7.1.2烷烃的性质 课件高一下学期化学人教版必修第二册

7.1.2

烷烃的性质【烷烃的结构】CH4的结构：正四面体的空间结构烷烃：只含C、H元素，C元素之间全部为C-C单键，C原子剩余化学键与H原子结合通式：CnH2n+2碳原子不同的烷烃之间互称为同系物，它们结构相似，在分子组成上相差n个CH2分子式相同，而结构不同的化合物互称为同分异构体CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH3CH3CH3生活中我们接触到哪一些烷烃？煤层气凡士林沼气天然气液化石油气蜡笔【思考】烷烃有哪些性质呢？生活中使用的天然气，沼气，以及煤矿坑道气(煤层气)、瓦斯、油田气等主要成分都是甲烷蜡烛烷烃的物理性质1.甲烷的存在自然界中的甲烷都是在隔绝空气的这个情况下，由于植物残体经过微生物的发酵的作用从而生成的天然气、油田气——某些地方地下深处沼气——池沼底部坑气(瓦斯)、煤层气——煤坑或坑道可燃冰——海底大陆架或某些冻层“西气东输”工程是我国一项重大的工程，为改善我国东部的能源结构，将新疆等地的天然气通过管道东输到长江三角洲、最终到达上海

可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。

在海底大陆架和某些冻土层中发现了可燃冰，其被视作石油等传统能源替代品。仅南海北部的“可燃冰”储量就已达到我国陆上天然气总量的一半左右烷烃的物理性质2.甲烷的物理性质(1)色、态、味(2)溶解性(3)密度(4)熔沸点无色、无味、气体熔点：-182℃沸点：-164℃0.717g/L（标准状况下）极难溶于水实验室制甲烷

可用排水法或向下排空气法收集烷烃的物理性质名称结构简式常温状态熔点/℃沸点/℃相对密度水溶性甲烷CH4气-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3气-172-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-187-42.10.582不溶正丁烷CH3(CH2)2CH3气-138-0.50.579不溶正戊烷CH3(CH2)3CH3液-12936.10.626不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.778不溶

气

液固逐渐升高逐渐升高

烷烃的物理性质3.烷烃的物理性质(1)相似性：(2)递变性：烷烃均为难溶于水、易溶于有机溶剂的无色物质③状态②密度①熔沸点气态(C1-4)→液态(C5-16)→固态(≥C17)随碳原子数增多

(即随相对分子质量增大)(特殊：常温常压下，新戊烷为气态)逐渐增大(但均小于水)烷烃的熔沸点较低，随着碳原子数的增加，熔沸点逐渐增大相同C原子的烷烃(即同分异构体)，支链越多，沸点越低[例]几种烷烃的沸点如下：烷烃甲烷乙烷丁烷戊烷沸点/℃－164－89－0.536根据以上数据推断丙烷的沸点可能是（

）A.约－40℃ B.低于－162℃C.低于－89℃ D.高于36℃课堂练习A烷烃的化学性质(一)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。但其稳定性是相对的，在特定的条件下，烷烃也会发生某些反应。烷烃的化学性质(二)可燃性1.甲烷燃烧淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，反应放热城市管道燃气中的气体是天然气，主要成分是甲烷；甲烷是一种清洁型能源，燃烧时释放出大量的热煤矿中的爆炸事故多与甲烷气体爆炸有关为了保证安全生产，必须采取通风、严禁烟火等措施点燃之前要验纯空气中CH4含量在5%-15.4%(体积分数)范围内时，遇火花会爆炸，该范围称为CH4的爆炸极限建立良好的通风系统和监测系统，保证甲烷含量不在爆炸极限内CH4+2O2CO2+2H2O点燃烷烃的化学性质2.烷烃燃烧与甲烷相似，烷烃可以在空气中完全燃烧，发生氧化反应，生成二氧化碳和水，并放出大量的热，故烷烃是良好的燃料烷烃燃烧通式：_____________________________________【注】①有机反应方程式中用“→”不用“＝”②除燃烧反应外，有机方程式中有机物都用结构简式表示(二)可燃性C3H8+5O23CO2+4H2O点燃CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O点燃3n+12烷烃的化学性质(三)高温分解CH4C+2H2高温炭黑：橡胶工业的原料可以用于制造颜料、油墨、油漆等合成氨橡胶中加入炭黑做成轮胎，可增强耐磨性，延长其使用寿命。炭黑也可以用于生产油墨、油漆和黑色涂料等。在隔绝空气的条件下加热到将近1000℃，甲烷开始分解得炭黑，可用作颜料、油墨、油漆等烷烃的化学性质烷烃在较高温度下会发生分解CH4C+2H2高温C4H10CH2=CH2（乙烯）+CH3CH3高温需要隔绝空气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重要的化工基本原料和燃料(三)高温分解C8H18C4H10+C4H8辛烷丁烷催化剂加热、加压丁烯烷烃的化学性质【实验7-1】取两支试管，均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半试管Cl2，分别用铁架台固定好。将其中一支试管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方）。静置，比较两支试管内的现象避光处理光照太强，会剧烈反应发生爆炸降低Cl2在水中的溶解度【现象】①套上铝箔的试管无明显现象②光亮处的试管气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管内液面上升【结论】CH4与Cl2在无光照时不发生反应；光照下生成不溶于水的有机物和HCl(试管内可能观察到白雾、水槽中有白色固体)烷烃的化学性质(四)取代反应CH4与Cl2【反应原理】HCHHHClCl+光HCHHClHCl+CH4+Cl2

CH3Cl+HCl光即：常温下为气态(一氯甲烷:沸点：-24.2℃)反应中生成的油状液体是什么？烷烃的化学性质其实，一氯甲烷还可以继续跟Cl2发生反应光HCHClHClCl+HCHClClH

Cl+光HCClClHClCl+HCClClClH

Cl+光ClCClClHClCl+ClCClClClH

Cl+二氯甲烷三氯甲烷俗称氯仿四氯甲烷或：四氯化碳液态(四)取代反应烷烃的化学性质①CH4+Cl2CH3Cl+HCl光②CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光③CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光④CHCl3+Cl2CCl4+HCl光

(一氯甲烷，气态)(二氯甲烷，液态)(三氯甲烷，液态，俗称氯仿)(四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂)(四)取代反应CH4与Cl2【反应原理】CH2Cl2+2HCl光CH4+2Cl2CH4+4Cl2CCl4+4HCl光CHCl3+3HCl光CH4+3Cl2烷烃的化学性质(四)取代反应1.定义：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叫做取代反应2.反应特征：“断单变单，有上有下”A－B

＋C－D→A－D

＋C－BCH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH2Cl2+2HCl光CH4+2Cl2CH4+4Cl2CCl4+4HCl光CHCl3+3HCl光CH4+3Cl2甲烷与氯气反应，实质上是发生多次取代，得到多种产物等物质的量的CH4与Cl2反应，产物有____

种，____种有机物，____种无机物，______最多

5HCl41烷烃的化学性质(四)取代反应3.CH4与Cl2取代反应的特点：(1)反应物：甲烷与纯净卤素才能反应，与卤素溶液不反应(例如甲烷和溴水，氯水，溴的CCl4溶液不反应)(2)生成物：产物是混合物，CH4与Cl2反应生成了五种产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl(最多)(3)连锁反应：甲烷的取代反应是一种连锁反应，

反应一旦发生，不会停留在某一步，

各步取代反应同时进行，

即使氯气不足量，产物依然是五种物质的混合物烷烃的化学性质4.烷烃与卤素单质的取代反应(四)取代反应CnH2n+2+X2

CnH2n+1X+HX光(X=F、Cl、Br、I)1mol烷烃CnH2n+2最多可以消耗_____molCl2被取代n(H)＝

消耗n(Cl2)＝

生成n(HCl)数量关系：1molCH4的H原子完全被取代，需消耗_______Cl22n+24mol【注】烷烃的取代反应特点与甲烷相同：

纯净卤素、产物为混合物、连锁反应烷烃的性质【归纳】烷烃的性质物理性质：（1）稳定性：与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应（4）取代反应：与卤素单质光照取代（2）氧化反应：燃烧（3）高温分解难溶于水，随碳原子数递增，熔沸点、密度递增，状态：气→液→固化学性质：有机物的性质烷烃是一类最基本的有机物，从结构上可以看作其他各类有机物的母体烷烃的性质在一定程度上体现了有机物的通性1.有机物的物理性质大多数有机物的熔点比较低，难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂2.有机物的化学性质大多数有机物容易燃烧，受热会分解；有机物的化学反应比较复杂，常伴有副反应发生，很多反应需要在加热、光照或催化剂的条件下进行有机物除了有以上通性，依据其组成和结构的不同，还具有很多特性，我们在以后的学习中会逐步接触课堂练习【例】写出CH3CH3

与Cl2反应生成一氯乙烷的化学方程式：

CH3CH3+Cl2CH2ClCH3+HCl光照【例】下列物质中，不能与氯气发生取代反应的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2

C.CHCl3D.CCl4

D【例】丙烷与Cl2发生取代反应，生成的一氯丙烷可能有_____种：2课堂练习【课本】P663.下列气体的主要成分不是甲烷的是（

）A.沼气B.天然气C.煤气D.煤层气6.在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是（

）A.Cl2B.浓硫酸C.O2D.酸性KMnO4溶液CAC

C

课堂练习【导学案】P83随堂检测1.在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是(

)

。CA.氯气与氢气的反应

B.氯气与甲烷的反应C.氧气与甲烷的反应

D.次氯酸的分解课堂练习2.甲烷是天然气的主要成分，是一种清洁能源。下列有关甲烷的说法正确的是(

)

。C

C

课堂练习【导学案】P83随堂检测3.下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代物的是(

)

。C

课堂练习【导学案】P83随堂检测4.正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示，下列有关说法正确的是(

)

。C

课堂练习

（1）

写出该链状烷烃的分子式：_______。

课堂练习

B

课堂练习

C

BA.一定有甲烷

B.一定不存在乙烷C.可能是甲烷和乙烷的混合物

D.不可能为乙烷和丙烷的混合物课堂练习

A

课堂练习

C

课堂练习课堂练习1.下列关于烷烃性质的叙述正确的是()A.烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低B.烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化C.在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应D.烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物D课堂练习2.在常温、常压下，取下列四种气态烷烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是()A.CH4 B.C3H8

C.C4H10 D.C2H6C3、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、CH2Cl2

C、CCl4D、HClD课堂练习5、下列物质常温下呈气态的是（）

A.CH3ClB.CH2Cl2

C.CHCl3D.CCl4A6、在一定条件下，能与甲烷发生反应的是（

）

A.浓硫酸 B.氢氧化钠溶液 C.溴蒸汽 D.高锰酸钾溶液C课堂练习7.如图所示的装置是某次实验最初的情况(夹持装置省略)，烧瓶内盛有等物质的量的甲烷和Cl2，用光照射烧瓶一段时间后，下列有关叙述中正确的是()A．只能生成CH3Cl一种有机物

B．烧瓶内液面不可能上升C．烧瓶内的液体可能会分层

D．向水中加入石蕊试液后无变化C课堂练习8、实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()D课堂练习9、下列应属于取代反应的是（）B、2HI+Cl2=I2+2HClA、CH4C+2H2

高温C、CH2=CH2+Br2CH2BrCH2BrCCl4D、C6H5-H+C2H5ClC6H5-C2H5+HCl一定条件D课堂练习10、如果使0.5mol甲烷完全跟Cl2发生取代反应并生成等物质的量的四种氯代物，则需要消耗氯气（）A．0.5mol B．1molC．1.5molD．1.25molD课堂练习11、将1molCH4与氯气发生取代反应，待反应完全后，测定四种有机物的物质的量相等，则产生HCl的物质的量是（）A．0.5molB．2molC．2.5mol D．4molC课堂练习(1)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

，指出该有机物的分子的空间结构：