第15講認識有機物烷烴

目錄

明晰學考要求...................................................................1

基礎知識梳理...................................................................1

考點精講精練...................................................................1

考點一有機化合物中碳原子的成鍵特點...................................................7

考點二烷烴的結構.....................................................................8

考點三烷烴的性質(zhì).....................................................................9

實戰(zhàn)能力訓練...........................................................................................................................................................10

1、認識有機物中碳原子的成鍵特點，知道有機化合物分子具有立體結構。

2、了解烷烴的結構特點，以及同系物的概念。

3、知道有機化合物存在同分異構現(xiàn)象及其同分異構體。

4、了解烷烴的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，知道取代反應類型。

一、有機化合物中碳原子的成鍵特點

1.甲烷的分子結構

甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外層的個電子與個氫原子的電子形成個共價鍵，

電子式為，結構式為。

2．甲烷的物理性質(zhì)

顏色狀態(tài)氣味密度(與空氣相比)水溶性

色氣體味比空氣難溶于水

3．甲烷的分子結構——正四面體型

分子式電子式結構式結構分子構型

簡式球棍模型空間填充模型

CH4CH4

4.有機化合物中碳原子的成鍵特點

鍵的個數(shù)成鍵的類型碳骨架形式與其他原子成鍵

每個碳原子單鍵()碳原子不但可以和碳形成

碳原子之間可構

形成4個共價鍵，而且可以和H、O、

雙鍵()成，也可構成

共價鍵N、S等原子成鍵

三鍵()

【注意】

(1)有機化合物中，碳原子最外層有4個電子，可以形成4個共價鍵，比氮、氧、氫或鹵素原子所成價鍵都

要多。

(2)含有多個碳原子的有機化合物，碳原子間成鍵方式較多，可以形成單鍵，也可以形成雙鍵或三鍵，碳原

子間所成骨架有多種，可以是直鏈，也可以成環(huán)，也可以帶支鏈。

二、有機化合物中的官能團

1．官能團的定義

有機化合物分子中，比較活潑、容易發(fā)生反應并決定著某類有機化合物共同特性的。

2．官能團的結構和性質(zhì)

(1)實驗探究——水垢的去除

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論

向盛有少量碳酸鈣粉末的三支試管中，碳酸鈣溶于白醋、檸檬汁，①白醋、檸檬汁具有酸性；②酸性：

分別加入白醋、檸檬汁、乙醇不溶于乙醇白醋、檸檬汁>碳酸>乙醇

(2)部分常見官能團的結構、名稱及對應的有機化合物示例

官能團的結構官能團的名稱有機化合物示例

H2C===CH2乙烯

C2H5—O—H乙醇

3.烴的衍生物

(1)定義：烴分子中的被其他原子或原子團代替后的產(chǎn)物。

(2)組成元素：除含有碳、氫元素外，還含有其他元素。

4.有機化合物的分類

（1）有機化合物根據(jù)元素組成分為。

（2）常見的烴有、、、，烴的衍生物有、、、等。

（3）有機化合物根據(jù)官能團分為、(官能團為—C≡C—)、、、、等。

（4）幾種物質(zhì)的官能團

物質(zhì)CH3ClCH3CHO

官能團的名稱氯原子硝基醛基

官能團的符號—Cl—NO2—CHO

5.根、基與官能團

(1)根、基的區(qū)別：根指帶電荷的原子或原子團，如氯離子、氫氧根；基指電中性的原子團，如羥基、羧基、

烴基等。

(2)羥基與氫氧根的比較

羥基(—OH)氫氧根(OH－)

電子式

帶電荷數(shù)不顯電性帶一個單位負電荷

存在形式不能獨立存在能獨立存在于溶液或離子化合物中

穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定

相同點組成元素相同

(3)基與官能團的關系：官能團屬于基，但基不一定是官能團，如烴基不是官能團。

三、烷烴的結構

1．烷烴的組成、結構與命名

(1)結構特點

烷烴由碳氫兩種元素組成，分子中碳原子之間都以結合，碳原子的剩余價鍵均與氫原子相結合，使碳

原子的化合價都達到“”。

(2)空間構型

每個碳原子均處于四個共價鍵所形成的的中心，直鏈烷烴為鋸齒狀或折線狀。

(3)組成通式：(n≥1)

(4)命名方法：

①烷烴習慣上用其分子中所含的碳原子數(shù)進行命名，稱為“某烷”，碳原子數(shù)不多于10時，以甲、乙、丙、

丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子數(shù)，碳原子數(shù)在10以上時，以漢字數(shù)字代表碳原子數(shù)，如：

C8H18命名為辛烷，C18H38命名為十八烷。

②當碳原子數(shù)n相同時，用正、異、新來區(qū)別。如：CH3CH2CH2CH2CH3稱為，稱為，

稱為。

(4)表示有機物組成和結構的幾種形式之間的關系(以乙烷為例)

種類實例涵義特點

化學式C2H6用元素符號表示物質(zhì)分子組成的式子反映出分子中原子的種類和數(shù)目

能夠表明分子的組成、分子里原子

用小黑點等符號表示原子最外層電子成鍵

····

電子式···間的成鍵數(shù)目、原子是否形成了穩(wěn)

·H·H·H

····情況的式子

定的電子層結構

HCHCH

表示出分子的組成和分子里的成

結構式用短線來代替原子間的共用電子對

鍵情況

把結構式中表示共價鍵的“—”刪去，把碳

結構書寫方便，且仍能表示出分子結構

CH3CH3原子連接的氫原子與碳原子合并為碳氫原

簡式的情況，適用范圍也很廣

子團

球棍能夠清楚地表示出分子內(nèi)原子間

用球和棍表示原子間的結合方式

模型的化學鍵數(shù)和鍵型

比例表示出分子內(nèi)原子的體積相對大

用球表示原子間的連接方式

模型小

2．同系物

(1)概念：結構相似，在分子組成上相差一個或若干個原子團的有機化合物，如CH4、CH3CH3、

CH3CH2CH3等烷烴互為同系物。

(2)性質(zhì)：由于同系物組成元素相同，結構相似，組成上相差n個CH2原子團，則化學性質(zhì)相似，物理性質(zhì)

呈現(xiàn)一定的遞變規(guī)律。

3．同分異構體

(1)概念：具有相同的，但具有的現(xiàn)象稱為同分異構現(xiàn)象，具有同分異構現(xiàn)象的化合物互稱

為同分異構體。

(2)特點

①三同：同分異構體的分子式相同，相對分子質(zhì)量相同，最簡式相同，但最簡式相同的化合物不一定是同

分異構體，如C2H2與C6H6。

②一不同：同分異構體的結構不同，即分子中原子的連接方式不同，同分異構體可以是同一類物質(zhì)，也可

以是不同類物質(zhì)。

【注意】烷烴同分異構體的書寫

(1)遵循的原則：主鏈由長到短，支鏈由整到散；位置由心到邊，排列對鄰到間。

(2)書寫的步驟

①先寫出碳原子數(shù)最多的主鏈。

②寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為甲基(—CH3)接在主鏈某碳原子上。

③寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為乙基(—CH2CH3)或兩個甲基(—CH3)接在主鏈碳原子上，以此

類推。

四、烷烴的性質(zhì)

1．物理性質(zhì)

(1)相似性

烷烴均為無色物質(zhì)，難溶于水，相對密度均小于1。

(2)遞變規(guī)律(隨碳原子數(shù)n遞增)

性質(zhì)變化規(guī)律

狀態(tài)常溫下含有1～4個碳原子的烴都是態(tài)，隨著碳原子數(shù)的增多，逐

漸過渡到態(tài)、態(tài)

隨著碳原子數(shù)的增多，沸點逐漸；同分異構體之間，支鏈越多，沸

沸點

點

相對密度隨著碳原子數(shù)的增多，相對密度逐漸增大，密度均比水

水溶性均于水

2．化學性質(zhì)(與CH4相似)

(1)穩(wěn)定性

在通常情況下，烷烴比較穩(wěn)定，跟、或溶液等強化劑都不發(fā)生反應。

(2)燃燒反應

甲烷的燃燒：安靜地燃燒，火焰呈色)

烷烴燃燒通式：。

(3)高溫分解

①CH4隔絕空氣加熱至1000℃時，可分解為炭黑和氫氣，化學方程式為。

②其它烷烴在較高溫度下也會發(fā)生分解，如辛烷高溫分解的化學方程式為。

(4)取代反應

①定義：有機物分子的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應。

②甲烷的取代反應

a．實驗探究

實驗

操作

A裝置：試管內(nèi)氣體顏色逐漸；試管內(nèi)壁有出現(xiàn)，試

實驗

管中有，且試管內(nèi)液面，水槽中有固體析出

現(xiàn)象

B裝置：

CH4與Cl2在光照條件下發(fā)生化學反應，有關化學方程式為：

實驗；

結論；

；

b．產(chǎn)物性質(zhì)

CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4

狀態(tài)均為油狀

水溶性都于水

【注意】由于烷烴的鹵代反應是連續(xù)反應，故無論CH4和Cl2的比例如何，其產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、

CCl4和HCl的混合物。

(5)分解反應：烷烴在較高的溫度下會發(fā)生分解。

高溫

如：C16H34――→C8H18＋C8H16

十六烷辛烷辛烯

3．有機物的通性

(1)大多數(shù)有機物的熔點比較低，且難溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有機溶劑；

(2)大多數(shù)有機物容易燃燒，受熱會發(fā)生分解；

(3)有機物的化學反應比較復雜，常伴有副反應發(fā)生，很多反應需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進

行。

考點一有機物中碳原子的成鍵特點

【典型例題】

【例1】（2023高一·四川·學業(yè)考試）認識一種有機物，可先從結構入手，某有機物的分子結構模型如圖所

示。該物質(zhì)是

A．CH=CHB．CH3CH2OHC．CH3COOHD．CH3CH2CH3

【例2】（2021高二·河南·學業(yè)考試）下列關于有機物的結構和性質(zhì)說法錯誤的是

A．乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色B．正丁烷與異丁烷互為同分異構體

C．苯分子中所有原子都在同一平面內(nèi)D．葡萄糖能夠發(fā)生水解反應生成果糖

【例3】（2023高一下·浙江·學業(yè)考試）下表中"方法導引”與“示例"對應關系不正確的是

選

方法導引示例

項

實驗室中制取氣體裝置的連接順序一般為：發(fā)生裝置除雜裝置收集裝

A分類

置尾氣處理裝置

鈉、鉀能與水反應，銣與鈉、鉀都屬于IA族元素，則可預測銣也能與水反

B預測

應

探究催化劑對化學反應速率的影響時，需要控制溫度、濃度和他影響因素保

C變量控制

持不變

認識有機化合物的一

D先分析有機物的碳骨架和官能團，再認識它的類別、性質(zhì)和用途

般思路

A．AB．BC．CD．D

【即時演練】

1．（2024高一下·湖南·學業(yè)考試）下列物質(zhì)中，不．屬．于．有機物的是

A．苯B．碳酸C．尿素D．四氯化碳

2．（2023高二·湖北·學業(yè)考試）下列有機物分子中，不屬于烴類的是

A．CH4B．C2H4C．C6H6D．CCl4

3．（2023高二·湖北·學業(yè)考試）下列有機物分子的球棍模型中，表示乙烯分子結構的是

A．B．C．D．

考點二烷烴的結構

【典型例題】

【例1】（2024高一下·山東濟南·學業(yè)考試）下列化學用語錯誤的是

A．硫離子結構示意圖：B．甲烷的結構式：

C．氯化鈉的電子式：D．乙烯的結構簡式：CH2CH2

【例2】（2024高一下·浙江溫州·學業(yè)考試）下列化學用語不．正．確．的是

A．鈉與水反應的離子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2

．稀硝酸與銅反應的化學方程式：稀

B8HNO33Cu=3CuNO322NO4H2O

C．甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應：

D．用電子式表示氯化氫的形成過程：

【例3】（2024高一下·湖南·學業(yè)考試）下列化學用語表示正確的是

A．甲烷的結構式：CH4B．H2O的電子式：

2++-

C．Mg的結構示意圖：D．硝酸的電離方程式：HNO3＝H+NO3

【即時演練】

1．（2024高一下·浙江溫州·學業(yè)考試）下列說法不．正．確．的是

12

A．H和H互為同位素B．石墨和C60互為同素異形體

C．正丁烷和異丁烷互為同分異構體D．C2H4和C3H6互為同系物

2．（2024高二上·福建泉州·學業(yè)考試）氧氣與臭氧互為

A．同位素B．同系物C．同素異形體D．同分異構體

3．（2023高一下·天津河東·學業(yè)考試）下列說法不．正．確．的是

1214

A．6C和6C是2種核素，它們互稱同位素

B．C60與金剛石互稱同素異形體

．和互為同分異構體

CCH3CH2CH2CH3CH3CHCH32

D．CH3COOH和油酸(C17H31COOH)互為同系物

考點三烷烴的性質(zhì)

【典型例題】

【例1】（2019高二上·湖南懷化·學業(yè)考試）下列物質(zhì)中，不能發(fā)生酯化反應的是

A．乙醇(CH3CH2OH)B．乙酸(CH3COOH)

C．甘氨酸(H2N-CH2COOH)D．甲烷(CH4)

【例2】（2019高一下·天津紅橋·學業(yè)考試）下列過程可發(fā)生加成反應的是

A．光照條件下CH4與Cl2混合

B．乙烯通入溴的CCl4溶液中

C．苯與濃硫酸和濃硝酸混合加熱

D．乙醇和冰醋酸與濃硫酸混合加熱

【例3】（2018高二·山東·學業(yè)考試）下列關于有機物的說法錯．誤．的是

A．有機溶劑CCl4可由CH4與Cl2反應制得

B．乙烯和丙烯可通過石油裂解的方法大量獲得

C．乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用飽和Na2CO3溶液鑒別

D．苯不能使KmnO4溶液褪色，因此苯不能發(fā)生氧化反應

【即時演練】

1．（2023高一下·山西·學業(yè)考試）下列關于甲烷的說法不正確的是

A．含有非極性鍵B．與丙烷互為同系物

C．空間結構為正四面體D．在光照下能與氯氣發(fā)生取代反應

2．（2022高二·山東·學業(yè)考試）下列有關烴的說法錯誤的是

A．甲烷分子是正四面體形B．乙烯分子中所有原子共平面

C．苯分子中含有碳碳雙鍵D．C2H2與C6H6中碳的質(zhì)量分數(shù)相等

3．（2021高一下·浙江·學業(yè)考試）下列方程式書寫不．正．確．的是

+-2-

A．氯酸鉀的電離方程式：KClO3=K+Cl+3O

B．氯化鐵溶液與鐵反應的離子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+

+-

C．鈉與水反應的離子方程式：2Na+2H2O=2Na+2OH+H2↑

光照

D．甲烷與氯氣在光照條件下生成一氯甲烷的化學方程式：CH4+Cl2CH3Cl+HCl

1．（2022高二上·江蘇揚州·學業(yè)考試）下列有關甲烷CH4的說法正確的是

A．碳氫原子的質(zhì)量比是1:4B．易溶于水

C．屬于有機化合物D．燃燒時吸收熱量

2．（2022高二下·黑龍江·學業(yè)考試）我國的天然氣水合物(可燃冰)開采技術處于世界先進水平，天然氣的主

要成分是

A．甲烷B．乙烯C．丙烷D．丁烷

3．（21-22高一下·新疆烏魯木齊·期中）下列物質(zhì)中互為同系物的是

A．甲烷與丙烷B．乙烯與乙烷C．氧氣與臭氧D．正丁烷與異丁烷

4．（2022高二下·貴州·學業(yè)考試）下列互為同系物的一組是

1214

A．6C與6CB．白磷與紅磷

C．甲烷與乙烷D．淀粉與纖維素

5．（2022高一下·北京朝陽·學業(yè)考試）下列屬于加成反應的是

A．乙醇與金屬鈉反應B．乙烯與氯化氫反應生成氯乙烷

C．甲烷與氯氣反應生成一氯甲烷D．乙酸與乙醇反應生成乙酸乙酯

6．（2021高二上·貴州·學業(yè)考試）下列各組有機物互