PAGEPAGE1第2課時烷烴一、烷烴1．烷烴的分子結(jié)構(gòu)乙烷丙烷正丁烷(1)烴分子中，碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合，使每個碳原子的化合價都達(dá)到“飽和”，這樣的烴叫做飽和鏈烴，也稱烷烴。(2)烷烴的通式為CnH2n＋2(n≥1且n為整數(shù))。(3)烷烴的空間結(jié)構(gòu)中，碳原子(大于等于3時)不在一條直線上，直鏈烷烴中的碳原子空間構(gòu)型是折線形或鋸齒狀。2．烷烴的物理性質(zhì)隨著碳原子數(shù)的遞增，烷烴的物理性質(zhì)呈現(xiàn)規(guī)律性的變化：狀態(tài)由氣體→液體→固體，熔、沸點逐漸升高，密度逐漸增大。n≤4的烷烴呈氣態(tài)。3．烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：一般情況下與強酸、強堿、酸性高錳酸鉀溶液都不反應(yīng)。(2)氧化反應(yīng)：烷烴都能燃燒，燃燒通式為CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(點燃))nCO2＋(n＋1)H2O。(3)取代反應(yīng)：烷烴與氯氣等鹵素單質(zhì)光照時發(fā)生取代反應(yīng)，如乙烷與氯氣光照時生成一氯乙烷的化學(xué)方程式為CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))C2H5Cl＋HCl。

4．習(xí)慣命名法(1)表示碳原子數(shù)(n)及表示n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n＞10相應(yīng)數(shù)字＋烷(2)當(dāng)碳原子數(shù)n相同，結(jié)構(gòu)不相同時，用正、異、新表示。如：C4H10的兩種分子的命名：無支鏈時，CH3CH2CH2CH3：正丁烷；有支鏈時，：異丁烷。(1)烷烴是飽和烴，碳原子數(shù)一定的烷烴分子中氫原子數(shù)已達(dá)到最多，其他含有相同碳原子數(shù)的烴分子中的氫原子數(shù)都比烷烴少。(2)烴分子失去一個或幾個氫原子所剩余的原子團(tuán)叫做烴基，烷烴失去一個氫原子剩余的原子團(tuán)叫做烷基，一般用—R表示。如CH4去掉1個H原子得到甲基(—CH3)：(3)與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)是烷烴的特征性質(zhì)；烷烴不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，但不要誤認(rèn)為烷烴不能發(fā)生氧化反應(yīng)，烷烴的燃燒就是氧化反應(yīng)。例1下列有機物中，屬于烷烴的是()A．CH2CH2B．CH3CH2CH2CH2ClC．D．答案D解析A項中不是碳碳單鍵結(jié)合，不是烷烴；B項中含有氯原子，碳原子的鍵不是全部和氫原子結(jié)合的，也就是說它不是烴；C項中不是鏈狀，不是烷烴；D項中碳鏈上雖然有兩個支鏈，但它仍屬于鏈狀，完全符合烷烴結(jié)構(gòu)特點。例2下列有關(guān)烷烴的敘述中，正確的是()①在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵②烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去③分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是烷烴④所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)⑤光照條件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色⑥所有的烷烴都可以在空氣中燃燒A．①②③⑥ B．①④⑥C．②③④ D．①②③④答案B解析①烷烴屬于飽和烴，碳與碳之間、碳與氫之間都以單鍵結(jié)合；②烷烴性質(zhì)穩(wěn)定，均不能使酸性KMnO4溶液褪色；③分子通式為CnH2n＋2的烴一定是烷烴；④烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)；⑤C2H6不能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)使其褪色，但能與Br2蒸氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)。烷烴都可以在空氣中燃燒生成CO2和H2O。規(guī)律總結(jié)——解答烷烴結(jié)構(gòu)與性質(zhì)類試題的方法(1)閱讀題目信息，理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，總結(jié)出性質(zhì)遞變規(guī)律并理解其原因。(2)熟悉規(guī)律，如：①熟悉烷烴分子通式CnH2n＋2(n為正整數(shù))，符合該通式的烴一定屬于烷烴；②在通常情況下，烷烴的性質(zhì)穩(wěn)定，不能與強酸、強堿以及KMnO4溶液反應(yīng)，但能發(fā)生取代反應(yīng)、燃燒反應(yīng)等；③常溫、常壓下，烷烴的碳原子數(shù)≤4時為氣體，碳原子數(shù)＞4時為液體或固體(新戊烷是氣體)。二、同系物和同分異構(gòu)體1．同系物(1)概念：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物，如CH4和CH3CH3。(2)特點：通式相同，結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)一般隨碳原子數(shù)的增多而呈規(guī)律性變化。2．同分異構(gòu)體(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體：分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體。(3)同分異構(gòu)體的特點：①分子式相同。②結(jié)構(gòu)不同，即分子中原子的連接方式不同。(1)互為同系物的物質(zhì)必屬于同一類物質(zhì)；同系物一定不具有相同的分子式；同系物的組成元素必相同；同系物必符合同一通式。(2)同分異構(gòu)體可以是同一類物質(zhì)(如正丁烷和異丁烷)；也可以是不同類物質(zhì)。(如CH3CH2OH和CH3OCH3)。例3判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)CH2=CH2和(環(huán)丙烷)符合同一通式，二者互為同系物()(乙烯)(2)分子式為C3H8與C6H14的兩種有機物互為同系物()(3)分子組成相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的有機物一定互為同系物()(4)同分異構(gòu)體的相對分子質(zhì)量相同，相對分子質(zhì)量相同的化合物一定是同分異構(gòu)體()(5)互為同分異構(gòu)體的有機物一定不是同系物，互為同系物的化合物一定不是同分異構(gòu)體()(6)和互為同分異構(gòu)體()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×例4在下列結(jié)構(gòu)的有機物中，屬于同分異構(gòu)體的正確組合是()①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3③④⑤A．②和⑤ B．②和③C．①和② D．③和④答案B解析①和④、②和③、③和⑤的分子式相同而結(jié)構(gòu)不同，分別互為同分異構(gòu)體；②和⑤為同一種物質(zhì)。

1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)C5H12的熔、沸點比C3H8的熔、沸點高()(2)常溫常壓下，C3H8呈氣態(tài)，C6H14呈液態(tài)()(3)乙烷能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)而使其褪色()(4)C2H6與Cl2按體積比1∶1混合，發(fā)生取代反應(yīng)，生成的產(chǎn)物僅有兩種()(5)(CH3)2CHCH2CH3的名稱為戊烷()(6)正丁烷和異丁烷互為同系物且前者的沸點低()(7)同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在是造成有機物種類繁多的重要原因之一()答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√2．(2017·包頭一中期中)下列物質(zhì)的沸點按由高到低的順序排列正確的是()①CH3(CH2)2CH3②CH3(CH2)3CH3③(CH3)3CH④(CH3)2CHCH2CH3A．②④①③ B．④②①③C．④③②① D．②④③①答案A解析烷烴的碳原子數(shù)越多，沸點越高。在碳原子數(shù)目相同的條件下，含有的支鏈越多，沸點越低。據(jù)此可知，沸點由高到低排列的順序是②④①③，故A項正確。3．(2017·周口高一月考)下列關(guān)于烷烴的說法正確的是()A．丙烷(C3H8)發(fā)生取代反應(yīng)生成的C3H7Cl的結(jié)構(gòu)只有一種B．丙烷分子中3個碳原子在一條直線上C．分子中含有7個碳原子的烷烴在常溫下為液態(tài)D．烷烴分子為直鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，不可以帶支鏈答案C解析A項中C3H7Cl有兩種結(jié)構(gòu)：CH3CH2CH2Cl、；B項中C3H8分子中的3個碳原子呈V形，不在一條直線上；D項中烷烴分子中碳鏈可以是直鏈，也可以帶支鏈。4．(2017·濰坊高一調(diào)研)下列物質(zhì)互為同系物的是()A．與B．CH3—CH3與C．CH3CH2Cl與CH2ClCH2ClD．CH4與CH3CH2Cl答案B解析A項，二者屬于同種物質(zhì)；B項，二者互為同系物；C項，二者所含氯原子數(shù)不同且分子組成不是相差一個或若干個CH2原子團(tuán)，不互為同系物；D項，二者不屬于同一類物質(zhì)，不互為同系物。5．(2017·延安校級期中)下列化學(xué)性質(zhì)中，烷烴不具備的是()A．不能使溴水褪色B．可以在空氣中燃燒C．與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)D．能使酸性KMnO4溶液褪色答案D解析烷烴為飽和烴，分子中不存在不飽和鍵，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以烷烴具有“不能使溴水褪色”的化學(xué)性質(zhì)，故A不符合題意；烷烴中含有C、H元素，所以烷烴具有“可以在空氣中燃燒”的化學(xué)性質(zhì)，故B不符合題意；烷烴的特征反應(yīng)為取代反應(yīng)，在光照條件下烷烴能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，所以烷烴具有“與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)”的化學(xué)性質(zhì)，故C不符合題意；烷烴分子中不存在不飽和鍵，不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以烷烴不具有“能使酸性KMnO4溶液褪色”的化學(xué)性質(zhì)，故D符合題意。6．分子式為C4H10的烴的一氯代物的同分異構(gòu)體有()A．3種B．4種C．5種D．6種答案B解析分子式為C4H10的烴有兩種同分異構(gòu)體：CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和(異丁烷)，正丁烷和異丁烷各有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，故C4H10的一氯取代物有4種。7．有下列各組物質(zhì)，請按要求填入字母：A．O2和O3(臭氧)B.eq\o\al(12,6)C和eq\o\al(13,6)CC．CH3CH2CH2CH3和D．和E．甲烷和庚烷(C7H16)(1)________組兩物質(zhì)互為同位素；(2)________組兩物質(zhì)互為同素異形體；(3)________組兩物質(zhì)互為同分異構(gòu)體；(4)________組兩物質(zhì)互為同系物；(5)________組兩物質(zhì)是同一物質(zhì)。答案(1)B(2)A(3)C(4)E(5)D[對點訓(xùn)練]題組一烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．(2017·甘肅天水校級期末)下列物質(zhì)中不屬于烷烴的是()A．CH4 B．C2H4C．C3H8 D．C4H10答案B解析CH4只含碳、氫兩種元素，碳原子達(dá)到飽和，符合烷烴的通式，是最簡單的烷烴，故A不符合題意；C2H4不符合烷烴通式，碳原子未飽和，存在碳碳雙鍵，不屬于烷烴，故B符合題意；C3H8符合烷烴通式，碳原子均達(dá)到飽和，故C不符合題意；C4H10符合烷烴通式，碳原子均達(dá)到飽和，故D不符合題意。2．下列說法正確的是()A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定是飽和鏈烴B．分子組成符合CnH2n＋2的烴一定是烷烴C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一條直線上D．碳、氫原子個數(shù)比為1∶3的烴有兩種答案B解析A項，環(huán)烷烴也符合要求，但它不是鏈烴，屬于環(huán)烴；C項，由碳原子的成鍵方式和鍵角特征知，碳原子呈折線方式排列，因此正戊烷中的碳原子不在同一直線上；D項，n(C)∶n(H)＝1∶3時必為C2H6，一定是乙烷。3．北京奧運會“祥云”火炬使用的燃料為丙烷。下列關(guān)于丙烷的說法正確的是()A．1mol丙烷完全燃燒需4mol氧氣B．與丁烷互為同分異構(gòu)體C．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D．分子式為C3H8答案D解析1molC3H8完全燃燒消耗O2為3＋eq\f(8,4)mol＝5mol，A項不正確；C3H8與丁烷(C4H10)互為同系物，B項不正確；C3H8為飽和烴，不能被酸性高錳酸鉀氧化，即C3H8不能使高錳酸鉀溶液褪色，C項不正確。4．在1.013×105Pa下，測得某些烷烴的沸點見下表。據(jù)表分析，下列選項正確的是()物質(zhì)名稱及結(jié)構(gòu)簡式沸點/℃正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.0異戊烷27.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，新戊烷是氣體B．在1.013×105Pa、20℃時，戊烷都是液體C．烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點降低D．C5H12隨支鏈的增加，沸點降低答案D解析由題表中信息可知，新戊烷的沸點是9.5℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下是液體，20℃時是氣體，A、B兩項均錯誤；烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點升高，C項錯誤；C5H12的三種同分異構(gòu)體中，隨支鏈數(shù)的增加，沸點降低，D項正確。5．(2017·洛陽期中)天然氣的主要成分是甲烷，還含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性氣體。下列有關(guān)的說法不正確的是()A．甲烷與丙烷互為同系物B．甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C．乙烷和氯氣在光照的條件下可以發(fā)生取代反應(yīng)D．甲烷、乙烷、丙烷中的化學(xué)鍵都是極性共價鍵答案D解析乙烷、丙烷中既有碳?xì)滏I，也有碳碳鍵，所以既有極性共價鍵，也有非極性共價鍵，故D錯誤。題組二同系物和同分異構(gòu)體6．(2017·太原月考)下列說法中正確的一組是()A．H2和D2互為同素異形體B．和互為同分異構(gòu)體C．和是同一種物質(zhì)D．正丁烷和異丁烷互為同系物答案C解析A項，H2和D2不互為同素異形體，不正確；B項，和是同一種物質(zhì)，不正確；C項，和都是異戊烷，正確；D項，正丁烷和異丁烷的分子式相同而結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，不正確。7．下列關(guān)于同系物、同分異構(gòu)體的敘述中不正確的是()A．同系物也可互為同分異構(gòu)體B．同分異構(gòu)體具有相同的相對分子質(zhì)量C．兩個同系物之間相對分子質(zhì)量相差14或14的整數(shù)倍D．同系物具有相似的化學(xué)性質(zhì)答案A解析同系物在組成上相差1個或若干個CH2原子團(tuán)，分子式不可能相同，而同分異構(gòu)體的分子式相同，故同系物之間不可能互為同分異構(gòu)體，A項錯誤；同分異構(gòu)體的分子式相同，則一定具有相同的相對分子質(zhì)量，B項正確；互為同系物的物質(zhì)在組成上相差1個或若干個CH2原子團(tuán)，其相對分子質(zhì)量相差14n(n≥1，且為正整數(shù))，C項正確；互為同系物的物質(zhì)，結(jié)構(gòu)相似，屬于同一類物質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)相似，D項正確。8．下列化學(xué)式只表示一種物質(zhì)的是()A．C3H7Cl B．C3H8C．C2H4Cl2 D．C答案B解析C3H7Cl中的氯原子可以連在端點碳原子上，也可以連在中間碳原子上，有兩種結(jié)構(gòu)，C3H7Cl可表示兩種物質(zhì)，A項不符合題意；C3H8不存在同分異構(gòu)體，只表示一種物質(zhì)，B項符合題意；C2H4Cl2中的兩個氯原子可同時連在同一個碳原子上，也可分別連在兩個碳原子上，有兩種結(jié)構(gòu)，C項不符合題意；金剛石、石墨、碳納米管等都是由碳元素形成的單質(zhì)，均可用C表示，D項不符合題意。9．(2017·太原五中高一月考)進(jìn)行一氯取代反應(yīng)后，只能生成兩種沸點不同的有機物的烷烴是()A．(CH3)2CHCH(CH3)2B．新戊烷C．異戊烷D．(CH3)3CCH2CH3答案A解析(CH3)2CHCH(CH3)2分子中有2種H原子，所以其一氯代物有2種，A項正確；新戊烷分子中只有1種H原子，所以其一氯代物只有1種，B項錯誤；異戊烷分子中有4種H原子，所以其一氯代物有4種，C項錯誤；(CH3)3CCH2CH3分子中有3種H原子，所以其一氯代物有3種，D項錯誤。10．(2017·重慶七校高一聯(lián)考)下列說法正確的是()A．烷烴的通式為CnH2n＋2，隨n的增大，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減小B．和互為同分異構(gòu)體C．丙烷的比例模型為D．分子式為C2H6和分子式為C5H12的烷烴的一氯代物的數(shù)目可能相同答案D解析隨著碳原子數(shù)的增多，烷烴的含碳量逐漸增大，A項錯誤；和的分子式和結(jié)構(gòu)都相同，屬于同一種物質(zhì)，B項錯誤；丙烷的球棍模型為，C項錯誤；CH3CH3的一氯代物只有1種，C5H12有3種同分異構(gòu)體，其中的一氯代物只有1種，D項正確。題組三烷烴燃燒的計算11．在常溫、常壓下，取下列四種氣態(tài)烴各1mol，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是()A．CH4B．C3H8C．C4H10D．C2H6答案C解析設(shè)氣態(tài)烴的分子式為CxHy，其完全燃燒的化學(xué)方程式為CxHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up7(點燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O，則1mol該烴完全燃燒時耗氧量為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))mol，將上述選項分別代入，比較可知C4H10耗氧量最多。12．(2017·棗莊校級月考)某氣態(tài)烴在恒容密閉容器內(nèi)與氧氣混合完全燃燒，如果燃燒前后容器內(nèi)(溫度高于100℃)壓強保持不變，該烴可能是()A．C2H6 B．C2H4C．C3H8 D．C3H6答案B解析烴燃燒的化學(xué)方程式為CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(點燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O(g)，因為燃燒前后容器內(nèi)壓強不變，說明燃燒前后氣體總體積不變，即1＋x＋eq\f(y,4)＝x＋eq\f(y,2)，得y＝4，B項正確。[綜合強化]13．如圖表示4個碳原子相互結(jié)合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化學(xué)鍵，假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合。(1)圖中屬于烷烴的是________(填字母)。(2)在上圖的有機化合物中，碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價單鍵，還可以形成__________；不僅可以形成__________，還可以形成碳環(huán)。(3)上圖中互為同分異構(gòu)體的是A與________，B與________(填字母)。答案(1)AC(2)碳碳雙鍵碳鏈(3)CDEF解析(1)不含不飽和鍵的鏈狀烴是烷烴，屬于烷烴的是AC。(2)通過對題圖中的有機化合物進(jìn)行分析觀察可知：碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價單鍵，還可以形成碳碳雙鍵，不僅可以形成碳鏈，還可以形成碳環(huán)。(3)同分異構(gòu)體是分子式相同，而結(jié)構(gòu)不同的化合物。在題圖中A是正丁烷，分子式是C4H10，C是2-甲基丙烷，A、C互為同分異構(gòu)體；B是2-丁烯，分子式是C4H8，與D、E、F分子式相同，而結(jié)構(gòu)不同，因此它們互為同分異構(gòu)體。14．從下列各組物質(zhì)中，找出合適的序號填在對應(yīng)的空格內(nèi)：①NO2和N2O4②12C和14C③eq\o\al(40,19)K和eq\o\al(40,20)Ca④異戊烷()和新戊烷()⑤和⑥甲烷和丙烷(1)互為同位素的是________(填序號，下同)。(2)互為同分異構(gòu)體的是________。(3)互為同系物的是________。(4)為同一種物質(zhì)的是________。答案(1)②(2)④(3)⑥(4)⑤解析(1)互為同位素的是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子，②符合。(2)互為同分異構(gòu)體的是分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物，④符合。(3)互為同系物的是結(jié)構(gòu)相似、組成上相差一個或多個CH2原子團(tuán)的有機物，⑥符合。(4)⑤中兩個分子是同一種物質(zhì)，只是觀察角度不同。15．某氣態(tài)烴在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.59g·L－1。(1)其相對分子質(zhì)量等于________。(2)該烴的含碳量為82.8%，則分子中碳、氫原子的個數(shù)比是________，分子式是________。(3)可能的結(jié)構(gòu)簡式及名稱是___________________________________________。答案(1)58(2)2∶5C4H10(3)CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、CH3CH(CH3)CH3(異丁烷)解析(1)M＝2.59g·L－1×22.4L·mol－1≈58g·mol－1。(2)N(C)∶N(H)＝eq\f(82.8%,12)∶eq\f(1－82.8%,1)≈2∶5，則烴的最簡式為C2H5。設(shè)其分子式為(C2H5)x，則有(12×2＋5)x＝58，x＝2，所以烴的分子式為C4H10。(3)可能的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、CH3CH(CH3)CH3(異丁烷)。16．(1)完全燃燒0.1mol某烴，燃燒產(chǎn)物依次通過濃硫酸、濃堿液，實驗結(jié)束后，稱得濃硫酸增重9g，濃堿液增重17.6g。該烴的化學(xué)式為____