《烷烃的性质》教案.docxVIP

《烷烃的性质》教案

[核心素养发展目标]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.熟练掌握甲烷的主要性质，提高“证据推理与模型认知”能力。3.认识取代反应的概念及特点，培养“微观探析及变化观念”。

1.烷烃的物理性质

相似性

递变性(随分子中碳原子数增加)

熔、沸点

较低

逐渐升高

密度

比水小

逐渐增大

状态

气态→液态→固态，常温常压下分子中碳原子数n≤4的烷烃为气态(常温常压下，新戊烷为气态)

溶解性

难溶于水，易溶于汽油等有机溶剂

2.化学性质

(1)稳定性：通常条件下与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应。

(2)可燃性：烷烃都能燃烧。

CH4燃烧方程式：CH4＋2O2eq\o(――→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O

C3H8燃烧方程式：C3H8＋5O2eq\o(――→,\s\up7(点燃))3CO2＋4H2O

链状烷烃燃烧通式：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(――→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O

(3)取代反应

①实验探究：CH4和Cl2的取代反应

实验

操作

实验

现象

A装置：试管内气体颜色逐渐变浅；试管内壁有油状液滴出现，试管中有一层油状液体，且试管内液面上升，水槽中有固体析出

B装置：无现象

实验

结论

CH4与Cl2在光照条件下发生化学反应，有关化学方程式为：

CH4＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl；

CH3Cl＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl；

CH2Cl2＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl；

CHCl3＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光))CCl4＋HCl

②甲烷的四种氯代产物的性质。

a.水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。

b.状态：常温下除CH3Cl是气体，其余三种均为油状液体。

③取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。

(4)分解反应：烷烃在较高的温度下会发生分解。

如：eq\o(C16H34,\s\do8(?十六烷?))eq\o(――→,\s\up7(高温))eq\o(C8H18,\s\do8(?辛烷?))＋eq\o(C8H16,\s\do8(?辛烯?))

(1)C4H10的熔、沸点比CH4的熔、沸点高(√)

(2)常温常压下，C3H8、C4H10和C6H14都呈液态(×)

提示常温常压下，分子中碳原子数n≤4的烷烃为气态，故C6H14为液态。

(3)烷烃的密度都小于水的密度(√)

(4)乙烷也可以和氯气在光照条件下，发生取代反应(√)

(5)CH4和Cl2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CH4和Cl2发生取代反应生成物除CH3Cl和HCl外，还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4。

1.CH4和Cl2发生取代反应中，产物的物质的量最多的是什么？如1molCH4和Cl2发生取代反应，生成的氯代物的物质的量相等，则消耗的氯气为多少摩尔？

提示产物中最多的为HCl，根据取代反应的特点，每取代一个氢原子，则消耗一个氯气分子，故生成1molCH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4所消耗的氯气为1mol、2mol、3mol、4mol，则1molCH4和Cl2反应生成等物质的量的氯代物消耗的氯气为0.25×(1＋2＋3＋4)mol＝2.5mol。

2.乙烷和甲烷性质相似，乙烷和氯气按体积比1∶1混合，光照条件下能生成纯净的一氯乙烷吗？

提示不能，因为烷烃和氯气的反应是连锁反应，故乙烷分子中的氢原子是被氯原子逐步取代，故产物是一氯乙烷到六氯乙烷和HCl的混合物，不能得到纯净的一氯乙烷。

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、反应的时间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

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(CH4)∶n(Cl2)＝1∶1时，并不只发生反应CH4＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，其他反应也在进行。

②数量关系

CH4与Cl2发生取代反应时，每有1molH被取代，则消