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(共27張PPT)
第7章 有機化學
第一節(jié) 認識有機化合物
第2課時 烷烴的性質(zhì)
導入一
1.天然氣、沼氣和煤層氣的主要成分都是甲烷。
2.護膚品、醫(yī)用軟膏中的“凡士林”和蠟燭、蠟筆中的石蠟,其主要成分是含有碳原子數(shù)較 多的烷烴。
導入一
一、烷烴的性質(zhì)
烷烴的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。
1.烷烴的物理性質(zhì)
一、烷烴的性質(zhì)
烷烴的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。
2.烷烴的化學性質(zhì)
(1)穩(wěn)定性:在通常情況下,烷烴比較穩(wěn)定,與強酸、強堿或酸性高錳酸鉀等強氧化劑不發(fā)生反應。
一、烷烴的性質(zhì)
烷烴的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。
2.烷烴的化學性質(zhì)
(2)可燃性:烷烴可以在空氣中完全燃燒,發(fā)生氧化反應,生成二氧化碳和水,并放出大量的熱。鏈狀烷烴燃燒的通式為
現(xiàn)象:隨著烷烴分子中碳原子數(shù)的增加,燃燒越來越不充分,火焰越來越明亮,有些伴有黑煙。
一、烷烴的性質(zhì)
烷烴的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。
2.烷烴的化學性質(zhì)
(3)高溫分解:烷烴在較高溫度下會發(fā)生分解。如:
二、甲烷的性質(zhì)
1.甲烷的物理性質(zhì):甲烷是無色無味的氣體,密度比空氣小,極難溶于水。
2.甲烷的化學性質(zhì):
(1)通常情況下,甲烷的性質(zhì)比較穩(wěn)定,與強酸、強堿或高錳酸鉀、溴水等強氧化劑都不發(fā)生反應。
現(xiàn)象:安靜地燃燒,火焰呈淡藍色,放出大量的熱。
(2)氧化反應(可燃性):CH4+2O2 CO2+2H2O。
二、甲烷的性質(zhì)
2.甲烷的化學性質(zhì):
(3)高溫分解:在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫下,甲烷發(fā)生分解反應,化學方程式CH4 C+2H2。
(4)注意:點燃甲烷前必須驗純,否則易發(fā)生爆炸。
二、甲烷的性質(zhì)
【拓展延伸】
CH4爆炸極限:指甲烷與空氣混合后遇火引起爆炸的濃度范圍值,甲烷爆炸極限的實驗值為5%~15.4%,因此在煤礦礦井里要采取通風、嚴禁煙火等安全措施。
二、甲烷的性質(zhì)
[演示實驗]甲烷的取代反應(特征反應)。
實驗裝置
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
取兩支試管,均通過排飽和 NaCl溶液的方法收集半試管CH4和半試管Cl2,分別用鐵架臺固定好,將其中一支試管用鋁箔套上,另一支試管放在光亮處(不要放在日光直射的地方)。靜置,比較兩支試管內(nèi)的現(xiàn)象
套有鋁箔的試管內(nèi)無明顯現(xiàn)象; 未套鋁箔的試管,光照時,試管內(nèi)氣體顏色變淺,試管壁出現(xiàn)油狀液滴,試管內(nèi)液面上升
二、甲烷的性質(zhì)
[演示實驗]甲烷的取代反應(特征反應)。
實驗結(jié)論
實驗原理
實驗說明
甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生反應,生成難溶于水的有機物
① CH4 與純鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應,與氯水、溴水不反應;
② CH4 與Cl2 在光照的條件下發(fā)生取代反應,該反應是一個連鎖反應,各取代產(chǎn)物都有,有機產(chǎn)物在通常下的狀態(tài)是“一氣三液”
CH4+Cl2 CH3Cl(氣體)+HCl、CH3Cl+Cl2 CH2Cl2(液體)+HCl、
CH2Cl2+Cl2 CHCl3(液體)+HCl、CHCl3+Cl2 CCl4(液體)+HCl
二、甲烷的性質(zhì)
甲烷的取代反應。
1.取代反應:有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應叫做取代反應。
2.甲烷的取代反應的斷鍵位置
二、甲烷的性質(zhì)
甲烷的取代反應。
3.甲烷的取代反應的數(shù)量關(guān)系:每取代1 mol氫原子,消耗1 mol Cl2,生成1 mol HCl。
二、甲烷的性質(zhì)
甲烷的取代反應。
4.甲烷與氯氣反應共得到5種產(chǎn)物,其中一氯甲烷和氯化氫是氣態(tài),二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷為液態(tài)。而氯化氫易溶于水,其余難溶于水。
(1)CHCl3:三氯甲烷(氯仿),無色透明易揮發(fā)液體,稍有甜味。氯仿是工業(yè)上重要的有機溶劑,在醫(yī)藥上用作麻醉劑、防腐劑。
(2)CCl4:四氯化碳,無色透明液體,具有氯仿的微甜氣味,有毒。可用作溶劑、有機物的氯化劑、香料的浸出劑、纖維的脫脂劑、滅火劑、分析試劑,并用于制氯仿和藥物等。
二、甲烷的性質(zhì)
烷烴(以甲烷為例)發(fā)生取代反應的有關(guān)規(guī)律。
1.反應條件:反應條件為光照,其光照為漫射光,強光直射易發(fā)生爆炸。
2.反應物:反應物為鹵素單質(zhì),如甲烷與氯水、溴水不反應,但可以與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應。
3.反應產(chǎn)物:雖然反應物的比例、反應的時間長短等因素會造成各種產(chǎn)物的比例不同,但甲烷與氯氣反應生成的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與HCl形成的混合物。反應產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。
二、甲烷的性質(zhì)
烷烴(以甲烷為例)發(fā)生取代反應的有關(guān)規(guī)律。
4.反應特點:連鎖反應。甲烷分子中的氫原子被氯原子逐步取代,第一步反應一旦開始, 后續(xù)反應立即進行,且各步反應可同時進行。即當n(CH4)∶n(Cl2)=1∶1時,并不只發(fā)生反應CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,其他反應也在進行。
二、甲烷的性質(zhì)
【歸納總結(jié)】取代反應與置換反應的區(qū)別
類別 取代反應 置換反應
反應物 一種化合物和另一種化合物或單質(zhì) 一種單質(zhì)和一種化合物
生成物 一般生成兩種化合物 另一種化合物和另一種單質(zhì)
反應中電子 得失 不一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,不一定是氧 化還原反應 一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,一定 是氧化還原反應
反應類型 適用于有機反應 適用于無機反應
反應是否可逆 部分是可逆反應 一般是不可逆反應
反應條件 大多需加熱、光照、催化劑等 一般只需常溫或加熱
二、甲烷的性質(zhì)
小試牛刀
下列反應屬于取代反應的是_________(填序號)。
①CH4 C+2H2
②CuSO4+Fe FeSO4+Cu
③CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
④2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2
⑤CH3OH+HCl CH3Cl+H2O
⑥CH3CH2Br+H2O CH3CH2OH+HBr
③⑤⑥
二、甲烷的性質(zhì)
【拓展延伸】
甲烷的用途:
1.高效、較清潔燃料。
2.化工原料———甲烷在高溫條件下分解可得到炭黑,炭黑可用作顏料、油墨、油漆以及橡膠的添加劑等;甲烷可以制氯仿和CCl4等重要的溶劑;甲烷也可以氧化制甲醇、制氟里昂制冷劑等。
三、有機物和無機物的對比
無機物和有機物的區(qū)別。
有機物 無機物
種類 很多(3000萬種以上) 比有機物少(10萬種左右)
溶解性 多數(shù)難溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有機溶劑 多數(shù)難溶于有機溶劑,易溶于水
耐熱性 不耐熱,熔點較低,且受熱會發(fā)生分解 多數(shù)耐熱,難熔化,熔點較高
可燃性 多數(shù)容易燃燒 多數(shù)不能燃燒
電離性 多數(shù)為非電解質(zhì) 多數(shù)是電解質(zhì)
化學反應 一般比較復雜,常伴有副反應的發(fā)生, 很多反應需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進行,反應速率較慢 一般比較簡單,副反應少,反應速率較快
總結(jié)
課堂練習
1.下列性質(zhì)不是烷烴所具有的是 ( )
A.通常不與強酸、強堿及酸性高錳酸鉀溶液反應
B.完全燃燒時產(chǎn)物只有CO2和 H2O
C.常溫下都為氣態(tài),都不溶于水
D.與鹵素單質(zhì)(氣態(tài))可以發(fā)生取代反應
C
課堂練習
D
2.下列說法正確的是 ( )
A.等體積的甲烷與氯氣混合,在光照下反應只生成一氯甲烷和氯化氫
B.相同質(zhì)量的烷烴完全燃燒時,甲烷的耗氧量最少
C.通常情況下,烷烴能夠使高錳酸鉀溶液褪色
D.烷烴的熔、沸點一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加而升高
課堂練習
C
3.下列化學反應中不屬于取代反應的是 ( )
A.CH2Cl2+Br2 CHBrCl2+HBr
B.CH3OH+HCl CH3Cl+H2O
C.2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
D.CH3CH2Br+H2O CH3CH2OH+HBr
課堂練習
B
4.實驗小組探究甲烷與氯氣的取代反應,實驗裝 置、現(xiàn)象如下:
下列說法不正確的是( )
A.飽和NaCl溶液可以減少氯氣的溶解
B.出現(xiàn)油狀液滴,說明CH4全部轉(zhuǎn)化為CCl4
C.產(chǎn)生白霧以及試管內(nèi)液面上升與HCl的生成有關(guān)
D.若用鋁箔套住裝滿CH4和Cl2的試管,一段時間后沒有明顯變化
謝謝！

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