《烷烃的性质》课件

《烷烃的性质》1.了解甲烷的物理性质、存在及用途。2.了解甲烷的化学性质，以甲烷为例理解取代反应的概念。3..了解甲烷的结构，烷烃的概念、通式及结构特点。4.以甲烷为例，认识有机化合物分子具有立体结构，初步培养空间想象能力学习目标一、有机物1．定义

称为有机化合物，简称有机物。组成有机物的元素有

等大部分含有C元素的化合物

C、H、O、N、S、P

答案

不一定，少数含碳化合物如：CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐等，由于它们的组成与性质更接近于无机物，因此仍把它们归为无机物。含碳元素的化合物一定是有机物吗？思维拓展A.多数熔、沸点低B.多数难溶于水，易溶于有机溶剂C.多数易燃烧，受热易分解D.多数不电离或者难电离，不导电……2、有机化合物的共同性质甲烷的性质一、物理性质：无色，无味，难溶，气体，密度比空气的小。收集？天然气、沼气、坑道气、瓦斯甲烷的结构以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109°28′分子式电子式结构式结构简式球棍模型比例模型空间结构CH4CH4正四面体点燃CH4前必须验纯,否则会爆炸。现象：产生淡蓝色火焰!如何检验生成物为二氧化碳和水？?二、甲烷的化学性质----可燃性（氧化反应）实验步骤实验现象实验结论1.

点燃纯净的甲烷2.在火焰的上方罩干燥洁净的烧杯3、向反应后的烧杯中注入澄清的石灰水安静燃烧,火焰呈淡蓝色烧杯内壁上有水珠澄清石灰水变浑浊甲烷中含氢元素甲烷中含碳元素甲烷易燃用“→”不用“＝”氧化反应（可燃性）CH4+2O2CO2+2H2O点燃想一想:怎么用最简单的方法把甲烷、氢气、一氧化碳区分开?

在特定条件下，甲烷能与某些物质发生化学反应。2、与酸性KMnO4溶液现象：不褪色结论：一般情况下，性质稳定，与强酸、强碱及强氧化剂等不反应。3、与Cl2取代反应

光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，液面上升，试管壁出现油状液滴。现象：

光照

光照

光照

光照+Cl--Cl+HCl+Cl--Cl+HCl+Cl--Cl+HCl+HCl+Cl--Cl取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应A、反应条件：光照，在暗处不反应、也不能强光直射C、反应产物：反应产物为有机物和无机物的混合物，产物中HCl最多E、有机产物的说明四种氯代有机物均难溶于水，其中一氯甲烷气态，其余为油状液态，三氯甲烷曾被用作麻醉剂，三氯甲烷和四氯甲烷（四氯化碳）是重要的工业溶剂氯气与甲烷反应的说明

B、反应物质：纯卤素单质反应；而与卤素的水溶液不反应

D、1molH被取代需要1molCl2

取代反应（甲烷与氯气的反应）

置换反应（锌与稀硫酸反应）生成物都是化合物生成物中一定有单质反应受温度、压强催化剂等外界条件的影响多数在水溶液中进行，遵循金属（或非金属）活动顺序反应逐渐进行，多数是可逆的反应多数为一步单向进行取代反应与置换反应的对比4、高温分解：隔绝空气将甲烷加热到1000℃以上，甲烷分解生成炭黑和氢气任务一甲烷的取代反应【问题探究】1.根据取代反应的原理,能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl?提示

不能。CH4和Cl2的反应是链锁反应,不可能只发生第一步取代反应,将CH4与Cl2按体积比1∶1反应,生成物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机物与氯化氢,因此无法制取纯净的CH3Cl。2.CH4和Cl2取代反应的产物中物质的量最多的是什么?它与Cl2在物质的量上有什么关系?提示

因为在CH4和Cl2的取代反应中,每一步都有HCl生成,故产物中物质的量最多的是HCl。根据化学方程式可知,每生成1

mol

HCl则消耗1

mol

Cl2,故反应生成的HCl与反应消耗的Cl2的物质的量相等。【深化拓展】1.甲烷与氯气的取代反应2.取代反应和置换反应的比较

类别取代反应置换反应实例CH4+Cl2

CH3Cl+HClZn+H2SO4===ZnSO4+H2↑定义有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应反应物一种化合物和另一种化合物或单质一种单质和一种化合物生成物一般生成两种新化合物另一种化合物和另一种单质反应中电子得失不一定发生电子转移,因此不一定是氧化还原反应一定发生电子转移,一定是氧化还原反应【素能应用】典例1某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意,回答下列问题:(1)CH4与Cl2发生反应的条件是

;若用日光直射,可能会引起

。

(2)实验中可观察到的实验现象有:量筒内壁出现油状液滴,饱和食盐水中有少量固体析出,

,

等。

(3)实验中生成的油状液滴的化学式为

,其中

是工业上重要的溶剂。

(4)用饱和食盐水而不用水的原因是

。

答案

(1)光照爆炸(2)量筒内黄绿色气体颜色变浅量筒内液面上升(3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4

CHCl3、CCl4(4)降低Cl2在水中的溶解度,抑制Cl2和水的反应解析

CH4和Cl2在光照条件下反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质,随着反应进行,Cl2不断消耗,黄绿色逐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4在常温下是无色油状液体,故量筒内壁上出现油状液滴。因生成的HCl易溶于水,量筒内的压强减小,液面上升。HCl溶于水后,溶液中Cl-浓度增大,使NaCl固体析出。规律方法由于甲烷分子中的4个C—H键完全相同,所以它们都有可能发生反应,即甲烷发生取代反应的产物很复杂,生成物常包括4种有机物和氯化氢,其中氯化氢的量最多,4种有机物的比例因反应物的比例、反应时间的长短等因素而变化。【变式设问】从甲烷与Cl2反应的机理分析,所得产物中含量最大的是哪种物质?提示

HCl;CH4与Cl2发生系列取代反应,每一步反应都生成HCl。变式训练1(2021山东烟台高一期末)把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里,放在光亮处。下列说法错误的是(

)A.试管内液面逐渐上升B.有机产物只有CCl4C.混合气体的浅黄绿色逐渐变浅D.水槽内有白色晶体析出答案

B解析

甲烷和氯气发生取代反应,生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体,一氯甲烷是气体,生成的氯化氢极易溶于水,其中的有机产物均难溶于水,生成的产物均无色,因此试管中气体颜色会变浅。氯化氢溶于水后导致试管内液面上升,A正确;甲烷和氯气在光照条件下发生了取代反应,生成的物质有CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,B错误;生成的产物均无色,试管中气体颜色会变浅,C正确;氯化氢溶于水后溶液中氯离子浓度增大,导致饱和氯化钠溶液中有氯化钠固体析出,D正确。任务二烷烃的结构与性质【问题探究】1.甲烷是可燃性气体,在点燃可燃性气体前要注意什么?提示

可燃性气体在点燃前要验纯,因为可燃性气体和空气混合,如果在爆炸极限内,点燃会发生爆炸。2.根据甲烷的性质,推测丙烷具有哪些化学性质?提示

能与O2发生燃烧反应,能与Cl2在光照下发生取代反应。3.多碳原子链状烷烃(如CH3—CH2—CH2—CH3)分子中,碳链是直线形结构吗?提示

不是。在CH3—CH2—CH2—CH3分子中,碳原子与其相连的4个原子在空间形成四面体结构,因此多碳原子直链烷烃分子中的碳链应为锯齿状。【深化拓展】1.烷烃的结构特点(1)单键:碳原子之间以碳碳单键相结合。(2)饱和:碳原子剩余价键全部与氢原子相结合,烷烃是饱和烃,含相同碳原子数的有机物分子里,链状烷烃的含氢量最大。2.烷烃的化学性质烷烃的化学性质和甲烷相似,通常情况下不与强酸、强碱以及强氧化剂发生反应,都不能够使酸性高锰酸钾溶液以及溴水褪色。(1)链状烷烃在光照条件下与卤素单质发生取代反应。(2)链状烷烃的燃烧反应。【素能应用】典例2下列有关烷烃的叙述正确的是(

)①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去③通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色A.①③⑤ B.②③ C.①④ D.①②④答案

C解析

烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键,都是单键,①说法正确;烷烃属饱和链烃,其化学性质一般比较稳定,通常烷烃不与强酸、强碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,也不能使溴水褪色,②⑤说法不正确;因通式CnH2n+2中的碳原子已达完全饱和,因此符合通式CnH2n+2的有机物一定是烷烃,③说法不正确;烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应,这是烷烃的主要特性之一,④说法正确。【变式设问】甲烷不能被酸性KMNO4溶液氧化,因此甲烷不能发生氧化反应,这种观点是否正确?为什么?提示

不正确;点燃时,甲烷能与O2反应生成CO2和H2O,该反应属于氧化反应。变式训练2(2021湖南湘中名校高一期末)0.1mol某链状烷烃完全燃烧生成13.44LCO2(已换算成标准状况下),下列说法正确的是(

)A.该烷烃的分子式为C6H12B.该烷烃的同分异构体有6种C.1mol该烷烃完全燃烧需要消耗2.5molO2D.该烷烃与甲烷属于同系物答案

D解析

标准状况下,13.44

L

CO2的物质的量为0.6

mol,即0.1

mol某链状烷烃完全燃烧生成