教育专题：甲烷第三课时烷烃的性质.ppt

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1、第三章有机化合物第三章有机化合物甲烷的氧化反应甲烷的氧化反应（燃烧）（燃烧）CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃注意：注意：注意：注意：有机反应不用有机反应不用有机反应不用有机反应不用“=”，而用，而用，而用，而用“”“”在点燃甲烷气体时，须先进行纯度检验。在点燃甲烷气体时，须先进行纯度检验。在点燃甲烷气体时，须先进行纯度检验。在点燃甲烷气体时，须先进行纯度检验。复习、甲烷的化学性质复习、甲烷的化学性质甲烷与酸性高锰酸钾溶液或者是溴水等甲烷与酸性高锰酸钾溶液或者是溴水等强氧化剂强氧化剂不反应，与不反应，与强酸，强碱强酸，强碱也不反应也不反应拓展烃燃烧通式拓展烃燃烧通式:1、下列关于烃的说法

2、中正确的是、下列关于烃的说法中正确的是()A.烃是指分子里含有碳、氢元素的化合烃是指分子里含有碳、氢元素的化合物物B.烃是指分子里含有碳元素的化合物烃是指分子里含有碳元素的化合物C.烃是燃烧反应后只生成二氧化碳和水烃是燃烧反应后只生成二氧化碳和水的有机物的有机物D.烃是指仅由碳、氢两种元素组成的化烃是指仅由碳、氢两种元素组成的化合物合物D 有机物分子有机物分子里的某些里的某些原子或原原子或原子团子团被被其他原子或原子团其他原子或原子团所代替所代替的的反应反应 取代反应取代反应 一氯甲烷一氯甲烷(气体气体)二氯甲烷二氯甲烷(液体液体)三氯甲烷三氯甲烷(液体液体)氯仿氯仿有机溶剂有机溶剂四氯甲烷四

3、氯甲烷(液体液体)四氯化碳四氯化碳有机溶剂有机溶剂常作灭火剂常作灭火剂2 2 甲烷取代反应机理甲烷取代反应机理(1)(2)(3)(4)2.在下列反应中，光照对反应几乎在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（）没有影响的是（）氯气与氢气反应氯气与氢气反应氯气与甲烷反应氯气与甲烷反应次氯酸分解甲烷与氧气反应次氯酸分解甲烷与氧气反应，甲烷的受热分解，甲烷的受热分解 在隔绝空气的情况下，加热至在隔绝空气的情况下，加热至10001000，甲烷分解生成炭黑和氢气。甲烷分解生成炭黑和氢气。CHCH4 4 C+2 H C+2 H2 2高温高温*甲烷分解生成的氢气可以作为合成氨的甲烷分解生成的氢气可以作为合成

4、氨的原料，生成的炭黑是合成橡胶的原料。原料，生成的炭黑是合成橡胶的原料。下列关于甲烷的叙述不正确的是下列关于甲烷的叙述不正确的是 A A甲烷是沼气、坑道气的主要成分甲烷是沼气、坑道气的主要成分 B B通常情况下，甲烷性质较稳定，与通常情况下，甲烷性质较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂均不反应强酸、强碱、强氧化剂均不反应 C C甲烷在空气中燃烧时，火焰明亮且甲烷在空气中燃烧时，火焰明亮且无烟无烟 D D甲烷在空气中加热到甲烷在空气中加热到 10001000时，分时，分解成炭黑和氢气解成炭黑和氢气D D思考与交流 与甲烷结构相似的有机与甲烷结构相似的有机物还有很多，物还有很多，这一系列有机这一系列有机

5、物叫烷烃物叫烷烃。请你观察下列请你观察下列有机物的结构，试归纳出它有机物的结构，试归纳出它们在结构上的特点。们在结构上的特点。烷烃烷烃 甲烷分子中碳原子成键特征甲烷分子中碳原子成键特征。1.键角键角109028/，4个个H原子构成正四面体，原子构成正四面体，C在中心。在中心。2.C原子的价键已达到饱和。原子的价键已达到饱和。甲烷甲烷球球棍模型棍模型甲烷甲烷比比例模型例模型和甲烷结构相似的有机物还有很多。例如：和甲烷结构相似的有机物还有很多。例如：乙乙烷烷丙丙烷烷丁丁烷烷异异丁丁烷烷HCCHHHHHHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHHCCCHHHHHHHCH H乙烷乙烷(C2H6

6、)丙烷丙烷(C3H8)正丁烷正丁烷(C4H10)异丁烷异丁烷(C4H10)它们对应的结构式HCCHHHHHHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHHCCCHHHHHHHCH H乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷对应的结构简式乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷对应的结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3或或 CH3(CH2)2CH3结构简式结构简式：HCCCCCHHHHHHHHHHH HCH例如：例如：省略省略CH键键把同一把同一C上的上的H合并合并CH3CHCH2CH2CH3CH3省略横线上省略横线上CC键键CH3CHCH2CH2CH3CH3或者：或

7、者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3为了书写的方为了书写的方便，有机物还便，有机物还常用结构简式常用结构简式表示。表示。2.C原子都形成原子都形成4个共价键；形成四面体结构。个共价键；形成四面体结构。3.碳链可以转动碳链可以转动（呈锯齿形）（呈锯齿形）(利用分子球棍模型演示说明利用分子球棍模型演示说明)思考思考 烷烃分子中的所有原子能否共平面？烷烃分子中的所有原子能否共平面？1.以上各烃分子中，原子间均以共价单键结合，每个碳以上各烃分子中，原子间均以共价单键结合，每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和饱和”。这样。这样的烃叫做的烃叫做饱和烃饱和烃，又

8、叫，又叫烷烃烷烃。烷烃中的所有原子不可能共平面烷烃中的所有原子不可能共平面.相同点：只含相同点：只含C、H两种元素，每个两种元素，每个碳以四个单键与其它原子相结合。碳以四个单键与其它原子相结合。不同点：不同点：C、H原子数不同。原子数不同。一、烷烃一、烷烃 1 1、概念、概念 碳原子之间以碳原子之间以 CCCC单键相结合单键相结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合；这样使每个碳原子的的化合价都已结合；这样使每个碳原子的的化合价都已充分利用，都达到充分利用，都达到“饱和饱和”，这样的烃叫，这样的烃叫饱和烃饱和烃，又叫，又叫烷烃烷烃。1 1）碳原子间都以）

9、碳原子间都以C-CC-C相连、余都是相连、余都是C-HC-H键；键；2 2）C C原子都形成原子都形成4 4个共价键；成四面体结构；个共价键；成四面体结构；3 3）碳链可以转动不在一条直线上）碳链可以转动不在一条直线上.呈锯齿状呈锯齿状2 2 烷烷烃的结构特点：烃的结构特点：要点：要点：1、碳碳单键、碳碳单键2、链状、链状3、“饱和饱和”每个碳原子都形成四个单每个碳原子都形成四个单键键甲烷甲烷 CH4 CH4乙烷乙烷 C2H6 CH3CH3丙烷丙烷 C3H8 CH3CH2CH3丁烷丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3戊烷戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3癸烷癸烷 C10H22 C

10、H3(CH2)8CH3十七烷十七烷 C17H36 CH3(CH2)15CH3思考与交流思考与交流 分析这些式子，可以发现什么？分析这些式子，可以发现什么？3烷烃的通式烷烃的通式：CnH2n+2(n1)结构相似，在分子组成上相差一个或若干个结构相似，在分子组成上相差一个或若干个-CH2-原子团原子团甲烷是含氢甲烷是含氢量最高的烃量最高的烃思考思考某烷烃的某烷烃的相对分子质量是相对分子质量是156,试写出该烷试写出该烷烃的分子式烃的分子式.练习练习 1.写出下列烷烃的分子式：写出下列烷烃的分子式：（1）含有）含有38个碳原子的烷烃的分子式个碳原子的烷烃的分子式（2）含有）含有38个氢原子的烷烃的分

11、子式个氢原子的烷烃的分子式（3）相对分子量为）相对分子量为128的烷烃的分子式的烷烃的分子式2 试写出辛烷、壬烷、癸烷的分子式？辛烷、壬烷、癸烷的分子式？C C8 8H H1818、C C9 9H H2020、C C1010H H22223 3 下列物质中是否属于烷烃？下列物质中是否属于烷烃？CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2 4 某烷烃含有某烷烃含有200个个H原子，那么该原子，那么该烃的分子式是（烃的分子式是（）A、C99H200 B、C98H200C、C97H200 D、C100H200A4 4、烃基：、烃基：烃失去一个或几

12、个氢原子后所剩烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用余的原子团。用“R”表示。表示。甲烷 甲基 亚甲基乙烷 乙基烃基的特点：烃基的特点：呈电中性的原子团呈电中性的原子团烷烷烃分子失去一个烃分子失去一个H原子后剩余的原子团叫原子后剩余的原子团叫做烷烃基。做烷烃基。烷烃烷烃烷基烷基例如：甲基例如：甲基CH3-或或-CH3 CHHH电子式：电子式：练习练习 写出乙基的结构简式和电子式：写出乙基的结构简式和电子式：CH3CH2-或或-CH2CH3或或C2H5-或或-C2H5-CH3CH2 CHHH C HH甲基：甲基：CH3亚甲基：亚甲基：CH2次甲基：次甲基：CH乙基：乙基：CH2CH3丙基：丙

13、基：CH2CH2CH3 根根基基带电性带电性稳定性稳定性带电的原子团带电的原子团 不带电不带电 不活泼不活泼 活活泼、不稳定泼、不稳定 请你分析课本请你分析课本P63 表表3-1 几种烷烃的物理性质几种烷烃的物理性质 归纳烷烃物理性质的变化规律。归纳烷烃物理性质的变化规律。名称名称结构简式结构简式常温常温时的时的状态状态熔点熔点/沸点沸点/相对相对密度密度水溶水溶性性甲烷甲烷CH4气气-182-1640.466不溶不溶乙烷乙烷CH3CH3气气-183.3-88.60.572不溶不溶丙烷丙烷CH3CH2CH3气气-189.7-42.10.585不溶不溶丁烷丁烷CH3(CH2)2CH3气气-138

14、.4-0.50.5788不溶不溶戊烷戊烷CH3(CH2)3CH3液液-13036.10.6262不溶不溶十七烷十七烷 CH3(CH2)15CH3固固22301.80.7780不溶不溶规律：规律：CnH2n+2(n1)状态：气（状态：气（n4）液液固；固；C原子数原子数,熔沸点熔沸点，相对密度，相对密度(小于小于1)，均不溶于水。，均不溶于水。结构相似的分子随结构相似的分子随相对分子质量的逐相对分子质量的逐渐增大范德华力逐渐增大范德华力逐渐增大。渐增大。名称结构简式常温时的状态熔点/C沸点/C 相对密度甲烷CH4气182.6161.7乙烷CH3CH3气172.088.6丙烷CH3CH2CH3气1

15、87.142.20.5005丁烷CH3(CH2)2CH3气135.00.50.5788戊烷CH3(CH2)3CH3液129.736.10.5572癸烷CH3(CH2)8CH3液29.7174.10.7298十七烷CH3(CH2)15CH3固22.03030.7767 逐逐 渐渐 升升 高高 气气 液液 固固 逐逐 渐渐 增增 大大什么原什么原因因？结构相似，结构相似，相对分子相对分子质量逐渐质量逐渐增大，分增大，分子间作用子间作用力逐渐增力逐渐增大。大。5、烷烃的物理性质烷烃的物理性质2 2）熔沸点、密度随）熔沸点、密度随C C原子序数递原子序数递 增而递增增而递增 1-4：气态：气态 5-1

16、6：液态：液态 17以上：固态以上：固态 C原子数原子数3 3）均不溶于水）均不溶于水 规律规律：C Cn nH H2n+22n+2(n1)(n1)状态：气状态：气液液固；固；熔沸点依次升高，相对密度依次增大均不溶熔沸点依次升高，相对密度依次增大均不溶于水。于水。1 1）常温下状态：）常温下状态：物理性质的相似性和递变性物理性质的相似性和递变性烷烃烷烃物理物理性质性质随着分子里随着分子里原子数的递增呈原子数的递增呈规律性规律性的变化，的变化，,_。状态由气态到液态到固态状态由气态到液态到固态熔、沸点依次升高熔、沸点依次升高相对密度依次增大相对密度依次增大均不溶于水均不溶于水 碳碳 与甲烷类似，

17、通常较稳定，在空气中能点燃，与甲烷类似，通常较稳定，在空气中能点燃，光照下能与氯气发生取代反应。光照下能与氯气发生取代反应。烷烷烃的物理性质烃的物理性质 烷烃均不溶于水，熔沸点随碳原子数增多而升高烷烃均不溶于水，熔沸点随碳原子数增多而升高（四个碳原子以内的烷烃常温下呈气态），密度随碳（四个碳原子以内的烷烃常温下呈气态），密度随碳原子数增多而增大。原子数增多而增大。6、烷烃的化学性质烷烃的化学性质 注意：注意：n n44时，均为气态；时，均为气态；5n5n1616，均为液态；均为液态；n17n17时，均为固态时，均为固态烷烃烷烃化学化学性质性质（与甲烷相似与甲烷相似）通常状况下很稳定，通常状况下

18、很稳定，跟跟_等不发生反应，等不发生反应，能发生能发生:_，_，_。强酸、强碱、酸性强酸、强碱、酸性KMO4、溴水、溴水在空气中能点燃；在空气中能点燃；较高温度下能分解较高温度下能分解光照下能与光照下能与Cl2、Br2蒸气等反应蒸气等反应CnH2n+2+O2 nCO2 +(n+1)H2O点燃点燃均不能使均不能使KMnO4溶液褪色，不和溶液褪色，不和强酸强碱反应。强酸强碱反应。取代反应：取代反应：需光照，需纯卤素，产物更复杂。需光照，需纯卤素，产物更复杂。氧化反应：氧化反应：想一想想一想甲烷甲烷CHCH4 4乙烷乙烷CHCH3 3CHCH3 3丙烷丙烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3丁

19、烷丁烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3戊烷戊烷CHCH3 3(CH(CH2 2)3 3CHCH3 3癸烷癸烷 CHCH3 3(CH(CH2 2)8 8CHCH3 3十七烷十七烷 CHCH3 3(CH(CH2 2)1515CHCH3 3 分析上述式子，我们可以发现它们在分析上述式子，我们可以发现它们在结构和组成上有什么相同点和不同点？结构和组成上有什么相同点和不同点？分析上述式子，我们可以发现它们在结构和组分析上述式子，我们可以发现它们在结构和组成上有什么相同点和不同点？成上有什么相同点和不同点？1、碳原子间都以、碳原子间都以C-C相连成链状，其余都是相连成链状，其余都是

20、C-H键；键；2、C原子都形成原子都形成4个共价单键；个共价单键；3、分子式不同，相差一个或若干个、分子式不同，相差一个或若干个CH2原子团。原子团。1、定义、定义:结构相似，在分子组成上相差一个或若干个结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。原子团的物质互称为同系物。通式相同；通式相同；是同一类物质；是同一类物质；组成元素相同；组成元素相同；化学式量相差化学式量相差14n14n；结构结构相似相似但不完全相同；但不完全相同；化学性质相似。化学性质相似。2、特点、特点二二、同系物、同系物例：下列物质是否为同系物？例：下列物质是否为同系物？CHCH3 3CHO CHO

21、 和和 CHCH3 3COOHCOOH CHCH2 2=CH=CH2 2和和 CHCH4 4 和和 CHCH3 3CHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3 和和H H2 2C CCHCH2 2H H2 2C CCH3CH2CHCH3CH3否否否否是是是是CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH3 3否否二二 同系物：同系物：练习练习1下列物质中属于同系物的是下列物质中属于同系物的是_.CH2=CHCH3 CH4 H2 CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 CH2CH2CH2CH2 和和（1 1）碳、碳单键）碳、碳单

22、键（2 2）链状（可带支链）链状（可带支链）（3 3）CHCH2 2为系差为系差烷烃的结构烷烃的结构相似相似是指是指:例题：下列物质是否为同系物？例题：下列物质是否为同系物？A A、CHCH3 3CHO CHO 和和 CHCH3 3COOHCOOHC C、CHCH4 4 和和 CHCH3 3CHCH3 3D D、CHCH3 3CHCH2 2Br Br 和和 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2ClClE E、CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3 和和 C(CHC(CH3 3)4 4B B、CHCH2 2=CH=CH2 2和和 CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2小结 烷烃结构

23、和性质1、定义：在烃分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，、定义：在烃分子里，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部与氢原子相结合，这样的烃叫做饱和烃，碳原子剩余的价键全部与氢原子相结合，这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。又叫烷烃。2、通式：、通式：CnH2n+2（n1的整数）的整数）3、空间结构：、空间结构：碳的锯齿状链状结构碳的锯齿状链状结构4、结构简式：、结构简式：又称示性式，通常把结构中跟碳原子相连的氢原又称示性式，通常把结构中跟碳原子相连的氢原子写在一起，仅标出官能团的式子。子写在一起，仅标出官能团的式子。怎样书写？怎样书写？与化学式、结构式、最简式的区别？与化学式、

24、结构式、最简式的区别？化学式化学式是把化学符号组合起来，用以表示单质或化合物组成的是把化学符号组合起来，用以表示单质或化合物组成的式子。式子。最简式和分子式是最简式和分子式是化学式化学式的不同形式。的不同形式。结构式结构式是用短线来表示共用电子对的图式。是用短线来表示共用电子对的图式。最简式最简式又叫实验式，它仅能表示化合物组成中各元素原子数目又叫实验式，它仅能表示化合物组成中各元素原子数目的比例。的比例。5、物理性质、物理性质：常温下，状态由气态（常温下，状态由气态（4个碳及以下）到固态；个碳及以下）到固态；熔沸点逐渐升高；熔沸点逐渐升高；密度逐渐增大。密度逐渐增大。随着碳原子数的递增，呈现规律性的变化。随着碳原子数的递增，呈现规律性的变化。6、化学性质：、化学性质：与甲烷类似，不能与酸、碱、氧化剂发生反应，也难与甲烷类似，不能与酸、碱、氧化剂发生反应，也难于其它物质化合，能在空气中燃烧，光照条件下能与氯于其它物质化合，能在空气中燃烧，光照条件下能与氯气发生取代反应，能在高温下发生分解反应。气发生取代反应，能在高温下发生分解反应。7、同系物：结构相似（同一类物质），分子组成相差、同系物：结构相似（同一类物质），分子组成相差若干个若干个CH2原子团的物质原子团的物质。烷烃结构和性质