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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
学习目标
1.了解烷烃的主要物理性质和化学性质。
2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应，掌握取代反应的概念。
一、烷烃的物理性质
烷烃均为难溶于水的无色物质，其熔点、沸点和密度一般随着分子中碳原子数的增加（同时相对分子质量也在增大）而升高，在常温下的状态由气态变为液态，再到固态。
如果组成物质的分子式相同，形成的分子结构是否相同呢？
分子式相同 C5H12，链状
结构不同
一、烷烃的物理性质
戊烷有三种同分异构体
正戊烷 异戊烷 新戊烷
沸点(b.p)
结论：
支链烷烃: 相同C原子的烷烃，支链愈多沸点愈低。
通常状况下新戊烷是气体
36.1℃
27.9℃
9.5℃
二、常温下烷烃的存在状态：
1 – 4个碳原子 ：气态
5 -- 16个：液态
>16个 ： 固态
三、相同C原子的烷烃：支链越多，熔点沸点越低。
一、烷烃，随着碳原子数的递增，熔点、沸点逐渐升高、密度逐渐增大，且小于水。均难溶于水。
烷烃物理性质递变规律
天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷。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。
以甲烷为例
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。
1.氧化反应
（1）燃烧
二、烷烃的化学性质
有机反应方程式用“→”不用“＝”！！！
烷烃燃烧通式：_____________________________________
1.氧化反应
（1）燃烧
点燃甲烷和空气的混合气体会有什么后果呢？
瓦斯爆炸，伤亡惨重，需警钟长鸣
2、煤矿安全措施：
(1）、建立良好的通风系统和监测系统，保证甲烷含量不在爆炸极限内
(2）、严禁明火、电火花等
1、甲烷点燃前一定要验纯
结论：结构比较稳定，与强酸、强碱或强氧化剂不反应。
氧化反应——与酸性KMnO4溶液＆溴的CCl4溶液
以甲烷为例：
实验探究
【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。
现象：在室温下，甲烷与氯气的混合气体无光照时不发生反应。光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管内水面上升。
2.取代反应
漫散光
CH4和Cl2
饱和
食盐水
A
B
饱和
食盐水
CH4和Cl2
铝箔
【实验7-1】
现象
内壁
液面
颜色
实验
氯气的黄绿色逐渐变浅
试管壁是出现油状小液滴
试管内液面上升 ，出现白雾
结论？
CH4和Cl2在光照条件下发生了反应，且生产了HCl和油状的物质
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代替的反应
(2) 取代反应（光照下与纯卤素单质）
C
H
H
H
H
+
—Cl
光照
Cl
一氯甲烷
CH4+Cl2
光照
CH3Cl+HCl
注意！反应没有就此停止，而是发生连锁反应！
(一氯甲烷)
气态（ g ）
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
难溶于水
一氯甲烷的形成
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叫做取代反应
（2）每一种取代的总反应式书写；找规律，取代几个氯原子，需要几个氯分子
（1）取代反应的特点是“上一下一，有进有出”。
易错警示
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光照
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光照
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光照
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光照
一氯甲烷（无色气体）
二氯甲烷
三氯甲烷又叫氯仿
四氯甲烷又叫四氯化碳
（有机溶剂、灭火剂）
甲烷与氯气取代反应方程式
（难溶于水的无色液体）
同
时
进
行
BC
甲烷与氯气无论以何比例反应，
产物均有五种，最多的为HCl
每1mol Cl2只取代1mol H , 同时生成1mol HCl分子
n耗（Cl2）= n生成（HCl）
二、烷烃的化学性质
2.甲烷（烷烃）发生取代反应只能与气态卤素单质(X2)， 且反应条件为光照，与氯水、溴水、碘水不发生反应
1.甲烷与氯气无论以何比例反应，产物有五种（4种有机物，1种无机物HCl），最多的产物为HCl
甲烷的取代反应
3.物质的量关系：甲烷与Cl2发生取代反应，每1mol Cl2只取代1mol H , 同时生成1mol HCl分子，因此
n耗（Cl2）= n生成（HCl）
C
甲烷与氯气的取代反应归纳
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：
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
烷烃在较高温度下会发生分解。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。
3.分解
烷烃是一类最基本的有机物，从结构上可以看作其他各类有机物的母体。烷烃的性质在一定程度上体现了有机物的通性。与无机物相比，大多数有机物的熔点比较低，且难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂；大多数有机物容易燃烧，受热会发生分解；有机物的化学反应比较复杂，常伴有副反应发生，很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。有机物除了有以上通性，依据其组成和结构的不同，还具有很多特性，我们在以后的学习中会逐步接触。
【知识拓展】
甲烷
化学
性质
总体：较稳定，与强酸、强碱、
KMnO4、溴水等均不反应
一定
条件
O2
点燃
可燃烧：
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
Cl2
光照
取代
反应
小结
1.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
2..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
3.下列关于烷烃叙述不正确的是（ ）
A. 烷烃可作燃料
B. 烷烃均能与氯水在光照条件下发生取代反应
C. 正戊烷的熔沸点比丙烷高
D. 烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化
B
3.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
4.在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是
A. CH3Cl B. CH2Cl2 C. CCl4 D. HCl
D
5. 某气态烷烃完全燃烧生成8.8g CO2和 5.4g 水，则该烷烃的分子式是（ ）
A . C5H12 B. CH4 C . C2H6 B. C3H8
C
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