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人教版 高中化學(xué) 必修二
第3課時(shí) 烷烴的性質(zhì)
第七章 有機(jī)化合物
第一節(jié) 認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物
想一想烷烴可能具有哪些性質(zhì)？
含碳個(gè)數(shù)較多的烷烴
凡士林
蠟燭
護(hù)膚品
煤層氣
天然氣
沼氣
主要成分甲烷
了解碳原子成鍵規(guī)律
認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)
認(rèn)識(shí)決定其分類與性質(zhì)的特征基團(tuán)
認(rèn)識(shí)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)
有機(jī)化合物之間的轉(zhuǎn)化
合成新的物質(zhì)
研究基礎(chǔ)
研究?jī)r(jià)值
研究?jī)?nèi)容
有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)思路：
任務(wù)一 甲烷的性質(zhì)(物理性質(zhì))
煤層氣
天然氣
沼氣
主要成分甲烷
甲烷是無色，無味，極難溶于水的氣體，密度0.717g/L（標(biāo)況下是氣體）
存在：天然氣、瓦斯、油田氣、沼氣可燃冰的主要成分：CH4·xH20
“西氣東輸“
任務(wù)一 甲烷的性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))
提出問題：烷烴的化學(xué)性質(zhì)是否活潑
結(jié)構(gòu)
決定
性質(zhì)
性質(zhì)預(yù)測(cè)：
共價(jià)鍵通常較穩(wěn)定！
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
通常情況,與強(qiáng)氧化劑(KMnO4和Br2)、強(qiáng)酸及強(qiáng)堿不反應(yīng)
1.穩(wěn)定性：甲烷比較穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑（例如KMnO4)不發(fā)生反應(yīng)
任務(wù)一 甲烷的性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))
2.可燃性（燃燒氧化反應(yīng)）
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
點(diǎn)燃
現(xiàn)象：放出大量的熱，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰
CH4爆炸極限：5%~15.4%
1.點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純否則會(huì)爆炸。
2.有機(jī)反應(yīng)中副反應(yīng)較多,
用“ → ”連接，不用“＝”
3.分解反應(yīng)
CH4 C + 2H2
高溫
制造顏料、油墨、油漆等
合成氨
需要隔絕空氣
任務(wù)一 甲烷的性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))
4.取代反應(yīng)(與鹵素(純凈）在光照條件下易發(fā)生取代反應(yīng))
因?yàn)轱柡蚇aCl溶液可以降低Cl2的溶解度
在強(qiáng)光直射時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸
避光，形成對(duì)比
任務(wù)一 甲烷的性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 原因分析
無光照
光照
無明顯變化
無光照該反應(yīng)不能發(fā)生
試管內(nèi)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(nèi)壓強(qiáng)減小
水槽中有固體析出
Cl-飽和
觀察到白霧
生成了易溶于水的HCl氣體
任務(wù)一 甲烷的性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))
甲烷與氯氣的反應(yīng)的原理
光
H
C
H
H
H
Cl Cl
+
H
C
H
H
Cl
+ H Cl
用途
狀態(tài)
沸點(diǎn)
水溶性
一氯甲烷(CH3Cl)
常溫下是無色氣體
難溶于水
-24.2 ℃
可用作溶劑、冷凍劑、香料等
CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl
光
任務(wù)一 甲烷的性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))
H
C
H
Cl
Cl
H Cl
光
H
C
H
H
Cl
Cl Cl
+
+
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(jī)溶劑）
（有機(jī)溶劑、滅火劑）
任務(wù)一 甲烷的性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))
取代反應(yīng):有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。
A B ＋ C D → A D ＋ C B
特點(diǎn)：一上一下，有進(jìn)有出
下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)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
取代反應(yīng)：有機(jī)物的某些原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。
置換反應(yīng)：一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)。
任務(wù)一 甲烷的性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光
同時(shí)進(jìn)行
連鎖反應(yīng)
五種產(chǎn)物
甲烷的取代反應(yīng)
問題1：CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)中，產(chǎn)物中最多的是什么？
問題2：CH4與Cl2按體積比1:1混合，光照條件下有可能生成純凈的一氯甲烷嗎？
HCl
不可能
問題4：其他烷烴也可以與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，1mol乙烷最多可以與幾mol氯氣反應(yīng)？
6mol
問題3：實(shí)驗(yàn)中液體能否充滿試管？
不能
課堂練習(xí)
實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
光照下反應(yīng)一段時(shí)間后，下列裝置示意圖中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是（ ）
A、
B、
C、
D、
D
課堂練習(xí)
下列有關(guān)甲烷的取代反應(yīng)的敘述正確的是
A.甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為1 : 1，混合發(fā)生取代反應(yīng)只生成CH3Cl
B.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，生成的產(chǎn)物中CH3Cl最多
C.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物為混合物
D.1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯氣
C
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3+HCl
光
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
4 mol氯氣
HCl最多
產(chǎn)物為混合物
任務(wù)二 烷烴的性質(zhì)
烷烴代表物
甲烷
結(jié)構(gòu)
性質(zhì)
有機(jī)化合物母體
烷烴
結(jié)構(gòu)
性質(zhì)
有機(jī)化合物
結(jié)構(gòu)
性質(zhì)
含碳個(gè)數(shù)較多的烷烴
凡士林
蠟燭
護(hù)膚品
任務(wù)二 烷烴的性質(zhì)(物理性質(zhì))
名稱 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 常溫時(shí)狀態(tài) 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 水溶性 相對(duì)密度
甲烷 -182 -164 不溶
乙烷 -183.3 -88.6 不溶
丙烷 -189.7 -42.1 不溶 0.5005
丁烷 -138.4 -0.5 不溶 0.5788
戊烷 -129.7 36.1 不溶 0.5572
癸烷 -29.7 174.1 不溶 0.7298
十六烷 18 280 不溶 0.775
十七烷 22 301.8 不溶 0.7767
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3(CH2)2CH3
CH4
CH3(CH2)8CH3
CH3(CH2)14CH3
CH3(CH2)15CH3
CH3(CH2)3CH3
氣
氣
氣
氣
液
液
液
固
（1）狀態(tài)：氣體（1-4）→液體（5-16）→固態(tài)（≥17）。
（2）熔沸點(diǎn)↑；密度↑ 且小于水。
（3）溶解性：烷烴難溶于水、易溶于有機(jī)溶劑（如汽油、乙醇、苯）。
碳數(shù)增加
相對(duì)分子質(zhì)量增加，分子間作用增大，故熔沸點(diǎn)升高。
注意：常溫下，新戊烷為氣態(tài)；標(biāo)況下為液體
注意：當(dāng)烷烴所含碳原子數(shù)目相同時(shí)，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低
C4H10 CH2== CH2 + CH3CH3
（乙烯）
任務(wù)二 烷烴的性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))
1.穩(wěn)定性：甲烷比較穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑（例如KMnO4)不發(fā)生反應(yīng)
2.可燃性（燃燒氧化反應(yīng)）
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
點(diǎn)燃
烷烴燃燒通式為：
CnH2n＋2＋(3n＋1)/2O2 nCO2＋(n＋1)H2O
點(diǎn)燃
3.分解反應(yīng)
高溫
C18H38 C10H22 + C8H16
十八烷
癸烷
催化劑
加熱、加壓
4.取代反應(yīng)(與鹵素(純凈）在光照條件下易發(fā)生取代反應(yīng))

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