1.3.1 烷烃及其性质 课件(共21张PPT) 2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 1.3.1 烷烃及其性质 课件(共21张PPT) 2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-18 20:09:35 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第3节 烃 课时1
1.了解烃类在日常生活中的重要作用；
2.认识烷烃的组成和结构特点，能列举烷烃的主要物理性质；
3.能根据甲烷的性质理解烷烃的化学性质,如烷烃与氧气反应、卤素单质的反应，并能书写相应的反应式。
生活中常见的烃
汽车轮胎
天然气
汽油、柴油
塑料水杯
烃
定义：仅含碳和氢两种元素的有机化合物
分类（结构不同）
烷烃
烯烃
芳香烃
炔烃
甲烷
乙烯
乙炔
苯
其结构和性质
各类烃的结构和性质
一、烷烃及其性质
1.烷烃的类别和存在：
(1)类别：烷烃是一种饱和链烃,属于脂肪烃,通式为CnH2n+2(n≥1)。
(2)存在：
二十七烷
二十九烷
十一烷
20个以上碳原子的烷烃
2.物理性质：
烷烃名称 分子式 结构简式 常温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm－3)
甲烷 CH4 CH4 气体 －182 －164 0.423
乙烷 C2H6 CH3CH3 气体 －172 －89 0.545
丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气体 －187 －42 0.501
正丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气体 －138 －0.5 0.579
正戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 液体 －129 36 0.626
正壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 液体 －54 151 0.718
十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 液体 －26 196 0.740
十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 液体 18 280 0.775
十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 固体 28 308 0.777
2.物理性质：
碳原子数 熔点、沸点 通常状态 密度 溶解性
【注意】 一般来说,碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低，如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
小
大
低高
气液固
小
大
＜1
不溶于水，易溶于有机溶剂
交流 · 研讨
交流 · 研讨
以甲烷的化学性质为依据，结合烷烃的结构特征，研讨烷烃的化学性质。
3.化学性质：
甲烷的性质
通常条件下，甲烷的化学性质比较稳定，主要表现为：
①在空气中燃烧（可燃性）发生氧化反应
②能在光照下与氯气发生取代反应
纯净的甲烷是无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气的小
烷烃的结构特征
碳原子之间都以单键结合成碳链；
碳原子的剩余价键均与氢原子结合。
戊烷
结构
性质
预测
碳原子饱和
极性较强的碳氢键是反应的活性部位
化学键
键的饱和性
键的极性
同系物的分子结构相似,故化学性质相似。烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似。
通常条件下稳定
在光照下与氯气发生取代反应
在空气中能燃烧
碳氢键、碳碳单键
常温下烷烃很不活泼，与强酸，强碱，强氧化剂和还原剂等都不发生反应，只有在特殊条件下（如光照或高温）下才能发生某些化学反应。
1.烷烃的取代反应——与卤素单质的反应
[思考]甲烷在光照条件下与氯气反应一段时间后,会出现哪些实验现象呢？
H
H－C－H
H
H
H－C－
－Cl
Cl －Cl
hv
+
+
Cl
H
H
H
H－C－Cl
H－C－
H
Cl
－Cl
Cl －Cl
hv
+
+
Cl
H
H
气体
有机溶剂
H
H－C－Cl
Cl－C－
H
Cl
－Cl
Cl －Cl
hv
+
+
Cl
H
Cl
H
H－C－Cl
Cl－C－
Cl
Cl
－Cl
Cl －Cl
hv
+
+
Cl
H
Cl
有机溶剂
有机溶剂
【实验现象】黄绿色气体逐渐变淡，有白雾生成，试管内壁上有油状液滴生成，试管中液面上升，食盐水中白色晶体析出。
[思考]根据甲烷与氯气的反应，分别写出乙烷、丙烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式。
CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl
hv
CH3CH2CH3+Cl2 CH2CH2CH3
hv
1-氯丙烷
Cl
CH3CH2CH3+Cl2 CH3CHCH3
hv
2-氯丙烷
Cl
在光照条件下，烷烃只能与卤素单质发生取代反应，不能与卤素单质的水溶液反应。
烷烃与氯气的反应
在光照条件下，一个氯分子分解为两个氯自由基（含有未成对电子的原子或基团称为自由基）。
生成的氯自由基再与甲烷反应重复上述过程，因此该反应可连续进行。当生成的氯甲烷与氯自由基反应时，可进一步生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。
（自由基反应）
烷烃的燃烧通式：
2.烷烃的氧化反应
CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
点燃
烃的燃烧通式：
CxHy +(x+ ) O2 xCO2 + H2O
点燃
y
4
y
2
性质
用途
决定
烷烃的种类很多，人们倾向于选择哪种烷烃作为燃料呢？
思考与交流
烷烃 甲烷 丙烷 戊烷 庚烷
碳、氢原子个数比 1:4 3:8 5:12 7:16
碳元素的 质量分数 75% 81.8% 83.3% 84%
倾向于选用烷烃中相对分子质量小的烷烃作为燃料。
100g烃 乙烷 乙烯 乙炔
碳元素的 质量分数 0.80 0.86 0.92
完全燃烧 放出热量 5200kJ 5040kJ 5000kJ
质量相同的烃，碳元素的质量分数越低，完全燃烧时放出的热量越多。
1.判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)甲烷与氯气发生取代反应生成的产物中CH3Cl最多。( )
(2)1 mol CH3CH3与氯气发生反应生成CCl3CCl3最多消耗3 mol Cl2。( )
(3)含有多个碳原子的直链烷烃中碳链是直线形的。( )
(4)甲烷跟氯气反应生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的空间结构均为正四面体形。( )
(5)丙烷(C3H8)发生取代反应生成的C3H7Cl的结构只有一种。( )
(6)分子式为CH4的烃与分子式为C10H22的烃一定互为同系物。( )
【练一练】
2.下列叙述错误的是 ( )
A．甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃
D．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸
B
3.下列有机物：①正丁烷，②丙烷，③2 甲基丁烷，④异丁烷，⑤己烷。
沸点由高到低的顺序为( )
A．②①④③⑤ B．⑤③④①② C．⑤③①④② D．②①③④⑤
C
4.现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物:
(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是 。
(2)相同状况、相同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是 。
(4)在120 ℃、101kPa时,上述两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是 。
CH4
C2H6
CH4和C2H4
5.已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。
(1)该烷烃A的分子式为 。
(2)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。
①B的系统名称为 。
②B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为
。
③B燃烧的化学方程式为 。
C5H12
2,2-二甲基丙烷
CH3C(CH3)2CH3+Cl2 CH3C(CH3)2CH2Cl+HCl
光照
C5H12+8O2 5CO2+6H2O
点燃
烷烃
结构特征
物理性质
化学性质
不溶于水，易溶于有机溶剂
随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐升高
密度比水小，随相对分子质量增大而增大
(紫外线)与卤素单质反应
与强氧化剂、强还原剂不反应
与强酸、强碱溶液不反应
与氧气反应
化学键
通式
碳氢键、碳碳单键
折线形
第3节 烃 课时1
1.了解烃类在日常生活中的重要作用；
2.认识烷烃的组成和结构特点，能列举烷烃的主要物理性质；
3.能根据甲烷的性质理解烷烃的化学性质,如烷烃与氧气反应、卤素单质的反应，并能书写相应的反应式。
生活中常见的烃
汽车轮胎
天然气
汽油、柴油
塑料水杯
烃
定义：仅含碳和氢两种元素的有机化合物
分类（结构不同）
烷烃
烯烃
芳香烃
炔烃
甲烷
乙烯
乙炔
苯
其结构和性质
各类烃的结构和性质
一、烷烃及其性质
1.烷烃的类别和存在：
(1)类别：烷烃是一种饱和链烃,属于脂肪烃,通式为CnH2n+2(n≥1)。
(2)存在：
二十七烷
二十九烷
十一烷
20个以上碳原子的烷烃
2.物理性质：
烷烃名称 分子式 结构简式 常温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm－3)
甲烷 CH4 CH4 气体 －182 －164 0.423
乙烷 C2H6 CH3CH3 气体 －172 －89 0.545
丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气体 －187 －42 0.501
正丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气体 －138 －0.5 0.579
正戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 液体 －129 36 0.626
正壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 液体 －54 151 0.718
十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 液体 －26 196 0.740
十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 液体 18 280 0.775
十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 固体 28 308 0.777
2.物理性质：
碳原子数 熔点、沸点 通常状态 密度 溶解性
【注意】 一般来说,碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低，如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
小
大
低高
气液固
小
大
＜1
不溶于水，易溶于有机溶剂
交流 · 研讨
交流 · 研讨
以甲烷的化学性质为依据，结合烷烃的结构特征，研讨烷烃的化学性质。
3.化学性质：
甲烷的性质
通常条件下，甲烷的化学性质比较稳定，主要表现为：
①在空气中燃烧（可燃性）发生氧化反应
②能在光照下与氯气发生取代反应
纯净的甲烷是无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气的小
烷烃的结构特征
碳原子之间都以单键结合成碳链；
碳原子的剩余价键均与氢原子结合。
戊烷
结构
性质
预测
碳原子饱和
极性较强的碳氢键是反应的活性部位
化学键
键的饱和性
键的极性
同系物的分子结构相似,故化学性质相似。烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似。
通常条件下稳定
在光照下与氯气发生取代反应
在空气中能燃烧
碳氢键、碳碳单键
常温下烷烃很不活泼，与强酸，强碱，强氧化剂和还原剂等都不发生反应，只有在特殊条件下（如光照或高温）下才能发生某些化学反应。
1.烷烃的取代反应——与卤素单质的反应
[思考]甲烷在光照条件下与氯气反应一段时间后,会出现哪些实验现象呢？
H
H－C－H
H
H
H－C－
－Cl
Cl －Cl
hv
+
+
Cl
H
H
H
H－C－Cl
H－C－
H
Cl
－Cl
Cl －Cl
hv
+
+
Cl
H
H
气体
有机溶剂
H
H－C－Cl
Cl－C－
H
Cl
－Cl
Cl －Cl
hv
+
+
Cl
H
Cl
H
H－C－Cl
Cl－C－
Cl
Cl
－Cl
Cl －Cl
hv
+
+
Cl
H
Cl
有机溶剂
有机溶剂
【实验现象】黄绿色气体逐渐变淡，有白雾生成，试管内壁上有油状液滴生成，试管中液面上升，食盐水中白色晶体析出。
[思考]根据甲烷与氯气的反应，分别写出乙烷、丙烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式。
CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl
hv
CH3CH2CH3+Cl2 CH2CH2CH3
hv
1-氯丙烷
Cl
CH3CH2CH3+Cl2 CH3CHCH3
hv
2-氯丙烷
Cl
在光照条件下，烷烃只能与卤素单质发生取代反应，不能与卤素单质的水溶液反应。
烷烃与氯气的反应
在光照条件下，一个氯分子分解为两个氯自由基（含有未成对电子的原子或基团称为自由基）。
生成的氯自由基再与甲烷反应重复上述过程，因此该反应可连续进行。当生成的氯甲烷与氯自由基反应时，可进一步生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。
（自由基反应）
烷烃的燃烧通式：
2.烷烃的氧化反应
CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
点燃
烃的燃烧通式：
CxHy +(x+ ) O2 xCO2 + H2O
点燃
y
4
y
2
性质
用途
决定
烷烃的种类很多，人们倾向于选择哪种烷烃作为燃料呢？
思考与交流
烷烃 甲烷 丙烷 戊烷 庚烷
碳、氢原子个数比 1:4 3:8 5:12 7:16
碳元素的 质量分数 75% 81.8% 83.3% 84%
倾向于选用烷烃中相对分子质量小的烷烃作为燃料。
100g烃 乙烷 乙烯 乙炔
碳元素的 质量分数 0.80 0.86 0.92
完全燃烧 放出热量 5200kJ 5040kJ 5000kJ
质量相同的烃，碳元素的质量分数越低，完全燃烧时放出的热量越多。
1.判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)甲烷与氯气发生取代反应生成的产物中CH3Cl最多。( )
(2)1 mol CH3CH3与氯气发生反应生成CCl3CCl3最多消耗3 mol Cl2。( )
(3)含有多个碳原子的直链烷烃中碳链是直线形的。( )
(4)甲烷跟氯气反应生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的空间结构均为正四面体形。( )
(5)丙烷(C3H8)发生取代反应生成的C3H7Cl的结构只有一种。( )
(6)分子式为CH4的烃与分子式为C10H22的烃一定互为同系物。( )
【练一练】
2.下列叙述错误的是 ( )
A．甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃
D．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸
B
3.下列有机物：①正丁烷，②丙烷，③2 甲基丁烷，④异丁烷，⑤己烷。
沸点由高到低的顺序为( )
A．②①④③⑤ B．⑤③④①② C．⑤③①④② D．②①③④⑤
C
4.现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物:
(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是 。
(2)相同状况、相同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是 。
(4)在120 ℃、101kPa时,上述两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是 。
CH4
C2H6
CH4和C2H4
5.已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。
(1)该烷烃A的分子式为 。
(2)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。
①B的系统名称为 。
②B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为
。
③B燃烧的化学方程式为 。
C5H12
2,2-二甲基丙烷
CH3C(CH3)2CH3+Cl2 CH3C(CH3)2CH2Cl+HCl
光照
C5H12+8O2 5CO2+6H2O
点燃
烷烃
结构特征
物理性质
化学性质
不溶于水，易溶于有机溶剂
随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐升高
密度比水小，随相对分子质量增大而增大
(紫外线)与卤素单质反应
与强氧化剂、强还原剂不反应
与强酸、强碱溶液不反应
与氧气反应
化学键
通式
碳氢键、碳碳单键
折线形