《甲烷与烷烃》.ppt

2011届高考化学复习
强化双基系列课件35《甲烷与烷烃》1、经典例题导入（广东省实验中学08-09学年高三第二次阶段测试试卷）
2、甲烷与烷烃的性质与结构全面总结
（1）基础盘点
（2）深化理解
（3）规律总结
3、对位练习（08高考题与名校08-09学年阶段试题）广东省实验中学08-09学年高三第二次阶段测试试卷答案：1、使气体混合均匀，干燥
2、≥4
3、吸收多余的氯气
4、CD
5、CH4+2Cl2→C+4HCl
6、AB甲烷的结构和性质
(1)分子组成和结构

甲烷分子是正四面体构型，碳原子位于中心，氢原子位于顶点。
（2）物理性质
甲烷是无色、无味、不溶于水的气体，密度比空气密度小。
（3）化学性质
在通常情况下，甲烷是比较稳定的，跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应。甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
①甲烷的氧化反应
甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，无烟，产物为CO2和H2O，
1mol甲烷完全燃烧可以放出890kJ的热量。热化学方程式为：
CH4（g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1

②取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应叫做取代反应。
甲烷的取代反应甲烷与氯气的反应比较复杂，简单地说是分步进行的。
第一步：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；
第二步：CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl；
第三步：CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl；
第四步：CHCl3+Cl2CCl4+HCl。
甲烷的四种氯代物均不溶于水，常温下，只有CH3Cl是气体，其他三种都是液体。CHCl3俗称氯仿，CCl4又叫四氯化碳，二者都是重要的有机溶剂，密度比水大。

1.有机化学中的取代反应与无机化学中的置换反应的比较2.甲烷与Cl2发生取代反应的产物有5种。
3.甲烷是含氢量最高的化合物。
4.含甲基的分子，所有原子不可能在同一平面。
5.能证明甲烷不是平面结构的理由是CH2Cl2不存在同分异构体。

1.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶1混合，在光照下得到的取代产物是（）
①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4
A.只有①B.只有③
C.①②③的混合物D.①②③④的混合物
解析甲烷和氯气在光照下发生的四步取代反应是连锁反应，反应进行到哪一
步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的。即使是甲烷和氯气的物
质的量之比是1∶1的情况，也不会仅发生CH4+Cl2CH3Cl+HCl这样一种取代
反应，因为一旦生成CH3Cl后，CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代，
因此其产物不是纯净的CH3Cl，而是四种取代产物的混合物。
答案D
2.甲烷在不同条件下有两种热解反应：①CH4（g）C(s)+2H2(g);②2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g)。现将两份标准状况下等体积的甲烷分别通入两个容
积可变的密闭容器中，按①式和②式热解，待完全反应后，恢复至标准状况，
则两容器中气体体积关系正确的是（）
A.①和②相等B.①小于②
C.①大于②D.无法判断
解析本题是从气体体积变化的角度来考查甲烷的热解反应。反应①生成物C
为固体，所以反应后的气体体积为反应前的2倍，反应②的生成物全为气体，
反应后的气体体积也为反应前的2倍，也就是两个反应前后的气体体积比均为
1∶2，等体积的甲烷发生反应①和反应②后得到的气体体积相等。
答案A
（2）链状（可能有支链）；
（3）烷烃分子中，以任意一个碳原子为中心都是四面体结构。所以，烷烃分子中的碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状排列。
3.烷烃的分子式通式：CnH2n+2(n≥1)。
4.物理性质
递变规律：随碳原子数的递增，烷烃的熔、沸点升高，密度增大；碳原子数在4个及4个以下为气态，5～16个为液态，17个以上为固态。
5.化学性质
(1)烷烃（CnH2n+2）的燃烧通式为：
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。
（2）取代反应
CH3—CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl(写一步）。1.烷烃还具有裂化断链的性质，在高温或催化剂条件下，烷烃可发生碳链断裂，断裂成两种分子时，有两个特点，一是必须有烯烃和烷烃生成，二是平均式量为原来的一半（完全裂化），但多数情况下，烷烃分子将会进一步断裂，得到多种混合物，使平均式量进一步减小。
2.烷烃通常较稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能与强酸、强碱发生反应。
3.在空气或氧气中点燃，完全燃烧时生成CO2和H2O。在相同情况下，随着烷烃分子里的碳原子数的增加，往往燃烧越来越不充分，燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟。
4.在光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等卤素单质的气体发生取代反应，生成种类更多的卤代烃和相应的卤化氢