于集气瓶中，光照一段时间后，下列对实验现象描述错误的是（ ） A. 瓶内黄绿色逐渐变浅 B. 瓶内壁出现油状液滴 C. 瓶中液面上升 D. 反应产物只有一氯甲烷和氯化氢 解析：甲烷与氯气的取代反应是逐步进行的，会生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳四种氯代产物和氯化氢，并非只有两种产物。 D 课堂练习 4.下列反应属于取代反应的是(　　) ①Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑ ②NaOH＋CH3COOH===CH3COONa＋H2O ③CH3CH3＋2Br2(――→)CH2BrCH2Br＋2HBr ④CH2Cl2＋Br2(――→)CHBrCl2＋HBr A．②③　 B．①③　 C．②④　 D．③④ 光 光 D 解析：反应①为置换反应；反应②属于复分解反应；反应③中CH3CH3的2个H原子分别被2个Br原子替代，该反应为取代反应；反应④中CH2Cl2的一个H原子被一个Br原子替代也为取代反应。 烷烃 1.烷烃的定义 仅含 、 两种元素的有机化合物。 根据结构的不同，烃可分为 、 、 和 等。 碳 氢 烷烃 烯烃 炔烃 芳香烃 二十九烷(C29H60) 二十七烷(C27H56) 烷烃 2.烷烃的结构 请根据图中所示烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，并分析它们在组成和结构上的相似点。 烷烃 名称 结构简式 分子式 碳原子的杂化方式 分子中共价键的类型 甲烷 CH4 CH4 sp3 σ键 乙烷 ________ _____ ____ ____ 丙烷 ___________ _____ ____ ____ 正丁烷 _____________ _____ ____ ____ 正戊烷 _____________ _____ ____ ____ CH3CH3 C2H6 sp3 σ键 CH3CH2CH3 C3H8 sp3 σ键 CH3(CH2)2CH3 C4H10 sp3 σ键 CH3(CH2)3CH3 C5H12 sp3 σ键 烷烃 烷烃的结构特点 ①杂化方式：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取 _ 杂化，以伸向四面体4个顶点方向的 杂化轨道与其他 或____ 结合，形成 键。 ②空间结构：以 原子为中心形成若干四面体空间结构，碳链呈____ 排列。 sp3 碳原子 氢原子 σ 碳 锯齿状 烷烃 单 CnH2n＋2(n≥1) ③键的类型：烷烃分子中的共价键全部是 键(C−C、C−H)。 (3)链状烷烃的通式： 。 烷烃 3.同系物 (1)概念： 相似、分子组成上相差一个或若干个 。 原子团的化合物互称为同系物。如甲烷、乙烷、丙烷互为同系物。 (2)性质：同系物因组成和结构相似，化学性质 ，而物理性质一般呈 变化，如烷烃的熔点、沸点、密度等。 结构 CH2 相似 规律性 烷烃 “结构相似”是指官能团的种类和数目相同，除官能团以外的其他结构相似。带支链和不带支链的链状烷烃的结构是相似的，所以含碳原子数不同的链状烷烃均互为同系物。 课堂练习 (1)同系物一定具有相同的通式，官能团的种类、数目也相同 (2)分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃 (3)烷烃分子中的所有原子不可能共平面 (4)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上 √ × √ √ 1.判断对错 课堂练习 2.下列关于烷烃的说法正确的是（ ） A. 烷烃分子中含有碳碳双键 B. 烷烃是只含碳、氢两种元素，且碳碳之间全部以单键结合的链烃 C. 乙烷分子式为C2H4 D. 烷烃都易溶于水 解析：A 错误，烷烃只有碳碳单键；C 错误，乙烷分子式为C2H6；D 错误，烷烃难溶于水；B 符合烷烃定义。 B 课堂练习 3.下列各组物质互为同系物的是（ ） A. 甲烷和乙烷 B. 甲烷和氯气 C. 水和过氧化氢 D. 金刚石和石墨 解析：结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物互称同系物。甲烷、乙烷都属于烷烃，结构相似，相差 1 个CH2，互为同系物。 A 课堂练习 4.下列烷烃物理性质递变规律描述错误的是（ ） A. 随碳原子数增多，烷烃沸点逐渐升高 B. 随碳原子数增多，常温下状态由气态→液态→固态变化 C. 甲烷、乙烷、丙烷常温下均为气体 D. 烷烃密度都比水大 解析：烷烃密度均小于水，D 错误；A、B、C 均符合烷烃物理性质递变规律。 D 课堂小结 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) 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 （产物复杂且共存） 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 作业布置 1.记忆并理解烷烃的性质 2.预习烷烃的命名 感谢观看 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $