第15讲 烷烃-【寒假自学课】2024年高二化学寒假提升精品讲义（人教版2019）

第15讲 烷烃 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 核心考点精准练 模块四 小试牛刀过关测 1．认识烷烃的组成和结构特点，能够列举烷烃的典型代表物的主要性质。 2．了解烷烃的系统命名法，能对简单烷烃进行系统命名。 3．认识取代反应的特点和规律，了解有机反应类型和有机化合物组成结构特点的关系。 【学习新知】 知识点一 烷烃的结构和性质 1．烷烃的结构 (1)结构特点 烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取_______杂化，以伸向四面体4个顶点方向的______________与其他碳原子或氢原子结合，形成_______键。 (2)链状烷烃的通式：___________(n≥1)。 2．烷烃的物理性质 (1)常温常压下的状态：碳原子数≤4的烷烃为_______，其他为______________(注意：新戊烷常温下为_______)。 (2)熔、沸点：随着分子中碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐_______；相同碳原子数时，支链越多，熔、沸点_______。 (3)密度：相对密度随碳原子数的增加而逐渐_______，但均小于1。 (4)溶解性：难溶于水，_______溶于有机溶剂。 3．烷烃的化学性质 常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件下(如光照或高温)才能发生某些反应。 (1)燃烧反应 ①写出汽油的成分之一辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式：___________________________________。 ②烷烃完全燃烧的通式：___________________________________。 (2)取代反应 烷烃可与纯卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢，如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷和氯化氢，化学方程式为___________________________________。 (3)分解反应 烷烃受热时会分解生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C16H34C8H18＋C8H16。 4．同系物 _______相似、分子组成上相差一个或若干个______________的化合物互称为同系物。 知识点二 烷烃的命名 1．烃基 烃分子中去掉______________后剩余的基团称为烃基。如甲基(_______)、乙基(_______)、正丙基(___________)、异丙基(___________)。 2．习惯命名法 (1)以烃分子中______________命名。按分子中的碳原子数称为“某烷”，碳原子数在10以内的分别用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。碳原子数在10以上的用汉字数字来表示，如“十一烷”。 (2)将直链的烷烃，称为“_______烷”；把带有一个支链甲基()的烷烃，称为“_______烷”；把具有结构的烷烃，称为“_______烷”。 3．系统命名法 (1)第一步——定主链：遵循“长”“多”原则。 “长”，即主链必须是最长的；“多”，即同“长”时，考虑含支链最多(支链即取代基)。如： 主链最长(7个碳)时，选主链有a、b、c三种方式，其中，a有3个支链、b有2个支链、c有2个支链，所以方式a正确。 (2)第二步——编位号：遵循“近”“简”“小”原则。 ①优先考虑“近”：即从离支链最近的一端开始编号，定为1号位。如： ②同“近”考虑“简”：若有两个取代基不同，且各自离两端等距离，从简单支链的一端开始编号(即：基异、等距选简单)。如： ③同“近”、同“简”考虑“小”：就是使支链位置号码之和最“小”。若有两个取代基相同(等“简”)，且各自离两端有相等的距离(等“近”)时，才考虑“小”。如： 方式一： 方式二： 方式一的位号和为2＋5＋3＝10，方式二的位号和为2＋5＋4＝11，10<11，所以方式一正确。 (3)第三步——写名称，要按照如下格式： 如：可命名为_____________________。 即：先写小基团，再写大基团——不同基，简到繁。 核心考点一：烷烃的结构和性质 【例1】丁烷有两种不同结构，分别为正丁烷和异丁烷，均可用作制冷剂，下列关于丁烷的说法正确的是(　　) A．异丁烷的沸点高于正丁烷的沸点 B．正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面 C．可以通过酸性KMnO4溶液鉴别正丁烷和异丁烷 D．丁烷的一氯取代物共有4种结构(不包含立体异构) 【归纳小结】烷烃取代反应需注意的5个方面 (1)反应的条件——光照。 (2)反应物状态——卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)而不是其水溶液。 (3)反应的特点——氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行。 (4)反应产物——混合物(多种卤代烃)，不适宜制备卤代烃。 (5)定量关系——n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋…＝n(HX)。 【变式训练1】某有机化合物的结构简式为，下列说法中不正确的是(　　) A．该有机化合物属于烷烃 B．1 mol该烃最多能与14 mol氯气发生取代反应 C．该烃的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度 D．该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种 【变式训练2】下列物质属于同系物的是(　　) A．CH3CH2CH2OH与CH3OH B． C．HCOOH与HCOOCH3 D．CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Br 核心考点二：烷烃的命名 【例2】用系统命名法命名下列烷烃。 (1)_____________________。  (2) _____________________。  (3) _____________________。  (4) _____________________。  【归纳小结】烷烃命名五原则 (1)最长碳链原则：应选最长的碳链作为主链。 (2)最多支链原则：若存在多条等长碳链时，应选择含支链最多的碳链作为主链。 (3)最近编号原则：应从离支链最近的一端对主链碳原子进行编号。 (4)最简原则：若不同的支链距主链两端距离相等时，应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。 (5)最小编号原则：若相同的支链距主链两端距离相等时，应以支链编号之和最小为原则，对主链碳原子编号。 【变式训练1】有关烷烃的命名正确的是(　　) 【变式训练2】烷烃分子中可能存在以下结构单元：—CH3、—CH2—、—CH—、。其中的碳原子分别被称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。请根据不同烷烃的组成和结构，分析烷烃(除甲烷外)中各种原子数的关系。 (1)某有机物的结构简式为 ①该分子中的n1＝________，n2＝______，n3＝______，n4＝________。 ②该分子的系统命名为________________，其一氯代物有________种。 (2)烷烃分子中的氢原子数为N(H)，则N(H)与n1、n2、n3、n4的关系是N(H)＝________________或N(H)＝________________。 (3)若某烷烃的n2＝n3＝n4＝1，写出满足此等式可能的结构简式，并用系统命名法对其进行命名： 【基础练】 1．下列物质中，在常温和光照的条件下可以与乙烷发生化学反应的是( ) A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C． D．酸性溶液 2．下列说法不正确的是( ) A．所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低 B．所有烷烃中，甲烷的沸点最低 C．甲烷分子中最多有4个原子共平面 D．甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应 3．下列分子式只表示一种物质的是( ) A． B． C． D． 4．下列物质中，与2-甲基丁烷互为同系物的是( ) A． B． C． D． 5．下列物质中，与2，2-二甲基丁烷互为同分异构体的是( ) A．2-甲基丁烷 　　B．3-甲基戊烷 C．2-甲基己烷 D．2，2-二甲基丙烷 6．天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( ) A．甲烷与丙烷互称为同系物 B．甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物 C．甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键 D．乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应，生成多种氯代烃 7下列有关丙烷的叙述不正确的是( ) A．是直链烃，但分子中碳原子不在一条直线上 B．在光照条件下能够与氯气发生取代反应 C．丙烷的球棍模型为 D．1mol丙烷完全燃烧消耗5mol 8．下列有关烷烃的叙述中，正确的是( ) ①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②烷烃中除甲烷外，都能使酸性溶液褪色 ③分子通式为的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色 A．①③⑤ 　B．①④ C．②③ D．①②④ 9．下列系统命名正确的是( ) A．2-甲基-4-乙基戊烷 B．3，3，4-甲基己烷 C．2，4-二甲基辛烷 D．3，5-二甲基己烷 10．（1）烹调油烟中含有十一烷，该烷烃的分子式是_________。 （2）烷烃的分子式为_________，它与甲烷的关系是_________。请用系统命名法对其命名：_________。 （3）2,2,3,3-四甲基丁烷的结构简式为_________，其一氯代物有_________种。 （4）的名称是_________，其一氯代物有_________种。 【提升练】 1．烃分子中，碳原子连三个氢原子时称为伯碳原子，连两个氢原子时称为仲碳原子，连一个氢原子时称为叔碳原子，不连氢原子时称为季碳原子。某烷烃分子中有m个伯碳原子，n个仲碳原子，a个季碳原子，则该烷烃分子中叔碳原子的数目是( ) A．m-n-a B．m-n-3a C．m-2-2a D．m-2-n-a 2．主链上有6个碳原子，有甲基、乙基两个支链的烷烃有 (　　) A．2种　　 B．3种　　 C．4种　　 D．5种 3．实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，装置、现象如下： 现象 ⅰ．光照后，产生白雾，混合气体颜色变浅 ⅱ．试管内液面上升至试管的2/3；试管壁和液面上出现少量油状液滴 下列说法不正确的是 (　　) A．饱和食盐水可以减少氯气的溶解 B．油状液滴的主要成分是一氯甲烷 C．产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成 D．为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察 4．(1)按照系统命名法写出下列烷烃的名称： ①_____________________________； ②______________________________； ③_________________________； ④________________________________； ⑤______________________________。 (2)根据下列有机物的名称，写出相应的结构简式： ①2，4-二甲基戊烷_____________________； ②2，2，5-三甲基-3-乙基己烷_________________。 5．我国科学家在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，成功开发出全球首套二氧化碳加氢制汽油(碳原子数在5～12之间的烃)的装置。2022年3月4日，全球首套 1 000吨/年二氧化碳加氢制汽油中试装置，在山东邹城工业园区开车成功，生产出符合国Ⅵ标准的清洁汽油产品。CO2转化过程如图： (1)图中有机物甲是汽油的成分之一，用系统命名法对其命名，名称为___________________，其同分异构体有______种。 (2)写出图中有机物乙含三个甲基的同分异构体的结构简式 ，并用系统命名法写出其名称。 (3)某有机物的名称为2，2，3-三甲基丁烷，该有机物的结构简式为______________________，该有机物与图中有机物甲的关系是____________，与乙的关系是___________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第15讲 烷烃 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 核心考点精准练 模块四 小试牛刀过关测 1．认识烷烃的组成和结构特点，能够列举烷烃的典型代表物的主要性质。 2．了解烷烃的系统命名法，能对简单烷烃进行系统命名。 3．认识取代反应的特点和规律，了解有机反应类型和有机化合物组成结构特点的关系。 【学习新知】 知识点一 烷烃的结构和性质 1．烷烃的结构 (1)结构特点 烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取sp3杂化，以伸向四面体4个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键。 (2)链状烷烃的通式：CnH2n＋2(n≥1)。 2．烷烃的物理性质 (1)常温常压下的状态：碳原子数≤4的烷烃为气态，其他为液态或固态(注意：新戊烷常温下为气态)。 (2)熔、沸点：随着分子中碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高；相同碳原子数时，支链越多，熔、沸点越低。 (3)密度：相对密度随碳原子数的增加而逐渐增大，但均小于1。 (4)溶解性：难溶于水，易溶于有机溶剂。 3．烷烃的化学性质 常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件下(如光照或高温)才能发生某些反应。 (1)燃烧反应 ①写出汽油的成分之一辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式：2C8H18＋25O216CO2＋18H2O。 ②烷烃完全燃烧的通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 (2)取代反应 烷烃可与纯卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢，如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷和氯化氢，化学方程式为CH3—CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。 (3)分解反应 烷烃受热时会分解生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C16H34C8H18＋C8H16。 4．同系物 结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。 知识点二 烷烃的命名 1．烃基 烃分子中去掉1个氢原子后剩余的基团称为烃基。如甲基(—CH3)、乙基(—CH2CH3)、正丙基(—CH2CH2CH3)、异丙基()。 2．习惯命名法 (1)以烃分子中碳原子数目命名。按分子中的碳原子数称为“某烷”，碳原子数在10以内的分别用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。碳原子数在10以上的用汉字数字来表示，如“十一烷”。 (2)将直链的烷烃，称为“正某烷”；把带有一个支链甲基()的烷烃，称为“异某烷”；把具有结构的烷烃，称为“新某烷”。 3．系统命名法 (1)第一步——定主链：遵循“长”“多”原则。 “长”，即主链必须是最长的；“多”，即同“长”时，考虑含支链最多(支链即取代基)。如： 主链最长(7个碳)时，选主链有a、b、c三种方式，其中，a有3个支链、b有2个支链、c有2个支链，所以方式a正确。 (2)第二步——编位号：遵循“近”“简”“小”原则。 ①优先考虑“近”：即从离支链最近的一端开始编号，定为1号位。如： ②同“近”考虑“简”：若有两个取代基不同，且各自离两端等距离，从简单支链的一端开始编号(即：基异、等距选简单)。如： ③同“近”、同“简”考虑“小”：就是使支链位置号码之和最“小”。若有两个取代基相同(等“简”)，且各自离两端有相等的距离(等“近”)时，才考虑“小”。如： 方式一： 方式二： 方式一的位号和为2＋5＋3＝10，方式二的位号和为2＋5＋4＝11，10<11，所以方式一正确。 (3)第三步——写名称，要按照如下格式： 如：可命名为3­甲基­4­乙基己烷。 即：先写小基团，再写大基团——不同基，简到繁。 核心考点一：烷烃的结构和性质 【例1】丁烷有两种不同结构，分别为正丁烷和异丁烷，均可用作制冷剂，下列关于丁烷的说法正确的是(　　) A．异丁烷的沸点高于正丁烷的沸点 B．正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面 C．可以通过酸性KMnO4溶液鉴别正丁烷和异丁烷 D．丁烷的一氯取代物共有4种结构(不包含立体异构) 答案：D 解析：正丁烷和异丁烷互为同分异构体，烷烃的同分异构体中支链越多，熔、沸点越低， A错误；正丁烷和异丁烷中所有碳原子都为饱和碳原子，饱和碳原子的空间结构为四面体形，通过碳碳单键旋转正丁烷中所有碳原子可能共平面，异丁烷中最多有三个碳原子共平面， B错误；正丁烷和异丁烷都不能与酸性高锰酸钾溶液反应， C错误；正丁烷和异丁烷分子中都含有2种氢原子，一氯取代物各有2种，则丁烷的一氯取代物共有4种， D正确。 【归纳小结】烷烃取代反应需注意的5个方面 (1)反应的条件——光照。 (2)反应物状态——卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)而不是其水溶液。 (3)反应的特点——氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行。 (4)反应产物——混合物(多种卤代烃)，不适宜制备卤代烃。 (5)定量关系——n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋…＝n(HX)。 【变式训练1】某有机化合物的结构简式为，下列说法中不正确的是(　　) A．该有机化合物属于烷烃 B．1 mol该烃最多能与14 mol氯气发生取代反应 C．该烃的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度 D．该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种 答案：D 解析：由结构简式可知，该有机化合物属于烷烃， A正确；该烃的分子式为C6H14, 1 mol该烃最多能与14 mol 氯气发生取代反应， B正确；烷烃的密度小于水，烷烃分子中碳原子数越多，密度越大，则该烃的密度大于乙烷，小于水， C正确；该烃的最简单同系物为甲烷，甲烷为正四面体结构，二氯取代物只有1种， D错误。 【变式训练2】下列物质属于同系物的是(　　) A．CH3CH2CH2OH与CH3OH B． C．HCOOH与HCOOCH3 D．CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Br 答案：A 解析：二者结构相似，分子组成上差2个CH2，所以是同系物，A正确；羟基种类不同，结构不相似，不属于同系物，B错误；二者结构不相似，分别是羧酸、酯，不属于同系物，C错误；结构不相似，不属于同系物，D错误。 核心考点二：烷烃的命名 【例2】用系统命名法命名下列烷烃。 (1)_____________________。  (2) _____________________。  (3) _____________________。  (4) _____________________。  答案：(1)2，4-二甲基己烷　(2)2，5-二甲基-3-乙基己烷 (3)3，5-二甲基庚烷　(4)2，4-二甲基-3-乙基己烷 【归纳小结】烷烃命名五原则 (1)最长碳链原则：应选最长的碳链作为主链。 (2)最多支链原则：若存在多条等长碳链时，应选择含支链最多的碳链作为主链。 (3)最近编号原则：应从离支链最近的一端对主链碳原子进行编号。 (4)最简原则：若不同的支链距主链两端距离相等时，应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。 (5)最小编号原则：若相同的支链距主链两端距离相等时，应以支链编号之和最小为原则，对主链碳原子编号。 【变式训练1】有关烷烃的命名正确的是(　　) 答案：A 解析：该分子中最长的碳链上含有4个碳原子，甲基位于2号碳原子上，其名称为2-甲基丁烷，故A正确；该分子中最长的碳链上含有5个碳原子，甲基分别位于2、2、4号碳原子上，其名称为2，2，4-三甲基戊烷，故B错误；该分子中最长的碳链上含有5个碳原子，甲基位于2号碳原子上，其名称为2-甲基戊烷，故C错误；根据球棍模型，名称为2-甲基戊烷，或者异己烷，故D错误。 【变式训练2】烷烃分子中可能存在以下结构单元：—CH3、—CH2—、—CH—、。其中的碳原子分别被称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。请根据不同烷烃的组成和结构，分析烷烃(除甲烷外)中各种原子数的关系。 (1)某有机物的结构简式为 ①该分子中的n1＝________，n2＝______，n3＝______，n4＝________。 ②该分子的系统命名为________________，其一氯代物有________种。 (2)烷烃分子中的氢原子数为N(H)，则N(H)与n1、n2、n3、n4的关系是N(H)＝________________或N(H)＝________________。 (3)若某烷烃的n2＝n3＝n4＝1，写出满足此等式可能的结构简式，并用系统命名法对其进行命名： 答案：(1)①6　1　2　1　②2，3，4，4-四甲基己烷　7 (2)2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2　3n1＋2n2＋n3 (3) ：2，2，3-三甲基戊烷；：2，2，4-三甲基戊烷；：2，3，3-三甲基戊烷 解析：(1)①在分子中，含有6个—CH3，1个—CH2—，2个—CH—，1个，所以n1＝6，n2＝1，n3＝2，n4＝1。②该分子的主链上有6个碳原子，在2、3、4三个主链碳原子上分别连有1、1、2个甲基，系统命名为2，3，4，4-四甲基己烷，其分子中有7种不同性质的氢原子，所以其一氯代物有7种。 (2)烷烃分子中的氢原子数为N(H)，伯、仲、叔、季碳原子数分别为n1、n2、n3、n4，则依据公式CnH2n＋2，可求出 N(H)＝2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2；依据伯碳原子上有3个H原子、仲碳原子上有2个H原子，叔碳原子上有1个H原子，季碳原子上没有H原子，可求出N(H)＝3n1＋2n2＋n3。 (3)某烷烃的n2＝n3＝n4＝1，则表示分子中有1个 —CH2—，1个—CH—，1个，另外还有5个 —CH3，其可能结构简式和名称分别为：2，2，3-三甲基戊烷；：2，2，4-三甲基戊烷；：2，3，3-三甲基戊烷。 【基础练】 1．下列物质中，在常温和光照的条件下可以与乙烷发生化学反应的是( ) A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C． D．酸性溶液 答案：C 2．下列说法不正确的是( ) A．所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低 B．所有烷烃中，甲烷的沸点最低 C．甲烷分子中最多有4个原子共平面 D．甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应 答案：C 解析：甲烷是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，甲烷中最多3个原子共面。 3．下列分子式只表示一种物质的是( ) A． B． C． D． 答案：D 解析：存在正丁烷和异丁烷2种结构；存在正戊烷、异戊烷和新戊烷3种结构；存在和2种结构。 4．下列物质中，与2-甲基丁烷互为同系物的是( ) A． B． C． D． 答案：A 解析：2-甲基丁烷的分子式为，A的分子式为，B、C、D的分子式均为，所以只有A与2-甲基丁烷互为同系物。 5．下列物质中，与2，2-二甲基丁烷互为同分异构体的是( ) A．2-甲基丁烷 　　B．3-甲基戊烷 C．2-甲基己烷 D．2，2-二甲基丙烷 答案：B 解析：2，2-二甲基丁烷的分子式为，A的分子式为，C的分子式为，D的分子式为。6．天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( ) A．甲烷与丙烷互称为同系物 B．甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物 C．甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键 D．乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应，生成多种氯代烃 答案：C 解析：甲烷与丙烷结构相似，在分子组成上相差两个原子团，互称为同系物，A正确；甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物，B正确；甲烷中只有碳氢键，只含极性共价键，乙烷、丙烷中既有碳氢键，也有碳碳单键，所以既有极性共价键，也有非极性共价键，C错误；乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应，生成一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等多种氯代烃，D正确。 7下列有关丙烷的叙述不正确的是( ) A．是直链烃，但分子中碳原子不在一条直线上 B．在光照条件下能够与氯气发生取代反应 C．丙烷的球棍模型为 D．1mol丙烷完全燃烧消耗5mol 答案：C 解析：是链烃，其中的碳原子为饱和碳原子，饱和碳原子和与之相连的四个原子形成四面体结构，故3个碳原子不在一条直线上，A项正确；在光照时能与发生取代反应，B项正确；丙烷的球棍模型为，C项错误；1mol丙烷完全燃烧消耗5mol，D项正确。 8．下列有关烷烃的叙述中，正确的是( ) ①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②烷烃中除甲烷外，都能使酸性溶液褪色 ③分子通式为的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色 A．①③⑤ 　B．①④ C．②③ D．①②④ 答案：B 解析：①烷烃为饱和链烃，每个碳原子都形成四个单键，正确；②烷烃性质稳定，不能使酸性溶液褪色，错误；③分子通式为的烃一定是烷烃，错误；④烷烃在光照条件下都能和氯气发生取代反应，正确；⑤乙烷与溴水不能发生化学反应，错误。 9．下列系统命名正确的是( ) A．2-甲基-4-乙基戊烷 B．3，3，4-甲基己烷 C．2，4-二甲基辛烷 D．3，5-二甲基己烷 答案：C 解析：主链不是最长碳链，正确的命名为2，4-二甲基己烷，A错误；相同取代基个数未注明，正确的命名为3，3，4-三甲基己烷，B错误；2，4-二甲基辛烷符合系统命名规则，C正确；取代基所在碳原子的编号和不是最小，正确的命名为2，4-二甲基己烷，D错误。 10．（1）烹调油烟中含有十一烷，该烷烃的分子式是_________。 （2）烷烃的分子式为_________，它与甲烷的关系是_________。请用系统命名法对其命名：_________。 （3）2,2,3,3-四甲基丁烷的结构简式为_________，其一氯代物有_________种。 （4）的名称是_________，其一氯代物有_________种。 答案：（1） （2）；互为同系物；2,4-二甲基己烷 （3）；1 （4）2,3,3-三甲基戊烷；5 【提升练】 1．烃分子中，碳原子连三个氢原子时称为伯碳原子，连两个氢原子时称为仲碳原子，连一个氢原子时称为叔碳原子，不连氢原子时称为季碳原子。某烷烃分子中有m个伯碳原子，n个仲碳原子，a个季碳原子，则该烷烃分子中叔碳原子的数目是( ) A．m-n-a B．m-n-3a C．m-2-2a D．m-2-n-a 答案：C 解析：设该烷烃分子中含有x个叔碳原子，则碳原子总数为m+n+x+a，该烷烃分子中有m个伯碳原子，n个仲碳原子，x个叔碳原子，a个季碳原子，则该烷烃分子氢原子总数为：3m+2n+x，又因为烷烃分子的通式为CnH2n+2，所以3m+2n+x=2(m+n+x+a)+2，则x= m-2-2a，所以C正确；答案选C。 2．主链上有6个碳原子，有甲基、乙基两个支链的烷烃有 (　　) A．2种　　 B．3种　　 C．4种　　 D．5种 答案：C 解析：主链有6个C原子，则乙基只能在3号C上，甲基可以连在除端点碳原子的所有碳原子上，该分子不对称，甲基可分别连在中间4个碳原子上，共有4种烷烃，如图：。 3．实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，装置、现象如下： 现象 ⅰ．光照后，产生白雾，混合气体颜色变浅 ⅱ．试管内液面上升至试管的2/3；试管壁和液面上出现少量油状液滴 下列说法不正确的是 (　　) A．饱和食盐水可以减少氯气的溶解 B．油状液滴的主要成分是一氯甲烷 C．产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成 D．为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察 答案：B 解析：氯气和水的反应是可逆反应：Cl2+H2OHCl+HClO，饱和食盐水中的氯离子能使平衡左移，从而减少氯气的溶解，故A正确；CH4和Cl2混合后在光照条件下发生的取代反应是连续的：CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2 +HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl，故油状液滴是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物，故B错误；氯化氢易溶于水，可产生白雾，导致试管内液面上升，故C正确；此反应是在光照条件下发生的，若为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察，即可得出结论，故D正确。 4．(1)按照系统命名法写出下列烷烃的名称： ①_____________________________； ②______________________________； ③_________________________； ④________________________________； ⑤______________________________。 (2)根据下列有机物的名称，写出相应的结构简式： ①2，4-二甲基戊烷_____________________； ②2，2，5-三甲基-3-乙基己烷_________________。 答案：(1)①3，3，4，6-四甲基辛烷　②3，3，5-三甲基庚烷 ③4-甲基-3-乙基辛烷　④3，3，4-三甲基己烷 ⑤2，5-二甲基-3-乙基庚烷 (2)① ② 5．我国科学家在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，成功开发出全球首套二氧化碳加氢制汽油(碳原子数在5～12之间的烃)的装置。2022年3月4日，全球首套 1 000吨/年二氧化碳加氢制汽油中试装置，在山东邹城工业园区开车成功，生产出符合国Ⅵ标准的清洁汽油产品。CO2转化过程如图： (1)图中有机物甲是汽油的成分之一，用系统命名法对其命名，名称为___________________，其同分异构体有______种。 (2)写出图中有机物乙含三个甲基的同分异构体的结构简式 ，并用系统命名法写出其名称。 (3)某有机物的名称为2，2，3-三甲基丁烷，该有机物的结构简式为______________________，该有机物与图中有机物甲的关系是____________，与乙的关系是___________。 答案：(1) 2-甲基丁烷 2 (2) 2-甲基己烷 3-甲基己烷 3-乙基戊烷 (3) 同系物 同分异构体 解析：(1)由图示可知，有机物甲的结构简式为，根据烷烃的命名原则可知其名称为 2-甲基丁烷，分子式为C5H12，其同分异构体有2种，分别为CH3CH2CH2CH2CH3、。 (2)有机物乙的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3，其中含三个甲基的同分异构体有三种，其结构简式及名称如下：①，名称为 2-甲基己烷；②，名称为3-甲基己烷；③，名称为3-乙基戊烷。 (3)与有机物甲互为同系物，与有机物乙互为同分异构体，其结构简式为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$