7.1.3 烷烃的结构与性质 课件 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第七章有机化合物第一节认识有机化合物(3)烷烃的结构与性质生活生产中的烷烃CH4天然气、沼气、煤层气⇒主要成分甲烷生活生产中的烷烃CH4海底新能源—“可燃冰”高压下形成的甲烷水合物生活生产中的烷烃打火机⇒

丙、丁烷（常压气态，加压液化）汽油

⇒5~11碳烷烃（常温液态）蜡烛、蜡笔、凡士林中的石蜡

⇒含碳数较多的烷烃（常温固态）其他烷烃制品2.递变性(随碳原子数)1.相似性：均为难溶于水的无色物质，相对密度均小于水。二、链烷烃的物理性质教材64页规律&原因？相对分子质量增加范德华力增大(1)状态：气体（1-4）→液体（5-16）→固态（≥17）。(2)熔沸点↑；密度↑且小于水。相对分子质量增加，分子间作用增大，故熔沸点升高。（3）溶解性：烷烃难溶于水、易溶于有机溶剂（如汽油、乙醇、苯）。碳数增加①烷烃与水—分液法分离；②沸点相差较大的烷烃—蒸

馏法分离注意：常温下，新戊烷为气态；标况下为液体名称结构简式常温时状态熔点/℃沸点/℃水溶性相对密度甲烷-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气气气气液液液固注意：当烷烃所含碳原子数目相同时，支链越多，熔、沸点越低二、链烷烃的物理性质二、链烷烃的物理性质练习与思考Q：①正丁烷②异丁烷③正戊烷④异戊烷⑤新戊烷⑥丙烷

⑦四氯化碳，

物质的沸点由高到低的排列顺序是：四氯化碳

＞正戊烷

＞

异戊烷

＞

新戊烷

＞

正丁烷

＞

异丁烷

＞

丙烷同类型有机化合物C原子数不同：C原子数越多，沸点越高。C原子数相同：支链越多，沸点越低。常温下，新戊烷为气态；标况下为液体。三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）制取甲烷：CH3COONa+NaOH→CH4↑+Na2CO31.稳定性

通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱或酸性高锰酸钾等强氧化剂都不发生反应。了解：甲烷的实验室制法1、反应原理：用无水醋酸钠和碱石灰共热制甲烷CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4

CaO

碱石灰中的CaO的作用是吸水；使固体反应物疏松，易于气体导出；减少NaOH对玻璃的腐蚀。2、发生装置：与制O2、NH3装置相同（固+固气）

3、收集方法：可用向下排空法收集，最好用排水法收集。取代反应链状烷烃燃烧通式为：CH4+2O2CO2+2H2O点燃C3H8+5O23CO2+4H2O点燃

点燃(淡蓝色火焰)注意：有机反应式用箭头！甲烷气体爆炸甲烷在空气中的爆炸极限约为5%~15.4%（低于下限不燃烧，高于上限安静燃烧），其中甲烷在9.5%左右爆炸最为剧烈。三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）2．氧化反应烷烃都具有可燃性，可用作燃料。可燃性气体点燃前必须验纯，防爆炸两种气态烃的混合物共2.24L(标况下)，完全燃烧后得3.584L

(标况下)二氧化碳和3.60g的水。下列说法中，正确有______ A.混合气体中一定有甲烷 B.混合气体中一定有乙烷 C.混合气体中一定无甲烷 D.混合气体中一定无丙烷AD0.1mol0.16mol0.2mol分子式平均为C1.6H4三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）讨论与思考11.2LCH4和22.4LO2(标况下)点燃，充分反应后回到标况，气体体积共为_________L？若温度为120℃呢_________？11.21.5mol常压温度高于100℃时，水为气态3．分解反应烷烃在较高温度下会发生分解。CH4C+2H2C4H10CH2=CH2+CH3CH3

（乙烯）高温高温三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）C18H38C10H22+C8H16十八烷癸烷催化剂加热、加压应用于石油化工和天然气化工生产从烷烃→化工基本原料和燃料烷烃在较高温度可发生分解，可得一系列重要化工原料、燃料。

3.高温分解C+2H2CH4C4H10(丁烷)C2H4

(乙烯)+C2H6(乙烷)三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）高温（~1000°C）炭黑，做还原剂，

制橡胶和染料的工业原料做燃料、还原剂，合成氨、合成汽油等化工原料甲烷：高温C16H34(十六烷)C8H16

(辛烯)+C8H18(辛烷)高温长链烷烃：断碳链（裂化、裂解），产生烷烃和烯烃(含C=C双键)课本103三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）4.取代反应教材64页漫射光遮光实验现象甲烷与氯气反应

[实验7-1]A装置：试管内气体颜色逐渐

；试管内壁有

出现，试管中有少量___生成，且试管内液面

，水槽中有_____________B装置：______________。实验结论变浅白雾油状液滴上升CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应无明显现象固体析出结论：在室温下，甲烷与氯气的混合气体无光照时不反应；光照条件下发生反应。从微观结构认识甲烷与氯气反应的历程取代反应：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。取代反应特点：一上一下。ClCl+光ClH+CHHHHCHHClH

一氯甲烷

(气体，沸点：-24.3℃)教材65页即CH4+Cl2CH3Cl+HCl光二氯甲烷的形成Cl－Cl+光ClH+CHHClHCHHClCl二氯甲烷(液体，沸点：39.8℃)即CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光二氯甲烷：不溶于水、密度比水大的无色液体。三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）教材65页4.取代反应三氯甲烷(液体，沸点：61.7℃)Cl－Cl+光ClH+CHClHCHClClClCl三氯甲烷的形成三氯甲烷（又叫氯仿）：不溶于水、密度比水大的无色液体，常用作有机溶剂。即CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光四氯甲烷(液体，沸点：76.5℃)Cl－Cl+光ClH+CClHCClClClClClCl四氯甲烷（又叫四氯化碳）：不溶于水、密度比水大的无色液体，常用作有机溶剂、灭火剂。四氯甲烷的形成三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）教材65页4.取代反应即CHCl3+Cl2CCl4+HCl光CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名称一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯甲烷俗称————氯仿四氯化碳状态气态液态液态液态甲烷与氯气反应现象分析

色变浅：光亮处的试管气体颜色（黄绿色）逐渐变浅

出油滴：试管壁出现油状液滴

生白雾：同时出现少量白雾

液上升：

试管内液面上升饱和食盐水中有少量固体析出Cl2反应被消耗生成难溶于水的物质气体体积减小反应中生成了氯化氢气体4.取代反应三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）三液一气甲烷在光照下与Cl2或溴蒸气等发生取代反应，产物为多种卤代甲烷的混合物和HCl。【思考1】甲烷与氯气发生反应时，所得产物有几种

？

能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl?

用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合不能制取纯净的CH3Cl。原因：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。反应中得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机物和HCl，共5种产物。【思考2】CH4和Cl2发生取代反应时，每有1mol氢原子被取代，消耗的Cl2分子及生成的HCl分子的物质的量分别是多少？每有1mol氢原子被取代，消耗1molCl2分子，同时生成1molHCl分子。4.取代反应三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）【思考3】1mol甲烷与氯气发生反应时，生成的氯代物的物质的量相等，则消耗的氯气为多少摩尔？CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl

CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl

CH4＋3Cl2CHCl3＋3HClCH4＋4Cl2CCl4＋4HCl1mol1mol1mol1mol2mol1mol3mol4mol1mol1mol1mol1molCH4＋Cl210mol4mol因此：1mol甲烷与氯气发生反应时，生成的氯代物的物质的量相等，则消耗的氯气为多少2.5mol三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）

光C、CH4+2O2CO2+2H2OD、CHCl3+HFCHFCl2+HClB、Zn+H2SO4ZnSO4+H2练习2：下列反应不属于取代反应的是（

）A、CH4+Br2

CH3Br+HBr

点燃BC取代反应的特征：取而代之，有进有出练习1：在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到的产物物质的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HClD无机物的置换反应练习1.能否用甲烷与氯气反应直接制得纯净的一氯甲烷？

不能。尽管取代反应逐步进行，但四步反应同时发生，生成四种取代产物。而不是所有CH4第一步取代完后再进行第二步，所以有机产物是混合物。2.下列有机物与氯气光照下反应，分别生成几种一氯代物？

CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)2CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH31种1种2种2种2种4种1种讨论与思考提示：反应物中的氢有几种

不同环境？3.乙烷与氯气光照条件下发生取代反应，氯代产物可能有几种？9种4.假设1摩尔CnH2n+2与氯气光照条件下氢原子完全被氯原子取代，需要多少摩尔氯气？(2n+2)mol5.取代反应和置换反应有什么区别？三、链烷烃的化学性质（以甲烷为代表）讨论