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(共22张PPT)
第一章　有机化合物的结构与性质 烃
第三节　烃
第1课时　烷烃及其性质
高中化学鲁科版（2019）选择性必修三
学习目标
1.认识烷烃的组成和结构特点(重点)。
2.掌握烷烃的化学性质，能够举例说明烷烃与氧气、卤素单质的反应(重、难点)。
3.认识取代反应的特点和规律。
新课导入
烃是一种重要的化工原料，烷烃广泛存在自然界中。
塑料 轮胎 石蜡 汽油
苹果表面蜡状质
二十七烷(C27H56)
圆白菜叶子表层
二十九烷(C29H60)
蚂蚁分泌的信息素
(C11H24)和 (C13H28)
一、烷烃结构及物理性质
1. 烷烃的组成和结构特点
(1)组成：只含C、H两种元素。
(2)结构特点：分子中全部共价单键(C—C、C—H)结合成链烃，属于脂肪烃。
(3)通式：CnH2n＋2 (n≥1)
CH4
CH3(CH2)3CH3
CH3(CH2)2CH3
CH3CH2CH3
CH3CH3
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
结构简式：
分子式：
探究新知
一、烷烃结构及物理性质
2. 烷烃的物理性质
沸点
正戊烷36℃
异戊烷28℃
新戊烷10℃
一、烷烃结构及物理性质
2. 烷烃的物理性质
物理性质 递变规律
状态
熔、沸点
密度
溶解性
常温常压下，随C原子数增加由气→液→固态
C1~C4气态；C5~C16液态[新戊烷C(CH3)4气体]；C17以上固态
①随C原子数增加，相对分子质量增大，熔、沸点升高
②C原子数相同(M相同)，支链越多，熔、沸点越低
随C原子数增加而逐渐增大，但都小于水的密度
不溶于水，易溶于有机溶剂
应用体验
(1)分子式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
(2)丙烷为链状烃，所以丙烷分子中所有碳原子在一条直线上
(3)标准状况下，11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA
(4)戊烷的三种同分异构体中，沸点最低的是新戊烷
×
×
×
√
1.正误判断
应用体验
2.下列关于烷烃的叙述正确的是
A.烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上
B.在烷烃分子中，所有的化学键都为单键
C.任何烷烃分子中，碳、氢原子个数之比都是相同的
D.CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3互为同素异形体
√
多碳烷烃主链是折线形，碳原子可在同一平面上
饱和烃
通式为CnH2n+2，碳、氢原子个数之比为n∶(2n+2)
同系物
应用体验
3.在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析，下列选项正确的是
A.在标准状况下，新戊烷是气体
B.在1.013×105 Pa、20 ℃时，C5H12
　都是液体
C.烷烃随碳原子数的增加，沸点降低
D.C5H12随着支链数的增加，沸点降低
物质名称 沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1
异戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.9
新戊烷C(CH3)4 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
√
0℃
液体
新戊烷--气体
升高
二、烷烃的化学性质
1. 甲烷
化学性质较稳定，
常温下与KMnO4(H+)溶液、强酸(碱)及溴的四氯化碳溶液不反应。
取代(卤代)反应：
可燃性： CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光
… …
探究新知
二、烷烃的化学性质
2. 烷烃
(1)稳定性
C-H和C-C牢固，常温下很不活泼，与强酸(碱)、强氧化剂和还原剂等都不反应。
(2)取代反应
与卤素单质在光照下取代生成卤代烃和卤化氢。
如
(3)氧化反应
CH3CH3+Cl2　　 CH3CH2Cl+HCl
为什么人们倾向于选用烷烃尤其是M小的烷烃做燃料？
m相同的烃，C%越低，完全燃烧时放出的热量越多。
放出大量热
应用体验
(1)在光照下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色
(2)烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
(3)质量相同的烃，氢元素的质量分数越高，完全燃烧时放出的热量越多
(4)光照条件下，1 mol Cl2与2 mol CH4充分反应后可得到1 mol CH3Cl
×
×
√
×
1.正误判断
应用体验
2.(2025·山西阳泉一中高二期中)用如图装置进行甲烷与氯气反应的实验，下列说法错误的是
A.一段时间后，试管中气体颜色变浅，液面上升，有
　油状液滴出现
B.该反应的生成物最多有五种
C.若1 mol甲烷与氯气反应生成等物质的量的四种有机产物，则反应共
　消耗Cl2 2.5 mol
D.若反应中氯气不足，则只生成一种有机物
√
CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为液体
CH3Cl、 CH2Cl2、CHCl3、CCl4
C守恒，即均为0.25 mol
需Cl2 /mol 0.25 0.5 0.75 1
CH4和Cl2取代，生成4种有机物，与反应中氯气的量无关
应用体验
3.丁烷如果和氯气发生取代反应生成一氯代物，可以生成几种一氯代物(不考虑立体异构)？分别写出它们的结构简式。
四种
CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CHClCH2CH3、(CH3)3CCl、(CH3)2CHCH2Cl。
归纳总结
(1)反应条件——光照；
(2)反应物存在形式——卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)而不是其水溶液；
(3)反应特点—— 氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行；
(4)反应产物——混合物(多种卤代烃和HCl)，不适宜制备卤代烃；
(5)定量关系——n(Cl2)消耗== n(H)被取代== n(HCl)生成。
烷烃取代反应5注意
三、烃完全燃烧的规律
CxHy+(x+)O2 xCO2+H2O
点燃
1. 同温同压下，气态烃(CxHy)完全燃烧前后气体体积变化规律
①低于100 ℃时，H2O(l)，
②高于100 ℃时，H2O(g)，1体积气态烃燃烧后与燃烧前气体总体积差为
根据y值不同有三种情况：
a.当y=4时，ΔV=0，即反应前后气体总体积相等。
b.当y<4时，ΔV=(-1)<0，即反应后气体总体积减小。
c.当y>4时，ΔV=(-1)>0，即反应后气体总体积增大。
(1+x+ ) - x
1体积气态烃燃烧后气体总体积减小，减小量
ΔV=+1
-1
x+ - (1+x+ )
探究新知
三、烃完全燃烧的规律
2. 烃(CxHy)完全燃烧耗氧量与生成CO2和H2O的规律
①等n的烃，
②等m的烃，
③等m的最简式相同的烃，
④烃(CxH2x) ，
CxHy+(x+)O2 xCO2+H2O
点燃
x+值越大，耗O2越多；x越大，生成CO2越多；y越大，生成H2O越多。
值越大，耗O2越多，生成H2O越多，生成CO2越少。
等质量的C和H，H耗氧多
y = 2x
生成CO2和H2O的物质的量相等。
生成CO2的量、H2O的量和耗O2均相等。
应用体验
现有①CH4、②C2H4、③C2H2、④C2H6、⑤C3H8五种有机物。
(1)等质量的上述烃中，完全燃烧消耗氧气最多的是　　　　(填序号，下同)。
(2)相同状况、相同体积的上述烃中，完全燃烧消耗氧气最多的是　　。
(3)等质量的上述烃，完全燃烧时生成CO2最多的是　，生成H2O最多的是　。
(4)在0.1 MPa、120 ℃时，1体积上述烃与4体积氧气混合，完全燃烧后，恢复到原来温度和压强，若气体的体积不变，该烃是　　　　。
值越大，耗O2越多
①②
③
①
⑤
①
等n的CxHy ，x+值越大，耗O2越多
值越小，生成CO2越多
值越大，生成H2O越多
y = 4
H2O(g)
自我测试
1.(2025·南开大学附中高二期中)下列物质的沸点由高到低排列顺序正确的是
①丁烷　②2 甲基丙烷　③戊烷　④2 甲基丁烷　⑤2，2 二甲基丙烷
A.①>②>③>④>⑤ B.⑤>④>③>②>①
C.③>④>⑤>①>② D.②>①>⑤>④>③
√
自我测试
2.在标准状况下，22.4 L CH4与氯气在光照条件下发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶
n(CHCl3)∶n(CCl4)=1∶2∶3∶4，则消耗的氯气为　　　mol，生成的HCl为　　　mol。
3
3
自我测试
3.1.01×105 Pa，120 ℃时，某气态烃在密闭容器中与过量O2混合点燃，完全反应后，保持温度、压强不变，体积增大的是
A.CH4 B.C2H6
C.C3H4 D.C2H2
√
谢谢

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