第七章有機(jī)化合物第一節(jié)認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物第2課時(shí)烷烴的性質(zhì)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解烷烴的主要物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)。2.掌握甲烷的結(jié)構(gòu)及其主要性質(zhì)(重點(diǎn))。3.掌握取代反應(yīng)的概念及特點(diǎn)，了解常見有機(jī)化合物的性質(zhì)特點(diǎn)

(重點(diǎn))。引入新課天然氣沼氣甲烷凡士林蠟燭石蠟

含碳原子數(shù)較多烷烴結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和初中化學(xué)的有關(guān)知識(shí)，想一想烷烴可能具有哪些性質(zhì)？一、烷烴的性質(zhì)1.物理性質(zhì)

相似性遞變性(隨著分子中碳原子數(shù)的增加)熔、沸點(diǎn)密度狀態(tài)溶解性較低比水小逐漸升高逐漸增大氣→液→固，常溫常壓下碳原子數(shù)≤4的烷烴為氣態(tài)，新戊烷為氣態(tài)難溶于水的無(wú)色物質(zhì)，易溶于苯、CCl4等有機(jī)溶劑甲烷為什么能作為燃料供人類日常生活使用？2.烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)。(2)可燃性(氧化反應(yīng))：一、烷烴的性質(zhì)2.烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)。(2)可燃性(氧化反應(yīng))：鏈狀烷烴燃燒通式：思考(1)等物質(zhì)的量的甲烷和乙烷完全燃燒消耗氧氣量：甲烷____乙烷。

隨著碳原子數(shù)的增多，等物質(zhì)的量的烷烴完全燃燒時(shí)耗氧量_____。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.1mol某鏈狀烷烴完全燃燒消耗17.92LO2，試推測(cè)

其分子式。＜增大C5H12一、烷烴的性質(zhì)2.烷烴的化學(xué)性質(zhì)(3)分解反應(yīng)C3H8

CH4+C2H4高溫常應(yīng)用于石油化工和天然氣化工生產(chǎn)中。嘗試寫出甲烷在1000℃以上隔絕空氣完全分解為炭黑和氫氣的化學(xué)方程式：________________________。應(yīng)用案例(4)烷烴的取代反應(yīng)(見目標(biāo)二)一、烷烴的性質(zhì)3.大多數(shù)有機(jī)物的性質(zhì)

烷烴性質(zhì)體現(xiàn)了有機(jī)物的通性。(1)物理性質(zhì)

熔點(diǎn)較低，且難溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有機(jī)溶劑。(2)化學(xué)性質(zhì)

易燃燒，受熱會(huì)分解；

反應(yīng)較復(fù)雜，常伴隨副反應(yīng)(方程式常用“→”表示)，

很多反應(yīng)需在加熱、光照或使用催化劑的條件下進(jìn)行。一、烷烴的性質(zhì)1.判斷正誤(1)將煤油加入水中，煤油在上層(

)(2)碳原子數(shù)相同的烷烴熔、沸點(diǎn)也相同(

)(3)常溫常壓下，C4H10呈氣態(tài)，辛烷呈液態(tài)(

)(4)在通常條件下，甲烷能使高錳酸鉀溶液褪色(

)(5)有機(jī)物都易燃燒(

)(6)甲烷、乙烷等可燃?xì)怏w點(diǎn)燃前必須驗(yàn)純，并注意通風(fēng)(

)×√√××√應(yīng)用體驗(yàn)一、烷烴的性質(zhì)煤油密度小于水碳原子數(shù)相同的烷烴支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低不能大多數(shù)有機(jī)物都是易燃的,如醇、烴等,但存在部分不燃的有機(jī)物如CCl4等,此外大多數(shù)聚合物幾乎是不燃的。2.幾種烷烴的沸點(diǎn)如下：烷烴甲烷乙烷丁烷戊烷沸點(diǎn)/℃－164－89－0.536根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷丙烷的沸點(diǎn)可能是A．－40℃

B．－162℃

C．－89℃

D．36℃√應(yīng)用體驗(yàn)一、烷烴的性質(zhì)隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的沸點(diǎn)逐漸升高，所以丙烷的沸點(diǎn)應(yīng)介于乙烷和丁烷的沸點(diǎn)之間。二、烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)1.實(shí)驗(yàn)探究烷烴的取代反應(yīng)(以CH4與Cl2的反應(yīng)為例)1.實(shí)驗(yàn)探究烷烴的取代反應(yīng)(以CH4與Cl2的反應(yīng)為例)實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A裝置：試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺，管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn)，管中有少量白霧，且試管內(nèi)液面上升，水槽中有少量白色晶體析出。B裝置：無(wú)現(xiàn)象。二、烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)Cl2光照Cl2光照Cl2光照Cl2光照1.實(shí)驗(yàn)探究烷烴的取代反應(yīng)(以CH4與Cl2的反應(yīng)為例)原理分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論一氯甲烷

二氯甲烷三氯化甲烷或氯仿四氯化碳①光照條件，產(chǎn)物5種(HCl)；②常溫CH3Cl是氣體，其余為液體；③氯代物均不溶于水，出現(xiàn)油狀液滴；④HCl溶于水形成小液滴，產(chǎn)生白霧。光照條件下，CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成多種氯代物和HCl二、烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)2.取代反應(yīng)

概念：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)。(1)甲烷能使溴水褪色嗎？不能(2)若1mol甲烷和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成相同物質(zhì)的量的4種有機(jī)物，試分析消耗Cl2的物質(zhì)的量是多少？生成4種有機(jī)取代產(chǎn)物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根據(jù)碳原子守恒，4種取代產(chǎn)物分別為0.25mol，根據(jù)取代反應(yīng)特點(diǎn)，CH4中1個(gè)H被取代消耗1個(gè)Cl2，則需

n(Cl2)

=n(被取代的H)，即：0.25mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5mol。思考1二、烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)歸納總結(jié)烷烴取代反應(yīng)特點(diǎn)(以CH4與Cl2的反應(yīng)為例)(1)反應(yīng)條件

光照條件，與純鹵素單質(zhì)反應(yīng)。(2)連鎖反應(yīng)CH4中的H被Cl逐步取代，第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行，

且各步反應(yīng)可同時(shí)進(jìn)行。因此制取一氯代物一般不采用取代反應(yīng)。(3)數(shù)量關(guān)系CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，每有1molH被取代，則消耗1molCl2，同時(shí)

生成1molHCl；1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，最多消耗4molCl2。二、烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)3.一氯代物種類數(shù)的判斷(1)等效氫原子(相同化學(xué)環(huán)境的氫原子)①連接同一碳原子的氫原子是等效的。②連接同一碳原子的相同基團(tuán)上的氫原子是等效的。③處于對(duì)稱位置上相同基團(tuán)上的氫原子是等效的。思考2正丁烷和異丁烷各有幾種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子？2種2種均有1種二、烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)思考3(2)一氯代物(一元取代物)種類數(shù)

當(dāng)H被Cl取代時(shí)，有幾種不同化學(xué)環(huán)境的H，就可產(chǎn)生幾種一氯代物。3.一氯代物種類數(shù)的判斷戊烷(C5H12)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及一氯代物各有幾種。CH3CH2CH2CH2CH3(3種)、

(4種)、

(1種)。二、烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)應(yīng)用體驗(yàn)1.判斷正誤(1)CH4和Cl2按體積比1∶1混合，發(fā)生取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物只有兩種(

)(2)CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，每生成1molHCl，則有1molCl2參加反應(yīng)(

)(3)CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物中，CH3Cl的含量最多(

)×√×2.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是_______(填序號(hào))。③⑤⑥二、烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)取代產(chǎn)物有4種CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4有機(jī)物和無(wú)機(jī)物HCl產(chǎn)物中HCl最多置換反應(yīng)/氧化還原反應(yīng)置換反應(yīng)/氧化還原反應(yīng)分解反應(yīng)氧化反應(yīng)隨堂檢測(cè)1.關(guān)于烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)下列說(shuō)法不正確的是A.甲烷的二氯代物只有一種結(jié)構(gòu)證明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)B.甲烷易燃易爆，點(diǎn)燃前必須要驗(yàn)純C.甲烷和氯氣以物質(zhì)的量之比1∶1混合，發(fā)生取代反應(yīng)只生成一氯甲烷D.烷烴性質(zhì)穩(wěn)定，不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色√若甲烷為平面結(jié)構(gòu)，則其二氯代物有2種結(jié)構(gòu)生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl隨堂檢測(cè)2.有機(jī)物

的一氯代物有A.7種

B.6種

C.5種

D.4種√①②③④隨堂檢測(cè)3.有兩種氣態(tài)烷烴的混合物，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其密度為1.15g·L－1，則關(guān)于此混合物的組成說(shuō)法不正確的是A.一定有甲烷B.可能存在乙烷C.可能是甲烷和乙烷的混合物D.可能為乙烷和丙烷的混合物√平均摩爾質(zhì)量=1.15g·L-1×22.4L·mol-1＝25.76g·mol-1即平均相對(duì)分子質(zhì)量為25.76故該混合物中一定有相對(duì)分子質(zhì)量小于25.76的烷烴——甲烷；也一定有相對(duì)分子質(zhì)量大于25.76的烷烴，如乙烷等。隨堂檢測(cè)4.美國(guó)宇航局科學(xué)家確認(rèn)火星大氣中存在甲烷氣體，可能來(lái)自火星火山活動(dòng)或者生命活動(dòng)，這一發(fā)現(xiàn)將為尋找火星生命帶來(lái)希望。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(wèn)題：爆炸(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_______。(2)用飽和食鹽水而不用水的原因是______________________________________。光照(或光亮處)降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反應(yīng)隨堂檢測(cè)(3)實(shí)驗(yàn)中生成的油狀液滴中的氯仿可作局部麻醉劑，常因保存不慎而被空氣氧化，產(chǎn)生劇毒氣體——光氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CHCl3＋O2===2COCl2＋2HCl，上述反應(yīng)______(填字母)。A.屬于取代反應(yīng)

B.不屬于取代反應(yīng)B(4)為防止事故發(fā)生，在使用前檢驗(yàn)氯仿是否變質(zhì)可選用的試劑是______。A.氫氧化鈉溶液 B.硝酸銀溶液

C.稀鹽酸

D.水E.濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙 F.濕潤(rùn)的無(wú)色酚酞試紙BE本節(jié)內(nèi)容結(jié)束1.烷烴的物理性質(zhì)(1)溶解性：烷烴均為

溶于水的無(wú)色物質(zhì)，易溶于苯、CCl4等有機(jī)溶劑。(2)熔、沸點(diǎn)和密度：熔、沸點(diǎn)都較低，密度ρ<1，一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加而

。(3)狀態(tài)：隨碳原子數(shù)的增加，常溫下的狀態(tài)由

態(tài)→

態(tài)→

態(tài)，碳原子數(shù)≤4的烷烴和新戊烷為氣態(tài)。目標(biāo)一答案難升高氣液固2.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

、

或高錳酸鉀等

不發(fā)生反應(yīng)。(2)可燃性(氧化反應(yīng))：烷烴在空氣中完全燃燒生成CO2和H2O。CH4燃燒的化學(xué)方程式：

；C3H8燃燒的化學(xué)方程式：

；鏈狀烷烴CnH2n＋2燃燒的通式：

。目標(biāo)一答案強(qiáng)酸強(qiáng)堿強(qiáng)氧化劑(1)等物質(zhì)的量的甲烷和乙烷完全燃燒消耗氧氣量：甲烷______(填“>”“<”或“＝”)乙烷。隨著碳原子數(shù)