专题03 烷烃（五大题型）-【举一反三】2024-2025学年高二化学同步讲与练（人教版2019选择性必修3）

专题03 烷烃 题型01 烷烃的结构和物理性质 题型02 同系物 题型03 烷烃的化学性质 题型04 烃的命名 题型05 烃一氯代物的同分异构体 题型01 烷烃的结构和物理性质 【典例1】下列有关烷烃的说法中，不正确的是知识积累 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)。 3．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 ；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， 有机溶剂。 A．在烷烃的分子中，所有的化学键均为单键 B．烷烃的结构简式都可以写成CnH2n+2的形式 C．随分子中碳原子数的增多，烷烃的沸点逐渐升高 D．甲烷是含氢量最大的烷烃 【变式1-1】①丁烷，②2—甲基丙烷，③戊烷，④2—甲基丁烷，⑤2，2—二甲基丙烷等物质按沸点由高到低的顺序排列正确的是 A．①>②>③>④>⑤ B．⑤>④>③>②>① C．③>④>⑤>①>② D．②>①>⑤>④>③ 【变式1-2】下列烷烃的沸点按由低到高的顺序排列正确的是 ①    ②③④ A．①②③④ B．④③①② C．③④①② D．②①③④ 【变式1-3】下列有机物的沸点最高的是 A．丁烷 B．2—甲基丙烷 C．2—甲基丁烷 D．2,2—二甲基丙烷 题型02 同系物 知识积累 1．定义 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。 2．烷烃的同系物符合通式： (n≥1)。 【典例2】下列各组物质中，属于同系物的是 A．CH4、CH2=CH2 B．CH3CH3、CH3CH2CH3 C．CH3CH2OH、CH3CH2CH3 D．CH3Cl、CHCl3 【变式2-1】下列关于互为同系物的两种有机物的说法不正确的是 A．通式一定相同 B．最简式可能相同 C．一定不互为同分异构体 D．能发生的反应类型一定相同 【变式2-2】同系物具有相同的 A．性质 B．分子式 C．结构 D．通式 【变式2-3】下列物质中，与2-甲基丁烷互为同系物的是 A． B． C． D． 题型03 烃的化学性质 知识积累 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 (1)反应条件——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(连锁反应)。 (4)反应产物——混合物(多种卤代烃和HX)，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)。 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： 【典例3】下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 A．甲烷与氯气以物质的量之比为1∶4混合时只生成CCl4 B．甲烷与氯气反应生成的产物中CH3Cl的量最多 C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物 D．1mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗1mol氯气 【变式3-1】下列关于烷烃性质的叙述不正确的是 A．烷烃的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高，常温下烷烃的状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态 B．烷烃都能使溴水、酸性溶液褪色 C．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 D．烷烃和卤素单质在光照条件下能发生取代反应 【变式3-2】下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量、生成水的质量或CO2的质量不变的是 A．CH4　C2H6 B．C2H6　C3H6 C．C2H4　C3H6 D．C2H4　C3H4 【变式3-3】将0.5molCH4与氯气发生取代反应，待反应完全后，测定四种有机物的物质的量相等，则产生HCl的物质的量是 A．0.5mol B．1.25mol C．1.5mol D．2mol 题型04 烷烃的命名 【典例4】某烃的结构简式如图所示。下列有关该烃的系统命名的说法错误的是知识积累 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“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．烷烃系统命名的五原则 (1)最长碳链原则：应选 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 的碳链作为主链。 (3)最近编号原则：应从离支链 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。 A．最长碳链上有7个碳原子 B．系统名称为2，3-二甲基-2-乙基己烷 C．该烃分子中含有3个甲基取代基 D．取代基连接碳原子的编号代数和为10 【变式4-1】对下图有机物的命名正确的是： A．2-乙基-3，3-二甲基戊烷 B．3，3-二甲基-4-乙基戊烷 C．3，3，4-三甲基已烷 D．2，3，3-三甲基已烷 【变式4-2】下列有机物的命名正确的是 A．二甲基丁烷 B．2-甲基丁烷 C．2，3-二乙基戊烷 D．2，5一二甲基戊烷 【变式4-3】某烷烃的结构简式为  。有甲、乙、丙、丁四位同学对其命名依次为：二甲基乙基戊烷；二甲基乙基戊烷；三甲基己烷；三甲基己烷。下列对四位同学命名的评判，正确的是 A．甲的命名主链选择是正确的 B．乙的命名是正确的 C．丙的命名编号是错误的 D．丁的命名是错误的 题型05 烃一氯代物的同分异构体 知识积累 1．等效氢法 烃的一氯代物可以看作烷烃分子中一个氢原子被氯原子取代的产物，确定其同分异构体数目时，实质上是看处于不同位置的氢原子的数目，可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三原则是： (1)同一碳原子上的氢原子是等效的，如CH4中的4个氢原子等效。 (2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的，如 C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。 (3)处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等效，乙烯分子中的4个氢原子等效，苯分子中的6个氢原子等效，CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等效。 【典例5】1mol某链状烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成四种不同的一氯取代物，该烃的结构简式是2．烃基取代法 (1)记住常见烃基的结构：丙基(-C3H7)有2种结构，丁基(-C4H9)有4种结构，戊基(-C5H11)有8种结构。 (2)将有机物分子拆分为烃基和氯原子两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目，如C4H9Cl可以看作是烃基与氯原子相连，共有4种结构，C5H11Cl可以看作是戊基与氯原子相连，共有8种结构。 A．   B． C．   D．   【变式5-1】某链状烷烃的相对分子质量为72，与氯气反应生成的一氯代物只有一种，则该烷烃的结构简式为 A．CH3—C(CH3)2—CH3 B．CH3—CH(CH3)—CH2—CH3 C．(CH3)3C—C(CH3)3 D．CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 【变式5-2】分子式为C4H9Cl的同分异构体数目为 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【变式5-3】C5H12有3种不同结构：甲CH3(CH2)3CH3，乙CH3CH(CH3)CH2CH3，丙C(CH3)4.下列相关叙述正确的是 A．甲、乙、丙都符合烷烃通式CnH2n+2，三者互为同系物 B．甲中的五个碳原子处于同一直线上 C．甲、乙、丙中，甲的沸点最高，丙的沸点最低 D．光照时均可与氯气发生取代反应，丙的二氯取代物有3种 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 烷烃 题型01 烷烃的结构和物理性质 题型02 同系物 题型03 烷烃的化学性质 题型04 烃的命名 题型05 烃一氯代物的同分异构体 题型01 烷烃的结构和物理性质 【典例1】下列有关烷烃的说法中，不正确的是知识积累 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)。 3．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。 A．在烷烃的分子中，所有的化学键均为单键 B．烷烃的结构简式都可以写成CnH2n+2的形式 C．随分子中碳原子数的增多，烷烃的沸点逐渐升高 D．甲烷是含氢量最大的烷烃 【答案】B 【详解】A．烷烃分子为饱和烃，所有的化学键均为单键，故A正确； B．环烷烃结构简式不能用CnH2n+2的形式表示，故B错误； C．烷烃形成的晶体属于分子晶体，随碳原子数增多，相对分子质量增大，分子间作用力增大，溶沸点升高，故C正确； D．对于直链饱和烃，碳分子数n，氢分子数2n+2，则氢含量，n越大氢含量越小，所以甲烷含氢量最高，故D正确； 故答案选B。 【变式1-1】①丁烷，②2—甲基丙烷，③戊烷，④2—甲基丁烷，⑤2，2—二甲基丙烷等物质按沸点由高到低的顺序排列正确的是 A．①>②>③>④>⑤ B．⑤>④>③>②>① C．③>④>⑤>①>② D．②>①>⑤>④>③ 【答案】C 【详解】由烷烃中碳原子个数越多，沸点越大，则沸点戊烷＞丁烷；同分异构体中支链越多，沸点越低，则2，2-二甲基丙烷＜2-甲基丁烷＜戊烷，2-甲基丙烷＜正丁烷，故沸点大小顺序为：戊烷＞2-甲基丁烷＞2，2-二甲基丙烷＞丁烷＞2-甲基丙烷，即：③＞④＞⑤＞①＞②； 故选C。 【变式1-2】下列烷烃的沸点按由低到高的顺序排列正确的是 ①    ②③④ A．①②③④ B．④③①② C．③④①② D．②①③④ 【答案】D 【分析】本题考查烷烃的沸点高低比较。一般，烷烃分子中碳原子数越多，沸点越高；对于含碳原子数相同的烷烃而言，支链越多，沸点越低。 【详解】一般，随着碳原子数的增多，烷烃的沸点逐渐升高。碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低。所以题给4种烷烃的沸点由低到高的顺序为②①③④，D项正确。 【变式1-3】下列有机物的沸点最高的是 A．丁烷 B．2—甲基丙烷 C．2—甲基丁烷 D．2,2—二甲基丙烷 【答案】C 【详解】丁烷、2—甲基丙烷、2—甲基丁烷、2,2—二甲基丙烷的分子式依次为C4H10、C4H10、C5H12、C5H12，对于烷烃，随着分子中碳原子数的增多沸点逐渐升高，互为同分异构体的烷烃，支链越多，沸点越低，则沸点由高到低的顺序为2—甲基丁烷＞2,2—二甲基丙烷＞丁烷＞2—甲基丙烷，即2—甲基丁烷的沸点最高，答案选C。 题型02 同系物 知识积累 1．定义 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。 2．烷烃的同系物符合通式：CnH2n＋2(n≥1)。 【典例2】下列各组物质中，属于同系物的是 A．CH4、CH2=CH2 B．CH3CH3、CH3CH2CH3 C．CH3CH2OH、CH3CH2CH3 D．CH3Cl、CHCl3 【答案】B 【分析】结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物；互为同系物的物质满足以下特点：结构相似、化学性质相似、分子式通式相同、分子式不同。 【详解】A．CH4和CH2=CH2，前者是烷烃，后者是烯烃，结构不相似，故A不选； B．CH3CH3、CH3CH2CH3均属于烷烃，结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，故B选； C．CH3CH2OH、CH3CH2CH3结构不相似，前者属于醇类，后者属于烷烃，故C不选； D．CH3Cl、CHCl3结构不相似，故D不选。 【变式2-1】下列关于互为同系物的两种有机物的说法不正确的是 A．通式一定相同 B．最简式可能相同 C．一定不互为同分异构体 D．能发生的反应类型一定相同 【答案】D 【详解】A．同系物的通式相同，A正确； B．同系物的最简式可能相同，如C2H4和C3H6（丙烯）互为同系物，最简式都是CH2，B正确； C．同系物分子组成上相差1个或若干个CH2，分子式一定不同，一定不是同分异构体，C正确； D．同系物能发生的反应类型不一定相同，如HCOOH和CH3COOH互为同系物，但是HCOOH能发生银镜反应，而CH3COOH不能发生银镜反应，D错误； 故答案选D。 【变式2-2】同系物具有相同的 A．性质 B．分子式 C．结构 D．通式 【答案】D 【分析】同系物是结构相似在分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物，据此分析解答。 【详解】结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。互为同系物的物质具有以下特点：结构相似、化学性质相似、但物质的物理性质不同，物质分子式通式相同、分子式不同，研究对象都为有机物，故合理选项是D。 【变式2-3】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 【详解】A．名称是2-甲基丙烷，与2-甲基丁烷结构相似，在分子组成上相差1个CH2原子团，因此二者互为同系物，A符合题意； B．名称是2-甲基丁烷，就是2-甲基丁烷本身，B不符合题意； C．分子式是C5H12，与2-甲基丁烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，C不符合题意； D．分子式是C5H12，与2-甲基丁烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，D不符合题意； 故合理选项是A。 题型03 烃的化学性质 知识积累 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 (1)反应条件——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(连锁反应)。 (4)反应产物——混合物(多种卤代烃和HX)，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)。 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 【典例3】下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 A．甲烷与氯气以物质的量之比为1∶4混合时只生成CCl4 B．甲烷与氯气反应生成的产物中CH3Cl的量最多 C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物 D．1mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗1mol氯气 【答案】C 【详解】A．甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机物都会产生，故得不到纯净的CH3Cl，A错误； B．甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子，消耗1 mol氯气，生成1 mol HCl，故产物中HCl最多，B错误； C．由A分析可知，甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物，C正确； D．1 mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗2mol氯气，D错误。 故选C。 【变式3-1】下列关于烷烃性质的叙述不正确的是 A．烷烃的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高，常温下烷烃的状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态 B．烷烃都能使溴水、酸性溶液褪色 C．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 D．烷烃和卤素单质在光照条件下能发生取代反应 【答案】B 【详解】A．烷烃的性质：烷烃的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高，常温下烷烃的状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态，A正确； B．烷烃均不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能和溴水反应，故不会使其褪色，B错误； C．烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到饱和，无论是碳碳键还是碳氢键都是单键，C正确； D．烷烃跟纯净的卤素单质在光照条件下能发生取代反应，D正确； 故选B。 【变式3-2】下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量、生成水的质量或CO2的质量不变的是 A．CH4　C2H6 B．C2H6　C3H6 C．C2H4　C3H6 D．C2H4　C3H4 【答案】C 【分析】最简式相同的烃不论以什么比例混合，只要总质量一定，碳的质量不变，氢的质量也不变，即消耗O2的量、生成水的量及生成CO2的量均不变。 【详解】A．CH4、C2H6的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，A错误； B．C2H6、C3H6的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，B错误； C．C2H4、C3H6的分子式不相同，但二者最简式相同，符合题意，C正确； D．C2H4、C3H4的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，D错误； 故合理选项是C。 【变式3-3】将0.5molCH4与氯气发生取代反应，待反应完全后，测定四种有机物的物质的量相等，则产生HCl的物质的量是 A．0.5mol B．1.25mol C．1.5mol D．2mol 【答案】B 【详解】四种有机物的物质的量相等，0.5molCH4中共有0.5molC，平均分到四种有机物中，每种有机物的物质的量都是0.125mol，则消耗氯气的物质的量分别是0.125mol＋0.125mol×2＋0.125mol×3＋0.125mol×4＝1.25mol。根据取代反应的特点，每消耗1个氯气分子，相应地就生成1个HCl分子，所以生成HCl的物质的量为1.25mol。 答案选B。 题型04 烷烃的命名 【典例4】某烃的结构简式如图所示。下列有关该烃的系统命名的说法错误的是知识积累 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．烷烃系统命名的五原则 (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。 A．最长碳链上有7个碳原子 B．系统名称为2，3-二甲基-2-乙基己烷 C．该烃分子中含有3个甲基取代基 D．取代基连接碳原子的编号代数和为10 【答案】B 【分析】由结构简式，按照烷烃的命名原则：选择最长的碳链为主链，正确的名称为3，3，4-三甲基庚烷，据此作答。 【详解】A．主链为庚烷，因此最长碳链上有7个碳原子，故A正确； B．由分析可知，系统命名为：3，3，4-三甲基庚烷，故B错误； C．由分析可知，有3个甲基取代基，故C正确； D．序号相加为3+3+4=10，故D正确； 故答案选B。 【变式4-1】对下图有机物的命名正确的是： A．2-乙基-3，3-二甲基戊烷 B．3，3-二甲基-4-乙基戊烷 C．3，3，4-三甲基已烷 D．2，3，3-三甲基已烷 【答案】C 【详解】该物质是烷烃，该烷烃分子中最长碳链含有6个C，则主链为已烷，编号从左边开始，满足取代基的编号之和最小，在3号C含有两个甲基，在4号C含有1个甲基，则该烷烃的名称为：3，3，4-三甲基已烷，答案选C。 【变式4-2】下列有机物的命名正确的是 A．二甲基丁烷 B．2-甲基丁烷 C．2，3-二乙基戊烷 D．2，5一二甲基戊烷 【答案】B 【详解】 A. 根据其名称，对应的有机物结构为，正确命名为2,2-二甲基丁烷，故A错误； B．2-甲基丁烷命名符合命名规则，故B正确； C. 根据其名称，对应的有机物结构为，正确命名为3-甲基-4-乙基己烷，故C错误； D．根据其名称，对应的有机物结构为，正确命名为2-甲基己烷，故D错误； 故答案为：B。 【变式4-3】某烷烃的结构简式为  。有甲、乙、丙、丁四位同学对其命名依次为：二甲基乙基戊烷；二甲基乙基戊烷；三甲基己烷；三甲基己烷。下列对四位同学命名的评判，正确的是 A．甲的命名主链选择是正确的 B．乙的命名是正确的 C．丙的命名编号是错误的 D．丁的命名是错误的 【答案】C 【分析】根据烷烃的命名原则，选取最长的碳链为主链，从离支链最近的一端开始编号，使支链的位次之和最低，该分子的名称为：三甲基己烷。 【详解】A．主链上的碳原子数为6，A错误； B．乙的命名是错误的，B错误； C．丙的编号是错误的，支链的位次应该为：，C正确； D．丁的编号是正确的，D错误； 故选C。 题型05 烃一氯代物的同分异构体 知识积累 1．等效氢法 烃的一氯代物可以看作烷烃分子中一个氢原子被氯原子取代的产物，确定其同分异构体数目时，实质上是看处于不同位置的氢原子的数目，可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三原则是： (1)同一碳原子上的氢原子是等效的，如CH4中的4个氢原子等效。 (2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的，如 C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。 (3)处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等效，乙烯分子中的4个氢原子等效，苯分子中的6个氢原子等效，CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等效。 【典例5】1mol某链状烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成四种不同的一氯取代物，该烃的结构简式是2．烃基取代法 (1)记住常见烃基的结构：丙基(-C3H7)有2种结构，丁基(-C4H9)有4种结构，戊基(-C5H11)有8种结构。 (2)将有机物分子拆分为烃基和氯原子两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目，如C4H9Cl可以看作是烃基与氯原子相连，共有4种结构，C5H11Cl可以看作是戊基与氯原子相连，共有8种结构。 A．   B． C．   D．   【答案】C 【分析】1mol某链状烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4L即消耗氧气11mol，根据烷烃燃烧反应通式可知：CnH2n+2+O2=nCO2+(n+1)H2O，=11解得n=7，据此分析解题。 【详解】A．该烷烃只有5个碳原子，A不合题意； B．该烷烃只有5个碳原子，B不合题意； C．   该烷烃含有7个碳原子，且4种不同环境的H原子，即在光照的条件下与氯气反应能生成四种不同的一氯取代物，C符合题意； D．  该烷烃含有7个碳原子，且3种不同环境的H原子，即在光照的条件下与氯气反应能生成3种不同的一氯取代物，D不合题意； 故答案为：C。 【变式5-1】某链状烷烃的相对分子质量为72，与氯气反应生成的一氯代物只有一种，则该烷烃的结构简式为 A．CH3—C(CH3)2—CH3 B．CH3—CH(CH3)—CH2—CH3 C．(CH3)3C—C(CH3)3 D．CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 【答案】A 【详解】某烷烃的相对分子质量为72，则根据烷烃的通式可知，即为戊烷。因为与氯气反应生成的一氯代物只有一种，说明该烷烃中只有一种类型的氢原子，即为新戊烷，则该烷烃的结构简式为，A项正确； 答案选A。 【变式5-2】分子式为C4H9Cl的同分异构体数目为 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】D 【详解】C4H9Cl可以看作是烃基与氯原子相连，共有4种结构；或者丁烷有两种同分异构体：正丁烷CH3CH2CH2CH3、异丁烷，正丁烷和异丁烷分别有两种等效氢原子，则一氯丁烷有4种同分异构体，故D正确； 故选D。 【变式5-3】C5H12有3种不同结构：甲CH3(CH2)3CH3，乙CH3CH(CH3)CH2CH3，丙C(CH3)4.下列相关叙述正确的是 A．甲、乙、丙都符合烷烃通式CnH2n+2，三者互为同系物 B．甲中的五个碳原子处于同一直线上 C．甲、乙、丙中，甲的沸点最高，丙的沸点最低 D．光照时均可与氯气发生取代反应，丙的二氯取代物有3种 【答案】C 【详解】A．甲、乙、丙均为饱和链烃，均符合通式CnH2n+2，但三者分子式相同，不满足同系物的概念，故A错误； B．饱和碳原子为空间四面构型，因此单键的碳链为锯齿形链，甲中五个碳原子不可能处于同一平面上，故B错误； C．三者互为同分异构体，同分异构体中支链越多沸点越低，因此甲的沸点最高，丙的沸点最低，故C正确； D．由丙的结构简式可知，丙中只有一种氢原子，二氯代物有两种，故D错误； 故选：C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$