資源簡介

第 2 課時 烷烴的性質
第 1 節 認識有機化合物
天然氣、沼氣、煤層氣 → 甲烷
在生活中我們有沒有接觸過烷烴?
蠟燭、蠟筆、凡士林 → 含碳原子數較多的烷烴
結合生活經驗以及所學知識，想想烷烴可能有哪些性質。
一、烷烴的物理性質：
逐 漸 升 高
氣 液 固
逐 漸 增 大
結構相似的分子隨相對分子質量的逐漸增大范德華力逐漸增大。
一般來說：碳原子數≤4的烷烴常溫常壓下為氣態
碳原子數為5～16間的烷烴常溫常壓下為液態
碳原子數>16的烷烴常溫常壓下為固態
新課展示
烷烴的性質
一、物理性質
① 烷烴均為難溶于水的無色物質，易溶于有機溶劑
② 熔沸點、密度隨著碳原子數的增加而升高；
③ 在常溫狀態下由氣態變為液態，再到固態。
常溫下、碳原子數 ≤ 4 ，為氣態，碳原子數 ≥ 17 ，為固態
甲烷是一種無色，無味的氣體，密度比空氣小，難溶于水。
拓展：
CH4的物理性質
注：同碳原子數，支鏈越多熔沸點、密度越低
二、烷烴的化學性質
1. 穩定性 通常情況下，烷烴比較穩定，與強酸、強堿或酸性高錳酸鉀等強氧化劑都不發生反應。
二、化學性質
2、可燃性 烷烴都能燃燒
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
點燃
現象：放出大量的熱，產生淡藍色火焰
CH4爆炸極限：5%~15.4%
1.點燃甲烷前必須驗純，否則會爆炸。
2.有機反應中副反應較多用“ → ”連接，不用“＝”
煤礦中的爆炸事故多與甲烷氣體爆炸有關。為了保證安全生產，必須采取通風、嚴禁煙火等措施。
二、化學性質
2、可燃性 烷烴都能燃燒
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
點燃
烷烴的燃燒通式：
CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
點燃
????????+????????
?
燃料
甲烷
丙烷
石蠟
煤油
丁烷
3、高溫分解 烷烴在高溫條件下可以分解
C8H18 C4H10 + C4H8
高溫
這個性質常被應用于石油化工和天然氣化工生產中，從烷烴
可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。
比如：汽油、柴油
4、取代反應
【實驗7-1】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（如圖7-8）。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，比較兩支試管內的現象。
實驗展示
作用：避光處理
原因：光照太強，會劇烈反應發生爆炸
作用：降低 Cl2 在水中的溶解度
實驗現象
實驗分析
在室溫下，無光照時，無明顯現象；
光照時，試管內氣體顏色逐漸變淺，試管壁出現油狀液滴，同時出現少量白霧，試管內液面上升，飽和食鹽水中有少量固體析出；
實驗結論
CH4 與 Cl2 發生了反應
如：
H
C
H
H
Cl
H Cl
光
H
C
H
H
H
Cl Cl
+
+
一氯甲烷（無色氣體）
反應中還有油狀液體生成是什么原因呢？
H
C
H
Cl
Cl
H Cl
光
H
C
H
H
Cl
Cl Cl
+
+
其實，一氯甲烷還可以繼續跟 Cl2 發生取代反應
H
C
Cl
Cl
Cl
H Cl
光
H
C
H
Cl
Cl
Cl Cl
+
+
Cl
C
Cl
Cl
Cl
H Cl
光
H
C
Cl
Cl
Cl
Cl Cl
+
+
二氯甲烷
三氯甲烷
氯仿
四氯化碳
四氯甲烷
油狀液體
（難溶于水的無色液體）
（有機溶劑）
（有機溶劑、滅火劑）
二、烷烴的化學性質
4．取代反應
（1）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。
（2）在光照條件下，烷烴可與鹵素單質發生取代反應：

A－B ＋ C－D → A－D ＋ C－B
取而代之，有上有下
取代反應
的演示
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 與 Cl2 的取代反應
產物有 5 種， CH3Cl、HCl為氣態，4種有機物均不溶于水，HCl易溶于水；HCl最多 。
思考：1．甲烷與氯氣反應的產物最多有幾種？氣態的是哪些？哪些易溶于水？哪些是有機物？哪種產物最多？
2．能否用甲烷和氯氣來制取純凈的一氯甲烷？為什么？
不能，會產生較多雜質，
因為取代反應是連鎖反應，第一步反應一旦開始，后續反應立即進行
甲烷與氯氣的取代反應歸納
{775DCB02-9BB8-47FD-8907-85C794F793BA}反應物
甲烷與氯氣(不能用氯水，需純鹵素單質）
反應條件
漫散光照射(不用太陽光直射，以防爆炸)
生成物
甲烷與氯氣反應生成四種有機產物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和無機物HCl，其中HCl的產量最多（產物復雜）
反應特點
連鎖反應
甲烷中的氫原子被氯原子逐步取代，各步反應同時進行，即第一步反應一旦開始，后續反應立即進行
數量關系
每取代1 mol氫原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl
學科網原創
取代反應的特點：
① 反應物類型：反應物至少有一種是有機物；
② 反應形式：“上一下一，取而代之” ；
③ 斷鍵特點：反應中舊化學鍵不一定全斷開，可能部分斷開；
④ 反應條件：一般都需要加熱、光照或催化劑等
取代反應的計算方法：
① 定量關系：每有 1mol H 原子被取代，則消耗 1mol Cl2，
同時生成 1mol HCl；
② 守恒關系:“原子守恒”，反應前后 C、H、Cl 數目不變 ；
課堂練習
1、下列反應屬于取代反應的是 （ ）
③ CH3CH3 + 2Br2 CH2BrCH2Br + 2HBr
光照
① Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
② NaOH + HCl NaCl + H2O
④ CH2Cl2 + Br2 CHBrCl2 + HBr
光照
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ③④
B
課堂練習
飽和食鹽水
CH4 和 Cl2
2、將漫射光照射到混合氣體（ 體積比 1: 4 ）的裝置上，
如下圖，下列現象正確的是（ ）
① 試管內黃綠色逐漸變淺 ② 試管內黃綠色逐漸加深 ③ 無任何現象 ④ 試管內液面上升 ⑤ 試管內壁有油狀物生成
A. ① B. ①④⑤
C. ①⑤ D. ②⑤
B
課堂練習
3、在標準狀況下將 11.2L 甲烷和 22.4L 的氧氣混和后點燃，
恢復到原來的狀態，氣體的體積是（ ）
A．11.2L B．22.4L C．33.6L D．44.8L
A
4、將 1mol CH4 與氯氣發生取代反應，待反應完全后，測
定四種有機物的物質的量相等，則產生 HCl 的物質的量
是（ ）
A．0.5mol B．2 mol C．2.5 mol D．4mol
C
6、下列事實能證明甲烷分子中是以C 原子為中心的正四面體結構的是（ ）
A CH3Cl只代表一種物質
B CH2Cl2只代表一種物質
C CHCl3只代表一種物質
D CCl4只代表一種物質
B
分子中化學環境相同的氫原子成為等效氫原子。
a.分子中同一碳原子上連接的氫原子等效：
C
H
H
H
H
b.同一碳原子所連甲基上的氫原子等效：
C
CH3
H3C
CH3
CH3
c.處于鏡面對稱位置上的氫原子等效：
C
CH3
H3C
CH3
C
CH3
CH3
CH3
通過等效氫原子可判斷一氯取代物的種類
“等效氫法”判斷
要判斷某烴的一鹵取代物的同分異構體的數目,首先要觀察烴的結構是否具有對稱性。
5. 下列化合物形成的一氯代物的有三種是（ ）
A. (CH3)2CHCH(CH3)2 B. C(CH3)4
C. CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 D. CH3CH2C(CH3)3
D
2種
1種
3種
4種

展開更多......

收起↑