7.1 认识有机化合物(第二课时烷烃的性质)课件（30张ppt）【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高一化学必修二

认识有机化合物
第二课时 烷烃
常德芷兰实验学校
烷烃的存在
天然气
油田气
煤层气
沼气
CH4——天然气，沼气，煤层气的主要成分
含碳个数较多的烷烃——护肤品、医用软膏中的“凡士林”，蜡笔中的石蜡
请结合生活经验和初中化学的有关知识，想一想烷烃可能具有哪些性质。
烷烃的物理性质
1.甲烷的物理性质：
2.烷烃的物理性质：
无色、无味、极难溶于水的气体
熔点：-182℃
沸点：-164℃
密度：0.717g/L（标准状况下）
烷烃都不溶于水，可溶于有机溶剂（汽油，苯等）
随着碳原子数增多，熔沸点升高，室温时C1-C4气态，C5-C17液态，C18以上固态。
随着碳原子增多，密度增大，都小于水的密度
稳定性：在通常情况下，烷烃比较稳定。
与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。
1、可燃性：烷烃都能燃烧
二、烷烃的化学性质
注意：有机反应式通常用箭头！
CH4燃烧方程式：_________________________。
C3H8燃烧方程式：___________________________。
链状烷烃燃烧通式：______________________________________。
实验室常用燃烧法测定有机物的组成元素，先通过定性研究，初步得出有机物的元素组成，再通过定性、定量结合的方法，测定并推断有机物是否含有其他元素。
甲烷的爆炸实验
CH4在空气中的爆炸极限5%~15.4%(V/V)
甲烷点燃前一定要验纯！
2、分解反应：
1000-1200℃
加热、加压
炭黑：橡胶工业的原料
也可以用于制造颜料、油墨、油漆等
合成氨
烷烃在较高温度下会发生分解。
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的化工基本原料和燃料。
(2)在通常条件下，烷烃和硫酸、氢氧化钠不反应，和酸性KMnO4溶液也不反应(　　)
(3)在做甲烷、乙烷燃烧试验前，气体一定要验纯(　　)
(1)常温常压下，CH4、C2H6和C3H8为气体，C4H10、C6H14呈液态(　　)
×
√
√
提示　常温常压下，分子中碳原子数n≤4的烷烃为气态，故C4H10为气态。
提示　等体积的CH4和C4H10，C4H10用的氧气更多，如不减小进气量(或增大进风量)，则C4H10燃烧不充分，会产生CO等有毒气体。
(4)使用天然气(主要成分为CH4)的燃气灶，改用液化石油气(主要成分为C4H10)，应减小进气量或增大进风量(　　)
√
练习
实验
操作
?
3、烷烃的典型性质——取代反应
实验现象
CH4与Cl2混合，光照条件下：
试管内黄绿色逐渐变浅；
试管内液面上升，试管内有白雾；
试管壁出现油状液滴。
Cl2发生反应
气体体积减小
生成难溶于水的物质
注意：暗处不反应，强光直射会爆炸
结论：光照条件下，甲烷与氯气发生了反应
一氯甲烷（气体）
二氯甲烷（液态）
三氯甲烷（液态）俗称：氯仿
四氯甲烷（液态）四氯化碳
取代反应：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
无色油
状液滴
Cl
H
Cl
H
C
两种写法表示同一物质
H
Cl
Cl
H
C
同一物质不同投影方式
取代反应
2.反应条件为光照（室温或阴暗处不反应）
3.烷烃和卤素的气态单质反应，溶液不反应(例如甲烷和溴水，溴的CCl4溶液不反应）
4.反应一旦发生，不会停留在某一步，即使氯气不足量，产物依然是五种物质的混合物
5.有机物参加的反应往往比较复杂，有副产物生成，因此有机方程式中用箭头而不用等号
1.“一上一下，取而代之”，用一个卤素原子代替一个氢原子，下来的氢原子与卤素原子形成卤化氢。
问1：CH4和Cl2取代反应的产物中物质的量最多的是什么?
它与Cl2在量上有什么关系?
HCl，反应生成的HCl与反应消耗的Cl2的物质的量相等。
问2：能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl ?
问3：1 mol甲烷和Cl2恰好完全发生反应,并生成相同物质的量的4种有机物,则需Cl2的物质的量是多少?
根据取代反应的特点, 需要Cl2的物质的量等于被取代的氢原子的物质的量,即0.25 mol×(1+2+3+4)=2.5 mol。
CH4和Cl2的反应是连锁反应,不可能只发生第一步取代反应,生成物为混合物。
解析　因Cl2足量，若充分反应，则CH4中的四个H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，即化学方程式为CH4＋4Cl2 CCl4＋4HCl。
1.某课外活动小组利用如图所示装置探
究CH4和Cl2的反应，据题意，回答下列
问题：
(1)CH4和Cl2发生反应条件是________，
若用日光直射，可能会引起______，假
设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种
有机物，请写出化学方程式：__________________________。
漫射光
爆炸
典型例题
(2)若题目中甲烷与氯气的体积之比为
1∶1，则得到的产物为___(填字母)。
A.CH3Cl　HCl
B.CCl4　HCl
C.CH3Cl　CH2Cl2
D.CH3Cl　CH2Cl2　CHCl3　CCl4　HCl
D
解析　甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和HCl。
(3)经过几个小时的反应后，U形管右
端的水柱变化是____(填字母)。
A.升高
B.降低
C.不变
D.无法确定
B
解析　甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U形管左端生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，U形管右端液面下降，左端液面上升。
(4)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到____________________。
有白色胶状沉淀生成
解析　因左端生成HCl溶于水后发生反应2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl，所以观察到有白色胶状沉淀生成。
(5)右端玻璃管的作用是__________。
平衡气压
解析　为了平衡气压，在U形管右端插一个玻璃管。
2.下列反应属于取代反应的是________(填序号)。
①CH4 C＋2H2　 ②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu
③CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl　 ④2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2　
⑤CH3OH＋HCl CH3Cl＋H2O
⑥CH3CH2Br＋H2O CH3CH2OH＋HBr
⑦CH4＋2O2 CO2＋2H2O
解析　①为CH4在高温下的分解反应；
②和④为无机反应中的置换反应，也为氧化还原反应；
⑦为CH4的燃烧，属于氧化反应，③⑤⑥属于有机反应中的取代反应。
③⑤⑥
小结：烷烃的性质归纳
1.烷烃的结构与通式
C原子都以C—C相连，其余的价键均用于与H原子结合，达到“饱和”的一系列化合物，也叫“饱和烃”。
分子式通式：
CnH2n+2 （n为整数）
2.烷烃的性质（与甲烷类似）
（1）物理性质：熔点低，难溶于水，易溶于有机溶剂，熔沸点随C原子数增多而升高
（2）化学性质：整体稳定，不与强酸、强碱、高锰酸钾溶液反应
典型反应：a.燃烧，b.受热分解c.取代反应
有机物的通性：
1.大多数有机物的熔点比较低，且难溶于水，易溶于有机溶剂（汽油，乙醇，苯等）。
相似相溶原理
2.大多数有机物容易燃烧，受热会发生分解。
3.有机化学反应比较复杂，常有副反应。
1、有机物 与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有(　　)
A.1种　 B.2种 C.3种 D.4种
2、进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是 ( )
B．
C．
D．
A.
3、某烃具有同分异构体,且各同分异构体的一氯代物的种数相同,该烃的分子式是 (　　)
A. CH4 B. C3H8 C. C4H10 D. C5H12
-C-
H
H
H
H
C
-C-

H
H
H
H
H
H
-C-
CH3
CH3
CH3
CH3
同一个碳原子上的氢是等效氢
同一个碳原子上的甲基上的氢是等效氢
处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢
判断“等效氢”的三条原则是：
补充：烃的一元取代产物同分异构体数目的判断---等效氢法
方法：找出有多少种不同的氢原子
关键：对称氢原子的确定
烃或烃的衍生物的一元取代物分子中，等效氢原子种类有多少，则其一元取代物种类就有多少。
判断某种烃的一氯代物种类
下面烷烃一氯代物有___________种同分异构体.
CH3—CH—CH—CH—CH3
l l l
CH3 CH3 CH3
1
4
4
2 3
——找准称轴、点、面
CH3CH2CH2CH2CH3
对称轴
③ ② ① ② ③
CH3-CH2-CH-CH2-CH3
CH2
CH3
对称点
①
②
②
②
③
③
③
CH3
CH3 – C – CH2- CH3
CH3
③
对称点
对称面
①
②
①
①
等效氢法
b
b
b
b
a
a
a
a
2、烃的二元取代物的同分异构体数目判断
——“定一移一法”
如：C3H8