【化學(xué)】烷烴的性質(zhì) 課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

必修第二冊第七章

有機(jī)化合物第一節(jié)第6講

烷烴的性質(zhì)1.通過實(shí)驗(yàn)探究甲烷與氯氣的反應(yīng),理解取代反應(yīng)的本質(zhì)。培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。2.通過閱讀教材,認(rèn)識(shí)烷烴的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),培養(yǎng)微觀探析與變化觀念等學(xué)科素養(yǎng)。3.初步了解多數(shù)有機(jī)物與無機(jī)物的區(qū)別。情境導(dǎo)入

在生活中我們常見的烷烴天然氣、沼氣、煤層氣→主要成分：甲烷煤層氣天然氣沼氣情境導(dǎo)入

在生活中我們常見的烷烴蠟燭、蠟筆、凡士林→主要成分：含碳原子數(shù)較多的烷烴結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)以及所學(xué)知識(shí)，想想烷烴可能有哪些性質(zhì)？一.烷烴的物理性質(zhì)名稱結(jié)構(gòu)簡式常溫時(shí)狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃水溶性相對密度甲烷-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-129.736.1不溶0.5572癸烷-29.7174.1不溶0.7298十六烷18280不溶0.775十七烷22301.8不溶0.7767

CH3CH3

CH3CH2CH3

CH3(CH2)2CH3

CH4

CH3(CH2)8CH3CH3(CH2)14CH3CH3(CH2)15CH3CH3(CH2)3CH3氣氣氣氣液液液固（1）氣體→液體→固態(tài)，熔沸點(diǎn)↑。（3）密度↑且小于水。

（2）難溶于水、易溶于有機(jī)溶劑（如汽油、乙醇、苯）。碳數(shù)增加相對分子質(zhì)量增加，分子間作用增大，故熔沸點(diǎn)升高。（4）無色。一般情況下一.烷烴的物理性質(zhì)碳原子數(shù)

常溫下1≤n≤4氣態(tài)5≤n≤16液態(tài)n＞16固態(tài)二.烷烴的化學(xué)性質(zhì)1.穩(wěn)定性通常情況下，烷烴比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、酸性高錳酸鉀溴的四氯化碳溶液等強(qiáng)氧化劑都不發(fā)生反應(yīng)。但其穩(wěn)定性是相對的，在特定的條件下，烷烴也會(huì)發(fā)生某些反應(yīng)。二.烷烴的化學(xué)性質(zhì)煤礦中的爆炸事故多與甲烷氣體爆炸有關(guān)。為了保證安全生產(chǎn)，必須采取通風(fēng)、嚴(yán)禁煙火等措施。點(diǎn)燃之前必須驗(yàn)純！甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)2.氧化反應(yīng)二.烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴都具有可燃性，可用作燃料。CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃注意:點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純否則會(huì)爆炸。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：甲烷可以在空氣中完全燃燒，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水，并放出大量的熱。明亮的淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。無煙1.試著寫出丙烷（C3H8）燃燒的方程式？二.烷烴的化學(xué)性質(zhì)C3H8+5O23CO2+4H2O點(diǎn)燃注意：有機(jī)反應(yīng)式通常用箭頭！2.與甲烷相似，烷烴可以在空氣中完全燃燒，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水，并放出大量的熱。試著寫出烷烴（CnH2n+2）燃燒的方程式？二.烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴燃燒通式為：

點(diǎn)燃典型例題B.在通常條件下，烷烴和硫酸、氫氧化鈉不反應(yīng)，和酸性KMnO4溶液也不反應(yīng)C.在做甲烷、乙烷燃燒試驗(yàn)前，氣體一定要驗(yàn)純A.常溫常壓下，CH4、C2H6和C3H8為氣體，C4H10、C6H14呈液態(tài)D.使用天然氣(主要成分為CH4)的燃?xì)庠?，改用液化石油?主要成分為C4H10)，應(yīng)減小進(jìn)氣量或增大進(jìn)風(fēng)量1.下列說法錯(cuò)誤的是（）A典型例題2.某鏈狀烷烴完全燃燒生成17.6gCO2和9.0g水，推測其分子式。nn+1理論值0.40.5實(shí)際值所以n為4則烷烴分子式為C4H109.0g18g/moln（H2O）==0.5mol17.6g44g/moln（CO2）==0.4mol比例式：3.★★★★120℃時(shí)，l體積某烴和4體積O2混合，完全燃燒后，恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)，體積不變，該烴分子中所含碳原子數(shù)不可能是（）A．1B．2C．3D．4典型例題D二.烷烴的化學(xué)性質(zhì)3．分解反應(yīng)

烷烴在較高溫度下會(huì)發(fā)生分解。應(yīng)用于石油化工和天然氣化工生產(chǎn)從烷烴→化工基本原料和燃料C18H38C10H22+C8H16十八烷癸烷催化劑加熱、加壓【實(shí)驗(yàn)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(tái)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(nèi)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)探究——甲烷與氯氣反應(yīng)甲烷與氯氣反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)探究甲烷和氯氣的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論套上鋁箔的試管無明顯現(xiàn)象無光條件不反應(yīng)光亮處的試管氣體顏色（黃綠色）逐漸變淺甲烷能與Cl2發(fā)生反應(yīng)試管壁出現(xiàn)油狀液滴生成難溶于水的物質(zhì)同時(shí)出現(xiàn)少量白霧反應(yīng)中生成了氯化氫氣體試管內(nèi)液面上升氣體體積減小，氣體溶于水中使試管內(nèi)壓強(qiáng)減小飽和食鹽水中有少量固體析出Cl-飽和甲烷和氯氣的取代反應(yīng)CH4Cl2CH3ClCHClHCl一氯甲烷劇毒氣態(tài)（g）、難溶于水甲烷和氯氣的取代反應(yīng)CH3ClCH2Cl2Cl2CHCl有毒液態(tài)（l）、難溶于水二氯甲烷甲烷和氯氣的取代反應(yīng)CHCl★用途：可作麻醉劑甲烷和氯氣的取代反應(yīng)CHCl★用途：可用于滅火4.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)。甲烷和氯氣的取代反應(yīng)甲烷和氯氣的取代反應(yīng)氯乙烯、四氯化碳、氯仿等對肝臟有很強(qiáng)的毒性，有些有致癌性。有些有機(jī)氯化合物在環(huán)境中非常穩(wěn)定，如多氯聯(lián)苯(PCD)、DDT和六六六等，自停止生產(chǎn)至今，在水體、底泥和生物體中仍可檢測出較高的殘留物。由于有脂溶性，在生物體內(nèi)代謝緩慢，通過食物鏈濃縮、累積，主要是造成長期慢性毒性效應(yīng)。了解有機(jī)氯化物的毒性環(huán)境中有機(jī)氯化合物的另一類來源是飲用水的氯氣消毒作用。已證實(shí)會(huì)形成氯仿、二氯乙烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷等。美國要求城市飲用水對四氯化碳和1，2-二氯乙烷進(jìn)行檢測。了解有機(jī)氯化物的毒性將裝有甲烷和氯氣混合氣體的三個(gè)集氣瓶,用玻璃片把瓶口蓋好后,分別作如下處理,各有怎樣的現(xiàn)象發(fā)生?(1)置于黑暗處

。

(2)將點(diǎn)燃的鎂條靠近集氣瓶外壁

。

(3)放在光亮的教室里

。

(4)甲烷和氯氣發(fā)生的一系列反應(yīng)都是

反應(yīng)(填反應(yīng)類型),生成的有機(jī)物中常用作有機(jī)溶劑的是

,可用作滅火劑的是

。

無明顯現(xiàn)象發(fā)生爆炸黃綠色逐漸變淺,最后消失,瓶壁上出現(xiàn)油狀液滴取代CHCl3、CCl4

CCl41.甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)時(shí)，所得產(chǎn)物有幾種

？2.能否用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合來制取純凈的CH3Cl?積極思考用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合不能制取純凈的CH3Cl。CH4和Cl2的反應(yīng)是連鎖反應(yīng)，不可能只發(fā)生第一步取代反應(yīng)。生成物為混合物。反應(yīng)中得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)物和HCl，共5種產(chǎn)物。3.CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，每有1mol氫原子被取代，消耗的Cl2分子的物質(zhì)的量是多少？生成的HCl分子的物質(zhì)的量分別是多少？積極思考每有1mol氫原子被取代，消耗1molCl2分子，同時(shí)生成1molHCl分子。反應(yīng)物反應(yīng)條件生成物反應(yīng)特點(diǎn)甲烷與氯氣(不能用氯水，需純鹵素單質(zhì))漫散光照射(不用太陽光直射，以防爆炸)甲烷與氯氣反應(yīng)生成四種有機(jī)產(chǎn)物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和無機(jī)物HCl，其中HCl的產(chǎn)量最多（產(chǎn)物復(fù)雜）連鎖反應(yīng)甲烷中的氫原子被氯原子逐步取代，各步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，即第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行數(shù)量關(guān)系每取代1mol氫原子，消耗1molCl2，生成1molHCl甲烷和氯氣的取代反應(yīng)一上一下，有進(jìn)有出類似無機(jī)反應(yīng)中的復(fù)分解反應(yīng)，注意在書寫化學(xué)方程式時(shí)，防止漏寫產(chǎn)物中的小分子。1.判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)

C3H8的熔、沸點(diǎn)和密度均比C6H14的低。 ()(2)

烷烴在光照下均能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)。 ()(3)

CH4、C2H6均能使酸性KMnO4溶液褪色。 ()(4)

烷烴很穩(wěn)定，不能發(fā)生分解反應(yīng)。 ()(5)點(diǎn)燃混有空氣的甲烷不一定會(huì)爆炸。()(6)點(diǎn)燃甲烷前不需要驗(yàn)純。()√√√×××2.在一定條件下，能與甲烷發(fā)生反應(yīng)的是（

）A.濃硫酸 B.氫氧化鈉溶液 C.溴蒸汽 D.高錳酸鉀溶液C3.下列應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是（）D4.二氟甲烷是性能優(yōu)異的環(huán)保產(chǎn)品，它可替代某些會(huì)破壞臭氧層的“氟里昂”產(chǎn)品，用作空調(diào)、冰箱和冷凍庫的制冷劑。試判斷二氟甲烷的結(jié)構(gòu)簡式有（）A．4種B.3種C.2種D.1種D5.在下列反應(yīng)中，光照對反應(yīng)幾乎沒有影響的是()A.氯氣與氫氣反應(yīng)

B.氯氣與甲烷反應(yīng)C.次氯酸分解D.甲烷與氧氣反應(yīng)D6.室溫下,下列關(guān)于甲烷與Cl2的取代反應(yīng)所得產(chǎn)物的說法正確的是(

)A.都是有機(jī)物B.都不溶于水C.有一種氣態(tài)物質(zhì),其余均是液體D.除一種外,其余分子均是四面體結(jié)構(gòu)D典型例題1.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(

)D典型例題2.有機(jī)物分子里的原子（或原子團(tuán)）被其他原子（或原子團(tuán)）所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)，下列反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的是（）A.AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3B.CH4+2O2

→CO2+2H2OC.CH2Br2+Cl2

→CHClBr2+HClD.CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O點(diǎn)燃濃硫酸170℃光C典型例題3.在常溫、常壓下,取下列四種氣態(tài)烴各1mol,分別在足量的氧氣中燃燒

消耗氧氣最多的是 (

)A.CH4

B.C3H8

C.C4H10

D.C2H6C4.下列物質(zhì)在一定條件下可與乙烷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是（

）A．氯氣B．溴水C．氯水D．酸性高錳酸鉀溶液A

1.上圖說明甲烷是可燃性氣體,在點(diǎn)燃可燃性氣體前要注意什么?2.根據(jù)甲烷的性質(zhì),推測丙烷的化學(xué)性質(zhì)有哪些?3.多碳原子烷烴(如CH3—CH2—CH2—CH3)分子中,碳鏈?zhǔn)侵本€狀嗎?積極思考可燃性氣體在點(diǎn)燃前要驗(yàn)純,因?yàn)榭扇夹詺怏w和空氣混合,如果在爆炸極限內(nèi),點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸。能與O2發(fā)生燃燒反應(yīng),能與Cl2在光照下發(fā)生取代反應(yīng)。不是。在CH3—CH2—CH2—CH3分子中,碳原子與其相連的4個(gè)原子在空間形成四面體結(jié)構(gòu),因此多碳原子烷烴分子中的碳鏈應(yīng)為鋸齒狀。典型例題5.★★★★在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCH4與Cl2在光照下發(fā)生取代反應(yīng),待反應(yīng)完全后,測得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等,則消耗的Cl2的物質(zhì)的量為(

)A.0.5mol B.2molC.2.5mol D.4molC1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25mol,這四種取代物中n(Cl)=0.25mol×(1+2+3+4)=2.5mol,根據(jù)取代反應(yīng)特點(diǎn),生成的n(HCl)=2.5mol,故生成物中所含氯原子共2.5mol+2.5mol=5mol,參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量n(Cl2)=2.5mol。典型例題5-1.如果使0.5mol甲烷完全跟Cl2發(fā)生取代反應(yīng)并生成等物質(zhì)的量的四種氯代物，則需要消耗氯氣（

）A．0.5mol B．1molC．1.5mol

D．1.25mol

D氯代物的物質(zhì)的量為0.5/4=0.125mol所需氯氣的物質(zhì)的量為：0.125×1+0.125×2+0.125×3+0.125×4=1.25mol5-2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時(shí),混合發(fā)生取代反應(yīng)只生成CH3ClB.甲烷與氯氣的取代反應(yīng),生成的產(chǎn)物中CH3Cl的物質(zhì)的量最多C.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物為混合物D.1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯氣C典型例題6.某課外活動(dòng)小組利用如圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應(yīng)。根據(jù)題意，回答下列問題。（1）CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是

；若用日光直射，可能會(huì)引起

。光照（或光亮處）爆炸（2）實(shí)驗(yàn)中可觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，飽和食鹽水中有少量固體析出，

_______

，

________________等。量筒內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺量筒內(nèi)液面上升（3）實(shí)驗(yàn)中生成的油狀液滴的化學(xué)式為

_______，其中

______

是工業(yè)上重要的溶劑。（4）用飽和食鹽水而不用水的原因是

___

__________、______________________________。CH2Cl2、CHCl3、CCl4CHCl3、CCl4降低Cl2在水中的溶解度抑制Cl2和水的反應(yīng)1.烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)單鍵:碳原子之間以碳碳單鍵相結(jié)