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【溫故知新】有機化合物中碳原子的成鍵特點
有機化合物中每個碳原子能與其他原子形成4個共價鍵。下圖中碳原子的其余共價鍵均與氫原子相連。寫出各物質的分子式。
C4H10
C4H10
C4H8
C4H8
C4H8
C4H6
C4H6
C4H8
C4H8
【溫故知新】甲烷中碳原子的成鍵特點
電子式
結構式
CH4
CH4
分子式
結構簡式
CH4
實驗式
球棍模型
空間填充模型
鍵角
109°28′
分子結構示意圖
甲烷的空間結構為正四面體形，四個C-H 鍵的鍵長、鍵角、鍵能均相等
第二課時 烷烴的性質
第七章　有機化合物
第一節　認識有機化合物
素養要求
1.了解烷烴的主要物理性質及化學性質。
2.掌握甲烷的結構及其主要性質。
3.掌握取代反應的概念及特點，了解常見有機化合物的性質特點。
化學與生活
天然氣
丙烷和丁烷
請結合生活經驗和所學化學的有關知識，想一想烷烴可能具有哪些性質
1
烷 烴 的 性 質
任務一 烷烴的性質
（一）烷烴的物理性質
狀 態：
熔、沸點：
密 度：
氣→液→固
溶解性：
n≤4的烷烴為氣態(常溫常壓下，新戊烷為氣態)
難溶于水，易溶于有機溶劑
較低，且碳原子數的增加而熔沸點升高。
幾種烷烴的物理性質 名稱 分子式 常溫狀態 熔點/℃ 沸點/℃ 相對密度
甲烷 CH4 氣 －182 －162
乙烷 C2H6 氣 －183 －89
丙烷 C3H8 氣 －188 －42 0.5005
丁烷 C4H10 氣 －138 0 0.5788
戊烷 C5H12 液 －130 36 0.5572
癸烷 C10H22 液 －95 69 0.7298
十六烷 C16H34 液 －91 98 0.7733
十七烷 C18H38 固 －57 126 0.7767
升高
隨著碳原子數的增加
增大
隨著碳原子數的增加
通式：
CnH2n+2
比水小，一般隨著分子中碳原子數的增加而增大
任務一 烷烴的性質
名稱 熔點/℃ 沸點/℃ 相對密度g/cm-3
正丁烷 -138.4 -0.5 0.5788
異丁烷 -159.6 -11.6 0.557
名稱 熔點/℃ 沸點/℃ 相對密度g/cm-3
正戊烷 -129.8 36.1 0.63
異戊烷 -159.9 27.8 0.62
新戊烷 -19.5 9.5 0.60
資料1
互為同分異構體
資料2
同分異構體物理性質
關系：
熔沸點：
支鏈越多，熔沸點越低
密 度：
支鏈越多，密度越大
任務一 烷烴的性質
1.通常情況下，烷烴比較穩定，與強酸、強堿或高錳酸鉀等強氧化劑不發生反應
但物質的穩定性是相對的，在特定條件下，烷烴也會發生某些反應。
（二）烷烴的化學性質
任務一 烷烴的性質
2.烷烴的氧化反應(燃燒)：
鏈狀烷烴CnH2n＋2燃燒的通式
烷烴在空氣中完全燃燒生成CO2和H2O，當不完全燃燒時C元素可生成C或CO。
寫出CH4、C4H10燃燒的化學方程式:
tips：計算依據元素守恒。
任務一 烷烴的性質
烷烴在較高溫度下會發生分解，常應用于石油化工和天然氣化工生產中。
C8H18
辛烷
C4H10
丁烷
＋
C4H8
丁烯
C4H10
丁烷
C2H6
乙烷
＋
C2H4
乙烯
C4H10
丁烷
CH4
甲烷
＋
C3H6
丙烯
石油裂解即石油分餾產物的深度裂化
3、烷烴的分解反應
甲烷1 000 ℃以上隔絕空氣完全分解為炭黑和氫氣
任務一 烷烴的性質
【歸納】烷烴是一類最基本的有機物，從結構上可以看作其他各類有機物的母體，烷烴的性質在一定程度上體現了有機物的通性。
熔點一般較低，常溫下多為固態或液態
一般難溶于水，易溶于有機溶劑汽油、苯等
絕大多數容易燃燒，受熱易分解，
有機化學反應慢且復雜，常常伴有副反應發生
物理性質
化學性質
加熱、光照或催化劑
有機化合物
特別提醒　有機化學方程式常用“ →”連接反應物和生成物
任務一 烷烴的性質
【例1】.(2023·山東菏澤曹縣一中高一段考)下列關于甲烷及烷烴的結構及性質的說法錯誤的是（ ）
A.烷烴均難溶于水,相對密度均小于1
B.烷烴不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,因此烷烴不能發生氧化反應
C.物質的沸點：正戊烷＞異戊烷＞新戊烷
D.甲烷的空間結構為正四面體形,甲烷分子中4個共價鍵的長度相同,相互
之間的夾角相等
B
典例分析
2
烷 烴 的 取 代 反 應
任務二 烷烴的典型性質——取代反應
實驗 操作

實驗 現象
A裝置：①試管內氣體顏色逐漸變淺②試管內壁有油狀液滴出現③試管中有少量白霧④且試管內液面上升⑤水槽中有少量白色晶體析出
B裝置：無現象
實驗探究
【實驗7-1】
任務二 烷烴的典型性質——取代反應
反應原理：
光
H
C
H
H
H
Cl Cl
+
H
C
H
H
Cl
H Cl
+
H
C
H
Cl
H
Cl Cl
+
光
H
C
H
Cl
Cl
H Cl
+
一氯甲烷(沸點：-24.2℃)
二氯甲烷(沸點：39.8℃)
1.實驗探究烷烴的取代反應(以CH4與Cl2的反應為例)
空間結構只有一種，可證明甲烷為正四面體，而不是平面形
任務二 烷烴的典型性質——取代反應
光
H
C
Cl
Cl
H
Cl Cl
+
H
C
Cl
Cl
Cl
H Cl
+
Cl
C
Cl
Cl
H
Cl Cl
+
光
Cl
C
Cl
Cl
Cl
H Cl
+
三氯甲烷或氯仿(沸點：61.7℃)
四氯甲烷或四氯化碳(沸點：76.5℃)
CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。常溫下除CH3Cl是氣體，其余三種均為液體
任務二 烷烴的典型性質——取代反應
D
鏈接高考
任務二 烷烴的典型性質——取代反應
2.取代反應
CH4與Cl2發生取代反應時，每有1 mol H被取代，則消耗1 mol Cl2，同時生成1 mol HCl；1 mol CH4與Cl2發生取代反應，最多消耗4 mol Cl2。
（2）烷烴取代反應特點(以CH4與Cl2的反應為例)
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。
（1）定義：
①反應條件
光照條件下與純鹵素單質反應。
(2)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，后續反應立即進行，且各步反應可同時進行。因此制取一氯代物，一般不采用取代反應。
(3)數量關系
任務二 烷烴的典型性質——取代反應
3.一氯代物種類數的判斷
(1)等效氫原子(相同化學環境的氫原子)
①連接同一碳原子的氫原子是等效的。
②連接同一碳原子的相同基團上的氫原子是等效的。
③處于對稱位置上相同基團上的氫原子是等效的。
(2)一氯代物(一元取代物)種類數
當氫原子被氯原子取代時，有幾種不同化學環境的氫原子，即可產生幾種一氯代物。
典例分析
正丁烷CH3—CH2—CH2—CH3和異丁烷 各有幾種不同化學環
境的氫原子？一氯代物有幾種？
　 共有2種不同化學環境的氫原子，2種一氯代物，處于對
稱位置①和②； 共有2種不同化學環境的氫原子，2種一氯
代物，連接在同一碳原子上的基團—CH3中的氫原子等效。
小組小結
烷烴的性質
物理性質
化學性質
穩定性：與強酸、強堿或高錳酸鉀等強氧化劑不反應
氧化反應：燃燒
高溫分解
取代反應：與鹵素單質光照取代
水溶性：難溶于水，易溶于有機溶劑
狀態：氣→液→固
熔沸點：碳原子數遞增，熔沸點升高
密度：碳原子數遞增，密度增大
當 堂 練 習
3
任務三 限時訓練
1.(2023·安徽安慶一中高一月考)下列關于甲烷的說法正確的是（ ）
①一氯甲烷分子具有正四面體結構
②二氯甲烷有兩種同分異構體
③甲烷與Cl2在光照條件下發生取代反應,取代1 mol H需0.5 mol Cl2
④甲烷分子的四個C—H中,任意兩個之間的鍵角均相等
A.④ B.②③ C.③④ D.①④
A
任務三 限時訓練
2.(2023·遼寧鐵嶺西豐高中高一期中)實驗室中將盛有甲烷與氯氣混合氣體的量筒倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中,光照使其發生反應,下列說法錯誤的是（ ）
A.量筒中氣體顏色逐漸變淺
B.氯化氫極易溶于水,導致量筒中液面上升
C.飽和食鹽水能夠抑制氯氣的溶解
D.通過量筒內壁上出現的油狀液滴可以說明生成四種有機產物
D
任務三 限時訓練
3.(2023·江西撫州南城二中高一月考)在常溫常壓下,甲烷和一定量氧氣的混合氣體88 mL,點燃爆炸后,恢復到原來狀況,剩余氣體為56 mL。原混合氣體中甲烷的體積可能為（ ）
A.14 mL B.16 mL C.58 mL D.66 mL
B
任務三 限時訓練
4.(2023·校考)立方烷是一種新合成的烷烴,其分子結構為 。下列有關它的說法錯誤的是（ ）
A.分子式為C8H8 B.能燃燒
C.能發生取代反應 D.一氯代物有2種
D

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