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烷烃及其性质
第1章 有机化合物的结构与性质 烃
1.了解烷烃在日常生活中的重要作用；
2.认识烷烃的组成和结构特点，能列举烷烃的主要物理性质；
3.能根据甲烷的性质理解烷烃的化学性质,如烷烃与氧气反应、卤素单质的反应，并能书写相应的反应式。
烷烃的存在:天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。
汽油、柴油
凡士林
石蜡
汽车轮胎
塑料水杯
一、烷烃的组成及其结构特点
1、只含________两种元素；
2、分子中碳原子采取________杂化方式，碳原子之间以________结合成碳链，且碳链呈________排列，属于脂肪烃。
3、结构通式：______________。且有机化合物中分子式只要符合此通式的，一定是链状烷烃。
甲烷
(CH4)
乙烷
(C2H6)
丙烷
(C3H8)
正丁烷
(C4H10)
正戊烷
(C5H12)
C、H
sp3
单键
锯齿形
CnH2n＋2(n≥1)
二、烷烃的物理性质
烷烃的熔、沸点一般随碳原子数的增加而升高。相同碳原子数时,支链越多,熔、沸点越低 。
思考：烷烃的熔沸点随着碳原子数的增加如何变化？
二、烷烃的物理性质
名称 结构简式 常温状态 熔点/℃ 沸点/℃ 相对密度 水溶性
甲烷 CH4 气 -182 -164 0.466 不溶
乙烷 CH3CH3 气 -183.3 -88.6 0.572 不溶
丙烷 CH3CH2CH3 气 -189.7 -42.1 0.582 不溶
丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 -138.4 -0.5 0.579 不溶
戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -130 36.1 0.626 不溶
十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 301.8 0.778 不溶
常温下、碳原子数 ≤ 4 ，为气态，碳原子数 ≥ 17 ，为固态
烷烃难溶于水、易溶于有机溶剂（如汽油、乙醇、苯）。
1.下列关于CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3的叙述正确的是
A.均能用CnH2n＋2通式来表示
B.与所有烷烃互为同素异形体
C.因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同
D.通常状况下，它们都是气态烷烃
A
2.下列烷烃中，沸点最高的是
A.2-甲基丙烷 B.2,2-二甲基丙烷
C.正己烷 D.2-甲基戊烷
C
三、烷烃的化学性质
同系物分子结构相似,故化学性质相似。烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似。
通常条件下稳定
在光照下与氯气发生取代反应
在空气中能燃烧
与强酸，强碱，强氧化剂和还原剂等都不发生反应
三、烷烃的化学性质
稳定性
碳原子之间以单键结合成碳链
电子云密度较大，键能较大
较稳定
常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂和还原剂都不反应
三、烷烃的化学性质
取代反应
在 照射条件下，烷烃能与Cl2、Br2等卤素_____发生取代反应。
紫外线
单质
注意：
反应条件：
反应的特点：
反应产物：
定量关系：
光照、卤素单质
H被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行
混合物(多种卤代烃)，不适宜制备卤代烃
每1molH被取代，需1molCl2，生成1molHCl
不能与卤素单质的水溶液反应
H－C－C－H＋Cl－Cl → H－C－C－Cl＋HCl
H　H
H　H
H　H
H　H
光照
键断裂
特征：分步取代，产物多种
[思考]根据甲烷与氯气的反应，分别写出乙烷、丙烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式。
CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl
hv
CH3CH2CH3+Cl2 CH2CH2CH3+HCl
hv
1-氯丙烷
Cl
CH3CH2CH3+Cl2 CH3CHCH3 +HCl
hv
2-氯丙烷
Cl
烷烃和Cl2发生取代反应，每1mol H原子被取代，则生成1mol HCl，消耗1 mol Cl2 ，而不是消耗0.5 mol Cl2 ，参加反应的Cl2的物质的量与生成的HCl的物质的量相等。
三、烷烃的化学性质
与氧气反应
燃烧通式：CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
点燃
CH4 + O2 CO2 + H2O
点燃
烷烃都具有可燃性，可用作燃料
三、烷烃的化学性质
裂化或裂解
烷烃在绝氧条件下高温分解一般生成另一种烷烃和烯烃
CH3CH2CH2CH3 CH3CH3+CH2=CH2
或CH3CH2CH2CH3 CH4 + CH3CH=CH2
C16H34 C8H16+C8H18
高温
高温
高温
1.关于烷烃性质的叙述，错误的是
A. 都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.都能燃烧
C.通常情况下跟酸、碱和氧化剂都不反应
D.都能发生取代反应
A
2.制取氯乙烷最合理的方法是
A．乙烷与Cl2取代 B．乙烯与Cl2加成
C．乙烯与HCl加成 D．把乙烯通入盐酸中
C
3.在光照下，将等物质的量的CH3CH3和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是
A.CH3CH2Cl B. CH2ClCHCl2
C. HCl D. CCl3CCl3
C
4.已知几种烷烃的沸点数据：
据此可判断丙烷的沸点可能是
A.高于-0.5℃ B.约是-90℃ C.低于-88.6℃ D.高于-88.6℃
D
5.在标况下，10ml某气态烃在80mlO2中充分燃烧后，恢复到标准状况，所得气体的体积为60ml，该烃可能是
A.C4H10 B.C3H6 C.C3H8 D.C4H8
CD
自由基反应
烷烃发生取代反应时，分子中的氢原子能逐个被氯原子取代，得到不同氯代物的混合物。现以甲烷的氯代反应为例具体分析其反应过程。
在光照条件下，一个氯分子分解为两个氯自由基（含有未成对电子的原子或基团称为自由基），氯自由基中有未成对的单电子，非常活泼，会使甲烷分子中的碳氢键断裂，生成含有未成对电子 的甲基，即甲基自由基。
甲基自由基很活泼，可以与氯分子作用，生成氯甲烷和氯自由基
自由基反应
生成的氯自由基再与甲烷反应重复上述过程，因此该反应可连续进行。当生成的氯甲烷与氯自由基反应时，可进一步生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。自由基之间可以互相结合形成稳定的化合物分子，反应即告终止。
这类反应通常称为自由基反应

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