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第一节 认识有机化合物
第2课时 烷烃
第七章 有机化合物
新课导入
天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷；护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡，其主要成分是含碳原子数较多的烷烃。
[思考]请结合生活经验和初中化学的有关知识，想一想烷烃可能具有哪些性质。
甲烷的物理性质：
通常情况下，甲烷是一种无色、无味的气体，难溶于水、密度是0.717g/L（标准状况）
烷烃的物理性质
名称 结构简式 常温时状态 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性 相对密度
甲烷 -182 -164 不溶
乙烷 -183.3 -88.6 不溶
丙烷 -189.7 -42.1 不溶 0.5005
丁烷 -138.4 -0.5 不溶 0.5788
戊烷 -129.7 36.1 不溶 0.5572
癸烷 -29.7 174.1 不溶 0.7298
十六烷 18 280 不溶 0.775
十七烷 22 301.8 不溶 0.7767
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3(CH2)2CH3
CH4
CH3(CH2)8CH3
CH3(CH2)14CH3
CH3(CH2)15CH3
CH3(CH2)3CH3
气
气
气
气
液
液
液
固
（1）气体（碳原子数n≤4的烷烃为气态（新戊烷是气态）→液体→固态，熔沸点↑。
（3）密度↑ 且小于水。
（2）烷烃难溶于水、易溶于有机溶剂（如汽油、乙醇、苯）。
碳原子数↑
名称 正戊烷 异戊烷 新戊烷
结构简式 CH3(CH2)3CH3 CH3CH(CH2) CH2CH3 C(CH3)4
熔点/℃ -129.7 -159.6 -20
沸点/℃ 36.07 27.9 9.5
观察下表中所给的数据，你又能得到哪些规律？
对于同种烃，若碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。
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。
2．氧化反应
烷烃都具有可燃性，可用作燃料。
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
点燃
C ~ O2
4H ~ O2
注 意: 有机物化学反应方程式的书写。用“→”不用“=”
烷烃的化学性质
注意：点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。
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。
3.取代反应
实验探究——甲烷与氯气反应
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。
注意：暗处不反应 强光会爆炸
烷烃的化学性质
甲烷与氯气反应
实验探究
甲烷与氯气的反应现象：
实验现象 原因分析
无光照
光照
无明显变化
无光照该反应不能发生
试管内气体颜色变浅
氯气逐渐消耗
试管壁上有油状液滴
生成不溶于水的液体
试管中液面上升
生成的气体溶于水中使试管内压强减小
水槽中有固体析出
Cl-饱和
可能观察到白雾
生成了易溶于水的HCl气体
光
H
C
H
H
H
Cl Cl
+
H
C
H
H
Cl
+ H Cl
CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl
光
烷烃的化学性质
甲烷和氯气的取代反应
CH3Cl
一氯甲烷
气态（g）、难溶于水
四面体形、只有一种结构
光
H
C
H
H
Cl
Cl Cl
+
Cl
C
H
H
Cl
+ H Cl
CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl
光
难溶于水的油状液体
四面体形、只有一种结构
二氯甲烷
CH2Cl2
甲烷和氯气的取代反应
光
Cl
C
H
H
Cl
Cl Cl
+
Cl
C
H
Cl
Cl
+ H Cl
CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl
光
甲烷和氯气的取代反应
难溶于水的油状液体
四面体形
三氯甲烷 （氯仿）
CHCl3
光
Cl
C
Cl
Cl
H
Cl Cl
+
Cl
C
Cl
Cl
Cl
+ H Cl
CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl
光
甲烷和氯气的取代反应
难溶于水的油状液体
正四面体形
四氯甲烷 （四氯化碳）
CCl4
烷烃的化学性质
甲烷和氯气的取代反应
实验 结论 CH4与Cl2需在_____条件下发生化学反应，有关化学方程式为：
CH4＋Cl2 _____________(一氯甲烷 气体)；
CH3Cl＋Cl2 _____________(二氯甲烷 )；
CH2Cl2＋Cl2 ____________(三氯甲烷 氯仿 有机溶剂)；
CHCl3＋Cl2 __________(四氯甲烷 四氯化碳 有机溶剂)
光照
CH3Cl＋HCl
CH2Cl2＋HCl
CHCl3＋HCl
CCl4＋HCl
无色油状液体
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。（不同于置换或复分解反应，特点是“一上一下，有进有出”）
取代反应：
思考：1．Cl2与CH4反应生成了哪些产物？物质的量最多的是什么产物？有机产物中哪种产物常温下是气体？
2．能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl？为什么？
五种产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。HCl最多。
CH3Cl在常温下是气体。
不能。CH4和Cl2的反应是连锁反应，生成物为混合物
3、用饱和食盐水而不用水的原因是 。
降低Cl2在水中的溶解度
4. 反应特征及比例：每取代1mol氢原子，消耗_______Cl2，生成 _ HCl。
1mol
1mol
甲烷与氯气的取代反应
【温馨提示】
①取代反应条件为光照，室温或暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，以免引起爆炸。
②甲烷与溴蒸气、碘蒸气等纯卤素单质也能发生类似反应，但不能与溴水、碘水发生反应。
③甲烷与氯气的反应是一种连锁反应，不会停留在某一步，因此产物一般是五种物质的混合物。
④1 mol有机物CxHy与Cl2发生完全取代反应时，消耗Cl2的物质的量为y mol，同时生成y mol HCl，产物中HCl的物质的量最多。
烷烃的化学性质
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
烷烃的化学性质
试一试：写出丙烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式
在光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等卤素单质的气体发生取代反应，生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。
CH3CH2CH3＋Cl2 CH3CHClCH3 +HCl
CH3CH2CH3＋Cl2 CH2ClCH2CH3 +HCl
丙烷的二氯代产物可能有几种？
4种
烷烃的化学性质
下列反应不属于取代反应的是（ ）
B、 2 HI + Cl2 = I2 + 2HCl
A、 CH4 C + 2 H2
高温
C、 C6H5-H + Br2 C6H5-Br + HBr
Fe
D、 C6H5-H + C2H5Cl C6H5-C2H5+HCl
一定条件
A B
课堂练习
烷烃的化学性质
BD
下列说法正确的是 (　　)
A.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此,甲烷可以使氯水褪色
B.1 mol甲烷全部生成CCl4 , 消耗4 mol Cl2
C.CH2Cl2为正四面体结构, CCl4为平面正方形结构
D.甲烷和氯气的取代反应中，产物最多的是HCl
烷烃的化学性质
下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是（ ）
A．甲烷性质稳定，通常情况下不与强酸、强碱、氧化剂反应
B．甲烷分子中的四个氢原子都能被氯取代
C．甲烷的一氯代物只有一种
D．甲烷的二氯代物只有一种
D
烷烃的化学性质
某链状烷烃完全燃烧生成17.6g CO2和 9.0g 水，推测其分子式。
n
n+1
理论值
0.4
0.5
实际值
n为4 则烷烃分子式为C4H10
9.0 g
18 g/mol
n（H2O）= =0.5 mol
17.6 g
44 g/mol
n（CO2）= =0.4 mol

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