7.1.2 甲烷及烷烴的性質(zhì) 課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第七章有機(jī)化合物

第一節(jié)認(rèn)識有機(jī)化合物第二課時烷烴一、烷烴1.甲烷的存在天然氣油田氣煤層氣沼氣生活中使用的天然氣、沼氣、以及煤礦坑道氣（煤層氣）、瓦斯、油田氣等主要成分都是CH4注意：煤氣的主要成分是H2、CO一、烷烴2.甲烷的物理性質(zhì)無色無味氣體密度比空氣小極難溶于水一、烷烴3.甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)示意圖：球棍模型填充模型化學(xué)式：CH4電子式：結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)特點（１）碳原子位于正四面體的中心，４個氫原子位于正四面體的４個頂點上。（２）４個C—H的鍵長和鍵能相同，相互之間夾角相等，都為109°28’。HHHCH一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)（1）穩(wěn)定性通常情況下，烷烴性質(zhì)穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等反應(yīng)（2）氧化反應(yīng)——甲烷的可燃性CH4+2O2CO2+2H2O點燃(淡藍(lán)色火焰，放大量熱)【注意】點燃甲烷前必須驗純，否則會爆炸。一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)CH4

C

+

2H2高溫工業(yè)制炭黑炭黑：橡膠工業(yè)的原料制造顏料、油墨、油漆等合成氨（3）分解反應(yīng)（了解）一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)1930年，美國杜邦公司的米奇利利用甲烷合成了一種神秘物質(zhì)，很快全世界幾乎所有的冰箱、空調(diào)都用上了它，你知道它的成分嗎？氟利昂CCl2F2取2支硬質(zhì)大試管，通過排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣，分別用鐵架臺固定好。其中1支試管用預(yù)先準(zhǔn)備好的鋁箔套上，另1支試管放在光亮處（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）。片刻后，比較2支試管中的物質(zhì)，二者是否出現(xiàn)了區(qū)別？一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)套上鋁箔的試管光亮處的試管無明顯現(xiàn)象實驗結(jié)論：光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)光亮處的試管氣體顏色（黃綠色）逐漸變淺；

試管壁出現(xiàn)黃色油狀液滴；出現(xiàn)少量白霧；

試管內(nèi)液面上升；

飽和食鹽水中有少量固體析出；Cl2發(fā)生反應(yīng)生成液態(tài)有機(jī)物氣體體積減小生成了HClNaCl過飽和析出一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)（3）取代反應(yīng)光照CH4Cl2CH3ClCHClHClCH4+Cl2CH3Cl+HCl光照有機(jī)物分子里某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。特點:一上一下，取而代之反應(yīng)的條件：b.與氣態(tài)的純鹵素單質(zhì)反應(yīng)X2(g)a.光照（不宜太強(qiáng)，以免爆炸）

CH3Cl能否繼續(xù)與氯氣發(fā)生反應(yīng)呢？一氯甲烷氣態(tài)（g）、難溶于水一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)（3）取代反應(yīng)CH4+Cl2CH3Cl+HCl光照+C——HHHH——ClCl—→光照C——ClHHH——+HCl—+C——ClHHH——ClCl—→光照C——ClClHH——+HCl—一氯甲烷二氯甲烷一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)（3）取代反應(yīng)+C——ClClHH——ClCl—→光照C——ClClHCl——+HCl—+C——ClClHCl——ClCl—→光照C——ClClClCl——+HCl—三氯甲烷四氯化碳一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)（3）取代反應(yīng)取代反應(yīng)的演示一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)一、烷烴4.甲烷的化學(xué)性質(zhì)（3）取代反應(yīng)二氯甲烷（液態(tài)）三氯甲烷（液態(tài)）俗稱：氯仿四氯甲烷（液態(tài)）四氯化碳一氯甲烷（氣體）同時發(fā)生、逐步取代、產(chǎn)物混合，HCl最多CH4

+

Cl2 CHCl3

+

Cl2CH3Cl

+

Cl2HCl+

CCl4HCl

+

CH3ClHCl

+

CH2Cl2光照CH2Cl2

+

Cl2HCl

+

CHCl3光照光照光照產(chǎn)物有5種，4種有機(jī)物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4

均不溶于水；1種無機(jī)物HCl。含量最多的產(chǎn)物是哪一種？HCl一、烷烴1.物理性質(zhì)名稱結(jié)構(gòu)簡式常溫狀態(tài)熔點/℃沸點/℃相對密度甲烷CH4

氣-182.5

-161.5乙烷CH3CH3

氣-182.8

-88.6丙烷CH3CH2CH3

氣-188

-42.1

0.5005丁烷CH3(CH2)2CH3

氣-138.4-0.50.5788戊烷CH3(CH2)3CH3

液-129.736.0

0.5572癸烷CH3(CH2)8CH3

液-29.7174.10.7298十七烷CH3(CH2)15CH3

固22.0302.2

0.7767一、烷烴1.物理性質(zhì)熔沸點：①烷烴的相對分子質(zhì)量越大，烷烴的熔、沸點越高②相對分子質(zhì)量相同時，支鏈越多，熔、沸點越低狀態(tài)：C1-4

氣態(tài)(新戊烷為液態(tài))；C5-16

液態(tài)；C17-

固態(tài)密度：ρ烷烴<ρ水，但隨著碳原子的增多而逐漸增大溶解性：烷烴不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑三、烷烴5.化學(xué)性質(zhì)（1）穩(wěn)定性通常情況下，烷烴性質(zhì)穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等反應(yīng)（2）氧化反應(yīng)——烷烴都具有可燃性，可用作燃料【練】家用的液化石油氣的成分C3H8和C4H10，試寫出其燃燒方程式烷烴燃燒通式為：CH4+2O2CO2+2H2O點燃(淡藍(lán)色火焰，放大量熱)CnH2n+2+

O2

nCO2+(n+1)H2O3n+12點燃三、烷烴5.化學(xué)性質(zhì)（3）分解反應(yīng)烷烴在較高溫度下會發(fā)生分解。這個性質(zhì)常被應(yīng)用于石油化工和天然氣化工生產(chǎn)中，從烷烴可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。C18H38C10H22+C8H16十八烷癸烷催化劑加熱、加壓C8H18C4H10+C4H8辛烷丁烷催化劑加熱、加壓三、烷烴5.化學(xué)性質(zhì)（4）取代反應(yīng)在光照條件下，烷烴可與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)：

CnH2n+2+X2

CnH2n+1X+HX光照【練】光照條件下，乙烷與氯氣發(fā)生取代（只要求寫一氯取代）將1mol甲烷和適量的Cl2混合后光照，充分反應(yīng)后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol，則參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為(

)A．1.5mol B．3molC．4.5mol D．6molB各種產(chǎn)物的物質(zhì)的量之間的關(guān)系a.n(HCl)最大，且

n(HCl)=

n(Cl2)b.n(CH4)=

n(CH3Cl)+

n(CH2Cl2)+

n(CHCl3)+

n(CCl4)c.

n(HCl)=n(CH3Cl)+

2n(CH2Cl2)

+

3n(CHCl3)

+

4n(CCl4)兩種物質(zhì)一種物質(zhì)A.

CH3Cl只代表一種物質(zhì)C.

CHCl3只代表一種物質(zhì)B.

CH2Cl2只代表一種物質(zhì)D.

CCl4只代表一種物質(zhì)下列事實能證明甲烷分子中是以C

原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，而不是