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第3课时 烷烃的性质
第一节 认识有机化合物
化学
1. 通过微观分析烷烃的分子结构，认识烷烃的组成和结构特点,发展宏观辨识与微观探析核心素养。
2.通过对典型烷烃部分物理性质的数据分析,了解烷烃物理性质的递变规律。根据甲烷的性质预测烷烃的化学性质,通过微观分析、实验验证、符号表征等证明烷烃的化学性质,形成“结构决定性质”的学科观念,发展证据推理与模型认知核心素养。
3.通过学习烷烃的化学性质，认识反应条件和反应类型，感受有机化学反应与无机化学反应的区别。
学习目标
重点：
甲烷取代反应的实验和化学方程式的书写。
难点：
取代反应。
学习重难点
新课引入
烷烃是一种饱和链烃，属于脂肪烃，烷烃在生活中很常见。
思考：烷烃的结构和性质如何呢？
庚烷、辛烷
甲烷
二十七烷
丁烷
课堂探究
一、烷烃的结构与性质
根据烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，分析它们在组成和结构上的相似点。
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
课堂探究
烷烃的结构
名称 结构简式 分子式
甲烷 CH4 CH4
乙烷 CH3CH3 C2H6
丙烷 CH3CH2CH3 C3H8
正丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10
正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12
不同烷烃结构相似、组成上相差若干个“CH2”,它们互称为同系物
那么烷烃有哪些性质呢
课堂探究
【问题4】根据表格归纳出烷烃的物理性质
名称 结构简式 常温时 的状态 熔点/ ℃ 沸点/ ℃ 水溶性
甲烷 CH4 气 -182 -164 0.5547 难溶
乙烷 CH3CH3 气 -183.3 -88.6 0.572 难溶
丙烷 CH3CH2CH3 气 -189.7 -42.1 0.5853 难溶
丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 -138.4 -0.5 0.5788 难溶
戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -130 36.1 0.6262 难溶
十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 301.8 0.7780 难溶
课堂探究
【问题4】根据表格归纳出烷烃的物理性质
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。
课堂探究
烷烃的结构
名称 结构简式 分子式
甲烷 CH4 CH4
乙烷 CH3CH3 C2H6
丙烷 CH3CH2CH3 C3H8
正丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10
正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12
烷烃的结构与甲烷的相似
烷烃的性质与甲烷的相似
那么甲烷有哪些性质呢
(2)通常情况下，甲烷是一种无色无味的气体，甲烷极难溶于水、密度是0.717 g/L(标准状况)，熔点(-182.5℃)；沸点(-161.5℃)很低。收集:排水法收集:向下排空气法天然气沼气煤层气西气东输(1)存在：天然气、瓦斯、油田气、沼气、可燃冰（CH4 xH2O）课堂探究甲烷的物理性质(1)稳定性：甲烷比较稳定，不与三强(强酸、强碱、强氧化剂)反应不能使酸性高锰酸钾溶液褪色不能使溴的四氯化碳褪色课堂探究甲烷的化学性质(2)可燃性：燃烧氧化反应现象：放出大量的热，(空气中)产生淡蓝色火焰；(纯氧中)产生蓝紫色火焰(3)甲烷的催化裂解(分解)：隔绝空气加热800—1000℃制造燃料、油墨、油漆等合成氨原料气①甲烷点燃前要验纯爆炸极限：5%~15.4%②有机反应中用“→”而不是“==”连接课堂探究甲烷的化学性质(4)甲烷和卤素气体在光照条件下发生取代反应取两支试管，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(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。【实验7-1】光照课堂探究甲烷的化学性质气体颜色(黄绿色)逐渐变浅Cl2发生反应试管壁出现油状液滴生成难溶于水的物质同时出现少量白雾反应中生成了氯化氢气体试管内液面上升气体体积减小饱和食盐水中有少量固体析出饱和课堂探究甲烷的化学性质取代反应：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代HCHHClHCl光HCHHHCl Cl++一氯甲烷(气态)课堂探究甲烷的化学性质取代反应取代反应：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代课堂探究甲烷的化学性质HCHClClHCl光HCHHClCl Cl++HCClClClHCl光HCHClClCl Cl++ClCClClClHCl光HCClClClCl Cl++二氯甲烷三氯甲烷氯仿四氯化碳四氯甲烷液态沸点：76.5℃难溶于水的无色液体有机溶剂有机溶剂、灭火剂课堂探究甲烷的化学性质反应物反应条件生成物反应特点甲烷与氯气(不能用氯水，需纯卤素单质)漫散光照射(不用太阳光直射，以防爆炸)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)连锁反应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课堂探究甲烷和氯气的取代反应小结课堂探究
烷烃的性质
（1）根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。
颜色 溶解性 可燃性 与酸性高锰酸钾溶液 与溴的四氯化碳溶液 与强酸、强碱溶液 与氯气
（在光照下）
（2）根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃烧的化学方程式。
2C8H18＋25O2 16CO2＋18H2O
点燃
燃烧通式：CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
点燃
无色
难溶
于水
空气中
可以燃烧
不反应
取代反应
不反应
不反应
课堂探究
（3）根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类型，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物的变化。
+
Cl—Cl
光
C
C
H
H
H
H
H
H
取代反应:
C
C
Cl
H
H
H
H
H
Cl
H
+
课堂练习
1.某烷烃完全燃烧生成了17.6 g CO2和9.06 g H2O。据此推断其分子式,并写出可能的结构简式。
n(C)==0.4 mol
n(H)=×2≈1 mol
N(C)∶N(H)=2∶5
根据烷烃的通式CnH2n+2,可知=,n=4。化学式为C4H10,可能为正丁烷、异丁烷。
B
课堂练习
2.某煤矿曾发生瓦斯爆炸事故,造成人员伤亡,因此在矿井里,必须采取安全措施,如通风、严禁烟火等,而且要随时检查瓦斯的体积分数,如果空气中含甲烷的体积分数为5%~15.4%,遇到明火会发生爆炸。发生最强烈爆炸时空气中甲烷所占的体积分数约是(　　)
　　　A.5% B.9.1% C.10.5% D.15%
3. 下列有关烷烃的叙述中,正确的是(　　)
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键　
②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去　
③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃　
④烷烃在光照条件下能与氯气发生取代反应　
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A.①③⑤ B.②③ C.①④ D.①②④
C
其分子中的碳原子饱和，碳原子与碳原子或其他原子形成单键
烷烃
结构
化学性质
常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应
①空气中燃烧（可燃性）氧化反应
②能在光照下与氯气发生取代反应
物理性质
随着烷烃碳原子数的增加，熔点和沸点逐渐升高，密度逐渐增大常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态
课堂小结
布置作业
教材第66页第6、9题。
完成本节素养专练。
谢谢大家

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