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1、第一节认识有机化合物有机化合物第七章有机化合物第3课时 烷烃的性质学习目标学习目标1.了解烷烃烷烃的主要物理性质和化学性质。物理性质和化学性质。2.知道甲烷甲烷能发生氧化反应氧化反应和取代反应取代反应，掌握取代反应的概念。取代反应的概念。煤煤层层气气含碳原子含碳原子个数较多个数较多的烷烃的烷烃凡凡士士林林天天然然气气沼沼气气蜡蜡烛烛蜡蜡笔笔主要成分主要成分甲烷甲烷新新课导入入在生活中我们接触过哪些烷烃？【思考】请结合生活和初中化学的有关知识，想一想烷烃可能具有哪些性质？二、烷烃的物理性质二、烷烃的物理性质名称名称结构构简式式常温常温状状态熔点熔点/沸点沸点/相相对密度密度水溶性水溶性甲甲烷CH
2、4气气-182-1640.466不溶不溶乙乙烷CH3CH3气气-183.3-88.60.572不溶不溶丙丙烷CH3CH2CH3气气-189.7-42.10.582不溶不溶丁丁烷CH3(CH2)2CH3气气-138.4-0.50.579不溶不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液液-13036.10.626不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固固22301.80.778不溶相似性递变性(随分子中碳原子数增加)熔、沸点密度状态溶解性较低逐渐升高比水小逐渐增大气态液态固态，常温常压下n4的烷烃为气态(常温常压下，新戊烷为气态)难溶于水，易溶于汽油等有机溶剂 逐逐渐渐升升高高 逐逐渐渐增增大大 如果组成物质
3、的分子式相同，形成的分子结构是否相同呢？如果组成物质的分子式相同，形成的分子结构是否相同呢？分子式相同 C5H12，链状结构不同一、烷烃的物理性质一、烷烃的物理性质戊烷有三种同分异构体正戊烷 异戊烷 新戊烷沸点(b.p)结论：支链烷烃:相同C原子的烷烃，支链愈多沸点愈低。通常状况下新戊烷是气体36.127.99.5导入2004年1月1日，西气东输上海白鹤首站的操作员开启天然气流量计的阀门。当日，西气东输工程的末站与上海的白鹤首站贯通，正式向中国的经济中心上海商业供气。问题：你知道西气东输工程你知道西气东输工程吗？这里的吗？这里的“气气”的主要的主要成分是什么？成分是什么？甲甲烷烷是是池池沼沼底
4、底部部产产生生的的沼沼气气和和煤煤矿矿的的坑坑道道所所产产生生的的坑坑气气以以及及天天然然气气的的一一个个主主要要成成分分。这这些些甲甲烷烷都都是是在在隔隔绝绝空空气气的的这这个个情情况况下下，由由于于植植物物残残体体经经过过微微生物的发酵的作用从而生成的。生物的发酵的作用从而生成的。沼气沼气池沼底部池沼底部坑气坑气煤坑或坑道煤坑或坑道天然气天然气某些地方地下深处某些地方地下深处第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物-甲烷甲烷1.1.甲烷的存在三、最简单的有机化合物三、最简单的有机化合物甲烷甲烷一、甲烷的物理性质一、甲烷的物理性质1、在通常状况下，甲烷是一种、在通常状况下，甲烷是一
5、种无色无色、无气味无气味的气体。的气体。根据上述甲烷的物理性质根据上述甲烷的物理性质,你你知道如何收集甲烷吗知道如何收集甲烷吗?甲烷的收集方法甲烷的收集方法:1 1、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气向下排空气法收集。法收集。2 2、由于甲烷难溶于水，所以能用、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法排水法收集。收集。3、极难溶解于水。、极难溶解于水。2、密度比空气小，、密度比空气小，M(甲烷甲烷)M(空气)在在标准状况下，是标准状况下，是0.717g/L。化学式：电子式：结构式：结构简式：最简式：CH4H：CHH.HCHHHHCH42.甲烷的结构:CH4
6、【问题问题】从甲烷的电子式和结构式是否可以推断甲从甲烷的电子式和结构式是否可以推断甲烷分子中碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？烷分子中碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？【甲甲烷烷分分子子空间结构空间结构】甲甲烷烷分分子子中中一一个个碳碳原原子子和和四四个个氢氢原原子子并并不不在在同同一一个个平平面面上上，而而是是形形成成了了一一个个正正四四面面体体的的立立体体结结构构，碳碳原原子子位位于于正正四四面面体体的的中中心心，而而四四个个氢氢原原子子分分别别位位于正四面体的四个于正四面体的四个顶点顶点上。上。甲烷球甲烷球棍模型棍模型甲烷比甲烷比例模型例模型 甲烷甲烷正四正四面体面体构型构型以甲烷为
7、例 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。二、烷烃的化学性质二、烷烃的化学性质有机反应方程式用“”不用“”！烷烃燃烧通式：_1.氧化反应点燃甲烷和空气的混合气体会有什么后果呢？瓦斯爆炸，伤亡惨重，需警钟瓦斯爆炸，伤亡惨重，需警钟长鸣长鸣2、煤矿安全措施：(1）、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(2）、严禁明火、电火花等1、甲烷点燃前一定要验纯结论：甲烷不与酸性KMnO4溶液反应，故甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中将甲烷通入溴的CCl4溶液中结论：甲烷不与溴单质反应，故甲烷不能使溴的CCl4溶液褪
8、色二、烷烃的化学性质通常情况下烷烃的化学性质稳定，不与强酸、强碱或酸性高锰酸钾等强氧化剂反应。在特定条件下也能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。2、烷烃的分解反应 烷烃在烷烃在较高温度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重要的化工基本原料和燃料。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。在在隔绝隔绝空气空气CH4 C+2H2高温C4H10 CH2=CH2（乙烯）+CH3CH3高温取两支试管，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
9、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。实验操作实验探究甲烷与氯气反应注意：暗处不反应强光会爆炸二、烷烃的烷烃的化学性质性质1、套上铝箔的试管无明显现象。2、光亮处的试管气体颜色（黄绿色）逐渐变浅 试管壁出现油状液滴 同时出现少量白雾 试管内液面上升 饱和食盐水中有少量固体析出；实验现象实验探究甲烷与氯气反应Cl2发生反应生成难溶于水的物质气体体积减小实验结论光照条件下，甲烷与氯气发生了反应反应中生成了氯化氢气体ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+(一氯甲烷:无色气体)CH4+Cl2 CH3Cl
10、+HCl光光反应方程式一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子 或原子团所代替的反应。(二氯甲烷二氯甲烷)ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+C CCl ClH HH HCl Cl二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl光光二氯甲烷：难溶于水、比水重的无色液体二氯甲烷：难溶于水、比水重的无色液体(三氯甲烷三氯甲烷)ClCl+光光Cl ClH H+C CCl ClH HH HCl ClC CH HCl ClCl ClCl Cl三氯甲烷的形成三氯甲烷的形成CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl光光三氯
11、甲烷又叫三氯甲烷又叫氯仿氯仿：无色不溶于水、密度比水大的液：无色不溶于水、密度比水大的液体，常用作有机溶剂体，常用作有机溶剂(四氯甲烷四氯甲烷)ClCl+光光Cl ClH H+C CH HCl ClCl ClCl ClC CCl ClCl ClCl ClCl Cl四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成CHCl3+Cl2 CCl4+HCl光光四氯甲烷又叫四氯甲烷又叫四氯化碳四氯化碳：无色不溶于水密度比水的液：无色不溶于水密度比水的液体，常用作有机溶剂、灭火剂体，常用作有机溶剂、灭火剂3.教学过程教学过程-甲烷与氯气的反应甲烷与氯气的反应三三、甲烷与氯气的反应甲烷与氯气的反应 CH4+Cl2 CH3Cl+H
12、Cl光照 CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl光照 CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl光照 CHCl3+Cl2 CCl4+HCl光照【思考1】5种产物中含量最多的是哪一种？HCl甲烷可以与卤素单质发生取代反应，如：氯气、溴蒸气；与氯水、溴水等不反应【思考2】1molCH4完全生成1molCCl4需多少molCl2？生成多少mol HCl？每1mol H被取代，消耗1mol Cl2，同时生成1mol HCl。即1mol CH4与Cl2发生完全取代，消耗Cl2最多为4mol。取代反应的特点：反应物类型：反应物至少有一种是有机物；反应形式：“上一下一，取而代之”；断键特点：反应中旧化学键不
13、一定全断开，可能部分断开；反应条件：一般都需要加热、光照或催化剂等，反应复杂，副反应、副产物多；产物为两种化合物，一般没有单质。取代反应的计算方法：定量关系：每有 1mol H 原子被取代，则消耗 1mol Cl2，同时生成1mol HCl；守恒关系:“原子守恒”，反应前后 C、H、Cl 数目不变；类别取代反应置换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，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反应是否可逆部分是可逆反应一般是不可逆反应反应条件大多需加热、光照、催化剂等一般只需常
14、温或加热三.有机物的性质1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。烷烃的性质物理性质：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：（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）高温分解课堂小结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
15、D.烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物2.几种烷烃的沸点如下：烷烃甲烷乙烷丁烷戊烷沸点/164890.536根据以上数据推断丙烷的沸点可能是A.约40B.低于162C.低于89D.高于363.在标准状况下，22.4LCH4与Cl2在光照下发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2的物质的量为A.0.5molB.2molC.2.5molD.4mol4.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.CH4B.C3H8C.C4H10D.C2H65、下列反应不属于取代反应的是、下列反应不属于取代反应的是E.C6H6Br2C6H5BrHBr催化剂催化剂