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第 2 课时 烷烃的性质
第 1 节 认识有机化合物
天然气、沼气、煤层气 → 甲烷
在生活中我们有没有接触过烷烃?
蜡烛、蜡笔、凡士林 → 含碳原子数较多的烷烃
结合生活经验以及所学知识，想想烷烃可能有哪些性质。
一、烷烃的物理性质：
逐 渐 升 高
气 液 固
逐 渐 增 大
结构相似的分子随相对分子质量的逐渐增大范德华力逐渐增大。
一般来说：碳原子数≤4的烷烃常温常压下为气态
碳原子数为5～16间的烷烃常温常压下为液态
碳原子数>16的烷烃常温常压下为固态
新课展示
烷烃的性质
一、物理性质
① 烷烃均为难溶于水的无色物质，易溶于有机溶剂
② 熔沸点、密度随着碳原子数的增加而升高；
③ 在常温状态下由气态变为液态，再到固态。
常温下、碳原子数 ≤ 4 ，为气态，碳原子数 ≥ 17 ，为固态
甲烷是一种无色，无味的气体，密度比空气小，难溶于水。
拓展：
CH4的物理性质
注：同碳原子数，支链越多熔沸点、密度越低
二、烷烃的化学性质
1. 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。
二、化学性质
2、可燃性 烷烃都能燃烧
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
现象：放出大量的热，产生淡蓝色火焰
CH4爆炸极限：5%~15.4%
1.点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。
2.有机反应中副反应较多用“ → ”连接，不用“＝”
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、化学性质
2、可燃性 烷烃都能燃烧
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
点燃
烷烃的燃烧通式：
CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
点燃
????????+????????
?
燃料
甲烷
丙烷
石蜡
煤油
丁烷
3、高温分解 烷烃在高温条件下可以分解
C8H18 C4H10 + C4H8
高温
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。
比如：汽油、柴油
4、取代反应
【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（如图7-8）。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。
实验展示
作用：避光处理
原因：光照太强，会剧烈反应发生爆炸
作用：降低 Cl2 在水中的溶解度
实验现象
实验分析
在室温下，无光照时，无明显现象；
光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，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；
实验结论
CH4 与 Cl2 发生了反应
如：
H
C
H
H
Cl
H Cl
光
H
C
H
H
H
Cl Cl
+
+
一氯甲烷（无色气体）
反应中还有油状液体生成是什么原因呢？
H
C
H
Cl
Cl
H Cl
光
H
C
H
H
Cl
Cl Cl
+
+
其实，一氯甲烷还可以继续跟 Cl2 发生取代反应
H
C
Cl
Cl
Cl
H Cl
光
H
C
H
Cl
Cl
Cl Cl
+
+
Cl
C
Cl
Cl
Cl
H Cl
光
H
C
Cl
Cl
Cl
Cl Cl
+
+
二氯甲烷
三氯甲烷
氯仿
四氯化碳
四氯甲烷
油状液体
（难溶于水的无色液体）
（有机溶剂）
（有机溶剂、灭火剂）
二、烷烃的化学性质
4．取代反应
（1）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。
（2）在光照条件下，烷烃可与卤素单质发生取代反应：

A－B ＋ C－D → A－D ＋ C－B
取而代之，有上有下
取代反应
的演示
① CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光照
② CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光照
③ CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光照
④ CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光照
CH4 与 Cl2 的取代反应
产物有 5 种， CH3Cl、HCl为气态，4种有机物均不溶于水，HCl易溶于水；HCl最多 。
思考：1．甲烷与氯气反应的产物最多有几种？气态的是哪些？哪些易溶于水？哪些是有机物？哪种产物最多？
2．能否用甲烷和氯气来制取纯净的一氯甲烷？为什么？
不能，会产生较多杂质，
因为取代反应是连锁反应，第一步反应一旦开始，后续反应立即进行
甲烷与氯气的取代反应归纳
{775DCB02-9BB8-47FD-8907-85C794F793BA}反应物
甲烷与氯气(不能用氯水，需纯卤素单质）
反应条件
漫散光照射(不用太阳光直射，以防爆炸)
生成物
甲烷与氯气反应生成四种有机产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl，其中HCl的产量最多（产物复杂）
反应特点
连锁反应
甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代，各步反应同时进行，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行
数量关系
每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl
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取代反应的特点：
① 反应物类型：反应物至少有一种是有机物；
② 反应形式：“上一下一，取而代之” ；
③ 断键特点：反应中旧化学键不一定全断开，可能部分断开；
④ 反应条件：一般都需要加热、光照或催化剂等
取代反应的计算方法：
① 定量关系：每有 1mol H 原子被取代，则消耗 1mol Cl2，
同时生成 1mol HCl；
② 守恒关系:“原子守恒”，反应前后 C、H、Cl 数目不变 ；
课堂练习
1、下列反应属于取代反应的是 （ ）
③ CH3CH3 + 2Br2 CH2BrCH2Br + 2HBr
光照
① Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
② NaOH + HCl NaCl + H2O
④ CH2Cl2 + Br2 CHBrCl2 + HBr
光照
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ③④
B
课堂练习
饱和食盐水
CH4 和 Cl2
2、将漫射光照射到混合气体（ 体积比 1: 4 ）的装置上，
如下图，下列现象正确的是（ ）
① 试管内黄绿色逐渐变浅 ② 试管内黄绿色逐渐加深 ③ 无任何现象 ④ 试管内液面上升 ⑤ 试管内壁有油状物生成
A. ① B. ①④⑤
C. ①⑤ D. ②⑤
B
课堂练习
3、在标准状况下将 11.2L 甲烷和 22.4L 的氧气混和后点燃，
恢复到原来的状态，气体的体积是（ ）
A．11.2L B．22.4L C．33.6L D．44.8L
A
4、将 1mol CH4 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．0.5mol B．2 mol C．2.5 mol D．4mol
C
6、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中心的正四面体结构的是（ ）
A CH3Cl只代表一种物质
B CH2Cl2只代表一种物质
C CHCl3只代表一种物质
D CCl4只代表一种物质
B
分子中化学环境相同的氢原子成为等效氢原子。
a.分子中同一碳原子上连接的氢原子等效：
C
H
H
H
H
b.同一碳原子所连甲基上的氢原子等效：
C
CH3
H3C
CH3
CH3
c.处于镜面对称位置上的氢原子等效：
C
CH3
H3C
CH3
C
CH3
CH3
CH3
通过等效氢原子可判断一氯取代物的种类
“等效氢法”判断
要判断某烃的一卤取代物的同分异构体的数目,首先要观察烃的结构是否具有对称性。
5. 下列化合物形成的一氯代物的有三种是（ ）
A. (CH3)2CHCH(CH3)2 B. C(CH3)4
C. CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 D. CH3CH2C(CH3)3
D
2种
1种
3种
4种

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