資源簡介

(共22張PPT)
第一節 認識有機化合物　
第2課時 烷烴的性質
人教版必修第二冊
學習目標
1. 了解烷烴的物理性質和化學性質。
2. 掌握甲烷的物理性質和化學性質，理解甲烷的特征反應——取化反應的本質。
學習目標
從甲烷的性質推導到烷烴的性質的過程中，培養學生“證據推理與模型認知”的學科素養。
素養目標
情境引入
天然氣、沼氣和煤層的主要成分是甲烷；護膚品、醫用軟膏中的“凡士林”和蠟燭、蠟筆中的石蠟，其主要成分是含碳原子數較多的烷烴。請結合生活經驗和初中化學的有關知識，想一想烷烴可能具有哪些性質？
教學過程
思考：分析下表內容，總結烷烴的物理性質。
教學過程
(1)烷烴均為難溶于水的無色物質。
(2)熔點、沸點與密度：逐漸升高。
(3)狀態：由氣態→液態→固態，其中常溫、常壓下碳原子數小于或等于4的烷烴為氣態。
一、烷烴的物理性質
隨分子中碳原子數增加：
【點撥】隨著分子里含碳原子數的增加，熔點、沸點逐漸升高。若含有相同碳原子數的烷烴，支鏈越多，熔沸點越低。
典例1．
在1.01×105 Pa下，測得某些烷烴的沸點如下表所示。據表分析，下列敘述正確的是( )
A．C5H12的沸點隨支鏈的增加而降低
B．烷烴的沸點隨碳原子數的增加而降低
C．標準狀況下，1 mol新戊烷的體積為22.4 L
D．其他條件相同時，降低溫度，以上5種烷烴中正丁烷最先液化
【答案】A
【解析】A、碳原子數相同的烷烴，支鏈越多則熔沸點越低，故A正確；B、烷烴中隨碳原子數增加，沸點逐漸升高，故B錯誤；C．標準狀況下，新戊烷不是氣體，1 mol新戊烷的體積小于22.4 L，故C錯誤；D．其他條件相同時，物質的沸點越高，越容易液化，降低溫度，以上5種烷烴中正己烷最先液化，故D錯誤；故選A。
課堂練習
物質名稱 正丁烷 正戊烷 異戊烷 新戊烷 正己烷
沸點(℃) 0.5 36.1 27.8 9.5 69.0
典例2．
在下列5種物質沸點的排列順序中，正確的是(　　)
①正丁烷　 ②2—甲基丙烷[CH3CH(CH3)CH3] ③正戊烷　
④2—甲基丁烷[CH3CH(CH3)CH2CH3] ⑤2，2—二甲基丙烷[C(CH3)4]
A．①>②>③>④>⑤ B．⑤>④>③>②>①
C．③>④>⑤>①>② D．②>①>⑤>④>③
【答案】C
【解析】根據烴類的熔沸點大小判斷規律：在有機物同系物中，隨著碳原子數的增加，相對分子質量的增大，分子間作用力增大，熔沸點逐漸升高；分子式相同的烴，支鏈越多，熔沸點越低。①②均只有4個C原子，③④⑤均有5個碳原子，故①②的沸點小于③④⑤的沸點；②有1個支鏈，而①無支鏈,故沸點①>②；③無支鏈，④只有1個支鏈，⑤有2個支鏈，故沸點③>④>⑤；綜上所述：沸點③>④>⑤>①>②。
課堂練習
教學過程
一、烷烴的化學性質（以甲烷為代表）
認
識
甲
烷
教學過程
1．氧化反應——燃燒
CH4、C3H8 燃燒的化學方程式分別為：
CH4＋2O2 2 CO2＋2H2O、C3H8＋5O2 3CO2＋4H2O。
烷烴燃燒通式：
煤礦中時常發生瓦斯爆炸，這與CH4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。
資料卡片
教學過程
2．分解反應
烷烴在較高溫度下發生分解。這個性質常被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基本化工原料和燃料。
實驗探究
實驗裝置
實驗現象
甲烷和氯氣的取代反應
3．取代反應
A裝置：試管內氣體顏色逐漸變淺；試管內壁有油狀液滴出現，試管中有少量白霧，且試管內液面上升，有固體析出。
B裝置：無明顯現象
實驗探究
甲烷和氯氣的取代反應
教學過程
3．取代反應
實驗原理：
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。
烷烴和鹵素取代反應的通式
教學過程
（1）反應條件和反應物
反應條件為光照，反應物為鹵素單質。例如甲烷與氯水、溴水不反應，但可以與氯氣、溴蒸氣發生取代反應。
（2）反應產物
雖然反應物的比例、反應的時間長短等因素會造成各種產物的比例不同，但反應(以Cl2為例)的產物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與氯化氫形成的混合物。
（3）物質的量的關系
CH4與Cl2發生取代反應時，每1 mol H原子被取代，消耗1 mol Cl2分子，同時生成1 mol的HCl分子。
（4）注意
①有機反應比較復雜，常伴隨很多副反應發生，因此有機反應方程式常用“―→”表示。
②CH4與Cl2的反應逐步進行，應分步書寫。
③當n(CH4)∶n(Cl2)＝1∶1時，反應并不只發生CH4+Cl2 CH3Cl+HCl，其他反應仍發生。
甲烷發生取代反應的有關規律
教學過程
取代反應與置換反應的比較
取代反應 置換反應
可與化合物發生取代，生成物中不一定有單質 反應物、生成物中一定有單質
反應能否順利進行受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大。 在水溶液中進行的置換反應遵循金屬或非金屬活動性順序
分步取代，很多反應是可逆的 反應一般是單向進行
典例3．
下列關于烷烴性質的敘述中，不正確的是(　　)
A．烷烴同系物隨著相對分子質量增大，熔點、沸點逐漸升高；常溫下的狀態由氣態遞變到液態，相對分子質量大的則為固態
B．烷烴同系物的密度隨著相對分子質量的增大逐漸增大
C．烷烴跟鹵素單質在光照條件下能發生取代反應，烷烴燃燒時生成二氧化碳和水
D．烷烴多數能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
【答案】D
【解析】烷烴不能與溴水、酸性KMnO4溶液反應。
課堂練習
典例4．
取一支硬質大試管，通過排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣(如圖)，下列對于試管內發生的反應及現象的說法正確的是(　　)
A．此反應無光照也可發生
B．甲烷和Cl2反應后的產物只有CH3Cl和HCl
C．盛放飽和食鹽水的水槽底部會有少量晶體析出
D．CH4和Cl2完全反應后液面上升，液體充滿試管
【答案】C
【解析】甲烷與Cl2在光照條件下發生取代反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油狀液體，CH3Cl是氣體，故液體不會充滿試管，A、B、D三項錯誤。甲烷與Cl2反應后產物最多的是HCl，HCl溶于飽和食鹽水會有少量NaCl晶體析出，C項正確。
課堂練習
典例5．
關于取代反應和置換反應的下列說法中，正確的是(　　)
A．取代反應和置換反應中一定都有單質生成
B．取代反應和置換反應都屬于氧化還原反應
C．取代反應大多是可逆的，反應速率慢，而置換反應一般是單向進行的，反應速率快
D．取代反應和置換反應的產物都是唯一的，不會有多種產物并存的現象
【答案】C
【解析】取代反應的生成物中不一定有單質，A錯誤；取代反應不一定屬于氧化還原反應，B錯誤；取代反應是逐步進行的，因而生成物中可能會存在多種取代產物共存的現象，D錯誤。
課堂練習
典例6．
燃燒 0.1 mol 兩種氣態烴的混合物，生成 3.58 L CO2(標準狀況)和 3.6 g H2O，則混合氣體中(　　)
A．一定有甲烷 B．一定有乙烷
C．一定無甲烷 D．一定有丙烷
【答案】A
【解析】生成n(CO2)=0.16 mol，生成n(H2O)=0.2 mol，因此兩種氣態烴的平均分子組成為C1.6H4，根據混合物的平均分子組成可知，分子中碳原子數小于1.6的烴只有甲烷，而另一種烴是分子中氫原子數必為4，碳原子數大于或等于2的氣態烴。
課堂練習
課堂小結
課后小任務
天然氣和煤氣是常見的氣體燃料，被人們廣泛應用于工業生產和日常生活中。
（1）查閱資料，了解煤氣的主要成分和生產方法。
（2）寫出天然氣、煤氣的主在成分在完全燃燒時發生的化學方程式。
（3）根據以上反應，在相同條件下燃燒等體積的天然氣和煤氣，消耗氧氣體積較大的是哪一種？
（4）某灶具原來使用的燃料是煤氣，如果改用天然氣，其進風口應改大還是改小？如不進行調節，可能產生什么后果？
感 謝 傾 聽　

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