1、第3课时 烷烃的性质1了解烷烃的主要物理性质和化学性质。2熟练掌握甲烷的主要性质。3认识取代反应的概念及特点。一、烷烃的性质1烷烃的物理性质(1)随分子中碳原子数增加，熔、沸点逐渐_；(2)随分子中碳原子数增加，状态由气态液态固态，其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为_态；(3)随分子中碳原子数增加，密度逐渐_且均比水的密度_，_于水。(4)当碳原子数相同时，一般支链越多，沸点_。如沸点：正丁烷_异丁烷。2烷烃的化学性质(1)稳定性：通常条件下与_、_或_等强氧化剂不反应。(2)可燃性(氧化反应)：烷烃都能燃烧。CH4燃烧方程式：_C3H8燃烧方程式：_链状烷烃燃烧通式：_。(3)分解
2、反应：烷烃在_下会发生分解。如：CH4C2H2，应用：石油化工生产和天然气化工生产中，获得重要的化工基本原料和燃料。二、烷烃的取代反应1实验探究CH4与Cl2的反应(1)实验装置和实验操作取两支试管，通过排饱和食盐水法收集半试管CH4和半试管Cl2。将一支试管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处。(2)实验现象：A装置：试管内气体颜色_，试管壁出现_，试管内液面_。B装置：_。(3)实验结论：CH4与Cl2需在光照条件下发生化学反应。(4)甲烷和氯气的混合气体在光照发生反应的化学方程式为：_ _ _(5)反应产物：甲烷与氯气发生生成4种有机产物和HCl，其中CH3Cl（_）、CH2Cl2（_）、C
3、HCl3（_）、CCl4（_）均_溶于水，其中常温下除_是气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体。三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的_。2取代反应(1)概念：有机物分子里的某些原子或原子团被其他_所替代的反应。(2)烷烃与卤素的取代反应在光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等卤素单质的气体都可以发生取代反应，生成_和相应的_气体。CnH2n2X2CnH2n1XHX，CnH2n1X可与X2继续发生取代反应。烷烃的取代反应是一种连锁反应，不会停留在某一步，因此产物一般为_。烷烃分子中1 mol氢原子被取代，消耗_卤素单质，同时生成_卤代氢。三、有机物的性质1物理性质大多数有机物的熔点比较_，_溶
4、于水，_溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。2化学性质(1)大多数有机物_燃烧，受热会发生_；(2)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_、光照或使用_的条件下进行。因此有机化学方程式常用“”连接反应物和生成物。问题一 烷烃的性质【典例1】下列有关烷烃性质的叙述不正确的是()A常温下烷烃与酸、碱、强氧化剂不反应B烷烃都具有还原性，能被氧气氧化C烷烃都能燃烧生成二氧化碳和水D烷烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色【变式练1-1】下列性质不属于甲烷性质的是()A完全燃烧时生成二氧化碳和水B常温常压下能溶于水C光照下能与卤素单质发生取代反应D通常情况下，与强酸、强碱和强氧化剂不反应【变式练1-
5、2】液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质相似。下列有关丙烷的叙述中不正确的是()A丙烷在较高温度下会分解B光照下能够与氯气发生取代反应C丙烷与甲烷不是同系物D丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色问题二 取代反应【典例2】某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：(1)CH4与Cl2发生反应的条件是_；若用日光直射，可能会引起_。(2)实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，_，_等。(3)实验中生成的油状液滴的化学式为_，其中_是工业上重要的溶剂。(4)用饱和食盐水而不用水的原因是_。【归纳小结】烷烃(以甲烷为例)发生取代
6、反应的有关规律(1)反应条件：光照，其光照为漫射光，强光直射易发生爆炸。(2)反应物：卤素单质，如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。(3)反应产物：虽然反应物的比例、反应时间的长短等因素会造成各种产物的比例不同，但甲烷与氯气反应生成的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与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(CH4)n(Cl2)11时，并不只发生反应CH4Cl2CH3ClHCl，其他反应也在进行。【变式练
7、2-1】下列化学反应中不属于取代反应的是()ACH3CH2ClCl2CH3CHCl2HClBCH3OHHClCH3ClH2OC2Na2H2O=2NaOHH2DCH3CH2BrH2OCH3CH2OHHBr【变式练2-2】实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()【基础强化】1下列关于烷烃性质的叙述正确的是()A烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低B烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化C在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应D烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物2在1.013105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选
8、项正确的是()物质名称及结构简式沸点/正丁烷CH3(CH2)2CH30.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.0异戊烷27.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A在标准状况下，新戊烷是气体B在1.013105 Pa、20 时，戊烷都是液体C烷烃随碳原子数的增加，熔点降低D分子式为C5H12的烷烃的同分异构体中，随支链的增加，沸点降低3如图为烃分子的球棍模型，“大球”表示碳原子，“小球”表示氢原子。下列说法正确的是()A图1表示的烃叫丙烷B图2烃分子的结构简式为CH3CH2CH2CH3C图1与图2表示的物质的二氯代物种数相同D图1与图2表示的物质的沸点：前者高于后者
9、4下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代物的是()ACH3CH2CH2CH3BCD5如图所示，在光照条件下，将盛有CH4和Cl2的试管倒扣于盛有饱和食盐水的水槽中进行实验，不可能出现的现象是()A试管中液面上升至试管顶部B试管内的黄绿色变浅C试管内壁出现油状液滴D试管内出现少量白雾6下列反应属于取代反应的是()CHCl3Cl2CCl4HCl2HICl2=2HClI2CO2H2CH3OHCH3CH2CNCl2HClCH3CH2OHHBrCH3CH2BrH2OA B C D7火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是()A丙烷属于烷烃B丙烷的球棍模型为C丙烷的结构简式为D丙
10、烷燃烧时将化学能转化为光能和热能81 mol某烷烃完全燃烧需要8 mol氧气，则这种烷烃的化学式为()AC5H12 BC4H10 CC3H8 DC6H149已知有一种烃的结构类似自行车，简称“自行车烃”，如图所示，下列关于它的性质叙述正确的是()A易溶于水B可以发生取代反应C其密度大于水的密度D与环己烷互为同系物10如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中吸入10 mL CH4，同温同压下乙管中吸入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，将针管放在光亮处片刻后，观察现象。(1)下列是某同学预测的实验现象：气体最终变为无色；实验过程中，甲管活塞向内移动；甲管内壁有油珠；产生火花
11、。其中正确的是_。(2)甲管中发生的化学反应类型为_。(3)反应后，甲管中主要剩余气体最好用下列试剂中的_(填字母)吸收。A水 B氢氧化钠溶液C硝酸银溶液 D饱和食盐水(4)反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到_，若再向其中滴入几滴紫色石蕊溶液，又观察到_。【能力提升】1在标准状况下，22.4 L CH4与Cl2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Cl2的物质的量为()A0.5 mol B2 mol C2.5 mol D4 mol2一定质量的链状烷烃X完全燃烧后生成17.6 g CO2和9.0 g H2O，下列说法不正确
12、的是()AX的分子式为C4H10BX可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3C将X通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色DX与Cl2在光照条件下发生取代反应，可能生成2种一氯代物3立方烷是一种新合成的烃，其分子结构为正方体，其碳架结构如图所示。下列有关立方烷的说法正确的是()A立方烷的分子式为C8H18B立方烷和氯气发生取代反应，1 mol立方烷最多会生成4 mol HClC1 mol立方烷完全燃烧消耗氧气的体积为224 LD立方烷的一氯代物只有1种，二氯代物有3种4晋朝人常璩在华阳国志里有这样一段话：临邛县“有火井，夜时光映上昭。民欲其火，先以家火投之。顷许如雷声，火焰出
13、，通耀数十里。以竹筒盛其火藏之，可拽行终日不灭也”，请回答下列问题。(1)话中描述的物质是一种最简单的有机物甲烷，其结构式为_。(2)写出“顷许如雷声，火焰出”涉及的化学方程式：_。(3)甲烷不仅可以直接用来燃烧，还是重要的化工原料，它可以与水在高温条件下反应制得水煤气(CO 和H2)，反应的化学方程式为_，反应得到的水煤气中CO和H2的质量比为_。(4)CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式为_，反应类型是_。5利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图所示。根据设计要求回答下列问题：(1)A装置中发生反应的离子方程式是_。(2)B装置有三种功能：_；均匀混合气体；干燥混合气体。(3)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式：_。(4)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_。(5)E装置的作用是_(填字母)。A吸收氯气 B吸收氯化氢 C防止倒吸(6)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气中主要的含氯有机物为_(填字母)。ACH3Cl BCH2Cl2CCHCl3 DCCl4
