《烷烃》ppt课件

第3节 烃 第1课时 烷 烃
1.了解烃的分类，了解烷烃的结构。
2.了解烷烃的物理性质，能够通过事例说明烃对生产、
学习 生活和自然环境的影响。 目标 3.掌握烷烃的化学性质，能够举例说明烷烃与氧气、卤
素单质的反应。
4.了解取代反应的特点。
一、烃的概述
碳、氢 两种元素组成的化合物。 1.概念：只由_______
二、烷烃的化学性质 强酸 、_____ 强碱 、_________ 强氧化剂 和还原剂 常温下烷烃很不活泼，与_____ 等都不能发生反应，只有在特殊的条件下才会发生以下化学反 应。 (1)氧化反应。 不变 。 ①与酸性高锰酸钾溶液不反应，溶液颜色_____ ②燃烧反应：烷烃燃烧的通式为 CnH2n+2+ 3n 1 O2 点燃 nCO2+(n+1)H2O。 __________________________________ 。 2
C.与Cl2发生取代反应
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
【解析】选D。烷烃分子中不含不饱和碳碳双键或叁键，故不 能使酸性KMnO4溶液褪色。
4.下列有关烷烃的叙述中，不正确的是(
)
A.在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
B.烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
C.分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃
换反应，若物质类别均是有机物，则一定不是置换反应。
(2)看产物中是否有单质生成：若产物中有单质生成，一定不
是取代反应。
(3)看是否是氧化还原反应：若不是氧化还原反应，则一定不 是置换反应。
【微思考】 (1)甲烷能与氯水反应而使氯水褪色吗？ 提示：不能。甲烷只能与氯气在光照条件下发生取代反应，甲 烷不能使氯水褪色。 (2)乙烷与氯气在光照条件下反应，生成1 mol六氯乙烷需要多 少摩尔氯气？ 提示：6 mol。取代烷烃分子中一个氢原子需要一个氯分子， 1 mol六氯乙烷中含有6 mol氯原子，故生成1 mol六氯乙烷需 要6 mol氯气。
一、烷烃的卤代反应 反应条件 反应物 化学键变化 不反应) 光照
烷烃和气态卤素单质(烷烃与卤素单质的水溶液 断键：C—H键和X—X键
成键：C—X键和H—X键 分子中的氢原子被卤素原子逐步取代，往往是各 步反应同时发生
取代特点
反应条件 种类
光照 多种卤代烷烃的混合物，HX的物质的量最多 ①根据碳元素守恒，烷烃的物质的量等于所有卤 代烷烃的物质的量之和
产物中得到的HCl的物质的量最多。
2.(2014·厦门高二检测)如图，一端封闭的U形管，封闭着的 一端有一段CH4和Cl2的混合气体，在水平部分有一段气柱，其
苯及 介于单键与双键之间的 CnH2n-6(n≥6) 同系物 一种特殊的共价键
4.烃类物质的物理通性：
无 色物质。 (1)颜色：均为___
难 溶于水，而___ 易 溶于苯、乙醚等有机溶剂。 (2)溶解性：都___ 增加 ，但都比水的 (3)密度：随着碳原子数增多，密度逐渐_____ 小。 ___ 1～4 个碳原子的开链脂肪烃，室温下呈气态。 (4)状态：含有_____ 升高 。 (5)沸点：随着碳原子数增多，沸点逐渐_____
6.在同温同压下，相等质量的下列各烃在氧气中完全燃烧时，
耗氧量由多到少的顺序是( )
A.乙炔、乙烯、甲烷、乙烷
B.乙烯、乙烷、甲烷、乙炔 C.甲烷、乙烯、乙炔、乙烷 D.甲烷、乙烷、乙烯、乙炔
【解析】选D。设烃的分子式为CxHy。烃在氧气中完全反应生成 CO2和H2O。由C～O2、4H～O2可知，氢的质量分数越大，耗氧量 越多。因此，当质量相等时，将CxHy转化成CHy/x形式可以快速 地比较出耗氧量的多少，即越大，耗氧量越多。 CH4→CH4、 C2H4→CH2、C2H6→CH3、C2H2→CH，故D正确。
2.分类(请在下面框图中填写相应的内容)：
链烃
烷烃 烯烃 炔烃
环烃
脂环烃
芳香烃
3.几类常见烃的比较： 分类 烷烃 烯烃 炔烃 环烷烃 通式 CnH2n+2(n≥1) CnH2n(n≥2) 碳碳键类型 全为C—C 1个碳碳双键，其余为 C —C 烃是否饱和 饱和 不饱和 不饱和 饱和 不饱和
1个为碳碳叁键，其余为 CnH2n-2(n≥2) C —C CnH2n(n≥3) 全为C—C
【解题指南】解答本题要注意以下两点：
(1)明确甲烷与氯气的反应类型及产物性质，分析因物质状态
的改变而引发的实验现象。
(2)有机化合物分子中的氯原子往往不能自行电离出氯离子。
【解析】(1)甲烷和氯气的反应需在漫射光的作用下进行，阳 光直射可能会因反应剧烈而爆炸。 (2)CH4和Cl2光照反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等 物质，随着反应的进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐消失。 又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色液体，且Cl2 易溶于有机溶剂，故量筒内壁上有油状液滴。因生成的 HCl易 溶于水，量筒内的压强减小，量筒内液面上升。 HCl溶于水后， 溶液中Cl-浓度增大，使NaCl固体析出。
答案：(1)漫射光照(或光亮处) (2)量筒内黄绿色气体颜色变浅 (3)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 取代
爆炸 量筒内液面上升
(4)降低Cl2在水中的溶解度，抑制Cl2和水的反应
(5)B、E
2.(2014·泰安高二检测)在标准状况下，22.4 L CH4与氯气在 光照下发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的 物质的量相等，则消耗的氯气为( A.0.5 mol B.2 mol ) D.4 mol
(2)取代反应。
①反应物：烷烃、卤素单质。 ②反应条件：光照。 ③反应方程式：(以乙烷与Cl2反应生成一氯乙烷为例)
光照 CH CH +Cl CH3CH2Cl+HCl 。 3 3 2 ______________________________
1.辨析下列说法的正误：
(1)分子通式符合CnH2n的烃一定是烯烃。( )
C.2.5 mol
【解题探究】 (1)甲烷的四种取代产物与甲烷的物质的量之间有什么关系？ 提示：根据碳原子守恒，可以判断甲烷的四种有机取代产物的 总物质的量就是甲烷的物质的量。 (2)氯气中的两个氯原子在发生取代反应时，是否都进入取代 产物中？ 提示：不是。在发生取代反应时，氯气分子中的两个氯原子只 有一个取代了甲烷中的氢原子，另一个氯原子与氢原子结合生 成了HCl。
【解析】选D。本题主要考查CH4与Cl2的取代反应。如果忽视
了有机反应的复杂性、多步性、多副反应的特点，易错选为 A。 虽然甲烷和氯气按等物质的量混合，但实际上反应不会只停留 在生成CH3Cl的第一步取代，而是四步取代反应几乎同时都发 生，所以生成物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。
_____________________________________________。
(5)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保 存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的化学方 程式为2CHCl3+O2→2COCl2+2HCl，为防止事故发生，在使用前 检验氯仿是否变质可选用的试剂是________。 A.氢氧化钠溶液 C.稀盐酸 E.湿润的蓝色石蕊试纸 B.硝酸银溶液 D.水 F.湿润的无色酚酞试纸
【解析】选C。1 mol CH4与氯气发生取代反应，生成CH3Cl、
CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25 mol，该四种取代物中n(Cl)=
0.25 mol×(1+2+3+4)=2.5 mol，根据取代反应特点，参加反
应的氯气为n(Cl2)=2.5 mol。
【互动探究】(1)题1中若将饱和的氯化钠溶液换成饱和的硅酸 钠溶液，该实验现象又将如何？ 提示：生成的氯化氢溶于水得盐酸，可与硅酸钠溶液反应生成 白色胶状沉淀。 (2)题1(5)中的反应是取代反应吗？ 提示：2CHCl3+O2→2COCl2+2HCl不符合取代反应的特点，不是 取代反应，应是氧化还原反应。
【变式训练】1.(2014·舟山高二检测)在光照条件下，将等物 质的量的甲烷和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是 ( A.CH3Cl B.CH2Cl2 l4 D.HCl )
【解析】选D。CH4与Cl2在光照条件下反应时，得1 mmol CH2Cl2同时得2 mol HCl，可见在
(2)烷烃在常温下均是气体，均易燃烧。(
)
)
(3)烷烃在一定条件下均能与卤素单质发生取代反应。(
(4)烷烃在足量氧气中燃烧，生成物除了二氧化碳和水之外，
还有大量的其他含碳化合物生成。( )
【答案解析】
(1)×。分析：不一定。因为分子通式符合 CnH2n的烃既有可能 是烯烃又有可能是环烷烃。 (2)×。分析：只有1～4个碳原子的烃在常温下才是气体，但 是所有的烷烃均易燃烧，且完全燃烧的产物只有水和二氧化碳。 (3)√。分析：烷烃与卤素单质在光照条件下均能发生取代反 应。 (4)×。分析：由于烷烃中只含有碳、氢两种元素，所以烷烃 在足量氧气中完全燃烧的生成物只有二氧化碳和水。
因分子通式CnH2n+2中的氢原子已达到完全饱和，因此符合通式 CnH2n+2的有机物一定是烷烃，选项C说法正确；烷烃在光照下都 能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特征反应之一，选项 D说法正确。
5.在光照条件下，将1 mol甲烷和1 mol氯气混合充分反应后， 得到的产物为( A.CH3Cl、HCl B.HCl、CCl4 C.CH3Cl、CH2Cl2 D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl )
产物 ②根据取代的特点，有机物中卤素的物质的量等 特点 产物 的量 于HX的物质的量等于反应了的X2的物质的量，即 反应了的n(X2)=n(一卤代物)+2n(二卤代物)+3n( 三卤代物)+……=n(HX)