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第七章 有機(jī)化合物
第一節(jié) 認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物 課時(shí)2
1.通過對(duì)甲烷性質(zhì)的學(xué)習(xí)，依據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，能夠推導(dǎo)出烷烴的性質(zhì)及有機(jī)物的一些通性。
2.通過甲烷與氯氣的反應(yīng)學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)取代反應(yīng)的特點(diǎn)，從而學(xué)會(huì)辨識(shí)取代反應(yīng)。
天然氣
油田氣
煤層氣
沼氣
CH4——天然氣，沼氣，煤層氣的主要成分
含碳個(gè)數(shù)較多的烷烴——護(hù)膚品、醫(yī)用軟膏中的“凡士林”，蠟筆中的石蠟等。
請(qǐng)結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和初中化學(xué)的有關(guān)知識(shí)，想一想烷烴可能具有哪些性質(zhì)。
知識(shí)點(diǎn)一：烷烴的物理性質(zhì)
1.烷烴的存在
2.烷烴的物理性質(zhì)
名稱 結(jié)構(gòu)簡式 常溫時(shí)的狀態(tài) 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 相對(duì)密度 水溶性
甲烷 CH4 氣 -182 -164 0.466 不溶
乙烷 CH3CH3 氣 -183.3 -88.6 0.572 不溶
丙烷 CH3CH2CH3 氣 -189.7 -42.1 0.585 不溶
丁烷 CH3(CH2)2CH3 氣 -138.4 -0.5 0.5788 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
異丁烷
－159.6℃
－11.7℃
0.557
常溫下烷烴的存在狀態(tài)：C1～C4為氣態(tài)；C5～C16為液態(tài)；C17以上為固態(tài)。
同分異構(gòu)體的熔點(diǎn)沸點(diǎn)規(guī)律：支鏈越多，熔點(diǎn)沸點(diǎn)越低。
烷烴，隨著碳原子數(shù)的遞增，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高、密度逐漸增大，且小于水。均難溶于水。
烷烴物理性質(zhì)遞變規(guī)律
知識(shí)點(diǎn)二：烷烴的化學(xué)性質(zhì)
1.可燃性
穩(wěn)定性：在通常情況下，烷烴比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)。
可燃燒
注意：用“→”不用“===”
①發(fā)生氧化還原反應(yīng)
②放出大量的熱
煤礦中的爆炸事故多與甲烷氣體爆炸有關(guān)。為了保證安全生產(chǎn)，必須采取通風(fēng)、嚴(yán)禁煙火等措施。
CH4爆炸極限：5%~15.4%
1.點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純，否則會(huì)爆炸。
烷烴燃燒通式：_____________________________________
2.高溫可分解
烷烴在較高溫度下會(huì)發(fā)生分解。
被應(yīng)用于石油化工和天然氣化工生產(chǎn)中。
在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫下，甲烷分解
CH4 C + 2H2
高溫
合成氨、汽油的原料
橡膠工業(yè)的原料可以用于制造顏料、油墨、油漆等
3.取代反應(yīng)
實(shí)驗(yàn) 操作
【實(shí)驗(yàn)7-1】以甲烷為例探究烷烴的取代反應(yīng)
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
A裝置：試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺；試管內(nèi)壁有油狀液體出現(xiàn)，試管中有少量白霧，試管內(nèi)液面上升，水槽內(nèi)有固體析出
B裝置：無明顯現(xiàn)象
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CH4與Cl2混合，光照條件下：
試管內(nèi)黃綠色逐漸變淺；
試管內(nèi)液面上升；
試管壁出現(xiàn)油狀液滴。
Cl2發(fā)生反應(yīng)
氣體體積減小
生成難溶于水的物質(zhì)
注意：暗處不反應(yīng)，強(qiáng)光會(huì)爆炸
【結(jié)論】光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)
H
C
H
H
H
+
Cl
Cl
光
C
H
H
H
Cl
+ H Cl
一氯甲烷（氣體）
二氯甲烷（液態(tài)）
三氯甲烷（液態(tài)）俗稱：氯仿
四氯甲烷（液態(tài)）四氯化碳
無色油
狀液滴
【取代反應(yīng)】
有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)
動(dòng)畫播放：取代反應(yīng)
烷烴發(fā)生取代反應(yīng)的規(guī)律
2.反應(yīng)條件為光照（室溫或陰暗處不反應(yīng)）
3.烷烴和鹵素的氣態(tài)單質(zhì)反應(yīng)，溶液不反應(yīng)(例如甲烷和溴水，溴的CCl4溶液不反應(yīng)）
4.反應(yīng)一旦發(fā)生，不會(huì)停留在某一步，即使氯氣不足量，產(chǎn)物依然是五種物質(zhì)的混合物。
5.有機(jī)物參加的反應(yīng)往往比較復(fù)雜，有副產(chǎn)物生成，因此有機(jī)方程式中用箭頭而不用等號(hào)
1.“一上一下，取而代之”，用一個(gè)鹵素原子代替一個(gè)氫原子，下來的氫原子與鹵素原子形成鹵化氫。
1.CH4和Cl2取代反應(yīng)的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是什么？它與Cl2在物質(zhì)的量上有什么關(guān)系？
【思考與討論】
2.根據(jù)取代反應(yīng)的原理，思考能否用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合來制取純凈的CH3Cl
HCl，反應(yīng)生成的HCl與反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量相等。
CH4和Cl2的反應(yīng)是連鎖反應(yīng),不可能只發(fā)生第一步取代反應(yīng),生成物為混合物。
2.大多數(shù)有機(jī)物的熔點(diǎn)比較低，且難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑（汽油，乙醇，苯等）。
3.大多數(shù)有機(jī)物容易燃燒，受熱會(huì)發(fā)生分解。
4.有機(jī)化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，常有副反應(yīng)。
【有機(jī)物的通性】
1.烷烴是其他有機(jī)體的母體。
C2H6
與Cl2反應(yīng)
①CH3CH2Cl ②CH3CHCl2
③CH2ClCH2Cl ④CH2ClCHCl2
⑤CCl3CH3
⑥CCl3CH2Cl ⑦CCl2CHCl2.......
可衍生出許多有機(jī)物
練一練
1.下列事實(shí)能證明甲烷分子中是以C 原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)的是（ ）
A.CH3Cl只代表一種物質(zhì) B.CH2Cl2只代表一種物質(zhì)
C.CHCl3只代表一種物質(zhì) D.CCl4只代表一種物質(zhì)
B
2.下列關(guān)于甲烷與Cl2的取代反應(yīng)所得產(chǎn)物的說法正確的是（ ）
A.都是有機(jī)物 B.都不溶于水
C.有一種氣態(tài)物質(zhì)，其余均是液體 D.除一種外均是四面體結(jié)構(gòu)
D
3.在光照條件下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng)后，產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是 ( )
A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CCl4 D.HCl
D
B
4.向下列物質(zhì)的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生的是（　 ）
A.CH3Cl 　 B.NaCl　
C.KClO3　 D.CCl4
5.下列有關(guān)烷烴的敘述中，正確的是（ ）
①在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵
②烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
③分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是烷烴
④所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)
⑤光照條件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色
⑥所有的烷烴都可以在空氣中燃燒
A.①②③⑥ B.①④⑥ C.②③④ D.①②③④
B
6.如圖所示，某氣體X可能由H2、CO、CH4中的一種或幾種組成，將X氣體燃燒把燃燒后生成的氣體通過A、B兩個(gè)洗氣瓶。試回答下列問題。
氣體
A
B
濃H2SO4
澄清石灰水
(1) 若A洗氣瓶的質(zhì)量增加，
B洗氣瓶的質(zhì)量不變，則氣體X是 。
(2) 若A洗氣瓶的質(zhì)量不變，B洗氣瓶的質(zhì)量增加，則氣體X是 。
(3) 若A、B兩個(gè)洗氣瓶的質(zhì)量都增加，則氣體X是 。
H2
CO
CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CO、CH4
烷烴的性質(zhì)
物理性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
隨著碳原子數(shù)的遞增，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高、密度逐漸增大，且小于水，均難溶于水
C1～C4為氣態(tài)；C5～C16為液態(tài)；C17以上為固態(tài)
同分異構(gòu)體的熔點(diǎn)沸點(diǎn)規(guī)律：支鏈越多，熔點(diǎn)沸點(diǎn)越低
可燃性，放出大量的熱
高溫可分解
取代反應(yīng)
烷烴是其他有機(jī)體的母體

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