人教版（2019）必修二 7.1.2 烷烃的性质 课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
第七章 有机化合物
第 2 课时 烷烃的性质
同系物
新课展示
概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团
的化合物互称为同系物。
属于同一类物质，具有相同的通式
分子式不同
例如
CH4 与 CH3CH2CH3
X
CH3CH2CH2CH3 与
CH3CHCH3
CH3
CH2=CH2 与
CH2
CH2 CH2
CH2
X
CH3CH3 与
CH3CHCH3
CH3
注意：直链与直链属于结构相似，但链状与环状不属于结构相似！
知识拓展
正丁烷
异丁烷
化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构体现象
具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体
相同点
分子式相同
不同点
结构不同
同分异构体的特点
分子组成相同、分子量相同
性质不同
知识拓展
正丁烷
异丁烷
分子式相同 C4H10 ，但结构不同，所以性质上存在差异。
规律：同系物中，碳数目越多，
熔沸点越高；同分异构体中，
支链越多，熔沸点 越低
C4H10
比较正丁烷、异戊烷、新戊烷的沸点高低？
沸点：异戊烷>新戊烷>正丁烷
导入
在生活中我们有没有接触过烷烃 想一想烷烃可能具有哪些性质
生活中使用的天然气，沼气，以及煤矿坑道气（煤层气）、瓦斯、油田气等主要成分都是 CH4
甲烷是一种_____色，_____味的气体，密度比空气_____，_____溶于水。
拓展：
CH4的物理性质
无
无
小
难
护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡，其主要成分是含碳原子数较多的烷烃。
一、烷烃的物理性质
① 烷烃均为_____溶于水的_____色物质，_____溶于有机溶剂
② 熔沸点、密度随着碳原子数的增加而_____；
③ 在常温状态下由气态变为液态，再到固态。
常温下、碳原子数 ≤ 4 ，为气态，碳原子数 ≥ 17 ，为固态
难
无
易
升高
二、烷烃的化学性质
1、稳定性
通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱以及高锰酸钾等强氧化剂不反应。
2、可燃性 烷烃都能燃烧
CH4 + O2 CO2 + 2H2O
点燃
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
点燃
烷烃的燃烧通式：
CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
点燃
现象：放出大量的热，产生淡蓝色火焰
3、高温分解 烷烃在高温条件下可以分解
C8H18 C4H10 + C4H8
高温
这个性质常被应用于石油化工和天然气化工生产中，从烷烃
可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。
比如：汽油、柴油
3. 甲烷化学性质
（3）分解反应
……在隔绝空气的条件下加热到将近1000℃，甲烷开始分解得炭黑，可用作颜料、油墨、油漆等……
CH4 C + 2H2
隔绝空气
1000~1200℃
炭黑：橡胶工业的原料
可以用于制造颜料、油墨、油漆等
合成氨
橡胶中加入炭黑做成轮胎，可增强耐磨性，延长其使用寿命。炭黑也可以用于生产油墨、油漆和黑色涂料等。
3、取代反应
【实验7-1】取两支试管，均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半试管Cl2，分别用铁架台固定好（如图7-8）。将其中一支试管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方）。静置，比较两支试管内的现象。
实验展示
作用：避光处理
原因：光照太强，会剧烈反应发生爆炸
作用：降低 Cl2 在水中的溶解度
实验现象
实验分析
在室温下，无光照时，无明显现象；光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管内水面上升。
实验结论
CH4 与 Cl2 发生了反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应
H
C
H
H
Cl
H Cl
光
H
C
H
H
H
Cl Cl
+
+
一氯甲烷（气态）
取代反应
H
C
H
Cl
Cl
H Cl
光
H
C
H
H
Cl
Cl Cl
+
+
其实，一氯甲烷还可以继续跟 Cl2 发生取代反应
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
俗称：氯仿
四氯化碳
四氯甲烷
液态
实验原理
① CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光照
② CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光照
③ CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光照
④ CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光照
CH4 与 Cl2 的取代反应
产物有 ____ 种，
____种有机物 ，
____种无机物
【思考】①1molCH4与1molCl2反应，
得到几种产物，含量最多的产物是哪一种？
② 1molCH4最多与多少molCl2反应？
5种
CHCl3、CCl4 常用来做有机溶剂。
CH3Cl(___态)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 (均为___态)
均_____溶于水。
5
4
1
气
液
不
HCl
取代反应
的演示
反应物 反应条件 生成物 反应特点
甲烷与氯气(_____用氯水，需_____________)
漫散光照射(______用太阳光直射，以防______)
甲烷与氯气反应生成四种有机产物：
CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl，
其中_____的产量最多（产物复杂）
连锁反应
甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代，各步反应______进行，
数量关系
每取代1 mol氢原子，消耗____mol Cl2，生成____ mol HCl，即1mol烷烃CnH2n+2最多可以消耗_____ molCl2
【小结】甲烷与氯气的取代反应
不能
纯卤素单质
爆炸
不能
HCl
同时
即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行
1
1
2n+2
CO2 + 2H2O
点燃
CH4 + 2O2
不与强酸、强碱、溴水、酸性KMnO4反应
【归纳】
CH4 C + 2H2
隔绝空气
1000~1200℃
CH3Cl + HCl
光
CH4 + Cl2
CH2Cl2 + HCl
光
CH3Cl + Cl2
CHCl3 + HCl
光
CH2Cl2 + Cl2
CCl4 + HCl
光
CHCl3 + Cl2
无色、无味气体，密度小于空气，难溶于水
【思考】下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中心的正四面体
结构的是
A. CH3Cl只代表一种物质 B. CH2Cl2只代表一种物质
C. CHCl3只代表一种物质 D. CCl4只代表一种物质
B
2.
1.烃燃烧时耗氧量n(O2)、生成二氧化碳量n(CO2)、生成水量n(H2O)的比较:
(1)物质的量相同的烃CxHy,燃烧时
n(O2)=________;n(CO2)=________;n(H2O)=________。
CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O
x+y/4
x
y/2
【练习1】有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6 5种烃，则：
(1)等物质的量的上述五种烃完全燃烧,消耗O2最多的是______.
C3H6
(2)等质量的上述五种烃完全燃烧生成CO2和H2O,消耗O2最多的是______.
？？？
补充内容1：烃(CxHy)的燃烧
(2)质量相同的烃CxHy 燃烧时：
①H%较大的烃,燃烧时耗氧量____、生成CO2量____、生成H2O量____。
较多
较少
较多
②判断含H%的方法：
运用最简式法：将CxHy转换成 ，y/x值↑，H%___。
↑
CH4
(3)等质量的上述5种烃完全燃烧时生成CO2最多的是______,
生成H2O最多的是___.
C3H4
CH4
[总结]
①物质的量相同的烃完全燃烧，耗氧量比较，看_____。
②质量相同的烃完全燃烧，耗氧量比较，看_______
分子式CxHy
最简式
CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O
补充内容1：烃(CxHy)的燃烧
12．将等质量的下列各烃，完全燃烧生成CO2和H2O，耗氧量最大的是
A．CH4 B．C2H4 C．C2H2 D．C2H6
1.烃的燃烧化学方程式:
不论是烷烃、烯烃还是炔烃,它们的组成均可用CxHy来表示,当它在氧气或空气中完全燃烧时,其方程式可表示如下:
_________________________________________
补充内容1：烃的燃烧
CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O
2.气态烃燃烧的体积变化:
在T>100℃时,ΔV= ___________
当y>4时,ΔV____0,即体积________;
当y=4时,ΔV____0,即体积________;
当y<4时,ΔV____0,即体积________。
>
增大
=
不变
<
减小
在T<100℃时,ΔV= ___________
x-[1+(x+y/4)]=-(1+y/4)
<0
补充内容2：总结甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷的同分异构体种数
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷
种数
1
1
1
2
3
5
正丁烷、异丁烷
正戊烷、异戊烷、
新戊烷
6．A．1mol丙烷最多能与4mol氯气
发生取代反应
B．丙烷没有同分异构体
C．丙烷中碳、氢元素质量比为3：8
D．丙烷由3个碳原子和8个氢原子构成
8．下列叙述正确的是
A．CH4与C4H10互为同系物
B．C4H10有3种同分异构体
C．所有烷烃的分子组成上都满足CnH2n＋2(n≥1)
D．烷烃分子中，相邻的三个碳原子可能在同一条直线上
【思考】CH4和Cl2的取代反应中,CH4的物质的量和4种有机产物的物质的量之和有什么关系
提示:4种有机产物分别为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,根据碳原子守恒,
4种有机产物的物质的量之和与甲烷的物质的量相等。
补充内容2：总结甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷的同分异构体种数
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷
种数
一氯 代物
1
1
1
2
3
5
正丁烷、异丁烷
正戊烷、异戊烷、
新戊烷
1
1
2
2
2
3
4
1
11．下列有关烷烃(C4H10)的叙述不正确的是
A．分子中碳原子不在同一直线上
B．分子中所有原子不可能在同一平面内
C．符合该分子式的烷烃的一氯代物共有4种
D．不能发生氧化反应
课堂练习
1、下列反应属于取代反应的是 （ ）
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
课堂练习
饱和食盐水
CH4 和 Cl2
2、将漫射光照射到混合气体（ 体积比 1: 4 ）的装置上，
如下图，下列现象正确的是（ ）
① 试管内黄绿色逐渐变浅 ② 试管内黄绿色逐渐加深 ③ 无任何现象 ④ 试管内液面上升 ⑤ 试管内壁有油状物生成
A. ① B. ①④⑤
C. ①⑤ D. ②⑤
B
课堂练习
3、在标准状况下将 11.2L 甲烷和 22.4L 的氧气混和后点燃，
恢复到原来的状态，气体的体积是（ ）
A．11.2L B．22.4L C．33.6L D．44.8L
A
3、将 1mol CH4 与氯气发生取代反应，待反应完全后，测
定四种有机物的物质的量相等，则产生 HCl 的物质的量
是（ ）
A．0.5mol B．2 mol C．2.5 mol D．4mol
C
烷烃的性质
一、物理性质
二、化学性质
1、稳定性：
2、可燃性：
3、高温分解：
4、取代反应：
1、通性：
2、甲烷的物理性质：
课堂总结