《认识有机化合物》第3课时示范公开课教学课件【高中化学】

第七章有机化合物第一节认识有机化合物第3课时了解烷烃主要的物理性质和化学性质。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。重点学习目标难点结合生活经验和初中化学的有关知识，说一说烷烃可能具有哪些性质。甲烷蜡烛凡士林蜡笔可以燃烧不溶于水思考讨论写出下列烷烃的分子式，观察表格，说一说烷烃的物理性质有什么规律。名称分子式常温时的状态熔点/℃沸点/℃相对密度(ρ水=1)水溶性甲烷气-182-164不溶乙烷气-183.3-88.6不溶丙烷气-189.7-42.1不溶丁烷气-138.4-0.50.5788不溶戊烷液-13036.10.6262不溶癸烷液-29.7174.00.7298不溶十七烷固22301.80.7767不溶成果展示名称分子式常温时的状态熔点/℃沸点/℃相对密度(ρ水=1)水溶性甲烷气-182-164不溶乙烷气-183.3-88.6不溶丙烷气-189.7-42.1不溶丁烷气-138.4-0.50.5788不溶戊烷液-13036.10.6262不溶癸烷液-29.7174.00.7298不溶十七烷固22301.80.7767不溶CH4C2H6C3H8C4H10C5H12C10H22C17H36烷烃的物理性质溶解性：难溶于水、易溶于有机溶剂。C1~C4为气态，C5~C16为液态，C17以上为固态。常温下的状态：由气态变为液态，再到固态。熔沸点：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。

密度：均比水轻。思考讨论甲烷可以作为燃料，与甲烷类似，烷烃也可以在空气中完全燃烧，请写出甲烷、丙烷燃烧的化学方程式，并说说如何验证燃烧产物。甲烷燃烧：CH4+2O2CO2+2H2O丙烷燃烧：C3H8+5O23CO2+4H2O点燃点燃通入澄清石灰水，石灰水变浑浊干冷的烧杯，有水滴出现烷烃的化学性质1.稳定性通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应。2.氧化反应(可燃性)CH4+2O2CO2+2H2O点燃CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O点燃23n+1

有机化合物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生。因此，有机化学反应的化学方程式中，常用“

”代替“

”。点燃前要验纯空气中含甲烷5%~15%，氧气中含甲烷5.4%～59.2%时，遇火花将发生爆炸。煤矿中的瓦斯爆炸多数是甲烷气体爆炸引发的。为预防瓦斯爆炸，应该采取哪些措施呢?思考讨论建立良好的通风系统和监测系统；严禁明火、电火花等。煤层瓦斯爆炸烷烃的化学性质3.分解反应在隔绝空气并加热1000℃的高温下，甲烷分解。CH4C

+2H2高温橡胶工业的原料合成氨、汽油的原料其它烷烃可以发生分解反应吗？烷烃的化学性质3.分解反应高级烷烃适当条件下也会发生分解反应。C18H38C10H22+C8H16十八烷癸烷催化剂加热、加压C8H18C4H10+C4H8辛烷丁烷催化剂加热、加压C4H10CH4+C3H6丁烷甲烷催化剂加热、加压C4H10C2H6+C2H4丁烷乙烷催化剂加热、加压演示实验观察现象：气体颜色如何变化？物质状态如何变化？试管内液面如何变化？演示实验实验现象AB分析上述实验现象可以得出哪些结论？试写出相关的化学方程式。气体颜色如何变化？物质状态如何变化？试管内液面如何变化？气体颜色变浅，试管壁上有油状液体出现，试管液面上升，有白雾出现无现象成果展示气体颜色变浅氯气发生了化学反应，逐渐被消耗试管壁上有油状液滴出现生成不溶于水的液体试管中液面上升试管内反应物气体逐渐减少，压强减小有白雾出现生成HCl气体遇水蒸气形成小液滴CH4+Cl2CH3Cl+HCl光烷烃的化学性质4.取代反应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，叫做取代反应。一氯甲烷(沸点：-24.2℃)+光+HCl烷烃在一定条件下，可以与卤素单质发生取代反应。气态烷烃的化学性质4.取代反应二氯甲烷(沸点：39.8℃)+光+HCl光+HCl+光+HCl+四氯甲烷(沸点：76.5℃)三氯甲烷(沸点：61.7℃)液态液态液态思考讨论7种，HCl最多。不能。CH4与Cl2的反应是连锁反应，不可能只发生第一步取代反应，生成物为混合物。产物有5种，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl甲烷和氯气发生取代反应时，所得的产物有哪几种？能否用CH4与Cl2按体积比1:1混合来制取纯净的CH3Cl？其他烷烃也可以与氯气发生取代反应，乙烷与氯气反应的产物有几种？哪种产物最多？请同学们思考下列问题，并作出回答。问题一问题二问题三烷烃(以甲烷为例)发生取代反应的有关规律反应物：反应物为卤素单质，如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气、溴蒸气反应。反应条件：冷暗处不反应，反应条件为光照(漫射光)，强光直射易发生爆炸。反应产物：虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同，但甲烷与氯气反应生成的产物都是CH3Cl、CH2C12、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物。反应产物中HCl的物质的量最多。归纳总结反应特点：连锁反应。甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代，第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，且各步反应可同时进行。学以致用判断下列化学反应是否属于取代反应。CH2Cl2+Br2CHBrCl2+HBr光照CH3OH+HCl

CH3Cl+H2O光照

CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBrNaOH置换反应H—OH注意置换反应一定有单质参与，而取代反应的反应物为有机化合物与单质或化合物。烷烃代表物甲烷结构性质有机化合物母体烷烃结构性质有机化合物结构性质方法导引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。B1.关于烷烃性质的叙述中，不正确的是()A.烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递变到比水重C.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应D.烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色烷烃的密度随碳原子数增多而增大，但都比水小2.某种烷烃完全燃烧后生成了17.6gCO2和9.0gH2O。请据此推测其分子式，并写出可能的结构简式。n(CO2)==0.4mol17.6g44g/moln(H2O)==0.5mol9.0g18g/moln(C)=0.4moln(H)=0.5×2=1mol根据N=n·NA，烷烃分子中碳氢原子个数比为：根据烷烃通式：CnH2n+2该烷烃分子式为：C4H10结构简式为：CH3CH2CH2CH3(CH3)3CHN(C):N(H)=0.4:1=2:53.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CH3ClB.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.1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯气CCH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol4mol氯气HCl最多产物为混合物

4.如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。(1)反应的生成物有：

。(2)经过几个小时的反应后，U型管右端的玻璃管中水柱变化是：

。(3)右端玻璃管的作用是：

。CH3Cl、CH2C12、CHCl3、CCl4和HCl降低平衡气压甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，生成物为混合物；U形管左端生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，U形管右端液面下降，左端液面上升。甲烷与氯气的取代反应历程实验证明，甲烷与氯气的反应属于游离基取代反应，包括三个反应阶段：引发阶段、生长阶段和终止阶段，其具体历程如下：生长阶段当反应中的CH3Cl浓度增高，Cl•游离基与CH3Cl生成•CH3Cl，并按上述类似过程生成CH2Cl2，进而再生成CHCl3、CCl4等。Cl•+Cl

•C12

(4)•CH3+•CH3CH3CH3

(5)

Cl•+Y

•YCl(Y=•CH3 (6)

•CH2Cl、•CHCl2、•CCl3)氯气分子首先在光的作用下，分解