7.1.2 甲烷及烷烃的性质 课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第七章有机化合物

第一节认识有机化合物第二课时烷烃一、烷烃1.甲烷的存在天然气油田气煤层气沼气生活中使用的天然气、沼气、以及煤矿坑道气（煤层气）、瓦斯、油田气等主要成分都是CH4注意：煤气的主要成分是H2、CO一、烷烃2.甲烷的物理性质无色无味气体密度比空气小极难溶于水一、烷烃3.甲烷的分子组成与结构分子结构示意图：球棍模型填充模型化学式：CH4电子式：结构式：结构特点（１）碳原子位于正四面体的中心，４个氢原子位于正四面体的４个顶点上。（２）４个C—H的键长和键能相同，相互之间夹角相等，都为109°28’。HHHCH一、烷烃4.甲烷的化学性质（1）稳定性通常情况下，烷烃性质稳定，不与强酸、强碱和强氧化剂等反应（2）氧化反应——甲烷的可燃性CH4+2O2CO2+2H2O点燃(淡蓝色火焰，放大量热)【注意】点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。一、烷烃4.甲烷的化学性质CH4

C

+

2H2高温工业制炭黑炭黑：橡胶工业的原料制造颜料、油墨、油漆等合成氨（3）分解反应（了解）一、烷烃4.甲烷的化学性质1930年，美国杜邦公司的米奇利利用甲烷合成了一种神秘物质，很快全世界几乎所有的冰箱、空调都用上了它，你知道它的成分吗？氟利昂CCl2F2取2支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，分别用铁架台固定好。其中1支试管用预先准备好的铝箔套上，另1支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？一、烷烃4.甲烷的化学性质一、烷烃4.甲烷的化学性质套上铝箔的试管光亮处的试管无明显现象实验结论：光照条件下，甲烷与氯气发生了反应光亮处的试管气体颜色（黄绿色）逐渐变浅；

试管壁出现黄色油状液滴；出现少量白雾；

试管内液面上升；

饱和食盐水中有少量固体析出；Cl2发生反应生成液态有机物气体体积减小生成了HClNaCl过饱和析出一、烷烃4.甲烷的化学性质（3）取代反应光照CH4Cl2CH3ClCHClHClCH4+Cl2CH3Cl+HCl光照有机物分子里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。特点:一上一下，取而代之反应的条件：b.与气态的纯卤素单质反应X2(g)a.光照（不宜太强，以免爆炸）

CH3Cl能否继续与氯气发生反应呢？一氯甲烷气态（g）、难溶于水一、烷烃4.甲烷的化学性质（3）取代反应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、烷烃4.甲烷的化学性质（3）取代反应+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、烷烃4.甲烷的化学性质（3）取代反应取代反应的演示一、烷烃4.甲烷的化学性质一、烷烃4.甲烷的化学性质（3）取代反应二氯甲烷（液态）三氯甲烷（液态）俗称：氯仿四氯甲烷（液态）四氯化碳一氯甲烷（气体）同时发生、逐步取代、产物混合，HCl最多CH4

+

Cl2 CHCl3

+

Cl2CH3Cl

+

Cl2HCl+

CCl4HCl

+

CH3ClHCl

+

CH2Cl2光照CH2Cl2

+

Cl2HCl

+

CHCl3光照光照光照产物有5种，4种有机物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4

均不溶于水；1种无机物HCl。含量最多的产物是哪一种？HCl一、烷烃1.物理性质名称结构简式常温状态熔点/℃沸点/℃相对密度甲烷CH4

气-182.5

-161.5乙烷CH3CH3

气-182.8

-88.6丙烷CH3CH2CH3

气-188

-42.1

0.5005丁烷CH3(CH2)2CH3

气-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、烷烃1.物理性质熔沸点：①烷烃的相对分子质量越大，烷烃的熔、沸点越高②相对分子质量相同时，支链越多，熔、沸点越低状态：C1-4

气态(新戊烷为液态)；C5-16

液态；C17-

固态密度：ρ烷烃<ρ水，但随着碳原子的增多而逐渐增大溶解性：烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂三、烷烃5.化学性质（1）稳定性通常情况下，烷烃性质稳定，不与强酸、强碱和强氧化剂等反应（2）氧化反应——烷烃都具有可燃性，可用作燃料【练】家用的液化石油气的成分C3H8和C4H10，试写出其燃烧方程式烷烃燃烧通式为：CH4+2O2CO2+2H2O点燃(淡蓝色火焰，放大量热)CnH2n+2+

O2

nCO2+(n+1)H2O3n+12点燃三、烷烃5.化学性质（3）分解反应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。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、加压三、烷烃5.化学性质（4）取代反应在光照条件下，烷烃可与卤素单质发生取代反应：

CnH2n+2+X2

CnH2n+1X+HX光照【练】光照条件下，乙烷与氯气发生取代（只要求写一氯取代）将1mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为(

)A．1.5mol B．3molC．4.5mol D．6molB各种产物的物质的量之间的关系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)两种物质一种物质A.

CH3Cl只代表一种物质C.

CHCl3只代表一种物质B.

CH2Cl2只代表一种物质D.

CCl4只代表一种物质下列事实能证明甲烷分子中是以C

原子为中心的正四面体结构，而不是