高中化學(xué)新人教版必修第二冊(cè)第七章第1節(jié)第2課時(shí)烷烴的性質(zhì)課件

第2課時(shí)

烷烴的性質(zhì)素養(yǎng)目標(biāo)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究甲烷與氯氣的反應(yīng),理解取代反應(yīng)的本質(zhì)。培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。2.通過(guò)閱讀教材,認(rèn)識(shí)烷烴的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知等學(xué)科素養(yǎng)。3.初步了解多數(shù)有機(jī)物與無(wú)機(jī)物的區(qū)別。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷1.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底埋藏著大量可燃燒的“冰”——“可燃冰”,其中主要含有甲烷水合物,可成為未來(lái)的新能源。2.在點(diǎn)燃甲烷前,應(yīng)先檢驗(yàn)甲烷的純度,純凈的甲烷在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰。3.置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷一、烷烴的性質(zhì)1.物理性質(zhì)一般來(lái)說(shuō),隨著分子中碳原子數(shù)的增加:(1)熔、沸點(diǎn):逐漸升高。(2)狀態(tài):由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài),其中常溫、常壓下分子中碳原子數(shù)小于或等于4的烷烴為氣態(tài)。(3)密度:逐漸增大且均比水的密度小。(4)溶解性:難溶于水。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷2.化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性:在通常情況下,烷烴比較穩(wěn)定,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)。(2)可燃性:烷烴可以在空氣中完全燃燒,生成二氧化碳和水,并放出大量的熱。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷【微思考1】空氣中含甲烷5%~15%或氧氣中含甲烷5.4%~59.2%時(shí),遇火花將發(fā)生爆炸,煤礦中的瓦斯爆炸多數(shù)是甲烷氣體爆炸引發(fā)的。假如你是一名煤礦工人,當(dāng)你在礦井采礦時(shí),為預(yù)防瓦斯爆炸,你會(huì)采取哪些措施呢?提示:及時(shí)通風(fēng)、避免明火。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷(3)受熱分解:烷烴在較高溫度下會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)。(4)取代反應(yīng)(以CH4與Cl2的反應(yīng)為例):實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A裝置:a.試管內(nèi)氣體黃綠色逐漸變淺b.試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn)c.試管內(nèi)液面上升B裝置:無(wú)明顯現(xiàn)象知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷常溫下,一氯甲烷為氣體,二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯甲烷(四氯化碳)都為液體,4種產(chǎn)物都不溶于水。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷【微思考2】根據(jù)烷烴取代反應(yīng)的特點(diǎn)分析,乙烷與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)后得到的有機(jī)物是6種嗎?提示:不是。乙烷的一氯代物、五氯代物、六氯代物各有1種,二氯代物、三氯代物、四氯代物各有2種,共有9種。(5)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)。烷烴在一定條件下,可以與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷二、大多數(shù)有機(jī)化合物的通性1.物理性質(zhì)(1)熔點(diǎn)比較低。(2)難溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有機(jī)溶劑。2.化學(xué)性質(zhì)大多數(shù)有機(jī)物容易燃燒,受熱會(huì)發(fā)生分解;有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜,常伴有副反應(yīng)發(fā)生,很多反應(yīng)需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進(jìn)行。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷(1)C5H12的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)比C3H8的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高。(

)(2)常溫常壓下,C3H8呈氣態(tài),C6H14呈液態(tài)。(

)(3)乙烷能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)而使之褪色。(

)(4)所有有機(jī)化合物均易燃燒,所以有機(jī)化合物都不能用來(lái)滅火。(

)(5)甲烷與氯氣按照物質(zhì)的量之比1∶4反應(yīng),有機(jī)產(chǎn)物只有四氯化碳。(

)答案:(1)√

(2)√

(3)×

(4)×

(5)×任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)甲烷的取代反應(yīng)問(wèn)題探究1.根據(jù)取代反應(yīng)的原理,思考能否用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合來(lái)制取純凈的CH3Cl?提示:不能。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),將CH4與Cl2按體積比1∶1反應(yīng),生成物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)物與氯化氫,因此無(wú)法制取純凈的CH3Cl。2.CH4和Cl2取代反應(yīng)的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是什么?它與Cl2在物質(zhì)的量上有什么關(guān)系?提示:因?yàn)樵贑H4和Cl2的取代反應(yīng)中,每一步都有HCl生成,故產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是HCl。根據(jù)化學(xué)方程式可知,每生成1

mol

HCl則消耗1

mol

Cl2,故反應(yīng)生成的HCl與反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量相等。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)深化拓展1.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)2.取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的比較

類別取代反應(yīng)置換反應(yīng)實(shí)例CH4+Cl2

CH3Cl+HClZn+H2SO4

===ZnSO4+H2↑定義有機(jī)物分子里的原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)反應(yīng)物一種化合物和另一種化合物或單質(zhì)一種單質(zhì)和一種化合物任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)類別取代反應(yīng)置換反應(yīng)生成物一般生成兩種新化合物另一種化合物和另一種單質(zhì)反應(yīng)中電子得失不一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,因此不一定是氧化還原反應(yīng)一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,一定是氧化還原反應(yīng)任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)素能應(yīng)用典例1某課外活動(dòng)小組利用如圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應(yīng)。根據(jù)題意,回答下列問(wèn)題:(1)CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是

;若用日光直射,可能會(huì)引起

。

(2)實(shí)驗(yàn)中可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有:量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴,飽和食鹽水中有少量固體析出,

,

等。

(3)實(shí)驗(yàn)中生成的油狀液滴的化學(xué)式為

,其中

是工業(yè)上重要的溶劑。

(4)用飽和食鹽水而不用水的原因是

。

任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)答案:(1)光照爆炸(2)量筒內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺量筒內(nèi)液面上升(3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4

CHCl3、CCl4(4)降低Cl2在水中溶解度,抑制Cl2和水的反應(yīng)解析:CH4和Cl2在光照條件下反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物質(zhì),隨著反應(yīng)進(jìn)行,Cl2不斷消耗,黃綠色逐漸消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4在常溫下是無(wú)色油狀液體,故量筒內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴。因生成的HCl易溶于水,量筒內(nèi)的壓強(qiáng)減小,液面上升。HCl溶于水后,溶液中Cl-濃度增大,使NaCl固體析出。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)規(guī)律方法由于甲烷分子中的4個(gè)C—H鍵完全相同,所以它們都有可能發(fā)生反應(yīng),即甲烷發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物很復(fù)雜,生成物常包括4種有機(jī)物和氯化氫,其中氯化氫的量最多;4種有機(jī)物的比例因反應(yīng)物的比例、反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短等因素而變化。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCH4與Cl2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Cl2的物質(zhì)的量為(

)A.0.5mol B.2mol C.2.5mol D.4mol答案:C解析:1

mol

CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各

mol,這四種取代物中n

mol,根據(jù)取代反應(yīng)特點(diǎn),生成的n

mol,故生成物中所含氯原子共

mol=5

mol,參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量n(Cl2

mol。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)問(wèn)題探究1.右圖說(shuō)明甲烷是可燃性氣體,在點(diǎn)燃可燃性氣體前要注意什么?提示:可燃性氣體在點(diǎn)燃前要驗(yàn)純,因?yàn)榭扇夹詺怏w和空氣混合,如果在爆炸極限內(nèi),點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸。2.根據(jù)甲烷的性質(zhì),推測(cè)丙烷的化學(xué)性質(zhì)有哪些?提示:能與O2發(fā)生燃燒反應(yīng),能與Cl2在光照下發(fā)生取代反應(yīng)。3.多碳原子直鏈烷烴(如CH3—CH2—CH2—CH3)分子中,碳鏈?zhǔn)侵本€狀嗎?提示:不是。在CH3—CH2—CH2—CH3分子中,碳原子與其相連的4個(gè)原子在空間形成四面體結(jié)構(gòu),因此多碳原子直鏈烷烴分子中的碳鏈應(yīng)為鋸齒狀。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)深化拓展1.烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)單鍵:碳原子之間以碳碳單鍵相結(jié)合。(2)飽和:碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子相結(jié)合,烷烴是飽和烴,含相同碳原子數(shù)的有機(jī)物分子里,鏈狀烷烴的含氫量最大。2.烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴的化學(xué)性質(zhì)和甲烷相似,通常情況下不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及強(qiáng)氧化劑發(fā)生反應(yīng),都不能夠使酸性高錳酸鉀溶液以及溴水褪色。(1)鏈狀烷烴在光照條件下與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)素能應(yīng)用典例2下列有關(guān)烷烴的敘述中,正確的是(

)①在烷烴分子中,所有的化學(xué)鍵都是單鍵②烷烴中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去③通式為CnH2n+2的烴不一定是烷烴④所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)⑤光照條件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色A.①③⑤ B.②③ C.①④ D.①②④答案:C任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)解析:烷烴分子中無(wú)論是碳碳鍵還是碳?xì)滏I,都是單鍵,①說(shuō)法正確;烷烴屬飽和鏈烴,其化學(xué)性質(zhì)一般比較穩(wěn)定,通常烷烴不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑(如酸性KMnO4溶液)反應(yīng),也不能使溴水褪色,②⑤說(shuō)法不正確;因通式CnH2n+2中的碳原子已達(dá)完全飽和,因此符合通式CnH2n+2的有機(jī)物一定是烷烴,③說(shuō)法不正確;烷烴在光照下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),這是烷烴的主要特性之一,④說(shuō)法正確。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2硅與碳屬于同族元素,有一類由Si和H形成的有機(jī)硅化合物稱“硅烷”,硅烷的組成、結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的烷烴相似。下列敘述中不正確的是(

)A.硅烷的通式為SinH2n+2(n≥1)B.乙硅烷(SiH3SiH3)的二氯代物有兩種同分異構(gòu)體C.甲硅烷(SiH4)沸點(diǎn)比甲烷(CH4)低D.甲硅烷熱穩(wěn)定性小于甲烷答案:C解析:由烷烴通式CnH2n+2(n≥1)可推知,硅烷的通式為SinH2n+2(n≥1),A正確;乙硅烷(SiH3SiH3)的二氯代物有SiHCl2SiH3和SiH2ClSiH2Cl兩種同分異構(gòu)體,B正確;甲硅烷(SiH4)的相對(duì)分子質(zhì)量比甲烷(CH4)大,則甲硅烷(SiH4)沸點(diǎn)比甲烷(CH4)高,C不正確;非金屬性:Si<C,則甲硅烷熱穩(wěn)定性小于甲烷,D正確。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)1.下列不屬于有機(jī)物特點(diǎn)的是(

)A.大多數(shù)有機(jī)物難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑B.有機(jī)物之間發(fā)生的反應(yīng)比較復(fù)雜,反應(yīng)速率一般較慢C.絕大多數(shù)有機(jī)物受熱不易分解,而且不易燃燒D.大多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì),不易導(dǎo)電、熔點(diǎn)低答案:C解析:大多數(shù)有機(jī)物難溶于水,易溶于汽油、酒精等有機(jī)溶劑,A項(xiàng)正確;有機(jī)物之間的反應(yīng)比較復(fù)雜,且常伴有副反應(yīng)發(fā)生,故反應(yīng)速率一般較慢,B項(xiàng)正確;大多數(shù)有機(jī)物受熱易分解且易燃燒,C項(xiàng)錯(cuò)誤;大多數(shù)有機(jī)物在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電,屬于非電解質(zhì),D項(xiàng)正確。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)2.室溫下,下列關(guān)于甲烷與Cl2的取代反應(yīng)所得產(chǎn)物的說(shuō)法正確的是(

)A.都是有機(jī)物B.都不溶于水C.有一種氣態(tài)物質(zhì),其余均是液體D.除一種外,其余分子均是四面體結(jié)構(gòu)答案:D解析:甲烷與Cl2反應(yīng)產(chǎn)物中的HCl不是有機(jī)物,HCl易溶于水;產(chǎn)物中HCl、CH3Cl是氣態(tài)物質(zhì);除HCl外,其余產(chǎn)物分子均為四面體結(jié)構(gòu)。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)3.下列反應(yīng)中,不屬于取代反應(yīng)的是(

)答案:B解析:B項(xiàng)反應(yīng)屬于氧化反應(yīng),不是取代反應(yīng)。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)4.(雙選)關(guān)于烷烴的敘述不正確的是(

)A.分子式符合CnH2n+2的烴一定是烷烴B.烷烴均能與氯水發(fā)生取代反應(yīng)C.