第7章有機化學

第一節認識有機化合物第2課時烷烴的性質導入一1.天然氣、沼氣和煤層氣的主要成分都是甲烷。2.護膚品、醫用軟膏中的“凡士林”和蠟燭、蠟筆中的石蠟,其主要成分是含有碳原子數較多的烷烴。導入一一、烷烴的性質烷烴的物理性質和化學性質。1.烷烴的物理性質一、烷烴的性質烷烴的物理性質和化學性質。2.烷烴的化學性質(1)穩定性:在通常情況下,烷烴比較穩定,與強酸、強堿或酸性高錳酸鉀等強氧化劑不發生反應。一、烷烴的性質烷烴的物理性質和化學性質。2.烷烴的化學性質(2)可燃性:烷烴可以在空氣中完全燃燒,發生氧化反應,生成二氧化碳和水,并放出大量的熱。鏈狀烷烴燃燒的通式為現象:隨著烷烴分子中碳原子數的增加,燃燒越來越不充分,火焰越來越明亮,有些伴有黑煙。一、烷烴的性質烷烴的物理性質和化學性質。2.烷烴的化學性質(3)高溫分解:烷烴在較高溫度下會發生分解。如:二、甲烷的性質1.甲烷的物理性質:甲烷是無色無味的氣體,密度比空氣小,極難溶于水。2.甲烷的化學性質:(1)通常情況下,甲烷的性質比較穩定,與強酸、強堿或高錳酸鉀、溴水等強氧化劑都不發生反應。現象:安靜地燃燒,火焰呈淡藍色,放出大量的熱。(2)氧化反應(可燃性):CH4+2O2

CO2+2H2O。二、甲烷的性質2.甲烷的化學性質:(3)高溫分解:在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫下,甲烷發生分解反應,化學方程式CH4

C+2H2。(4)注意:點燃甲烷前必須驗純,否則易發生爆炸。二、甲烷的性質【拓展延伸】CH4爆炸極限:指甲烷與空氣混合后遇火引起爆炸的濃度范圍值,甲烷爆炸極限的實驗值為5%~15.4%,因此在煤礦礦井里要采取通風、嚴禁煙火等安全措施。二、甲烷的性質[演示實驗]甲烷的取代反應(特征反應)。實驗裝置實驗步驟實驗現象取兩支試管,均通過排飽和NaCl溶液的方法收集半試管CH4和半試管Cl2,分別用鐵架臺固定好,將其中一支試管用鋁箔套上,另一支試管放在光亮處(不要放在日光直射的地方)。靜置,比較兩支試管內的現象套有鋁箔的試管內無明顯現象;未套鋁箔的試管,光照時,試管內氣體顏色變淺,試管壁出現油狀液滴,試管內液面上升二、甲烷的性質[演示實驗]甲烷的取代反應(特征反應)。實驗結論實驗原理實驗說明甲烷和氯氣在光照的條件下發生反應,生成難溶于水的有機物①CH4

與純鹵素單質發生取代反應,與氯水、溴水不反應;②CH4

與Cl2

在光照的條件下發生取代反應,該反應是一個連鎖反應,各取代產物都有,有機產物在通常下的狀態是“一氣三液”CH4+Cl2

CH3Cl(氣體)+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2(液體)+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3(液體)+HCl、CHCl3+Cl2

CCl4(液體)+HCl二、甲烷的性質甲烷的取代反應。1.取代反應:有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應叫做取代反應。2.甲烷的取代反應的斷鍵位置二、甲烷的性質甲烷的取代反應。3.甲烷的取代反應的數量關系:每取代1mol氫原子,消耗1molCl2,生成1molHCl。二、甲烷的性質甲烷的取代反應。4.甲烷與氯氣反應共得到5種產物,其中一氯甲烷和氯化氫是氣態,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷為液態。而氯化氫易溶于水,其余難溶于水。(1)CHCl3:三氯甲烷(氯仿),無色透明易揮發液體,稍有甜味。氯仿是工業上重要的有機溶劑,在醫藥上用作麻醉劑、防腐劑。(2)CCl4:四氯化碳,無色透明液體,具有氯仿的微甜氣味,有毒。可用作溶劑、有機物的氯化劑、香料的浸出劑、纖維的脫脂劑、滅火劑、分析試劑,并用于制氯仿和藥物等。二、甲烷的性質烷烴(以甲烷為例)發生取代反應的有關規律。1.反應條件:反應條件為光照,其光照為漫射光,強光直射易發生爆炸。2.反應物:反應物為鹵素單質,如甲烷與氯水、溴水不反應,但可以與氯氣、溴蒸氣發生取代反應。3.反應產物:雖然反應物的比例、反應的時間長短等因素會造成各種產物的比例不同,但甲烷與氯氣反應生成的產物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與HCl形成的混合物。反應產物中HCl的物質的量最多。二、甲烷的性質烷烴(以甲烷為例)發生取代反應的有關規律。4.反應特點:連鎖反應。甲烷分子中的氫原子被氯原子逐步取代,第一步反應一旦開始,后續反應立即進行,且各步反應可同時進行。即當n(CH4)∶n(Cl2)=1∶1時,并不只發生反應CH4+Cl2CH3Cl+HCl,其他反應也在進行。二、甲烷的性質【歸納總結】取代反應與置換反應的區別類別取代反應置換反應反應物一種化合物和另一種化合物或單質一種單質和一種化合物生成物一般生成兩種化合物另一種化合物和另一種單質反應中電子得失不一定發生電子轉移,不一定是氧化還原反應一定發生電子轉移,一定是氧化還原反應反應類型適用于有機反應適用于無機反應反應是否可逆部分是可逆反應一般是不可逆反應反應條件大多需加熱、光照、催化劑等一般只需常溫或加熱二、甲烷的性質小試牛刀下列反應屬于取代反應的是_________(填序號)。①CH4C+2H2

②CuSO4+FeFeSO4+Cu③CH3Cl+Cl2

CH2Cl2+HCl④2NaBr+Cl2

2NaCl+Br2

⑤CH3OH+HClCH3Cl+H2O⑥CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr③⑤⑥二、甲烷的性質【拓展延伸】甲烷的用途:1.高效、較清潔燃料。2.化工原料———甲烷在高溫條件下分解可得到炭黑,炭黑可用作顏料、油墨、油漆以及橡膠的添加劑等;甲烷可以制氯仿和CCl4等重要的溶劑;甲烷也可以氧化制甲醇、制氟里昂制冷劑等。三、有機物和無機物的對比無機物和有機物的區別。有機物無機物種類很多(3000萬種以上)比有機物少(10萬種左右)溶解性多數難溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有機溶劑多數難溶于有機溶劑,易溶于水耐熱性不耐熱,熔點較低,且受熱會發生分解多數耐熱,難熔化,熔點較高可燃性多數容易燃燒多數不能燃燒電離性多數為非電解質多數是電解質化學反應一般比較復雜,常伴有副反應的發生,很多反應需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進行,反應速率較慢一般比較簡單,副反應少,反應速率較快總結課堂練習1.下列性質不是烷烴所具有的是()A.通常不與強酸、強堿及酸性高錳酸鉀溶液反應B.完全燃燒時產物只有CO2和H2OC.常溫下都為氣態,都不溶于水D.與鹵素單質(氣態)可以發生取代反應C課堂練習D2.下列說法正確的是()A.等體積的甲烷與氯氣混合,在光照下反應只生成一氯甲烷和氯化氫B.相同質量的烷烴完全燃燒時,甲烷的耗氧量最少C.通常情況下,烷烴能夠使高錳酸鉀溶液褪色D.烷烴的熔、沸點一般隨著分子中碳原子數的增加而升高課堂練習C3.下列化學反應中不屬于取代反應的是()A.CH2Cl2+Br2CHBrCl2+HBrB.CH3OH+HClCH3Cl+H2OC.2Na+2H2O2NaOH+H2↑D.CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr課堂練習