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第七章
有机化合物
第一节 认识有机化合物
第2课时 烷烃的性质
天然气
油田气
煤层气
沼气
天然气、沼气、煤层气主要成分 → 甲烷
一、烷烃的存在
蜡烛、蜡笔、凡士林等主要成分 →含C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。
名称 结构简式 常温状态 沸点/℃ 相对密度 水溶性
甲烷 CH4 气 -161.5 0.466 不溶
乙烷 CH3CH3 气 -88.6 0.572 不溶
丙烷 CH3CH2CH3 气 -42.1 0.585 不溶
丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 -0.5 0.5788 不溶
戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 36.0 0.6262 不溶
十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 301.8 0.7780 不溶
二、烷烃的物理性质
无色，无味的气体，ρ＜ρ空气，难溶于水，易溶于有机溶剂(苯、乙醇、汽油、煤油、CCl4、氯仿等)
1.CH4的物理性质
2.烷烃的物理性质
状态：
随C数增加逐渐升高；C数相同的烷烃，支链越多，熔、沸点越低
常温常压下：
气(C1~C4，新戊烷为气态 )→液(C5 ~C16 )→固(≥C17)
溶解性：
熔、沸点：
均难溶于水，易溶于有机溶剂；
(随C数增加)
规律：C数越多→相对分子质量越大→分子间作用力越大→熔、沸点越高
密度：
ρ＜ρ水，随C数增加逐渐增大
比较下列烷烃的沸点
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3
CH3CHCH3
CH3
<
<
<
<
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
点燃
2.氧化反应——烷烃都能燃烧，可用作燃料。
1.稳定性：
通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱以及高锰酸钾等强氧化剂不反应。
三、烷烃的化学性质
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。点燃之前要验纯。
现象：放出大量的热，产生淡蓝色火焰
烷烃燃烧通式：
点燃
CnH2n+2+ O2 nCO2+(n+1)H2O
3n+1
2
注意：有机反应很复杂，产物较多，不用“=”用“→”；除燃烧反应外，有机物都用结构简式表示。
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
1 mol某烷烃完全燃烧需要8 mol氧气，这种烷烃的化学式为（ ）
A.C5H12 B.C4H10 C.C3H8 D.C6H14
C
如图所示，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体燃烧把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。
气体
A
B
浓H2SO4
澄清石灰水
(1) 若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是 。
(2) 若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是 。
(3) 若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X是 。
H2
CO
CH4；H2、CO；H2、CH4；CO、CH4；H2、CO、CH4
3.分解反应(高温)
CH4 C + 2H2
隔绝空气
1000~1200℃
炭黑：橡胶工业的原料；可用作颜料、油墨、油漆等
炭黑
橡胶中加入炭黑做成轮胎，可增强耐磨性，延长其使用寿命。
【实验7-1】
注意：暗处不反应， 强光会爆炸
现象：
CH4 与 Cl2 发生了反应，即取代反应
无光照时，无明显现象；光照时，试管内黄绿色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，出现少量白雾，试管内液面上升。
结论：
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。
H
C
H
H
Cl
H Cl
光
H
C
H
H
H
Cl Cl
+
+
一氯甲烷(g)
CH4与Cl2的反应原理
4.取代反应——烷烃的特征反应
特征：一上一下、取而代之
＋Cl Cl
H C H
Cl
H
光照
H C Cl
Cl
H
＋H Cl
二氯甲烷(l)
H C H
Cl
Cl
＋Cl Cl
光照
H C Cl
Cl
Cl
＋H Cl
三氯甲烷(氯仿)(l)
Cl C H
Cl
Cl
＋Cl Cl
光照
Cl C Cl
Cl
Cl
＋H Cl
四氯甲烷(四氯化碳)(l)
一氯甲烷还可以继续跟 Cl2 发生取代反应
油状液体
①CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光照
②CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光照
③CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光照
④CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光照
CH4 与 Cl2 的取代反应方程式
1.CH4与Cl2发生取代反应后产物可能有几种？
【思考与讨论】
2. 哪种产物最多？
5种 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl
HCl
CH4的取代反应注意事项
(1)反应条件：
(2)反应物：
光照
气态卤素单质
甲烷与氯水、溴水不反应
(3)取代反应特点：
连锁反应，H被Cl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
一上一下、取而代之
(5)反应中量的关系：
即：被取代n(H)＝消耗n(Cl2)＝生成n(HCl)
1mol H被取代→消耗 mol Cl2→生成 mol HCl。
不论如何控制反应物的用量，都是五种产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，HCl的量最多
(4)生成物：
CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
空间构型
状态
四面体
正四面体
四面体
四面体
有机溶剂
气体
油状液体
油状液体
油状液体
有机溶剂
1
1
1.1mol丙烷在光照情况下，最多可以与 mol氯气发生取代反应。
8
2.根据CH4的化学性质，推测烷烃有什么化学性质？
请以乙烷、丙烷为例，写出其与氯气反应生成一氯代物的方程式
CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + HCl
光
CH3CH2CH3 + Cl2 CH3CH2CH2Cl + HCl
光
CH3CHCH3
Cl
或
3.预测CH3CH2CH3和 分别与氯气在光照下发生取代反应时，生成一氯代物的种类
2，4
CH3CHCH2CH3
CH3
4.下列反应属于取代反应的是 （ ）
③CH3CH3 + 2Br2 CH2BrCH2Br + 2HBr
光照
①Fe + CuSO4=FeSO4 + Cu
②NaOH + HCl=NaCl + H2O
④CH2Cl2 + Br2 CHBrCl2 + HBr
光照
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ③④
B
5.下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是(　　)
A. CH4与Cl2的物质的量之比为1：1，混合反应只生成CH3Cl
B.CH4与Cl2的取代反应，生成的产物中CH3Cl最多
C. CH4与Cl2的取代反应生成的产物为混合物
D. 1 molCH4生成CCl4最多消耗2 molCl2
C
B
6.下列事实能证明CH4分子中是正四面体结构而非平面正四边形结构的是（ ）
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
8.如使0.5mol甲烷完全跟Cl2发生取代反应并生成等物质的量的四种氯代物，则需要消耗氯气 ( )
A. 0.5 mol B. 1 mol C. 1.5 mol D. 1.25 mol
D
7.向下列物质的溶液中加AgNO3溶液，能产生白色沉淀的是（ ）
A.CH3Cl B.NaCl C.KClO3 D.CCl4
B
9.将1molCH4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

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