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1、 第第7章章 有机化学有机化学 第一节第一节 认识认识有机化合物有机化合物第第2课时课时 烷烃的性质烷烃的性质导入一1.天然气、沼气和煤层气的主要成分都是甲烷。2.护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡,其主要成分是含有碳原子数较 多的烷烃。导入一一、烷烃的性质烷烃的物理性质和化学性质。1.烷烃的物理性质一、烷烃的性质烷烃的物理性质和化学性质。2.烷烃的化学性质(1)稳定性:在通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或酸性高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。一、烷烃的性质烷烃的物理性质和化学性质。2.烷烃的化学性质(2)可燃性: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
2、出大量的热。链状烷烃燃烧的通式为现象:随着烷烃分子中碳原子数的增加,燃烧越来越不充分,火焰越来越明亮,有些伴有黑烟。一、烷烃的性质烷烃的物理性质和化学性质。2.烷烃的化学性质(3)高温分解:烷烃在较高温度下会发生分解。如:二、甲烷的性质1.甲烷的物理性质:甲烷是无色无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。2.甲烷的化学性质:(1)通常情况下,甲烷的性质比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾、溴水等强氧化剂都不发生反应。现象:安静地燃烧,火焰呈淡蓝色,放出大量的热。(2)氧化反应(可燃性):CH4+2O2 CO2+2H2O。二、甲烷的性质2.甲烷的化学性质:(3)高温分解:在隔绝空气并加热至1000的高
3、温下,甲烷发生分解反应,化学方程式CH4 C+2H2。(4)注意:点燃甲烷前必须验纯,否则易发生爆炸。二、甲烷的性质【拓展延伸】CH4爆炸极限:指甲烷与空气混合后遇火引起爆炸的浓度范围值,甲烷爆炸极限的实验值为5%15.4%,因此在煤矿矿井里要采取通风、严禁烟火等安全措施。二、甲烷的性质演示实验甲烷的取代反应(特征反应)。实验装置实验步骤实验现象取两支试管,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套有铝箔的试管内无明显现象;未套铝箔的试管,光照时,试管
4、内气体颜色变浅,试管壁出现油状液滴,试管内液面上升二、甲烷的性质演示实验甲烷的取代反应(特征反应)。实验结论实验原理实验说明甲烷和氯气在光照的条件下发生反应,生成难溶于水的有机物 CH4 与纯卤素单质发生取代反应,与氯水、溴水不反应;CH4 与Cl2 在光照的条件下发生取代反应,该反应是一个连锁反应,各取代产物都有,有机产物在通常下的状态是“一气三液”CH4+Cl2 CH3Cl(气体)+HCl、CH3Cl+Cl2 CH2Cl2(液体)+HCl、CH2Cl2+Cl2 CHCl3(液体)+HCl、CHCl3+Cl2 CCl4(液体)+HCl 二、甲烷的性质甲烷的取代反应。1.取代反应:有机物分子里
5、的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫做取代反应。2.甲烷的取代反应的断键位置二、甲烷的性质甲烷的取代反应。3.甲烷的取代反应的数量关系:每取代1 mol氢原子,消耗1 mol Cl2,生成1 mol HCl。二、甲烷的性质甲烷的取代反应。4.甲烷与氯气反应共得到5种产物,其中一氯甲烷和氯化氢是气态,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水,其余难溶于水。(1)CHCl3:三氯甲烷(氯仿),无色透明易挥发液体,稍有甜味。氯仿是工业上重要的有机溶剂,在医药上用作麻醉剂、防腐剂。(2)CCl4:四氯化碳,无色透明液体,具有氯仿的微甜气味,有毒。可用作溶剂、有机物的氯化剂、香
6、料的浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分析试剂,并用于制氯仿和药物等。二、甲烷的性质烷烃(以甲烷为例)发生取代反应的有关规律。1.反应条件:反应条件为光照,其光照为漫射光,强光直射易发生爆炸。2.反应物:反应物为卤素单质,如甲烷与氯水、溴水不反应,但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。3.反应产物:虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同,但甲烷与氯气反应生成的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物。反应产物中HCl的物质的量最多。二、甲烷的性质烷烃(以甲烷为例)发生取代反应的有关规律。4.反应特点:连锁反应。甲烷分子中的氢原子被氯原
7、子逐步取代,第一步反应一旦开始,后续反应立即进行,且各步反应可同时进行。即当n(CH4)n(Cl2)=11时,并不只发生反应CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,其他反应也在进行。二、甲烷的性质【归纳总结】取代反应与置换反应的区别类别类别取代反应取代反应 置换反应置换反应 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 反应类型 适用于有机反应 适用于无机反应 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
8、照、催化剂等 一般只需常温或加热二、甲烷的性质小试牛刀下列反应属于取代反应的是_(填序号)。CH4 C+2H2 CuSO4+Fe FeSO4+Cu CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl 2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2 CH3OH+HCl CH3Cl+H2OCH3CH2Br+H2O CH3CH2OH+HBr二、甲烷的性质【拓展延伸】甲烷的用途:1.高效、较清洁燃料。2.化工原料甲烷在高温条件下分解可得到炭黑,炭黑可用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;甲烷可以制氯仿和CCl4等重要的溶剂;甲烷也可以氧化制甲醇、制氟里昂制冷剂等。三、有机物和无机物的对比无机物和有机物的区别。有机物有
9、机物无机物无机物种类 很多(3000万种以上)比有机物少(10万种左右)溶解性 多数难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂 多数难溶于有机溶剂,易溶于水 耐热性不耐热,熔点较低,且受热会发生分解 多数耐热,难熔化,熔点较高 可燃性多数容易燃烧 多数不能燃烧 电离性 多数为非电解质 多数是电解质 化学反应 一般比较复杂,常伴有副反应的发生,很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行,反应速率较慢 一般比较简单,副反应少,反应速率较快总结课堂练习1.下列性质不是烷烃所具有的是()A.通常不与强酸、强碱及酸性高锰酸钾溶液反应 B.完全燃烧时产物只有CO2和 H2O C.常温下都为气态,都不溶
10、于水 D.与卤素单质(气态)可以发生取代反应C课堂练习D2.下列说法正确的是()A.等体积的甲烷与氯气混合,在光照下反应只生成一氯甲烷和氯化氢 B.相同质量的烷烃完全燃烧时,甲烷的耗氧量最少 C.通常情况下,烷烃能够使高锰酸钾溶液褪色 D.烷烃的熔、沸点一般随着分子中碳原子数的增加而升高课堂练习C3.下列化学反应中不属于取代反应的是()A.CH2Cl2+Br2 CHBrCl2+HBrB.CH3OH+HCl CH3Cl+H2OC.2Na+2H2O 2NaOH+H2D.CH3CH2Br+H2O CH3CH2OH+HBr课堂练习B4.实验小组探究甲烷与氯气的取代反应,实验装 置、现象如下:下列说法不正确的是()A.饱和NaCl溶液可以减少氯气的溶解 B.出现油状液滴,说明CH4全部转化为CCl4 C.产生白雾以及试管内液面上升与HCl的生成有关 D.若用铝箔套住装满CH4和Cl2的试管,一段时间后没有明显变化谢谢！