内容正文:
7.1.2 烷烃 同分异构体
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学习聚焦
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知识精讲
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知识点01 烷烃
1.烷烃:烃分子中的碳原子之间以 碳碳单键结合成 链状,其余价键均与氢原子相结合的烃称作烷烃。最简单的烷烃是 甲烷 。
2.命名:CH4叫甲烷,C2H6叫 乙烷 ,C3H8叫 丙烷 , C6H14叫 己烷 , C18H38叫 十八烷 。
3.烃基:烃分子失去1个 氢原子 后,所剩余的部分叫烃基。其中,烷烃失去一个氢原子后,剩余的原子团叫 烷基 。甲基(―CH3)的电子式为 ,乙基(―C2H5)的电子式为 。
4.烷烃的同系物:烷烃系列同系物的通式为 CnH2n+2(n≥1) ,相邻两个烷烃在组成上相差一个或若干个 CH2 原子团。烷烃的同系物的化学性质 相似 ,物理性质随着碳原子数的增加呈现 规律性变化 。
5.化学性质:烷烃在空气中燃烧生成 CO2和H2O ,在光照条件下可以和氯气发生 取代 反应。
【即学即练1】以下结构表示的有机物是烷烃的是
A.CH3OH B.CH2=CH2 C. D.
【答案】C
【解析】从结构上看,烷烃是只含单键的链烃,只有选项C符合。或者从通式上看,须符合CnH2n+2,答案为C。
知识点02 烷烃的同分异构现象
1.同分异构现象:具有相同的 分子式 而 结构和性质 不同的化合物,互称同分异构体,这种现象称为 同分异构 现象,这是有机化合物数量庞大的重要原因之一。
2.写出丁烷同分异构体的结构简式 CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)2 。
3.写出戊烷同分异构体的结构简式 略 。
【即学即练1】下列有机物中,存在同分异构体的是
A.CH4 B.CH3CH3
C.CH3CH2CH3 D.CH3CH2CH2CH3
【答案】D
【解析】选项D有正丁烷和异丁烷两种同分异构体。
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常见考法
) 常见考法一 烷烃的结构
【例1】下列表示的物质中,属于烷烃的是
①CH3CH2OH ② ③ ④ ⑤
⑥CH3(CH2)4CH3 ⑦C8H16 ⑧CCl4
A.①②③④ B.②④⑤⑥⑦
C.②④⑤⑥ D.④⑥⑧
【答案】C
【解析】从结构上看,烷烃是只含单键的链烃,只有选项C符合。
必杀技
1.烷烃的定义:分子中碳原子之间只以单键结合,剩余的价键全部跟氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”,这样的烃叫烷烃。
2.烷烃的结构特点:
①碳原子之间只以碳碳单键结合成链状。
②剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。
3.烷烃的通式:CnH2n+2(n≥1),相对分子质量为14n+2。
【同步练习1】烷烃C4H10中的C—C键和C—H键的数目分别是
A.4个,10个 B.3个,10个 C.4个,8个 D.3个,8个
【答案】B
【解析】有几个氢,就有几个C—H键;C—C键的个数为“碳原子数-1”。
常见考法二 同系物和同分异构体
【例2】下列各组物质中属于同系物的是________,互为同分异构体的是________,互为同素异形体的是________,互为同位素的是________,属于同一物质的是________。
①和 ②C(CH3)4和C4H10 ③H2O和H2O ④35Cl和37Cl ⑤石墨和金刚石
⑦(CH3)2CHCH(CH3)2和(CH3)2CH(CH2)2CH3。
【答案】② ⑦ ⑤ ④ ①⑥
必杀技
1.同系物
(1)概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。
(2)同系物必须符合同一通式(即同类物质),且分子式不能相同。
同系物结构相似,如含官能团,其数目应相等;
(3)同系物化学性质相似,物理性质递变。
2.同分异构体
分子式相同,结构不同的有机物,互称同分异构体。甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体。
【同步练习2】下列各组物质中,互为同系物的是
A.CH4和CH3Cl
B.正丁烷和异丁烷
C.C2H6和C6H12
【答案】D
【解析】选项A,前者属于烃,后者属于卤代烃,不是同类物质,A错。选项B,二者互为同分异构体,B错。选项C,二者通式不同,不属于同系物。选项D,二者都属于烷烃的同系物,D正确。答案为D。
常见考法三 烷烃的性质
【例3】下列关于烷烃性质的叙述正确的是
A.烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低
B.烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.在光照条件下,烷烃易与溴水发生取代反应
D.烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物
【答案】D
【解析】选项A,烷烃的沸点随碳原子数增加而升高,A错。选项B,烷烃与酸性高锰酸钾溶液不反应,B错。