人 教 版 化 学 必修二 第一节 烷烃的 性质
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2．取代反应与置换反应的比较
取代反应
置换反应
有机物分子里的某些原子或 一种单质和一种化合物反
概
原子团被其他原子或原子团 应生成另一种单质和另一
念
所代替的反应
种化合物的反应
通
单质＋化合物―→单质＋化
(分别断键，重新组合，C、
高温 __C_H__4―__―__→__C_＋___2_H_2___。
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1．甲烷与氯气等卤素单质反应的注意事项 (1)反应条件为光照，在室温或暗处不发生反应，但不能 用强光直接照射，以免引起爆炸。 (2)甲烷与溴蒸气、碘蒸气等纯卤素单质也能发生类似反 应，但不能与溴水、碘水发生反应。 (3)甲烷与氯气的反应是一种连锁反应，不会停留在某一 步，因此产物一般是五种物质的混合物。 (4)1 mol 有机物 CxHy 与 Cl2 发生完全取代反应时，消耗 Cl2 的物质的量为 y mol，同时生成 y mol HCl，产物中 HCl 的 物质的量最多。
实验现象：无光照时混合气体不发生反应；光照时，试 管内气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中有少 量白雾，试管内液面上升。
实验结论：CH4 和 Cl2 在光照时才能发生化学反应，有 关化学方程式为：
光 生成一氯代物： CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl
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光 生成二氯代物： CH3Cl＋Cl2――→CH2Cl2＋HCl
光 生成三氯代物： CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl
光 生成四氯代物： CHCl3＋Cl2――→CCl4＋HCl ②甲烷氯代产物的性质 a．状态：常温下， CH3Cl 是气体，其余均为液体。 b．溶解性：四种有机产物均 不 溶于水。 c．俗名：CHCl3 又叫 氯仿 ，CCl4 又叫 四氯化碳 。 (3)分解反应 高温下甲烷会分解为焦炭和氢气，化学方程式为
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第2课时 烷烃的性质
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甲烷的性质
1．物理性质
颜色 状态 气味
密度
水溶性
无色 气体 无味 比空气小 难溶于水
2.化学性质 通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不
反应，与强酸、强碱也不反应。
(1)氧化反应(燃烧) ①现象：甲烷在空气中完全燃烧，火焰呈 淡蓝色 。
D．甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水
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解析：A项，通常情况下，CH4性质稳定，不与强酸、强碱、 强氧化剂反应，正确；B项，可燃性气体在加热或点燃前都 要验纯，以防发生爆炸，错误；C项，CH4与Cl2的反应是逐 步进行的，每步都属于取代反应，正确；D项，CH3Cl、 CH2Cl2、CHCl3、CCl4都属于卤代烃，难溶于水，正确。 答案：B
式
合物
D可以相同，也可以不同)
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取代反应
置换反应
(1)反应物中可以有单质， 也可以没有单质
(1)反应物、产物中一定有单质
比 (2)反应能否进行受催化
(2)在水溶液中进行的置换反应 遵循金属或非金属活动性顺序
[答案] B
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[对点训练]
1．天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述中错误的
是
()
A．通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B．甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯
C．甲烷与氯气反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3或 CCl4，都属于取代反应
点燃 ②化学方程式： CH4＋2O2――→CO2＋2H2O 。
(2)取代反应
①实验探究(甲烷与Cl2的取代反应)
取两支试管，均通过排饱和 NaCl 溶液的方法收集半试 管 CH4 和半试管 Cl2，分别用铁架台固定好。将其中一支试 管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处(不要放在日光直射的 地方)。静置，比较两支试管内的现象。
其他原子或原子团所替代的反应。C项中的反应为置换反
应，不是有机反应，不属于取代反应。
答案：C
烷烃的性质
1．物理性质
相似性
递变性(随碳原子数增加)
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，常温常压下碳原子数n≤4的 烷烃为气态
溶解性
不溶于水，易溶于有机溶剂
Hale Waihona Puke 2．化学性质——与CH4类似 (1)燃烧：写出烷烃完全燃烧的通式： CnH2n＋2＋3n＋2 1O2―点―燃→nCO2＋(n＋1)H2O (2)取代反应：写出乙烷与Cl2光照时生成一氯乙烷的化学 方程式：
剂、温度、光照等外界条
较 件影响
(3)反应一般单向进行。单质与
化合物通过电子的转移而发生
(3)逐步取代。由于共价键 氧化还原反应
断裂而交换原子或原子团
实
光 CH3CH3＋Cl2――→
例 CH3CH2Cl＋HCl
△ H2＋CuO=====Cu＋H2O Cl2＋2KI===2KCl＋I2
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2．下列化学反应中不属于取代反应的是
()
光 A．CH2Cl2＋Br2――→CHBrCl2＋HBr
△ B．CH3OH＋HCl――→CH3Cl＋H2O
C．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ D．CH3CH2Br＋H2O―Na―△O→HCH3CH2OH＋HBr 解析：取代反应是指有机物分子中的某些原子或原子团被
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[典例] 下列有关甲烷的说法不正确的是
()
A．1 mol甲烷中含有4 mol C—H共价键
B．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构 C．光照条件下甲烷能与氯气发生取代反应
D．通常情况下，甲烷与稀H2SO4、NaOH溶液均不反应
[解析] CH4和CCl4都是正四面体结构，而CH3Cl是四面 体结构，其中C—H键与C—Cl键的键长不等，B项不正确。
光 CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl (3)分解反应：烷烃在较高温度下会发生分解，这个性质 常用于石油化工和天然气化工中。写出在一定条件下C4H10分 解的两种可能的化学方程式：