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人教版 高中化学 必修二
第3课时 烷烃的性质
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
想一想烷烃可能具有哪些性质？
含碳个数较多的烷烃
凡士林
蜡烛
护肤品
煤层气
天然气
沼气
主要成分甲烷
了解碳原子成键规律
认识有机化合物的分子结构
认识决定其分类与性质的特征基团
认识有机化学反应
有机化合物之间的转化
合成新的物质
研究基础
研究价值
研究内容
有机化学的学习思路：
任务一 甲烷的性质(物理性质)
煤层气
天然气
沼气
主要成分甲烷
甲烷是无色，无味，极难溶于水的气体，密度0.717g/L（标况下是气体）
存在：天然气、瓦斯、油田气、沼气可燃冰的主要成分：CH4·xH20
“西气东输“
任务一 甲烷的性质(化学性质)
提出问题：烷烃的化学性质是否活泼
结构
决定
性质
性质预测：
共价键通常较稳定！
实验验证：
实验结论：
通常情况,与强氧化剂(KMnO4和Br2)、强酸及强碱不反应
1.稳定性：甲烷比较稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂（例如KMnO4)不发生反应
任务一 甲烷的性质(化学性质)
2.可燃性（燃烧氧化反应）
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“＝”
3.分解反应
CH4 C + 2H2
高温
制造颜料、油墨、油漆等
合成氨
需要隔绝空气
任务一 甲烷的性质(化学性质)
4.取代反应(与卤素(纯净）在光照条件下易发生取代反应)
因为饱和NaCl溶液可以降低Cl2的溶解度
在强光直射时会发生爆炸
避光，形成对比
任务一 甲烷的性质(化学性质)
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
观察到白雾
生成了易溶于水的HCl气体
任务一 甲烷的性质(化学性质)
甲烷与氯气的反应的原理
光
H
C
H
H
H
Cl Cl
+
H
C
H
H
Cl
+ H Cl
用途
状态
沸点
水溶性
一氯甲烷(CH3Cl)
常温下是无色气体
难溶于水
-24.2 ℃
可用作溶剂、冷冻剂、香料等
CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl
光
任务一 甲烷的性质(化学性质)
H
C
H
Cl
Cl
H Cl
光
H
C
H
H
Cl
Cl Cl
+
+
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）
任务一 甲烷的性质(化学性质)
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替代的反应。
A B ＋ C D → A D ＋ C B
特点：一上一下，有进有出
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
取代反应：有机物的某些原子或原子团所替代的反应。
置换反应：一种单质与另一种化合物的反应。
任务一 甲烷的性质(化学性质)
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光
同时进行
连锁反应
五种产物
甲烷的取代反应
问题1：CH4和Cl2发生取代反应中，产物中最多的是什么？
问题2：CH4与Cl2按体积比1:1混合，光照条件下有可能生成纯净的一氯甲烷吗？
HCl
不可能
问题4：其他烷烃也可以与氯气发生取代反应，1mol乙烷最多可以与几mol氯气反应？
6mol
问题3：实验中液体能否充满试管？
不能
课堂练习
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（ ）
A、
B、
C、
D、
D
课堂练习
下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是
A.甲烷与氯气的物质的量之比为1 : 1，混合发生取代反应只生成CH3Cl
B.甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl最多
C.甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D.1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气
C
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3+HCl
光
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
4 mol氯气
HCl最多
产物为混合物
任务二 烷烃的性质
烷烃代表物
甲烷
结构
性质
有机化合物母体
烷烃
结构
性质
有机化合物
结构
性质
含碳个数较多的烷烃
凡士林
蜡烛
护肤品
任务二 烷烃的性质(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）状态：气体（1-4）→液体（5-16）→固态（≥17）。
（2）熔沸点↑；密度↑ 且小于水。
（3）溶解性：烷烃难溶于水、易溶于有机溶剂（如汽油、乙醇、苯）。
碳数增加
相对分子质量增加，分子间作用增大，故熔沸点升高。
注意：常温下，新戊烷为气态；标况下为液体
注意：当烷烃所含碳原子数目相同时，支链越多，熔、沸点越低
C4H10 CH2== CH2 + CH3CH3
（乙烯）
任务二 烷烃的性质(化学性质)
1.稳定性：甲烷比较稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂（例如KMnO4)不发生反应
2.可燃性（燃烧氧化反应）
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
点燃
烷烃燃烧通式为：
CnH2n＋2＋(3n＋1)/2O2 nCO2＋(n＋1)H2O
点燃
3.分解反应
高温
C18H38 C10H22 + C8H16
十八烷
癸烷
催化剂
加热、加压
4.取代反应(与卤素(纯净）在光照条件下易发生取代反应)

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