2.1.2　烷烃的命名及同分异构体的书写 -【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（人教版2019选择性必修3）

第二章 烃 第一节 烷烃 第2课时 烷烃的命名及同分异构体的书写 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解烃基的概念，学会书写烃基。 2.了解烷烃的习惯命名法，掌握烷烃的系统命名法。 3.掌握烷烃同分异构体的书写方法。 重点：烷烃的系统命名法。 难点：烷烃同分异构体。 一、烷烃的命名 1．烃基 (1)定义：烃分子中去掉1个 后剩余的基团，常用—R表示。 (2)分类 ①烷基 ②其他：乙烯基：—CH==CH2， 苯基：。 (3)特点：烃基是电中性的，不能独立存在，短线表示一个电子，如—CH3的电子式为。 2．习惯命名法 烷烃可以根据分子中所含碳原子的数目来命名，碳原子数后加“烷”字，就是简单烷烃的命名。 如C11H24叫 、C5H12叫 ，C5H12的同分异构体有3种，用习惯命名法命名分别为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3： 、： 、： 。 3．系统命名法 (1)选主链，称某烷 ①最长：含碳原子数 的碳链作主链。 ②最多：当有几条不同的碳链含碳原子数相同时，要选择连有 数目最多的碳链为主链。 (2)编序号，定支链 ①最近：从离 最近的一端开始编号。 ②最简：若有两个不同支链且分别处于主链两端同等距离，则从 支链的一端开始编号。 ③最小：取代基编号位次之和 。 (3)写名称 将取代基名称写在主链名称的前面。 ①取代基的位置编号必须用阿拉伯数字“2”“3”……表示，位置编号没有“1”。 ②相同取代基要合并，必须用汉字数字“二”“三”……表示其个数，“一”省略不写。 ③多个取代基的位置编号之间必须用逗号(“，”)分隔。 ④位置编号与名称之间必须用短线(“-”)隔开。 ⑤若有多种取代基，必须简单写在前，复杂写在后。 例如： 【易错提醒】①取代基的位号必须用阿拉伯数字“2、3、4......”表示，位号没有“1”； ②相同取代基合并算，必须用中文数字“二、三、四......”表示其个数，“一”省略不写； ③表示取代基位号的阿拉伯数字“2，3，4......”等数字相邻时，必须用“，”相隔，不能用“、”； ④名称中阿拉伯数字与汉字相邻时，必须用短线“—”隔开； ⑤若有多种取代基，不管其位号大小如何，都必须把简单的写在前面，复杂的写在后面； ⑥在烷烃命名中不可能出现“1—甲基、2—乙基，3—丙基”这样的取代基。 二、烷烃的同分异构体 1.烷烃的同分异构体的书写 烷烃的碳架异构，一般可采用“减碳法”进行书写，具体步骤如下(以C6H14为例)： (1)确定碳链 ①先写最长的碳链： 。 ②减少1个碳原子，将其作为甲基放在主链上并移动位置。注意碳链的对称性，不要重复，甲基不放1号位。 、。 ③减少2个碳原子，将其作为一个乙基或两个甲基放在主链上并移动位置。 注意：a.乙基不放2号位。 b．两个甲基按连在同一个碳原子、相邻碳原子、相间碳原子的顺序依次放在主链上。 c．从主链上取下来的碳原子数，不能多于主链所剩部分的碳原子数。 、。 (2)补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。 (3)写出C6H14所有同分异构体的结构简式： 、、、、。 【方法技巧】减碳法书写烷烃的同分异构体可概括为两注意，四顺序。 2.常见烷烃的同分异构体数目 烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 分子式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 个数 3.烷烃一氯代物和多氯代物 (1)等效氢 ①同一个碳原子上连接的氢原子等效，如：甲烷(CH4)分子中4个氢原子是等效的。 ②同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效，如：新戊烷()分子中四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的。 ③分子中处于对称位置上的氢原子是等效的，如：分子中的18个氢原子是等效的。 （2）一元取代物的找法：烃分子中有多少种结构不同的氢原子，其一元取代物就有多少种同分异构体 ①根据烷基的种类确定一元取代物种类， 烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 个数 如：丁基(—C4H9)的结构有4种，戊基(—C5H11)的结构有8种，则C4H9Cl有4种，C5H11Cl有8种。 ②等效氢及等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元取代物，如CH4、、等效氢只有一种，其一氯代物也只有一种。 （3）多元取代物种类——分次定位法，如：C3H8的二氯代物，先找一氯代物，再利用等效氢法，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子。 ①二氯代物的找法：先找一氯代物，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子； ②三氯代物的找法：先找二氯代物，再用氯原子取代二氯代物上的氢原子。 （4）换元法：将有机物分子中的不同原子或基团进行等效代换，如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷有多少种？假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子，而H原子转换为Cl原子，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。同样，二氯乙烷有两种结构，四氯乙烷也有两种结构。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)烃分子中有几种处于不同化学环境的氢原子就有几种烃基(　　) (2)乙烷、丙烷没有同分异构体，乙基、丙基也只有一种(　　) (3)链状烷烃命名时，1号碳原子上不可能连甲基，2号碳原子上不可能连乙基(　　) (4)某烷烃的名称为2,3,3-三甲基丁烷(　　) 2．下列说法正确的是 A．CH4、CH3CH3互为同分异构体 B．CH4、CH3Cl、CCl4都具有正四面体结构 C．烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连 D．烷烃分子中，相邻的三个碳原子可能在同一条直线上 3．“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油中异辛烷的爆震程度最小，将其辛烷值标定为100.如图是异辛烷的球棍模型，则异辛烷的系统命名为 A．1，1，3，3—四甲基丁烷 B．2，2，4，4—四甲基丁烷 C．2，4，4—三甲基戊烷 D．2，2，4—三甲基戊烷 ►问题一 烷烃的命名 【典例1】在系统命名法中，下列碳原子主链名称是丁烷的是(　　) A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3 C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH2CH3 【变式1-1】某烷烃分子的键线式为，用系统命名法命名，其名称为(　　) A．2,3-二甲基-3-乙基丁烷 B．2,3-二甲基-2-乙基丁烷 C．3,3,4-三甲基戊烷 D．2,3,3-三甲基戊烷 【变式1-2】下列有机化合物的命名正确的是(　　) A．3,3-二甲基丁烷 B．2,3-二甲基丁烷 C．2-乙基丁烷 D．2,3,3-三甲基丁烷 ►问题二 烷烃同分异构体的数目的判断 【典例2】下列分子式只表示一种物质的是(　　) A．C4H10 B．C8H10 C．C2H5Cl D．C2H4Cl2 【变式2-1】完全燃烧某脂肪烃，测得碳的质量分数为84%，氢的质量分数为16%，又测得其密度为相同条件下氢气的50倍。下列说法不正确的是 A．该脂肪烃属于烷烃，其分子式为C7H16 B．该脂肪烃能发生取代反应，不能发生加成反应 C．该脂肪烃主链有4个碳原子的结构有2种 D．该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种 【变式2-2】(1)某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。 ①该烷烃的名称是________________________________________。 ②该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。若不饱和烃为烯烃A，则烯烃的结构简式可能有________种。 ③有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体，它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为________________________________________________________________________。 (2)某烷烃的相对分子质量为114，与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种的是________________________________________________________________________。 ►问题三 烷烃一氯代物和多氯代物 【典例3】某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明：分子中有两个—CH3、两个—CH2—、一个和一个—Cl，它的可能结构有(不考虑立体异构)(　　) A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 【变式3-1】下列烃在光照下与氯气反应，最多可生成3种一氯代物的是(不考虑立体异构)(　　) A．2-甲基丁烷 B．2,2-二甲基丁烷 C．环戊烷() D．2-甲基戊烷 【变式3-2】►问题四 烷烃的综合应用 【典例4】正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示。下列有关说法正确的是 (　　) A．正己烷的分子式为C6H12，其沸点比庚烷低 B．己烷的同分异构体有5种 C．正己烷不能与溴水发生取代反应而使溴水褪色 D．正己烷与C7H14互为同系物 【变式4-1】常温下，1 mol某链状烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应，若在适当的条件下，完全取代需要消耗6 mol Cl2，下列判断正确的是(　　) A．该链状烷烃的分子式为C5H12 B．反应所生成的有机物能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀 C．该链状烷烃的四氯代物有2种 D．反应产物中HCl的物质的量分数最大 【变式4-2】烃A分子的立体结构为(其中C、H原子已略去)，因其分子中碳原子排列类似金刚石故名“金刚烷”，下列说法错误的是(　　) A．金刚烷分子式是C10H16 B．金刚烷分子的二氯代物有4种(不考虑立体异构) C．金刚烷分子由4个六元环组成 D．金刚烷分子的一氯代物有2种 1．分子式为C5H12，一氯代物只有一种的烷烃的名称为 A．正戊烷 B．2-甲基丁烷 C．2，2-二甲基丙烷 D．3-甲基丁烷 2．已知某有机物结构如图，该有机物的系统命名为 A．3，3，4，5-四甲基己烷 B．2，3，4，4-四甲基己烷 C．2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷 D．3，3-二甲基-2-异丙基戊烷 3．随着碳原子数目的增加，普通命名已不能满足需求。下列烷烃的系统命名正确的是 A．5-甲基-4-乙基己烷 B．2，4，4-三甲基-3-乙基戊烷 C．2，2，3-三甲基丁烷 D．3，3-二甲基-4-乙基戊烷 4．下列有机物命名错误的是 A．2-甲基-4-乙基己烷 B．2，2，3，3-四甲基丁烷 C．2，3，4-三甲基-2-乙基庚烷 D．3-甲基-3-乙基戊烷 5．下列有关烷烃的命名错误的是 A．2-甲基丁烷 B．2，2，4-三甲基戊烷 C．4-甲基戊烷 D．2，4-二甲基己烷 6．某烷烃，用系统命名法命名，其名称为 A．2，3-二甲基-3-乙基丁烷 B．2，3-二甲基-2-乙基丁烷 C．3，3，4-三甲基戊烷 D．2，3，3-三甲基戊烷 7．有机物命名正确的是 A．1，3-二甲基丁烷 B．2，3，5-三甲基己烷 C．2，3-二甲基-2-乙基己烷 D．2，3-二甲基-4-乙基戊烷 8．下列说法不正确的是 A．与互为同系物 B．正丁烷和异丁烷互为同分异构体 C．甲基中含个电子 D．符合分子式C6H14的烃是烷烃 9．主链上有五个碳原子的庚烷的同分异构体共有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 10．某有机物的结构简式为，下列有关说法错误的是 A．该有机物有两种同分异构体 B．该有机物与甲基丙烷互为同系物 C．该有机物的核磁共振氢谱图中信号峰的面积比为 D．该有机物的核磁共振氢谱图中只有一组信号峰 11．某烷烃分子中含7个碳原子，其中主链有5个碳原子，有2个甲基作支链，其一氯代物有4种同分异构体(不考虑手性异构)。该烷烃分子的名称是 A．二甲基戊烷 B．二甲基戊烷 C．二甲基戊烷 D．二甲基戊烷 12．下列说法正确的是 A．和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构) B．有四种不同化学环境的氢原子 C．按系统命名法，化合物的名称是2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷 D．与互为同系物 13．下列说法正确的是 A．5个碳原子形成的链状烷烃总共有3种 B．有机物都容易燃烧，受热会发生分解 C．有机物都易溶于有机溶剂，难溶于水 D．二氯甲烷有2种结构：和 14．下列有机物的二氯代物只有一种的是 A．CH4 B． C． D． 15．下列关于同分异构体的叙述中正确的是 A．新戊烷的一氯代物有3种 B．丙烷分子中7个氢原子被溴原子取代的产物有2种 C．丁烷的二氯代物有7种 D．C5H11Cl有6种结构 16．1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4 L(标准状况)，它在光照的条件下与氯气反应，生成4种不同的一氯取代物，则该该烷烃是 A．(CH3) 2CHCH2CH3 B．   C．CH3CH2CH2CH2CH3 D．   17．下列说法正确的是 A．同系物之间化学性质基本相似但不一定是同类物质 B．CH3N：该化学式及结构式，从成键情况看是合理的 C．丙烷分子中三个碳原子在一条直线 上，且C3H7Cl 的结构只有一种 D．分子式为C7H16的烷烃，分子中有3个甲基结构和4个甲基结构的同分异构体分别有3种和4种 18．某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是 A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H14 19．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是 A． B． C． D． 20．立方烷是一种新合成的烃，其分子结构为正方体结构，其碳架结构如图所示。有关立方烷的说法正确的是 A．立方烷的分子式为C8H18 B．立方烷和氯气发生取代反应，1 mol立方烷最多会生成4 mol HCl C．1 mol立方烷完全燃烧消耗氧气的体积为224 L D．立方烷的一氯代物只有一种 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 烃 第一节 烷烃 第2课时 烷烃的命名及同分异构体的书写 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解烃基的概念，学会书写烃基。 2.了解烷烃的习惯命名法，掌握烷烃的系统命名法。 3.掌握烷烃同分异构体的书写方法。 重点：烷烃的系统命名法。 难点：烷烃同分异构体。 一、烷烃的命名 1．烃基 (1)定义：烃分子中去掉1个氢原子后剩余的基团，常用—R表示。 (2)分类 ①烷基 ②其他：乙烯基：—CH==CH2， 苯基：。 (3)特点：烃基是电中性的，不能独立存在，短线表示一个电子，如—CH3的电子式为。 2．习惯命名法 烷烃可以根据分子中所含碳原子的数目来命名，碳原子数后加“烷”字，就是简单烷烃的命名。 如C11H24叫十一烷、C5H12叫戊烷，C5H12的同分异构体有3种，用习惯命名法命名分别为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3：正戊烷、：异戊烷、：新戊烷。 3．系统命名法 (1)选主链，称某烷 ①最长：含碳原子数最多的碳链作主链。 ②最多：当有几条不同的碳链含碳原子数相同时，要选择连有取代基数目最多的碳链为主链。 (2)编序号，定支链 ①最近：从离取代基最近的一端开始编号。 ②最简：若有两个不同支链且分别处于主链两端同等距离，则从简单支链的一端开始编号。 ③最小：取代基编号位次之和最小。 (3)写名称 将取代基名称写在主链名称的前面。 ①取代基的位置编号必须用阿拉伯数字“2”“3”……表示，位置编号没有“1”。 ②相同取代基要合并，必须用汉字数字“二”“三”……表示其个数，“一”省略不写。 ③多个取代基的位置编号之间必须用逗号(“，”)分隔。 ④位置编号与名称之间必须用短线(“-”)隔开。 ⑤若有多种取代基，必须简单写在前，复杂写在后。 例如： 【易错提醒】①取代基的位号必须用阿拉伯数字“2、3、4......”表示，位号没有“1”； ②相同取代基合并算，必须用中文数字“二、三、四......”表示其个数，“一”省略不写； ③表示取代基位号的阿拉伯数字“2，3，4......”等数字相邻时，必须用“，”相隔，不能用“、”； ④名称中阿拉伯数字与汉字相邻时，必须用短线“—”隔开； ⑤若有多种取代基，不管其位号大小如何，都必须把简单的写在前面，复杂的写在后面； ⑥在烷烃命名中不可能出现“1—甲基、2—乙基，3—丙基”这样的取代基。 二、烷烃的同分异构体 1.烷烃的同分异构体的书写 烷烃的碳架异构，一般可采用“减碳法”进行书写，具体步骤如下(以C6H14为例)： (1)确定碳链 ①先写最长的碳链：C—C—C—C—C—C。 ②减少1个碳原子，将其作为甲基放在主链上并移动位置。注意碳链的对称性，不要重复，甲基不放1号位。 、。 ③减少2个碳原子，将其作为一个乙基或两个甲基放在主链上并移动位置。 注意：a.乙基不放2号位。 b．两个甲基按连在同一个碳原子、相邻碳原子、相间碳原子的顺序依次放在主链上。 c．从主链上取下来的碳原子数，不能多于主链所剩部分的碳原子数。 、。 (2)补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。 (3)写出C6H14所有同分异构体的结构简式：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、、、、。 【方法技巧】减碳法书写烷烃的同分异构体可概括为两注意，四顺序。 2.常见烷烃的同分异构体数目 烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 分子式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 个数 1 1 1 2 3 5 9 3.烷烃一氯代物和多氯代物 (1)等效氢 ①同一个碳原子上连接的氢原子等效，如：甲烷(CH4)分子中4个氢原子是等效的。 ②同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效，如：新戊烷()分子中四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的。 ③分子中处于对称位置上的氢原子是等效的，如：分子中的18个氢原子是等效的。 （2）一元取代物的找法：烃分子中有多少种结构不同的氢原子，其一元取代物就有多少种同分异构体 ①根据烷基的种类确定一元取代物种类， 烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 个数 1 1 2 4 8 如：丁基(—C4H9)的结构有4种，戊基(—C5H11)的结构有8种，则C4H9Cl有4种，C5H11Cl有8种。 ②等效氢及等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元取代物，如CH4、、等效氢只有一种，其一氯代物也只有一种。 （3）多元取代物种类——分次定位法，如：C3H8的二氯代物，先找一氯代物，再利用等效氢法，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子。 ①二氯代物的找法：先找一氯代物，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子； ②三氯代物的找法：先找二氯代物，再用氯原子取代二氯代物上的氢原子。 （4）换元法：将有机物分子中的不同原子或基团进行等效代换，如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷有多少种？假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子，而H原子转换为Cl原子，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。同样，二氯乙烷有两种结构，四氯乙烷也有两种结构。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)烃分子中有几种处于不同化学环境的氢原子就有几种烃基(　　) (2)乙烷、丙烷没有同分异构体，乙基、丙基也只有一种(　　) (3)链状烷烃命名时，1号碳原子上不可能连甲基，2号碳原子上不可能连乙基(　　) (4)某烷烃的名称为2,3,3-三甲基丁烷(　　) 【答案】(1)√　(2)×　(3)√　(4)× 2．下列说法正确的是 A．CH4、CH3CH3互为同分异构体 B．CH4、CH3Cl、CCl4都具有正四面体结构 C．烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连 D．烷烃分子中，相邻的三个碳原子可能在同一条直线上 【答案】C 【解析】A．CH4、CH3CH3的分子式不相同，不是同分异构体，结构相似组成上相差一个CH2，故互为同系物，A错误； B．CH4、CCl4都具有正四面体结构，但CH3Cl中氢原子和氯原子半径不同，不是正四面体，B错误； C．烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连，故烷烃的组成通式为CnH2n+2，C正确； D．烷烃中相邻的三个碳原子成V形，不可能在同一条直线上，D错误； 故答案为：C。 3．“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油中异辛烷的爆震程度最小，将其辛烷值标定为100.如图是异辛烷的球棍模型，则异辛烷的系统命名为 A．1，1，3，3—四甲基丁烷 B．2，2，4，4—四甲基丁烷 C．2，4，4—三甲基戊烷 D．2，2，4—三甲基戊烷 【答案】D 【解析】由球棍模型可知，异辛烷分子中最长碳链含有5个碳原子，侧链为3个甲基，名称为2，2，4—三甲基戊烷，故选D。 ►问题一 烷烃的命名 【典例1】在系统命名法中，下列碳原子主链名称是丁烷的是(　　) A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3 C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH2CH3 【答案】C 【解析】要求主链名称是丁烷，即分子中的最长碳链上有4个碳原子。A、B、D分子中的最长碳链均为5个碳原子。 【变式1-1】某烷烃分子的键线式为，用系统命名法命名，其名称为(　　) A．2,3-二甲基-3-乙基丁烷 B．2,3-二甲基-2-乙基丁烷 C．3,3,4-三甲基戊烷 D．2,3,3-三甲基戊烷 【答案】D 【解析】根据键线式写出该有机物的结构简式，可知最长碳链上有5个碳原子，以离取代基较近的一端为起点给主链上的碳原子编号，得到有机物名称为2,3,3-三甲基戊烷。 【变式1-2】下列有机化合物的命名正确的是(　　) A．3,3-二甲基丁烷 B．2,3-二甲基丁烷 C．2-乙基丁烷 D．2,3,3-三甲基丁烷 【答案】B 【解析】A项，主链未从离取代基最近的一端开始编号，正确命名为2,2-二甲基丁烷，错误；B项，2,3-二甲基丁烷主链的碳骨架为C—C—C—C，在2、3号C上各连有1个甲基，该命名符合烷烃的命名原则，正确；C项，2号碳原子不能连有乙基，错误；D项，取代甲基的位次和不是最小，说明主链的编号错误，正确命名为2,2,3-三甲基丁烷，错误。 ►问题二 烷烃同分异构体的数目的判断 【典例2】下列分子式只表示一种物质的是(　　) A．C4H10 B．C8H10 C．C2H5Cl D．C2H4Cl2 【答案】C 【解析】分子中不存在同分异构体，则分子式只表示一种物质。A项，存在正丁烷和异丁烷，错误；B项，C8H10存在多种同分异构体，如、等，错误；D项，两个氯原子可以连在相同的碳原子上，也可以连在不同的碳原子上，故存在同分异构体，错误。 【变式2-1】完全燃烧某脂肪烃，测得碳的质量分数为84%，氢的质量分数为16%，又测得其密度为相同条件下氢气的50倍。下列说法不正确的是 A．该脂肪烃属于烷烃，其分子式为C7H16 B．该脂肪烃能发生取代反应，不能发生加成反应 C．该脂肪烃主链有4个碳原子的结构有2种 D．该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种 【答案】C 【解析】设该脂肪烃的分子式为CxHy，其密度为相同条件下氢气的50倍，相对分子质量为250=100，则12x+y=100，碳的质量分数为84%，氢的质量分数为16%，有=84%，=16%，解得：x=7，y=16，该烃的分子式为：C7H16，为饱和烃，属于烷烃。A．由分析可知，该脂肪烃属于烷烃，其分子式为C7H16，A正确；B．由分析可知，该烃的分子式为：C7H16，属于烷烃，能发生取代反应，不能发生加成反应，B正确；C．该脂肪烃主链有4个碳原子的结构只有1种，为(CH3)3CCH(CH3)2，C错误；D．该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种，分别为(CH3)3CCH2CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)2，D正确；答案选C。 【变式2-2】(1)某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。 ①该烷烃的名称是________________________________________。 ②该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。若不饱和烃为烯烃A，则烯烃的结构简式可能有________种。 ③有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体，它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为________________________________________________________________________。 (2)某烷烃的相对分子质量为114，与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种的是________________________________________________________________________。 【答案】(1)①2-甲基-3-乙基戊烷　②4 ③　(2) 【解析】(1)根据烷烃命名原则，该烃最长碳链为5个碳原子，命名为2-甲基-3-乙基戊烷。该烷烃若由烯烃加氢而成，则凡是相邻碳原子上都有氢原子的位置均可插入双键，这样的位置有4种，，故烯烃有4种。烷烃C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2互为同分异构体，且不能由任何烯烃加氢而成，说明C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2含有相同的碳原子数，且C中相邻的碳原子上至少有一个碳原子上没有氢原子，故C的结构高度对称，结构简式为。 (2)设该烷烃的分子式为CnH2n＋2，则14n＋2＝114，n＝8，该烷烃分子式为C8H18，由于该烷烃的一氯代物只有一种，故该烃分子中只有一种氢原子，其结构简式为。 ►问题三 烷烃一氯代物和多氯代物 【典例3】某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明：分子中有两个—CH3、两个—CH2—、一个和一个—Cl，它的可能结构有(不考虑立体异构)(　　) A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 【答案】A 【解析】以C5H12为基础，有8种处于不同化学环境的氢原子，故C5H11Cl有8种同分异构体，符合题给条件的有以下4种：、、、。 【变式3-1】下列烃在光照下与氯气反应，最多可生成3种一氯代物的是(不考虑立体异构)(　　) A．2-甲基丁烷 B．2,2-二甲基丁烷 C．环戊烷() D．2-甲基戊烷 【答案】B 【解析】A项，有4种一氯代物；B项，有3种一氯代物；C项，有1种一氯代物；D项，有5种一氯代物。 【变式3-2】 ►问题四 烷烃的综合应用 【典例4】正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示。下列有关说法正确的是 (　　) A．正己烷的分子式为C6H12，其沸点比庚烷低 B．己烷的同分异构体有5种 C．正己烷不能与溴水发生取代反应而使溴水褪色 D．正己烷与C7H14互为同系物 【答案】BC 【解析】正己烷的分子式为C6H14，相对分子质量比庚烷小，其沸点比正庚烷低，但庚烷有多种同分异构体，有较多支链的庚烷的同分异构体沸点低，故A错误；己烷的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3，共5种，故B正确；正己烷不能与溴水发生取代反应而使溴水褪色，两者混合后发生萃取，故C正确；正己烷C6H14与C7H14在分子组成上只相差1个C，不互为同系物，故D错误。 【变式4-1】常温下，1 mol某链状烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应，若在适当的条件下，完全取代需要消耗6 mol Cl2，下列判断正确的是(　　) A．该链状烷烃的分子式为C5H12 B．反应所生成的有机物能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀 C．该链状烷烃的四氯代物有2种 D．反应产物中HCl的物质的量分数最大 【答案】CD 【解析】设此链状烷烃的分子式为CnH2n＋2，由于烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应时，取代1 mol H消耗1 mol氯气，根据完全取代消耗6 mol氯气可知，1个链状烷烃分子中含6个H，即2n＋2＝6，故n＝2，此链状烷烃为乙烷，分子式为C2H6，A错误；氯气和乙烷发生取代反应生成的有机物是非电解质，不能电离出Cl－，B错误；该烃分子中共有6个H，其四氯代物种数和二氯代物种数相同，而乙烷的二氯代物有2种，故其四氯代物也有2种，C正确。 【变式4-2】烃A分子的立体结构为(其中C、H原子已略去)，因其分子中碳原子排列类似金刚石故名“金刚烷”，下列说法错误的是(　　) A．金刚烷分子式是C10H16 B．金刚烷分子的二氯代物有4种(不考虑立体异构) C．金刚烷分子由4个六元环组成 D．金刚烷分子的一氯代物有2种 【答案】B 【解析】由结构可知，含4个,6个—CH2—，则分子式为C10H16，选项A正确；金刚烷中有两种氢原子：、—CH2—，故二氯取代时可以固定一个氯，移动另一个氯原子，①固定CH，故另一氯可位于六元环的邻、间、对三种，②固定，另一氯可位于同环的1号、3号碳位和异环的—CH2—位三种，共6种，选项B错误；由金刚烷的键线式，可知分子内由C原子构成的最小的环上有6个C原子，这种环有4个，选项C正确；含4个、6个—CH2—，含2种处于不同化学环境的H原子，则一氯代物有2种，选项D正确。 1．分子式为C5H12，一氯代物只有一种的烷烃的名称为 A．正戊烷 B．2-甲基丁烷 C．2，2-二甲基丙烷 D．3-甲基丁烷 【答案】C 【解析】A．正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3，含有3种氢，一氯代物有3种，A错误； B．2-甲基丁烷，含有4种氢，一氯代物有4种，B错误； C．2，2-二甲基丙烷，含有1种氢，一氯代物有1种，C正确； D．3-甲基丁烷，命名错误，正确命名应为2-甲基丁烷，D错误； 故选C。 2．已知某有机物结构如图，该有机物的系统命名为 A．3，3，4，5-四甲基己烷 B．2，3，4，4-四甲基己烷 C．2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷 D．3，3-二甲基-2-异丙基戊烷 【答案】B 【解析】将该有机物的键线式写成结构简式：，其主链上有6个碳原子，从左向右编号，在第2、3、4三个主链碳原子上分别连有-CH3，其名称为：2，3，4，4-四甲基己烷，故选B。 3．随着碳原子数目的增加，普通命名已不能满足需求。下列烷烃的系统命名正确的是 A．5-甲基-4-乙基己烷 B．2，4，4-三甲基-3-乙基戊烷 C．2，2，3-三甲基丁烷 D．3，3-二甲基-4-乙基戊烷 【答案】C 【解析】A．5-甲基-4-乙基己烷命名为编号错误，正确名称为2-甲基-3-乙基己烷，A不正确； B．2，4，4-三甲基-3-乙基戊烷为编号错误，正确名称为2，2，4-三甲基-3-乙基戊烷，B不正确； C．2，2，3-三甲基丁烷中，选主链、编号、名称书写都符合命名原则，C正确； D．3，3-二甲基-4-乙基戊烷为选主链错误，正确的名称为3，3，4-三甲基己烷，D不正确； 故选C。 4．下列有机物命名错误的是 A．2-甲基-4-乙基己烷 B．2，2，3，3-四甲基丁烷 C．2，3，4-三甲基-2-乙基庚烷 D．3-甲基-3-乙基戊烷 【答案】C 【分析】有机物系统命名法步骤：①最长-选最长碳链为主链；②最多-遇等长碳链时，支链最多为主链；③最近-离支链最近一端编号；④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基，支链编号之和最小)；⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时，从简单取代基开始编号；如取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面； 【解析】A．2-甲基-4-乙基己烷结构简式为(CH3) 2CHCH2CH(CH2CH3) 2，命名正确，A正确； B．2，2，3，3-四甲基丁烷结构简式为(CH3) 3CC(CH3) 3，命名正确，B正确； C．名称为2，3，4-三甲基-2-乙基庚烷中，主链碳原子数应该是8个主链碳原子第二个碳原子不能有乙基，正确名称为3,3,4,5-四甲基辛烷，C错误； D．3-甲基-3-乙基戊烷的结构简式为(CH3CH2) 3CCH3，命名正确，D正确； 故选C。 5．下列有关烷烃的命名错误的是 A．2-甲基丁烷 B．2，2，4-三甲基戊烷 C．4-甲基戊烷 D．2，4-二甲基己烷 【答案】C 【解析】A．的主链有4个碳原子，2号碳原子上连一个甲基，名称为2-甲基丁烷，A项正确； B．的主链有5个碳原子，2号碳原子上连2个甲基、4号碳原子上连1个甲基，名称为2，2，4-三甲基戊烷，B项正确； C．的结构简式为，主链有5个碳原子，2号碳原子上连有1个甲基，名称为2-甲基戊烷，C项错误； D．的主链有6个碳原子，2、4号碳原子上各连一个甲基，名称为2，4-二甲基己烷，D项正确； 答案选C。 6．某烷烃，用系统命名法命名，其名称为 A．2，3-二甲基-3-乙基丁烷 B．2，3-二甲基-2-乙基丁烷 C．3，3，4-三甲基戊烷 D．2，3，3-三甲基戊烷 【答案】D 【解析】最长碳链为主链，编号应从靠近支链的一端开始，该物质主链及碳的顺序如图，主链上有五个碳，②号碳有1个甲基，③号碳有2个甲基，该物质系统命名法为2，3，3-三甲基戊烷； 故选D。 7．有机物命名正确的是 A．1，3-二甲基丁烷 B．2，3，5-三甲基己烷 C．2，3-二甲基-2-乙基己烷 D．2，3-二甲基-4-乙基戊烷 【答案】B 【解析】A．主链选取错误，该物质的正确命名为：2-甲基戊烷，故A错误； B．根据有机物命名的规则，其命名正确，故B正确； C．主链选取错误，该物质的正确命名为：3，3，4-三甲基庚烷，故C错误； D．主链选取错误，该物质的正确命名为：2，3，4-三甲基己烷，故D错误； 故选B。 8．下列说法不正确的是 A．与互为同系物 B．正丁烷和异丁烷互为同分异构体 C．甲基中含个电子 D．符合分子式C6H14的烃是烷烃 【答案】C 【解析】A．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；由化学式可知，两者均为饱和烷烃，则C2H6与C5H12互为同系物，A正确； B．同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，B正确； C．甲基中含个电子，C错误； D．符合分子式C6H14的烃是饱和烷烃，D正确； 故选C。 9．主链上有五个碳原子的庚烷的同分异构体共有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【答案】C 【解析】主链上有五个碳原子的庚烷的侧链可能为1个乙基或2个甲基，符合条件的同分异构体共有5种，分别为2，3—二甲基戊烷、2，4—二甲基戊烷、3，3—二甲基戊烷、2，2—二甲基戊烷、3—乙基戊烷，故选C。 10．某有机物的结构简式为，下列有关说法错误的是 A．该有机物有两种同分异构体 B．该有机物与甲基丙烷互为同系物 C．该有机物的核磁共振氢谱图中信号峰的面积比为 D．该有机物的核磁共振氢谱图中只有一组信号峰 【答案】C 【解析】A．该有机物有两种同分异构体，分别为正戊烷和异戊烷，A正确； B．该有机物与甲基丙烷()结构相似，分子组成相差一个原子团，二者互为同系物，B正确； C．该有机物中四个甲基连接在同一个碳原子上，所有氢原子所处的化学环境相同，因此该有机物的核磁共振氢谱图中只有一组信号峰，C错误、D正确； 故答案为：C。 11．某烷烃分子中含7个碳原子，其中主链有5个碳原子，有2个甲基作支链，其一氯代物有4种同分异构体(不考虑手性异构)。该烷烃分子的名称是 A．二甲基戊烷 B．二甲基戊烷 C．二甲基戊烷 D．二甲基戊烷 【答案】C 【解析】某烷烃分子中含7个碳原子，其中主链有5个碳原子，有2个甲基作支链的结构有四种分别是：、、、，其一氯代物有4种同分异构体即等效氢原子为4种的是，名称为二甲基戊烷。 答案选C。 12．下列说法正确的是 A．和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构) B．有四种不同化学环境的氢原子 C．按系统命名法，化合物的名称是2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷 D．与互为同系物 【答案】A 【解析】A．和分子中均含有4种不同环境的氢原子，一溴代物都有4种，故A正确； B．环己烷上有4种氢，甲基上有1种，共有5种不同化学环境的氢原子，故B错误； C．化合物的最长碳链含有6个碳原子，2号碳、3号碳上各有一个甲基，4号碳有2个甲基，其名称为2，3，4，4-四甲基己烷，故C错误； D．结构相似，在组成上相差1个或若干个“CH2”的化合物互为同系物，中含有醚键，中不含醚键，二者结构不相似，不互为同系物，故D错误； 答案选A。 13．下列说法正确的是 A．5个碳原子形成的链状烷烃总共有3种 B．有机物都容易燃烧，受热会发生分解 C．有机物都易溶于有机溶剂，难溶于水 D．二氯甲烷有2种结构：和 【答案】A 【解析】A．5个碳原子形成的链状烷烃是戊烷，有正戊烷、异戊烷和新戊烷，总共有3种，A正确； B．有机物不一定都容易燃烧，受热都会发生分解，例如四氯化碳等，B错误； C．有机物不一定都易溶于有机溶剂，都难溶于水，例如乙醇和水互溶，C错误； D．甲烷是正四面体型结构，其二氯甲烷只有1种结构，和是同一种物质，D错误； 答案选A。 14．下列有机物的二氯代物只有一种的是 A．CH4 B． C． D． 【答案】A 【解析】A．甲烷的空间构型为正四面体形，二氯代物有1种，故A符合题意； B．丙烷的一氯代物有2种，二氯代物有4种，故B不符合题意； C．正丁烷的一氯代物有2种，二氯代物有6种，故C不符合题意； D．2—甲基戊烷的一氯代物有4种，二氯代物有10种，故D不符合题意； 故选A。 15．下列关于同分异构体的叙述中正确的是 A．新戊烷的一氯代物有3种 B．丙烷分子中7个氢原子被溴原子取代的产物有2种 C．丁烷的二氯代物有7种 D．C5H11Cl有6种结构 【答案】B 【解析】A．新戊烷分子中只含有1类氢原子，则新戊烷的一氯代物只有1种，故A错误； B．由丙烷的分子式CH3CH2CH3可知，丙烷分子中7个氢原子被溴原子取代所得结构与1个氢原子被溴原子取代所得结构的数目相等，丙烷分子中含有2类氢原子，一溴代物的数目为2，则丙烷分子中7个氢原子被溴原子取代的产物有2种，故B正确； C．丁烷的同分异构体为正丁烷和异丁烷，正丁烷的一氯代物有2种、二氯代物有6种，异丁烷的一氯代物有1种、二氯代物有3种，则丁烷的二氯代物共有9种，故C错误； D．戊基有8种结构，则一氯戊烷有8种结构，故D错误； 故选B。 16．1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4 L(标准状况)，它在光照的条件下与氯气反应，生成4种不同的一氯取代物，则该该烷烃是 A．(CH3) 2CHCH2CH3 B．   C．CH3CH2CH2CH2CH3 D．   【答案】B 【解析】设烷烃的分子式为CnH2n+2，由烷烃充分燃烧消耗标准状况下氧气的体积为246.4 L可得：=，解得n=7，则烷烃的分子式为C7H16，在光照的条件下与氯气反应，生成4种不同的一氯取代物的结构简式为  ，故选B。 17．下列说法正确的是 A．同系物之间化学性质基本相似但不一定是同类物质 B．CH3N：该化学式及结构式，从成键情况看是合理的 C．丙烷分子中三个碳原子在一条直线 上，且C3H7Cl 的结构只有一种 D．分子式为C7H16的烷烃，分子中有3个甲基结构和4个甲基结构的同分异构体分别有3种和4种 【答案】D 【解析】A．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机化合物，一定是同类物质，A错误； B．碳原子最外层4个电子，要形成4个共价键，CH3N的结构式为： ，B错误； C．丙烷分子中三个碳原子不在一条直线上，多个碳原子的烷烃的碳原子呈“锯齿状”排列，C3H7Cl的结构有2种，C错误； D．分子式为C7H16的烷烃，分子中有3个甲基结构的同分异构体有3种：(CH3)2CHCH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(C2H5)CH2CH3，分子中有4个甲基结构的同分异构体有4种：(CH3)3CCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2，D正确； 答案选D。 18．某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是 A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H14 【答案】C 【解析】A．分子式为C3H8的烷烃只能是丙烷，丙烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，故A不符合题意； B．分子式为C4H10的烷烃可能为正丁烷、异丁烷，其中正丁烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，异丁烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，故B不符合题意； C．分子式为C5H12的烷烃可能为正戊烷、异戊烷、新戊烷，其中正戊烷分子中含有3类氢原子，一氯代物有3种，异戊烷分子中含有4类氢原子，一氯代物有4种，新戊烷分子中含有1类氢原子，一氯代物有1种，则分子式为C5H12的新戊烷的一氯代物只有1种，故C符合题意； D．分子式为C6H14的烷烃有有5种同分异构体，其中CH3(CH2)4CH3分子中有3类氢原子，一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH2CH2CH3分子中有5类氢原子，一氯代物有5种；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3分子中有4类氢原子，一氯代物有4种；CH3C(CH3)2CH2CH3分子中有3类氢原子，一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3分子中有2类氢原子，一氯代物有2种，故D不符合题意； 故选C。 19．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃，说明分子中含有3类氢原子，据此解答。 【解析】A．中含有2类氢原子，A不符合； B．中含有4类氢原子，B不符合； C．中含有3类氢原子，C符合； D．中含有4类氢原子，D不符合； 答案选C。 20．立方烷是一种新合成的烃，其分子结构为正方体结构，其碳架结构如图所示。有关立方烷的说法正确的是 A．立方烷的分子式为C8H18 B．立方烷和氯气发生取代反应，1 mol立方烷最多会生成4 mol HCl C．1 mol立方烷完全燃烧消耗氧气的体积为224 L D．立方烷的一氯代物只有一种 【答案】D 【解析】A．根据碳原子成键特点，立方烷的分子式为C8H8，A项错误； B．1 mol立方烷和氯气反应，最多需要8 mol氯气，生成8 mol HCl，B项错误； C．根据燃烧方程式C8H8＋10O28CO2＋4H2O，燃烧1 mol立方烷需要10 mol氧气，在标准状况下为224 L，但C项氧气的状态不确定，不一定为标准状况，C项错误； D．立方烷分子是高度对称的，分子中只有一种等效氢，故其一氯代物只有1种，D项正确； 答案选D。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$