高中化學(xué)必修2 第七章 第一節(jié) 第二課時(shí)

1、第二課時(shí)烷烴的性質(zhì)明確學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解烷烴的物理性質(zhì)及用途。2.了解烷烴的化學(xué)性質(zhì)、認(rèn)識(shí)取代反應(yīng)的特點(diǎn)。學(xué)生自主學(xué)習(xí)1烷烴的物理性質(zhì)烷烴均為eq o(,sup4(01)難溶于水的eq o(,sup4(02)無(wú)色物質(zhì)，其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和密度一般隨著分子中碳原子數(shù)增加(同時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量也在增大)而eq o(,sup4(03)升高，在常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)變?yōu)閑q o(,sup4(04)液態(tài)，再到eq o(,sup4(05)固態(tài)。2烷烴的化學(xué)性質(zhì)在通常情況下，烷烴比較穩(wěn)定，與eq o(,sup4(06)強(qiáng)酸、eq o(,sup4(07)強(qiáng)堿、eq o(,sup4(08)強(qiáng)氧化劑都不反應(yīng)。如甲烷eq o(,s

2、up4(09)不能使高錳酸鉀溶液褪色。但是在特定條件下，烷烴也會(huì)發(fā)生某些反應(yīng)。(1)氧化反應(yīng)純凈的甲烷在空氣中安靜的燃燒，火焰呈eq o(,sup4(10)淡藍(lán)色，放出890 kJ的熱量，反應(yīng)的化學(xué)方程式為eq o(,sup4(11)CH42O2eq o(,sup17(點(diǎn)燃)CO22H2O。丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：eq o(,sup4(12)C3H85O2eq o(,sup17(點(diǎn)燃)3CO24H2O。(2)烷烴在較高溫度下會(huì)發(fā)生分解如：CH4eq o(,sup17(高溫)C2H2(3)取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究(甲烷與Cl2的取代反應(yīng))甲烷四種氯代產(chǎn)物的性質(zhì)a水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl

3、3、CCl4均eq o(,sup4(22)不溶于水。b狀態(tài)：常溫下除 eq o(,sup4(23)CH3Cl是氣體，其余三種均為液體。取代反應(yīng)概念：有機(jī)物分子里的某些eq o(,sup4(24)原子或原子團(tuán)被其他eq o(,sup4(25)原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。烷烴在一定條件下，可以與eq o(,sup4(26)鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。能否用CH4和Cl2按11的體積比混合來(lái)制取純凈的CH3Cl?提示：CH4和Cl2的反應(yīng)是連鎖反應(yīng)，不可能只發(fā)生第一步取代反應(yīng)，生成物為混合物，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機(jī)物與氯化氫形成的混合物，CH3Cl的產(chǎn)率低，因此不能用CH4

4、和Cl2按11的體積比混合來(lái)制取純凈的CH3Cl。課堂互動(dòng)探究1烷烴的物理性質(zhì)(1)烷烴難溶于水。(2)常溫下，碳原子數(shù)小于或等于4的烷烴為氣態(tài)(新戊烷常溫下也為氣態(tài))。(3)碳原子數(shù)相同的烷烴，支鏈越多，沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：正戊烷異戊烷新戊烷。2烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)通常較穩(wěn)定，不能被酸性高錳酸鉀溶液等強(qiáng)氧化劑氧化，也不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)。(2)烷烴完全燃燒的通式為CnH2n2eq f(3n1,2)O2eq o(,sup17(點(diǎn)燃)nCO2(n1)H2O。(3)在光照條件下，烷烴與Cl2、Br2等鹵素單質(zhì)的氣體發(fā)生取代反應(yīng)，生成多種鹵代產(chǎn)物和相應(yīng)的鹵化氫氣體。烷烴與鹵素單質(zhì)發(fā)生一鹵代反應(yīng)的通

5、式為：CnH2n2X2eq o(,sup17(光)CnH2n1XHX，CnH2n1X可與X2繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng)生成二鹵代物，甚至多鹵代產(chǎn)物。eq avs4al(知識(shí)拓展)甲烷發(fā)生取代反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律(1)反應(yīng)條件和反應(yīng)物反應(yīng)條件為光照，但不能用太陽(yáng)光直射，以防爆炸，應(yīng)用散射光，反應(yīng)物為甲烷與鹵素單質(zhì)，與氯水、溴水等不反應(yīng)。(2)反應(yīng)產(chǎn)物甲烷與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機(jī)物與HCl形成的混合物，雖然反應(yīng)物的比例、反應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)短等因素會(huì)造成各種產(chǎn)物的比例不同，但很難出現(xiàn)全部是某一種產(chǎn)物的情況。(3)反應(yīng)特點(diǎn)連鎖反應(yīng)甲烷的取代反應(yīng)是一種連鎖反應(yīng)，即第一步反應(yīng)

6、一旦開(kāi)始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行。生成物中各物質(zhì)均含有，其中HCl的物質(zhì)的量最多。數(shù)量關(guān)系CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，每1 mol H被取代，消耗1 mol Cl2，同時(shí)生成1 mol HCl。即1 mol CxHy與Cl2發(fā)生完全取代，消耗Cl2最多為y mol。n(Cl2)n(H)n(HCl)。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L CH4與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗的氯氣為()A1.25 mol B2 mol C2.5 mol D4 mol批注點(diǎn)撥解析1 mol CH4與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25

7、mol，該四種取代物中n(Cl)0.25 mol(1234)2.5 mol，即1 mol CH4中被取代的氫原子為2.5 mol，每取代1 mol氫原子，消耗1 mol Cl2，故消耗的氯氣為2.5 mol。答案C練1甲烷和氯氣以物質(zhì)的量之比13混合，在光照條件下，得到的有機(jī)產(chǎn)物是()CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4A只有 B和的混合物C只有 D的混合物答案D解析無(wú)論反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比是多少，都會(huì)得到各種氯代物的混合物。練2將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣混合后，在漫射光的照射下充分反應(yīng)，生成物中物質(zhì)的量最大的是()AHCl BCH3ClCCH2Cl2 DCCl4答案A解析若CH4和Cl2均

8、為1 mol，二者反應(yīng)后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，根據(jù)反應(yīng)原理和碳、氯原子守恒可知，前四種物質(zhì)與剩余CH4的物質(zhì)的量之和為1 mol，HCl為1 mol。規(guī)律方法(1)有機(jī)反應(yīng)比較復(fù)雜，常伴隨很多副反應(yīng)發(fā)生，因此有機(jī)反應(yīng)的化學(xué)方程式常用“”。(2)CH4與Cl2的反應(yīng)逐步進(jìn)行，應(yīng)分步書(shū)寫(xiě)。(3)當(dāng)n(CH4)n(Cl2)11時(shí)，反應(yīng)并不只發(fā)生CH4Cl2eq o(,sup17(光)CH3ClHCl，其他反應(yīng)仍發(fā)生。(4)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，取代H原子的個(gè)數(shù)是難以控制的，因此制備CH3Cl一般不采用取代反應(yīng)。本課歸納總結(jié)1.甲烷結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的記憶口訣性質(zhì)穩(wěn)定

9、是甲烷，光照氯代四連環(huán)；立體構(gòu)型四面體，易燃防爆分解難。2甲烷與氯氣的取代反應(yīng)是分步進(jìn)行的，每有1 mol氫原子被取代，需消耗1 mol氯氣。3取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。4隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔、沸點(diǎn)逐漸升高，密度逐漸增大，其中碳原子數(shù)不超過(guò)4的烷烴標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣體。5烷烴的化學(xué)性質(zhì)與甲烷類(lèi)似，能發(fā)生取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)，烷烴燃燒的通式為CnH2n2eq f(3n1,2)O2eq o(,sup17(點(diǎn)燃)nCO2(n1)H2O。學(xué)習(xí)效果檢測(cè)1有關(guān)烷烴的敘述：都是易燃物；特征反應(yīng)是取代反應(yīng)；相鄰兩個(gè)烷烴在分子組成上相差一個(gè)甲基，其中正確的是()A

10、和 B和 C只有 D和答案D解析相鄰?fù)闊N在分子組成上相差一個(gè)CH2原子團(tuán)，而不是CH3。2下列物質(zhì)在一定條件下可與乙烷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是()A氯氣 B溴水C氯水 D酸性高錳酸鉀溶液答案A解析類(lèi)比甲烷的化學(xué)性質(zhì)，乙烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，和溴水、氯水、酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng)。3在下列5種物質(zhì)沸點(diǎn)的排列順序中，正確的是()正丁烷2甲基丙烷CH3CH(CH3)CH3正戊烷2甲基丁烷CH3CH(CH3)CH2CH32,2二甲基丙烷C(CH3)4A BC D答案C解析根據(jù)烴類(lèi)的熔沸點(diǎn)大小判斷規(guī)律：在有機(jī)物同系物中，隨著碳原子數(shù)的增加，相對(duì)分子質(zhì)量的增大，分子間作用力增大，熔沸點(diǎn)逐漸升高；分子式相

11、同的烴，支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低。均只有4個(gè)C原子，均有5個(gè)碳原子，故的沸點(diǎn)小于的沸點(diǎn)；有1個(gè)支鏈，而無(wú)支鏈，故沸點(diǎn)；無(wú)支鏈，只有1個(gè)支鏈，有2個(gè)支鏈，故沸點(diǎn)；綜上所述：沸點(diǎn)。4某氣態(tài)烷烴20 mL，完全燃燒時(shí)，恰好消耗同溫同壓下的氧氣100 mL，該烴的化學(xué)式是()ACH4 BC3H8 CC4H10 DC5H12答案B解析設(shè)烷烴為CnH2n2CnH2n2eq f(3n1,2)O2eq o(,sup17(點(diǎn)燃)nCO2(n1)H2O1 eq f(3n1,2)20 mL 100 mL即eq f(1,20 mL)eq f(f(3n1,2),100 mL)則n3，所以分子式為C3H8。5下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()AC2H43O2eq o(,sup17(點(diǎn)燃)2CO22H2OBZnCuSO4=ZnSO4CuCNaClAgNO3=AgClNaNO3DCH2Cl2Cl2eq o(,sup17(光照)CHCl3HCl答案D解析取代反應(yīng)是有機(jī)物分子中的某些原子或原子團(tuán)被其