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第一节 认识有机化合物
第2课时 烷烃的性质
天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷；护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡，其主要成分是含碳原子数较多的烷烃。
【思考】
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。
知道氧化、取代等有机反应类型。
1.能描述甲烷和烷烃的主要化学性质，能描述甲烷取代反应的现象，会书写取代反应的方程式。（证据推理与模型认知）
2.可燃气体点燃之前要验纯，煤矿中的爆炸事故的认识。（科学态度与社会责任）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
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走
课
堂
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。
一、烷烃的物理性质
沸点℃
分子中碳原子数
2 4 6 8 10 12 14 16
烷烃
烷烃物理性质递变规律
注意：
①所有烷烃均难溶于水，密度均小于1。
②常温下烷烃的存在状态：C1～C4为气态；C5～C16为液态;C17以上为固态。
分子中碳原子数
相对密度
2 4 6 8 10 12 14 16
0.6
0.4
0.2
0
烷烃
随着分子中碳原子数的递增，
呈现规律性变化，沸点逐渐
，相对密度逐渐
，常温下的存在状态，
_____________________________。
升高
增大
气态逐渐过渡到液态、固态
通常情况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。
通式
二、烷烃的化学性质——与甲烷相似
CnH2n+2
1.甲烷的稳定性
活动探究1：甲烷的稳定性
KMnO4溶液
NaOH溶液
（滴有石蕊溶液）
稀硫酸
（滴有石蕊溶液）
CH4
尾气
收集
甲烷较稳定，不与高锰酸钾、强酸和强碱反应。
活动探究2：甲烷的氧化反应
2.甲烷的氧化反应
在空气（或氧气）中安静燃烧，产生淡蓝色火焰。
有机反应方程式中用“ ”，不用“===”
点燃
CH4(g)+ 2O2(g) CO2(g)+ 2H2O(1)
现象：
化学方程式：
迁移——我国的许多煤矿都是瓦斯煤矿，容易发生瓦斯爆炸事故，造成人员伤亡和财产损失。
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。
点燃甲烷和空气的混合气体会有什么后果呢？请结合所学知识提出几条煤矿安全的保障措施？
【想一想】
1. 甲烷点燃一定要验纯；
科学态度与社会责任
活动探究3
甲烷能与氯气反应吗？
U形管1：
25 mL CH4和25 mL Cl2 ，并光照
U形管2：
50 mL Cl2 并光照
U形管3：
25 mL CH4和25 mL Cl2 ，不光照
【想一想】这样进行实验设计的意图是什么？
实验装置
电源
3.甲烷的取代反应
注意观察量筒内气体和液面的变化情况。
甲烷与氯气的取代反应
【思考交流】
CH4与Cl2的实验现象是什么
科学探究与创新意识
现象：
试管内气体颜色变浅，液面上升，内壁出现油状液滴，试管中出现少量白雾。
产物：
有机物 ——
气态：CH3Cl
液态：CH2Cl2 、 CHCl3 、 CCl4
无机物 —— HCl
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
光照
甲烷的取代反应机理：
Cl—Cl
+
光
C
H
H
H
Cl
Cl
H
+
三氯甲烷(氯仿)
光照
四氯甲烷(四氯化碳)
在上述反应中，甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，生成四种不同的取代产物。常温下，只有一氯甲烷是气体，其他均为油状液体。
光照
二氯甲烷
光照
【总结提升】甲烷的取代反应应注意的问题
（1）反应条件：光照，但要避免日光直射,因光太强会使反
应迅速而发生爆炸。
（2）反应物状态：纯卤素，如甲烷与溴水不反应，与溴蒸
气见光发生取代反应。
（3）甲烷的取代反应是分步且连锁进行的，所以甲烷与氯气
的反应，会得到五种产物：CH3Cl 、CH2Cl2 、CHCl3 、CCl4 、HCl（最多）。
（4）甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在哪一步，一般四种有机产物都会产生。取代过程中，每取代1 mol氢原子，将消耗1 mol Cl2。
4.烷烃的分解
CH4 C + 2H2
隔绝空气
1000~1200℃
炭黑：橡胶工业的原料
可以用于制造颜料、油墨、油漆等
合成氨
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。
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
的性质
稳定性
取代反应
分解反应
可燃性
通常条件下与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应。
甲烷在空气中燃烧，火焰明亮且呈淡蓝色，放出大量的热。
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
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。
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
光照
CH4 C+2H2
高温
1.下列关于甲烷性质的叙述，不正确的是(　　)
A．甲烷在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳
B．甲烷是无色、有臭味的气体
C．甲烷是一种最简单的有机物
D．甲烷极难溶于水
【提示】甲烷是一种无色无味的气体。家用或工业用天然气中，常掺入少量有特殊气味的杂质气体，以警示气体的泄漏。
B
2.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
3. 1 mol CH4和Cl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2为（ ）
A．0.5 mol B．2 mol
C．2.5 mol D．4 mol
【提示】 1 mol CH4与Cl2发生取代反应，欲使四种有机取代物的物质的量相等，则生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol，该四种取代物中n(Cl)＝0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol，根据取代反应的特点知n(Cl2)＝2.5 mol。Cl2取代CH4中的1个氢原子，消耗1分子Cl2，生成1分子HCl。
C
4. 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（ ）
D
5.下列关于烷烃性质的叙述正确的是（ ）
A.烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低
B.烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应
D.烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物
D
提示：设气态烃的分子式为CxHy ，其完全燃烧的化学方程式为
，则1mol该烃完全燃烧时耗氧量为 mol，将上述选项分别代入，比较可知C4H10耗氧量最多。
6.在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是（ ）
A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H6
C
7.下列反应不属于取代反应的是 ( )
A.C2H4+Cl2→C2H4Cl2
B.2C2H5OH→C2H5–O–C2H5+H2O
C.C2H5Cl+H2O→C2H5OH+HCl
D.CH4+4Cl2→CCl4+4HCl
A
不能因为人生的道路坎坷，就使自己的身躯变得弯曲；不能因为生活的历程漫长，就使求索的脚步迟缓。

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