資源簡介

(共29張PPT)
第一節 認識有機化合物
課時2 烷烴的性質
第七章 有機化合物
新人教版 化學 必修第二冊
分析并掌握烷烴的物理性質
PART
01
PART
02
PART
03
通過甲烷化學性質的學習，掌握烷烴的化學性質
學習目標
通過甲烷與氯氣反應，認識取代反應的原理
1.掌握烷烴的物理性質
2.掌握烷烴的化學性質
甲烷與氯氣發生取代反應的實驗探究和反應原理的微觀探析
難點：
重點和難點
重點：
目錄
01
烷烴的物理性質
02
烷烴的化學性質
情景導入
天然氣
沼氣
蠟燭
凡士林
以下這些物質大家并不陌生，你們知道它們的主要成分嗎？
生活中使用的天然氣，沼氣，以及煤礦坑道氣（煤層氣）、油田氣、瓦斯等主要成分都是甲烷(CH4)。蠟燭中的石蠟和護膚品、醫用軟膏中的“凡士林”，其主要成分是含碳原子數較多的烷烴。
一、烷烴的物理性質
Alkane Formula Boiling point (℃) Melting point (℃) Density(kg/m3)
(at 20℃)
Methane CH4 －162 －182 0.656(g)
Ethzne C2H6 －89 －183 1.26(g)
Propane C3H8 －42 －188 2.01(g)
Butane C4H10 0 －138 2.48(g)
Pentane C5H12 36 －130 626(l)
Hexane C6H14 69 －95 659(l)
Heptane C7H16 98 －91 684(l)
Octane C8H18 126 －57 703(l)
Nonane C9H20 151 －54 718(l)
Decane C10H22 174 －30 730(l)
Undecane C11H24 196 －26 740(l)
Dodecane C12H26 216 －10 749(l)
Pentadecane C15H32 270 10 769(l)
Hexadecane C16H34 287 18 773(l)
Heptadecane C17H36 303 22 777(s)
Icosane C20H42 343 37 789(s)
Triacontane C30H62 450 66 810(s)
Tetracontane C40H82 525 82 817(s)
Pentacontane C50H102 575 91 824(s)
Hexacontane C60H122 625 100 829(s)
隨著分子中碳原子數的遞增，呈現規律性變化，
熔沸點逐漸 ，密度逐漸 ，常溫下的存在狀態，_____________
___________。
升高
增大
氣態逐漸過渡
到液態、固態
一、烷烴的物理性質
Alkane Formula Boiling point (℃) Melting point (℃) Density(kg/m3)
(at 20℃)
Methane CH4 －162 －182 0.656(g)
Ethzne C2H6 －89 －183 1.26(g)
Propane C3H8 －42 －188 2.01(g)
Butane C4H10 0 －138 2.48(g)
Pentane C5H12 36 －130 626(l)
Hexane C6H14 69 －95 659(l)
Heptane C7H16 98 －91 684(l)
Octane C8H18 126 －57 703(l)
Nonane C9H20 151 －54 718(l)
Decane C10H22 174 －30 730(l)
Undecane C11H24 196 －26 740(l)
Dodecane C12H26 216 －10 749(l)
Pentadecane C15H32 270 10 769(l)
Hexadecane C16H34 287 18 773(l)
Heptadecane C17H36 303 22 777(s)
Icosane C20H42 343 37 789(s)
Triacontane C30H62 450 66 810(s)
Tetracontane C40H82 525 82 817(s)
Pentacontane C50H102 575 91 824(s)
Hexacontane C60H122 625 100 829(s)
②常溫下烷烴的存在狀態：C1～C4為氣態；C5～C16為液態;C17以上為固態。
ρH2O=1g/cm3 =1000kg/m3
①所有烷烴均難溶于水，密度均小于水。
一、烷烴的物理性質
烷烴物理性質遞變規律
烷烴，隨著碳原子數的遞增，熔點、沸點逐漸升高、密度逐漸增大，且小于水。均難溶于水。
常溫下烷烴的存在狀態：C1～C4為氣態；C5～C16為液態;C17以上為固態。
同分異構體的熔點沸點規律：支鏈越多，熔點沸點越低。
C
A．①>②>③>④>⑤ B．⑤>④>③>②>①
C．③>④>⑤>①>② D．②>①>⑤>④>③
①CH3CH2CH2CH3 ②CH3CHCH3 ③CH3CH2CH2CH2CH3
④ CH3CH2CHCH3 ⑤CH—C—CH3
CH3
I
CH3
I
下列5種物質沸點的排列順序中，正確的是( 　　)
CH3
I
I
CH3
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、烷烴的化學性質
以甲烷為例
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。
2.氧化反應
CH4爆炸極限：5%~15.4%
1.點燃甲烷前必須驗純，否則會爆炸。
2.有機反應方程式中用“ → ”不用“＝”
燃燒
二、烷烴的化學性質
烷烴都能燃燒。
烷烴燃燒通式：_____________________________________
2.氧化反應
燃料
甲烷
丙烷
石蠟
煤油
丁烷
燃燒
3.高溫分解
　　烷烴在較高溫度下會發生分解。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。
C4H10 C2H4+C2H6
△
C16H34 　 C8H16+C8H18
二、烷烴的化學性質
實驗探究 —— 甲烷與氯氣反應
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，比較兩支試管內的現象。
注意：暗處不反應 強光會爆炸
二、烷烴的化學性質
實驗現象 原因分析
無光照
光照
無明顯變化
無光照該反應不能發生
試管內氣體顏色變淺
氯氣逐漸消耗
試管壁上有油狀液滴
生成不溶于水的液體
試管中液面上升
生成的氣體溶于水中使試管內壓強減小
水槽中有固體析出
Cl-飽和
可能觀察到白霧
生成了易溶于水的HCl氣體
二、烷烴的化學性質
如：一氯甲烷的形成
Cl—Cl
+
光
C
H
H
H
Cl
Cl
H
+
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
常溫下是無色氣體，沸點：-24.2 ℃，難溶于水，主要用作有機硅的原料，也用作溶劑、冷凍劑、香料等。
(一氯甲烷)
二、烷烴的化學性質
如：二氯甲烷的形成
常溫下是油狀液體，沸點：39.8 ℃，難溶于水，用作牙科局部麻醉劑、冷凍劑、滅火劑、金屬表面漆層清洗脫脂及脫膜劑。
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光
Cl—Cl
+
光
C
H
H
H
Cl
Cl
H
+
C
Cl
H
H
Cl
二氯甲烷只有一種結構，說明甲烷分子是正四面體形
(二氯甲烷)
二、烷烴的化學性質
如：三氯甲烷的形成
三氯甲烷（又稱“氯仿”）：常溫下是油狀液體，沸點：61.7 ℃，難溶于水，密度比水大的液體，常用作有機溶劑，主要用來生產氟利昂、染料和藥物，在醫學上，常用作麻醉劑
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光
(三氯甲烷)
Cl—Cl
+
光
Cl
H
+
C
Cl
H
H
Cl
C
H
Cl
Cl
Cl
二、烷烴的化學性質
如：四氯甲烷的形成
四氯甲烷（又稱“四氯化碳”）：常溫下是油狀液體，沸點：76.5 ℃，難溶于水，主要用作優良的溶劑、干洗劑、滅火劑、制冷劑及農藥等
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光
Cl—Cl
+
光
Cl
H
+
C
H
Cl
Cl
Cl
C
Cl
Cl
Cl
Cl
(四氯甲烷)
二、烷烴的化學性質
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
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
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2+ HCl
光
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光
CHCl3 + Cl2 CCl4+ HCl
光
特點：是“上一下一，取而代之”，類似無機反應中的復分解反應，注意在書寫化學方程式時，防止漏寫產物中的小分子。
每取代n mol H原子需要n mol Cl2
4.取代反應
二、烷烴的化學性質
烷烴(以甲烷為例)發生取代反應的一般規律
反應物 反應條件 生成物 反應特點 連鎖反應
數量關系
甲烷與氯氣(不能用氯水，需氣態純鹵素單質）
漫散光照射(不用太陽光直射，以防爆炸)
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）
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（舉例乙烷）
每取代1 mol氫原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl
課堂小結
二、烷烴的化學性質（以甲烷為例進行分析）
三、用途
一、烷烴的物理性質
1、穩定性：
2、氧化反應—
3、取代反應（特征反應）
不與強酸、強堿、酸性KMnO4溶液反應
燃燒
現象：
反應條件：
特點：
光照，與氣態純鹵素反應 （與氯水、溴水不反應）
逐步取代(隨機并行)，產物為混合物
除作燃料外，大量用于合成氨、尿素和炭黑，還可用于生產甲醇、氫氣、乙炔、乙烯、甲醛、氫氰酸等。
4、高溫分解:應用于石油化工和天然氣化工生產中
碳原子數越多，熔沸點越高。當碳原子數相同時，支鏈越多，熔沸點越低。
課堂檢測
內容內容內容
P4具有正四面體結構，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為c kJ/mol，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1．2c kJ/mol。下列敘述正確的是(　　)
A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反應熱ΔH
C．Cl—Cl鍵的鍵能為 kJ/mol
D．P—P鍵的鍵能為 kJ/mol
課堂檢測
D
1.下列關于烷烴性質的敘述正確的是(　　)
A．烷烴的沸點隨碳原子數增加而逐漸降低
B．烷烴易被酸性高錳酸鉀溶液氧化
C．在光照條件下，烷烴會發生分解
D．烷烴的取代反應很難得到純凈的產物
內容內容內容
10．下列反應屬于放熱反應的是
A．煅燒石灰石制生石灰 B．煤的氣化制水煤氣
課堂檢測
2.下列化學反應中不屬于取代反應的是 (C　)
A.CH2Cl2+Br2 CHBrCl2+HBr
B.CH3OH+HCl CH3Cl+H2O
C.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
D.CH3—CH2—Br+H2O CH3—CH2—OH+HBr
光照
光照
內容內容內容
10．下列反應屬于放熱反應的是
A．煅燒石灰石制生石灰 B．煤的氣化制水煤氣
課堂檢測
D
3.將體積比為1∶4的甲烷與氯氣混合于一集氣瓶中，加蓋后置于光亮處，下列有關此實驗的現象和結論敘述不正確的是(　　)
A．產物中只有四氯化碳分子是正四面體結構
B．瓶中氣體的黃綠色逐漸變淺，瓶內壁有油狀液滴形成
C．若日光直射，可能發生爆炸
D．生成物只有CCl4、HCl
內容內容內容
P4具有正四面體結構，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為c kJ/mol，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1．2c kJ/mol。下列敘述正確的是(　　)
A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反應熱ΔH
C．Cl—Cl鍵的鍵能為 kJ/mol
D．P—P鍵的鍵能為 kJ/mol
課堂檢測
C
4.在標準狀況下，22.4 L CH4與氯氣在光照下發生取代反應，待反應完全后，測得四種有機取代物的物質的量相等，則消耗的氯氣為(　　)
A．1.25 mol B．2 mol
C．2.5 mol D．4 mol
THANKS
感謝觀看

展開更多......

收起↑