第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
第3课时 烷烃的性质
教学目标与核心素养
1. 了解烷烃的主要物理性质和化学性质，培养变化观念与平衡思想的素养。
2. 掌握甲烷的主要性质，提高证据推理与模型认知能力。
教学重难点
教学重点：甲烷的性质；烷烃的性质
教学难点：取代反应的实验探究与反应原理的微观探析
教学过程
一、烷烃的物理性质及可燃性
1．烷烃的物理性质
2.烷烃的稳定性及可燃性
(1)稳定性：通常情况下，烷烃与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂都不反应。
(2)可燃性：烷烃都能燃烧。
CH 4燃烧方程式：CH 4＋2O 2――→点燃
CO 2＋2H 2O 。
C 3H 8燃烧方程式：C 3H 8＋5O 2――→点燃
3CO 2＋4H 2O 。
链状烷烃燃烧通式：C n H 2n ＋2＋3n ＋1
2O 2――→点燃
n CO 2＋(n ＋1)H 2O 。
【判断正误】
(1)常温常压下，CH 4、C 2H 6和C 3H 8为气体，C 4H 10、C 6H 14呈液态( × )
提示 常温常压下，分子中碳原子数n ≤4的烷烃为气态，故C 4H 10为气态。
(2)在通常条件下，烷烃和硫酸、氢氧化钠不反应，和酸性KMnO 4溶液也不反应( √ )
(3)在做甲烷、乙烷燃烧试验前，气体一定要验纯( √ )
(4)使用天然气(主要成分为CH 4)的燃气灶，改用液化石油气(主要成分为C 4H 10)，应减小进气量或增大进风量( √ )
【提示】 等体积的CH 4和C 4H 10，C 4H 10用的氧气更多，如不减小进气量(或增大进风量)，则C 4H 10燃烧不充分，会产生CO 等有毒气体。
(5)烷烃都能燃烧，且完全燃烧的产物一定是CO 2和H 2O( √ )
【巩固提高】
1．有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.15 g·L －
1，则关于此混合物的组成说法不正确的是( )
A ．一定有甲烷
B ．一定不存在乙烷
C ．可能是甲烷和乙烷的混合物
D ．不可能为乙烷和丙烷的混合物
2．标准状况下，0.1 mol 某烷烃完全燃烧生成11.2 L CO 2。
(1)写出该烷烃的分子式：________。
(2)写出该烷烃燃烧的化学方程式：_________________________________________________。
(3)该烷烃的同分异构体有多种，写出分子中含有4个甲基(—CH 3)的结构简式：____________。 1答案 B 2答案 (1)C 5H 12 (2)C 5H 12＋8O 2――→点燃5CO 2＋6H 2O (3)
二、烷烃的典型性质——取代反应
1．烷烃的取代反应(以甲烷为例)实验探究
A 装置：试管内气体颜逐渐变浅；试管内壁有油状液滴出现，试管中有少量
2.有机物的性质 (1)物理性质：大多数有机物的熔点比较低，难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。
(2)化学性质：大多数有机物容易燃烧，受热会发生分解；有机物的化学反应比较复杂，常伴有副反应发生，很多反应需要在加热、光照或催化剂的条件下进行。
【判断正误】
(1)乙烷、丁烷等烷烃和氯水也可以发生取代反应( × )
(2)CH 4和Cl 2按体积比1∶1混合，发生取代反应生成的产物只有两种( × )
提示 CH 4和Cl 2发生取代反应生成物除CH 3Cl 和HCl 外，还有CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4。
(3)CH 4和Cl 2发生取代反应时，每生成1 mol HCl ，则有1 mol Cl 2参加反应( √ )
(4)CH 4分子为正四面体结构，因此其生成物CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3和CCl 4都为正四面体结构( × )
(5)CH 4和Cl 2发生取代反应的产物中，CH 3Cl 的含量最多( × )
【归纳总结】
烷烃(以甲烷为例)发生取代反应的有关规律
(1)反应条件：反应条件为光照，其光照为漫射光，强光直射易发生爆炸。
(2)反应物：反应物为卤素单质，如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与、溴蒸气发生取代反应。
(3)反应产物：虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同，但甲烷与反应生成的产物都是CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3和CCl 4四种有机物与HCl 形成的混合物。反应产物中HCl 的物质的量最多。
(4)反应特点
①连锁反应
甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代，第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，且各步
反应可同时进行。即当n (CH 4)∶n (Cl 2)＝1∶1时，并不只发生反应CH 4＋Cl 2――→光CH 3Cl ＋HCl ，
其他反应也在进行。
②数量关系
CH 4与Cl 2发生取代反应时，每有1 mol H 被取代，则消耗1 mol Cl 2，同时生成1 mol HCl ，即n (Cl 2)
＝n (H)＝n (HCl)。1 mol CH 4与Cl 2发生取代反应，最多消耗4 mol Cl 2。
【练习巩固】
1．某课外活动小组利用如图所示装置探究CH 4和Cl 2的反应，据题意，回答下列问题：
(1)CH 4和Cl 2发生反应条件是________，若用日光直射，可能会引起________，假设甲烷与反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：________________________。
(2)若题目中甲烷与的体积之比为1∶1，则得到的产物为________(填字母)。
A ．CH 3Cl HCl
B ．CCl 4 HCl
C ．CH 3Cl CH 2Cl 2
D ．CH 3Cl CH 2Cl 2 CHCl 3 CCl 4 HCl
(3)经过几个小时的反应后，U 形管右端的水柱变化是________(填字母)。
A ．升高
B ．降低
C ．不变
D ．无法确定
(4)若水中含有Na 2SiO 3，则在U 形管左端会观察到____________________。
(5)右端玻璃管的作用是__________________。
甲烷与反应2．下列反应属于取代反应的是________(填序号)。
①CH 4――→高温C ＋2H 2 ②CuSO 4＋Fe===FeSO 4＋Cu
③CH 3Cl ＋Cl 2――→光CH 2Cl 2＋HCl ④2NaBr ＋Cl 2===2NaCl ＋Br 2
⑤CH 3OH ＋HCl ――→△CH 3Cl ＋H 2O
⑥CH 3CH 2Br ＋H 2O ――→NaOH △
CH 3CH 2OH ＋HBr ⑦CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O
1答案 (1)漫射光 爆炸 CH 4＋4Cl 2――→光CCl 4＋4HCl
(2)D (3)B (4)有白胶状沉淀生成 (5)平衡气压
2答案 ③⑤⑥
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