7.1认识有机化合物-【高效学习】2024-2025学年高一化学热点题型归纳与分阶培优练（人教版2019必修第二册）

7.1 认识有机化合物题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】 有机物的组成与结构特点 1 【题型二】 烷烃的组成与结构 4 【题型三】 烷烃的化学性质 7 【题型四】 同系物与同分异构体 4 二、分阶培优练 9 【题型一】有机物的组成与结构特点 【典例分析】图中是4个碳原子相互结合的8种有机物(氢原子没有画出)A-H，每个碳原子都跟两个氢原子通过共价键结合的有机物是 A．B B．F C．G D．H 【答案】D 【详解】A的结构简式是CH3CH2CH2CH3、B的结构简式是CH3CH2CH=CH2、C的结构简式是CH3CH=CHCH3、D的结构简式是(CH3)2C=CH2、E的结构简式是(CH3)3CH、F的结构简式是CH3CH2C≡CH、G的结构简式是CH3C≡CCH3、H的结构简式是 ，每个碳原子都跟两个氢原子通过共价键结合的有机物是，选D。 【提分秘籍】 基本规律 1．有机化合物中碳原子的成键特点 2．有机物的表示方法 种类 实例 含义 分子式 乙烷C2H6 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目 最简式 (实验式) 乙烷C2H6的最简式为CH3 ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子 ②由最简式可求最简式量 电子式 用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式 ①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构 ②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间结构 结构 简式 CH3CH3 将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式，它比结构式书写简单，比较常用，是结构式的简便写法，着重突出结构特点 键线式 省略碳、氢元素符号，用线段或折线表示分子中键的连接情况的式子 球棍 模型 小球表示原子，短棍表示价键，用于表示分子的空间结构 空间填 充模型 ①用不同体积的小球表示不同大小的原子 ②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序 　　　 【变式演练】 1．某学习小组用“球”和“棍”搭建的有机化合物分子球棍模型如图所示，“”代表氢原子，“”代表碳原子，下列说法错误的是 A．①说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则 B．②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键，且这两种烃属于不饱和烃 C．④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环，剩余价键与氢原子结合以满足“碳四价”原则 D．由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链时，所有碳原子一定在同一条直线上 【答案】D 【详解】A．①中碳原子与氢原子形成4个共价单键，说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则，故A正确； B．②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键，且这两种烃属于不饱和烃，故B正确； C．④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环，剩余价键与氢原子结合以满足“碳四价”原则，故C正确； D．由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链时，碳原子一定不在同一条直线上，故D错误； 选D。 2．目前已发现的有机物大约有三千万种，下列有关其种类繁多的原因的说法错误的是 A．碳原子间能以单键、双键或三键等多种方式结合 B．多个碳原子可以形成长短不一的碳链，碳链也可以含有支链 C．每个碳原子都能与氢原子形成四个共价键 D．多个碳原子间可以形成碳链、碳环，碳链或碳环也能相互结合 【答案】C 【分析】有机物种类多的原因：碳原子最外层有4个电子，碳原子与碳原子、其他原子（如氢原子）形成4个共价键；碳原子之间可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键；多个碳原子间可以形成碳链、碳环，碳链或碳环也能相互结合；多个碳原子可以形成长短不一的碳链，碳链也可以含有支链；存在同分异构体。 【详解】A．碳原子间能以单键、双键或三键等多种方式结合，是碳的化合物种类多的原因之一，故A正确； B．多个碳原子可以形成长短不一的碳链，碳链也可以含有支链，是碳的化合物种类多的原因之一，故B正确； C．每个碳原子都能与氢原子形成四个共价键，不是碳的化合物种类多的原因之一，故C错误； D．多个碳原子间可以形成碳链、碳环，碳链或碳环也能相互结合，是碳的化合物种类多的原因之一，故D正确； 故选C。 3．从碳原子成键情况分析，下列物质的结构式不合理的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】碳原子最外层有4个电子，因此要与周围原子形成4对共用电子对，C选项对应的物质，其中间的碳形成了5对共用电子对，不符合碳原子的成键理论； 故选C。 【题型二】烷烃的组成与结构 【典例分析】具有以下碳骨架的烃，不属于烷烃的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】烷烃是一类有机化合物，分子中的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合而成的化合物，据此解答。 【详解】A．该物质是正丁烷，属于链状烷烃，A不符合； B．该物质是甲基环丙烷，属于环状烷烃，B不符合； C．该物质是1－丁炔，属于炔烃，不是烷烃，C符合； D．该物质是异丁烷，属于链状烷烃，D不符合； 答案选C。 【提分秘籍】 基本规律 1．甲烷的结构 (1)甲烷的结构 甲烷的空间结构为正四面体形，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点。分子中的4个C—H的长度和强度相同，相互之间的夹角相等。 (2)甲烷的分子结构示意图和分子结构模型 甲烷的空间结构示意图是，球棍模型为，空间填充模型为。 【特别提醒】若CH4分子中的4个氢原子全部用其他相同的原子代替，即a、b、c、d相同，则形成的分子为正四面体结构，如CCl4；若CH4分子中的4个氢原子被其他不同的原子代替，即a、b、c、d不完全相同，则形成的分子为四面体结构，但不属于正四面体结构，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等。 2．烷烃的组成与结构特点 (1)烷烃的定义 只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。 (2)链状烷烃 碳骨架呈链状结构的烷烃称为链状烷烃，链状烷烃的通式为CnH2n＋2(n为正整数)。 (3)烷烃分子里只有两种化学键：碳碳单键和碳氢键。每个碳原子都以四个共价单键与其他碳原子或氢原子相连接。碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上还可分出支链，如图所示。 (4)烷烃的命名 碳原子数不多于10时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数；碳原子数在10以上时，以汉字数字代表。如： n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 n＞10 用汉字数字代表，如C11H24：十一烷 【变式演练】 1．如图所示均能表示甲烷的分子结构，下列说法错误的是 A．Ⅰ将各原子看成了质点，为分子结构示意图 B．Ⅱ为电子式，表示甲烷分子中有8个电子 C．Ⅲ为球棍模型，棍代表甲烷分子内含有的共价键 D．Ⅳ为空间填充模型，能表示出甲烷的空间结构及各原子的相对大小 【答案】B 【详解】Ⅱ表示电子式，但略去了碳原子的内层电子，甲烷分子中应含有10个电子，B错误。 故选B。 2．正丁烷的球棍模型如图所示，下列说法正确的是 A．正丁烷的分子式为C4H8 B．分子中共含有13个共价键 C．分子中含有4个C—C单键 D．分子中4个碳原子在同一条直线上 【答案】B 【详解】A．从结构看白球为H，其化学式为C4H10，A项错误； B．该分子中有3个C-C键和10个C-H键所以共有13个共价键，B项正确； C．分子中只有3个C-C，C项错误； D．烷烃为锯齿状，不可能共线，D项错误； 故选B。 3．如下图形表示四种烷烃分子，下列说法不正确的是 A．a的分子构型是正四面体 B．d和c互为同分异构体，物理性质和化学性质均相同 C．b中含有极性共价键和非极性共价键 D．c是b的同系物 【答案】B 【详解】A．由比例模型可知，a为甲烷，其空间构型为正四面体，A正确； B．由球棍模型可知，d为异丁烷，与c互为同分异构体，由于异丁烷含有侧链基团，所以其物理性质与正丁烷不同，B错误； C．由球棍模型可知，b为丙烷，分子中含有C—C非极性共价键和C—H极性共价键，C正确； D．由球棍模型可知，c为正丁烷，与b丙烷结构相似，分子组成上相差1个CH2，两者互为同系物，D正确； 故选B。 【题型三】烷烃的化学性质 【典例分析】下列性质不是烷烃所具有的是 A．通常不与强酸、强碱及酸性高锰酸钾溶液反应 B．完全燃烧时产物只有CO2和H2O C．常温下都为气态，都不溶于水 D．与卤素单质(气态)可以发生取代反应 【答案】C 【详解】A．烷烃化学性质稳定，通常不与强酸、强碱及酸性高锰酸钾溶液反应，A不符合题意； B．只由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作烃；故烷烃完全燃烧时产物只有CO2和H2O，B不符合题意； C．相对分子质量很大的烃可能为液体或固体，C符合题意； D．烷烃中氢原子能与卤素单质(气态)发生取代反应生成卤代烃，D不符合题意； 故选C。 【提分秘籍】 基本规律 1．烷烃的化学性质 通常较稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化，也不能与强酸、强碱发生反应。一定条件会发生反应。 (1)氧化反应 烷烃在空气中完全燃烧，发生氧化反应生成CO2和H2O，并放出大量的热。如甲烷的燃烧反应CH4＋2O2CO2＋2H2O；丙烷的燃烧反应为C3H8＋5O23CO2＋4H2O。 (2)烷烃在较高温度下会发生分解，如 CH4C+2H2 (3)取代反应 ①取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。烷烃在一定条件下，可以与卤素单质发生取代反应。如甲烷与氯气的取代反应： CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl(一氯甲烷) CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl(二氯甲烷) CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl(三氯甲烷) CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl(四氯甲烷) ②甲烷与氯气的取代反应规律 反应物 甲烷与氯气(不能用氯水) 反应条件 漫散光照射(不用太阳光直射，以防爆炸) 生成物 甲烷与氯气反应生成四种有机产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl，其中HCl的产量最多 反应特点 连锁反应 甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代，各步反应同时进行，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行 数量关系 每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl ③取代反应的特点是“上一下一，有进有出”，注意在书写化学方程式时，防止漏写产物中的小分子。 【变式演练】 1．下图为甲烷与氯气发生取代反应的装置图(条件光照)，反应过程中未发生的现象是 A．反应过程中量筒中混合气体的颜色变浅 B．反应过程中量筒壁上有油状液体生成 C．反应过程中量筒内有白雾产生 D．反应完后饱和食盐水充满量筒 【答案】D 【详解】A．量筒内气体颜色逐渐变浅，是由于氯气与甲烷发生取代反应，生成物是无色液体或无色气体，气体颜色变浅，A正确； B．生成物有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油状液体，B正确； C．发生取代反应生成氯化氢，氯化氢易溶于水，产生白雾，故C正确； D．反应完后有不溶于水的一氯甲烷，饱和食盐水不能充满量筒，D错误； 答案选D。 2．关于烷烃性质的叙述中，不正确的是 A．烷烃同系物随着相对分子质量增大常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态 B．烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大 C．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应，它们燃烧时生成二氧化碳和水 D．烷烃同系物都能使溴水、溶液褪色 【答案】D 【详解】A．烷烃同系物随着相对分子质量增大，范德华力增大，熔沸点增大，因此常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态，故A正确； B．烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大，故B正确； C．烷烃跟纯净的卤素单质在光照条件下能发生取代反应，烷烃燃烧时生成二氧化碳和水，故C正确； D．烷烃同系物不与溴水、溶液反应，不能使溴水、溶液褪色，故D错误。 综上所述，答案为D。 3．使1mol某烷烃完全燃烧需要消耗氧气5mol，该烷烃的化学式是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据烷烃的燃烧通式可知，CnH2n+2+O2=nCO2+(n+1)H2O，某1mol烷烃完全燃烧需要消耗5mol氧气，则n=3，即该烷烃为丙烷，化学式为，故答案选B。 【题型四】同系物与同分异构体 【典例分析】下列叙述正确的是 A．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质 B．通式相同的不同物质一定属于同系物 C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 【答案】C 【详解】分子式相同，各元素质量分数也相同的物质可能是同种物质，也可能是同分异构体，A错误；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体，B错误；相对分子质量相同，分子式不一定相同，如NO和C2H6，因此不一定是同分异构体，D错误。 答案选C。 【提分秘籍】 基本规律： 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原子团的化合物互称为同系物。 (2)判断同系物的三个关键 ①“同”——互为同系物的物质必须属于同一类物质。 ②“似”——结构相似，是指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似。 ③“差”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1) 例如CH4与C2H6互为同系物，而CH4与H2在分子组成上相差一个CH2原子团，但不是同系物，因为CH4与H2结构不相似。 2．同分异构体 (1)概念 ①同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。 ②同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 (2)烷烃同分异构体的书写——减链法 ①先写出碳原子数最多的主链。 ②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)接在主链某碳原子上。 ③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。 ④实例：(以C6H14为例，为了简便，在所写结构中删去了H原子) a．将分子中全部碳原子连成直链作为母链。 C—C—C—C—C—C b．从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种： 【注意】甲基不能连在①位和⑤位上，否则会使碳链变长，②位和④位对称等效，只能用一个，否则重复。 c．从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在相应碳原子上，此时碳骨架结构有两种： 【注意】②位或③位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。 d．所以C6H14共有5种同分异构体。 3.烷烃一氯代物同分异构体数目的确定方法 （1）等效氢法 要用等效氢法判断某烃的一元取代物的同分异构体的数目，首先要观察烃的结构是否具有对称性。 ①连在同一碳原子上的氢原子等效，如甲烷中的4个氢原子等效。 ②同一个碳原子上所连接的甲基(—CH3)上的氢原子等效。如新戊烷，其四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个氢原子是等效的。 ③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时，物与像的关系)上的氢原子是等效的。如分子中的18个氢原子是等效的。 烃分子中等效氢原子有几种，则该分子一元取代物就有几种同分异构体。 (2)基元法(即烃基数目法) 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官能团两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目。 例如，判断分子式为C5H11Cl的有机化合物的种类，C5H11Cl可以看作—C5H11(戊基)与—Cl相连，戊基有8种结构，则该有机物有8种同分异构体。 【变式演练】 1．分子式为的同分异构体共有(不考虑立体异构) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【答案】B 【详解】 分子式为的同分异构体有、，共4种，B正确； 答案选B。 2．发生一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】某烷烃发生氯代反应后，只能生成四种沸点不同的一氯代产物，则说明该有机物的一氯代物有3种；根据等效氢原子来判断各烷烃中氢原子的种类，有几种类型的氢原子就有几种一氯代物，据此进行解答。 【详解】A．中有4种位置不同的氢，所以其一氯代物有4种，能生成4种沸点不同的产物，故A错误； B．(CH3CH2)2CHCH3中有4种位置不同的氢，所以其一氯代物有4种，能生成4种沸点不同的产物，故B错误； C．(CH3)2CHCH(CH3)2含有2种等效氢，所以其一氯代物有2种，能生成2种沸点不同的有机物，故C错误； D．中有3种位置不同的氢，所以其一氯代物有3种，能生成3种沸点不同的产物，故D正确。 答案选D。 3．分子式为C5H12且仅含有2个—CH3的结构共有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】A 【详解】分子式为C5H12，该分子为戊烷，戊烷有三种同分异构体，分别是正戊烷、异戊烷、新戊烷，正戊烷分子中有两个甲基，异戊烷分子中有三个甲基，新戊烷分子中有四个甲基，故答案选A。 ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．下列分子中，属于烷烃的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】烷烃的通式为，符合通式的是烷烃；为烯烃，为丙烷，为醇类，为羧酸类； 故选B。 2．下列化学用语正确的是 A．丁烷的结构式 B．甲基的电子式 C．丙烷分子的球棍模型： D．充填模型： 【答案】C 【详解】 A．正丁烷结构式为：，故A错误； B．甲基由一个未成键的单电子，其电子式为：，故B错误； C．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，球棍模型为，故C正确； D．中Cl原子比C原子半径大，该图是甲烷分子的空间填充模型，故D错误； 故选C。 3．下列分子式只表示一种物质的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．可以表示正戊烷、异戊烷和新戊烷，A不符合题意； B．只能表示二氯甲烷，B符合题意； C．可以表示正丁烷、异丁烷，C不符合题意； D．可以表示、、、、、、、，D不符合题意； 答案选B。 4．下列说法正确的是 A．正戊烷分子中所有的碳原子在同一条直线上 B．和 互为同分异构体 C．甲烷分子具有正四面体结构，四个键之间的夹角相等 D．丙烷的空间填充模型为 【答案】C 【详解】A．正戊烷分子中，碳原子呈锯齿状，不在一条直线上，故A错误； B．和 最长链都是4个碳原子，二号碳上都有一个甲基，其为同种物质，故B错误； C．甲烷为正四面体结构，四个键之间的夹角为109°28'，故C正确； D．丙烷的球棍模型为，故D错误； 故选C。 5．下列说法正确的是 A．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性溶液的紫色褪去 B．和一定互为同系物 C．二氯甲烷有两种同分异构体 D．由在光照条件下能与氯气发生取代反应，可推知能使氯水褪色 【答案】B 【详解】A．烷烷结构稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色，A错误； B．和均为饱和烷烃，一定互为同系物，B正确； C．甲烷分子具有正四面体结构，二氯甲烷只有一种结构，C错误；   D．CH4和氯水不反应，不能使氯水褪色，D错误； 故选B。 6．下列碳原子相互结合的方式中，碳骨架类型与其他三种不一致的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．四个碳原子形成环，为环丁烷； B．四个碳形成链状的烷烃，为正丁烷； C．四个碳含一个碳碳三键，形成链状的炔烃，为2-丁炔； D．四个碳含一个碳碳双键，形成链状的烯烃，为2-丁烯； 故答案为：A。 7．下列说法不正确的是 A．石墨烯和互为同素异形体 B．和互为同系物 C．和互为同分异构体 D．和互为同位素 【答案】C 【详解】A．和石墨烯是碳元素的不同单质，两者互为同素异形体，A正确； B．和都是烷烃，分子结构相似，组成上相差1个CH2，两者互为同系物，B正确； C．和为同种物质，C错误； D．和的质子数相同，中子数不同，两者互为同位素，D正确； 故选C。 8．下列关于CH4和的叙述正确的是 A．均能用CnH2n+2组成通式来表示 B．与所有烷烃互为同素异形体 C．因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同 D．通常状况下，它们都是气态烷烃 【答案】A 【详解】 A．CH4和均为烷烃，分子组成均符合CnH2n＋2通式，故A正确； B．同素异形体是同种元素的不同种单质，CH4和与所有不等碳原子的烷烃互为同系物，故B错误； C．CH4和均为烷烃，所以它们的化学性质相似，但物理性质不一定相同，故C错误； D．通常状况下，甲烷为气态烷烃，而为液态烷烃，故D错误； 答案为A。 9．丙烷常用作烧烤、便携式炉灶和机动车的燃料。下列有关丙烷的叙述不正确的是 A．其空间填充模型为 B．光照下能够发生取代反应 C．与甲烷互为同系物 D．比丁烷更易液化 【答案】D 【详解】 A．根据丙烷的结构简式可知其空间填充模型是 ，A正确； B．烷烃在光照条件下能和氯气发生取代反应，B正确； C．丙烷和甲烷都属于烷烃，互为同系物，C正确； D．一般来说，烷烃分子中碳原子数越多，烷烃的沸点越高，则丙烷的沸点比丁烷低，所以丙烷比丁烷更难液化，D错误； 故选D。 10．下列关于同分异构体的叙述正确的是 A．新戊烷的一氯代物有1种 B．丙烷中7个氢原子被溴原子取代的产物有1种 C．丁烷的二氯代物有7种 D．有6种结构 【答案】A 【详解】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正确； 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错误； 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．戊烷有三种结构，正戊烷的一氯代物有3种，异戊烷的一氯代物有4种，新戊烷的一氯代物有1种，则一氯戊烷共有8种结构，故D错误； 故选B。 培优第二阶——能力提升练 11．关于烷烃性质的叙述中正确的是 A．烷烃同系物的熔、沸点一般随分子内碳原子数的增多逐渐升高 B．烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递增到比水重 C．CH4与氯气反应可得四种有机化合物，故C2H6与氯气反应可得六种有机化合物 D．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此烷烃不能发生氧化反应 【答案】A 【详解】A．烷烃同系物都是由分子构成，随着物质分子内碳原子数的增多，分子间作用力逐渐增强，物质的熔沸点逐渐升高，A正确； B．烷烃同系物的密度随相对分子质量增大而增大，但是所有的烷烃都比水轻，B错误； C．CH4与氯气反应可得四种有机化合物，但C2H6与氯气反应得到一氯乙烷1种，二氯乙烷2种，三氯乙烷2种，四氯乙烷2种，五氯乙烷1种，六氯乙烷1种，共9种有机化合物，C错误； D．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但是烷烃能与氧气发生氧化反应，D错误； 故选A。 12．天然气的主要成分是甲烷，下列有关叙述正确的是 A．天然气是可再生能源 B．甲烷的二氯代物只有1种 C．甲烷可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．1mol甲烷与3mol氯气充分反应生成1mol三氯甲烷 【答案】B 【详解】A．甲烷是天然气的主要成分，天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A错误； B．CH4是正四面体结构，只有一种环境的氢，故甲烷的二氯代物只有1种，故B正确； C．甲烷性质稳定，不能被强的氧化剂氧化，不能使酸性的高锰酸钾氧化，故C错误； D．甲烷与氯气发生取代反应，多步取代反应同时进行，产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，1mol甲烷与3mol氯气充分反应生成三氯甲烷小于1mol，故D错误； 故选：B。 13．取一支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是 A．为加快化学反应速率，应在强光照射下完成 B．和完全反应后液面上升，液体充满试管 C．盛放饱和食盐水的水槽底部会有少量晶体析出 D．甲烷和反应后试管内壁的油状液滴包括、、、 【答案】C 【详解】A．甲烷和氯气发生取代反应，要在光照条件下进行，但是强光照射会发生爆炸危险，故A错误； B．甲烷和氯气取代后生成的一氯甲烷为气体，其它有机产物均为液态，且生成的HCl溶于水，故此甲烷和氯气的反应为气体的物质的量减少的反应，故会导致液面上升，但液体不能充满整个试管，故B错误； C．发生取代反应生成的HCl溶于氯化钠溶液后，能使氯化钠的溶解度降低，故能使饱和氯化钠溶液中有晶体析出，故C正确； D．常温下，CH3Cl是气体，试管内壁的油状液滴物包括CH2Cl2、CHCl3、CCl4，故D错误； 答案选C。 14．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成2种一氯代物的是 A．CH3CH3 B． C． D． 【答案】B 【分析】要判断一氯代物的种数，需要对烃中等效氢原子种数进行判断。 【详解】A．A结构中只有一种等效氢原子，一氯代物只有一种，故A错误； B．B结构中有两种等效氢，一氯代物有两种，故B正确； C．C结构中四个甲基等效，甲基上的氢原子也等效，只有一种氢原子，一氯代物只有一种，故C错误； D．D结构中有四种等效氢原子，一氯代物有四种，故D错误； 答案选B。 15．液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质相似。下列有关丙烷的叙述中不正确的是 A．分子中碳原子不在一条直线上 B．光照下能够发生取代反应 C．丙烷与甲烷不是同系物 D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 【答案】C 【详解】A．烷烃分子中的碳均为sp3杂化，碳原子不在一条直线上，故A正确； B．丙烷等烷烃在光照的条件下可以和氯气发生取代反应，故B正确； C．甲烷和丙烷都是烷烃，且分子式相差2个CH2属于同系物，故C错误； D．丙烷性质稳定不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确； 答案选C。 16．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中名称与图示不对应的是 Ⅰ．结构示意图 Ⅱ．结构式 Ⅲ．球棍模型 Ⅳ．比例模型 A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ 【答案】B 【详解】分子结构示意图反映的是分子的空间构型； 为了简便起见，化学中常在元素符号周围用小黑点“· ”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式； 比例模型就是原子紧密连起的，只能反映原子大小，不反应化学键的一种大致的排列方式； 球棍模型主要体现的是分子的空间结构和成键类型。 Ⅱ为甲烷分子的电子式而非结构式，故选B。 17．下列关于烷烃的结构及性质的说法错误的是 A．烷烃均难溶于水，相对密度均小于1 B．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此，烷烃不能发生氧化反应 C．物质的沸点：正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷 D．分子通式为的烃一定是烷烃 【答案】B 【详解】A．烃类由C、H两种元素组成，密度均小于水，而烷烃均难溶于水，相对密度均小于1，故A项正确； B．烷烃可以燃烧，能发生氧化反应，故B项错误； C．碳原子数越多、沸点越高，相同碳原子数的烷烃，支链越多、沸点越低，正戊烷、异戊烷均含5个碳，且支链越多、沸点越低，则沸点：正戊烷＞异戊烷，正丁烷含4个碳，丙烷含3个碳，沸点：丁烷＞丙烷，沸点：正戊烷＞异戊烷＞正丁烷＞丙烷，故C项正确； D．烷烃的通式为：CnH2n+2，若符合CnH2n+2，则该烃一定是烷烃，故D项正确； 故本题选B。 18．有机物结构特点可能有：①都只有碳和氢两种元素②碳原子都满足4价③碳链有单键、或双键或三键④有环式结构和链式结构⑤很多有机物存在同分异构现象，其中正确的表述有几种？ A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【答案】C 【详解】①四氯化碳不含氢元素，错误；②有机物中碳原子都满足4价，正确；③碳链有单键（如乙烷）、或双键（如乙烯）或三键（如乙炔），正确；④碳与碳之间可以形成环式结构（如环丙烷）和链式结构（如戊烷），正确；⑤很多有机物存在同分异构现象，正确。即正确的表述有4种，C正确； 故选C。 19．下列有关说法不正确的是 A．一定属于烷烃 B．烷烃中每个碳原子都形成四个共价单键 C．烷烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．某种烷烃完全燃烧后产生了和，则其分子式为 【答案】C 【详解】A．C20H42满足饱和烷烃的通式，所以C20H42一定属于烷烃，A正确； B．根据碳的四价原则，烷烃中每个碳原子都以四个共价单键与其他原子结合，B正确； C．烷烃属于饱和烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误； D．某种烷烃完全燃烧后产生了17.6g CO2，即CO2的物质的量为，9.0g H2O的物质的量为，碳原子的物质的量为0.4mol，氢原子的物质的量为1mol，烷烃的通式为CnH2n+2，则其分子式为C4H10，D正确； 故选C。 20．与为两种烃分子的球棍模型，下列关于这两种烃的说法正确的是 A．互为同分异构体 B．互为同系物 C．一氯取代物都是4种 D．熔、沸点相同 【答案】A 【详解】由球棍模型可知，两种烷烃的分子式均为C4H10，不是同系物的关系，分别为异丁烷和正丁烷，结构不同，互为同分异构体；正丁烷没有支链、异丁烷有一个支链，正丁烷熔沸点高于异丁烷，其中正丁烷和异丁烷的一氯代物都为2种，故选A。 培优第三阶——培优拔尖练 21．下列有关有机物的说法正确的是： A．一氯甲烷的电子式：   B．和 二者互为同分异构体 C．和一定互为同系物 D．四氯化碳分子的空间填充模型： 【答案】C 【详解】 A．一氯甲烷的电子式：  ，A错误； B．和 二者为同种物质，B错误； C．和均为饱和烷烃（通式：CnH2n+2），一定互为同系物，C正确； D．四氯化碳分子中C原子半径小于Cl原子，D错误； 故选C。 22．在光照条件下，与能发生取代反应。若将与反应，待反应完成后测得不存在甲烷，且四种有机取代物的物质的量之比为：，则消耗的为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题目可知，将与反应，待反应完成后测得不存在甲烷时，四种有机取代物的物质的量之比为：，根据C原子守恒，得到的，同理得到、、，在烷烃的取代中，只能取代原子换上原子，所以根据取代后的Cl原子守恒，要得到以上物质的量的产物需要消耗的；所以四个选项中B符合题意。 故答案为：B。 23．下列关于和的叙述正确的是 A．均能使高锰酸钾溶液褪色 B．二者互为同系物 C．都属于烷烃，分子中既有极性共价键又有非极性共价键 D．都是平面形分子，所有原子都处于同一平面内 【答案】B 【详解】 A．和均为烷烃，不能使高锰酸钾溶液褪色，A错误； B．和均为烷烃，结构相似，分子式上相差4个“CH2”，二者互为同系物，B正确； C．和均为烷烃，CH4分子中只有极性共价键，没有非极性共价键，C错误； D．CH4是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，中含有甲基，具有四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，D错误； 故选B。 24．石油中含有的多种烷烃是重要的有机化工原料，下列有关说法错误的是 A．乙烷分子中最多有4个原子共平面 B．沸点：正庚烷>正己烷>正丁烷 C．1mol烷烃中含共价键 D．含有4个甲基的己烷的同分异构体有3种 【答案】D 【详解】A．乙烷分子中单键可以旋转，可以使得最多有4个原子共平面，故A项正确； B．正庚烷、正己烷、正丁烷三种烷烃中，碳原子数越多，沸点越高，则沸点：正庚烷>正己烷>正丁烷，故B项正确； C．烷烃分子中只有C-C键和C-H键，1个CnH2n+2分子中含有(n-1)个C-C键和(2n+2)个C-H键，因此1 mol CnH2n+2分子中含有(3n+1)mol共价键，故C项正确； D．己烷(C6H14)的同分异构体中含4个甲基的物质主链含有4个碳原子，相应物质的结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3C-CH2CH3共2种，故D项错误； 故答案选D。 25．图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合，则下列说法错误的是 A．图中属于同分异构体的是B、C、E B．图中A和C是同系物 C．属于饱和烃的物质有：A、C、D D．分子通式符合CnH2n的物质有：B、D、E 【答案】A 【分析】由图可知，A为丙烷；B为2-丁烯，分子式为C4H8；C为异丁烷，分子式为C4H10；D为环丁烷，分子式为C4H8；E为2-甲基-1-丙烯，分子式为C4H8，据此作答。 【详解】A．分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，B与E分子式相同(均为C4H8)，结构不同，互为同分异构体，B与C分子式不同，不互为同分异构体，故A错误； B．结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物，A和C均是烷烃，在分子组成上相差1个CH2，两者互为同系物，故B正确； C．饱和烃是一类有机化合物，其分子中的碳原子之间主要通过单键连接，形成饱和的碳链或碳环结构，A和C属于烷烃，D为环丁烷，均为饱和烃，故C正确； D．B、D、E分子式均为C4H8，分子通式符合CnH2n，故D正确； 故答案选A。 26．下列说法不正确的是 A．甲烷的二氯代物只有一种结构 B．CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同系物 C．、、、代表了3种不同的烷烃 D．分子式为C5H12的烷烃同分异构体有三种 【答案】C 【详解】A．甲烷为正四面体结构，故其二氯代物只有一种结构，A正确； B．CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2的结构相似，分子组成上相差一个CH2原子团，互为同系物，B正确； C．和为同一种物质，和为同一种物质，所以一共有2种不同烷烃，C错误； D．C5H12的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4三种，D正确； 故选C。 27．某链状烷烃的相对密度为的43倍，其有多种同分异构体，其中含4个甲基的烷烃的数目是 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【答案】A 【详解】 某链状烷烃的相对密度为H2的43倍，则该烃的相对分子质量为43×2=86，烷烃的通式为CnH2n＋2，则有12n＋2n＋2=86，求得n=6，可知该烃的分子式为C6H14。含4个甲基的烷烃可能是、共2种，故本题选A。 28．下列说法正确的是 A．和不一定互为同系物 B．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式 C．和互为同分异构体 D．互称为同分异构体的物质不可能具有完全相同的物理性质 【答案】D 【详解】A．和都是链状饱和烃，一定互为同系物，故A错误； B．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃不一定符合通式，例如环状烷烃，故B错误； C．和为一种物质，故C错误； D．同分异构体的物质结构不相同，所以不可能具有完全相同的物理性质，故D正确； 答案选D。 29．下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是 A．含四个甲基的同分异构体有8种 B．的一氯代物有4种 C．分子式为的有机物的二氯取代物有12种 D．“立方烷”，如图所示，呈正六面体结构，其六氯代物有3种 【答案】C 【详解】 A．含四个甲基的同分异构体有、、、、、、、，共8种，故A正确； B．的一氯代物有、、、，共4种，故B正确； C．正丁烷是二氯代物有6种、异丁烷的二氯代物有3种，分子式为的有机物的二氯取代物有9种，故C错误； D．“立方烷”，其二氯代物有3种，分子中有8个H原子，根据“换元法”，其六氯代物也有3种，故D正确； 选C。 30．请按要求填空： (1)下列几组物质中，互为同位素的有 ，互为同素异形体的有 ，互为同系物的有 ，互为同分异构体的有 ，属于同种物质的有 。 ①O2和O3　②35Cl和37Cl  ③CH3CH3和CH3CH2CH3  ④和⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 (2)主链含5个碳原子，有甲基、乙基共2个支链的烷烃结构简式： ， 。 【答案】(1) ② ① ③ ⑤ ④ (2) 【详解】（1）①是氧元素的两种单质，互为同素异形体；②是氯元素的两种不同原子，互为同位素；③中乙烷与丙烷互为同系物；④中属于同种物质；⑤两者分别为正丁烷与异丁烷，互为同分异构体，故答案为：②，①，③，⑤，④； （2） 主链含5个碳原子，有甲基、乙基共2个支链的烷烃结构简式为、。 ( 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 7.1 认识有机化合物题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】 有机物的组成与结构特点 1 【题型二】 烷烃的组成与结构 4 【题型三】 烷烃的化学性质 7 【题型四】 同系物与同分异构体 4 二、分阶培优练 9 【题型一】有机物的组成与结构特点 【典例分析】图中是4个碳原子相互结合的8种有机物(氢原子没有画出)A-H，每个碳原子都跟两个氢原子通过共价键结合的有机物是 A．B B．F C．G D．H 【提分秘籍】 基本规律 1．有机化合物中碳原子的成键特点 2．有机物的表示方法 种类 实例 含义 分子式 乙烷C2H6 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目 最简式 (实验式) 乙烷C2H6的最简式为CH3 ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子 ②由最简式可求最简式量 电子式 用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式 ①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构 ②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间结构 结构 简式 CH3CH3 将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式，它比结构式书写简单，比较常用，是结构式的简便写法，着重突出结构特点 键线式 省略碳、氢元素符号，用线段或折线表示分子中键的连接情况的式子 球棍 模型 小球表示原子，短棍表示价键，用于表示分子的空间结构 空间填 充模型 ①用不同体积的小球表示不同大小的原子 ②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序 　　　 【变式演练】 1．某学习小组用“球”和“棍”搭建的有机化合物分子球棍模型如图所示，“”代表氢原子，“”代表碳原子，下列说法错误的是 A．①说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则 B．②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键，且这两种烃属于不饱和烃 C．④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环，剩余价键与氢原子结合以满足“碳四价”原则 D．由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链时，所有碳原子一定在同一条直线上 2．目前已发现的有机物大约有三千万种，下列有关其种类繁多的原因的说法错误的是 A．碳原子间能以单键、双键或三键等多种方式结合 B．多个碳原子可以形成长短不一的碳链，碳链也可以含有支链 C．每个碳原子都能与氢原子形成四个共价键 D．多个碳原子间可以形成碳链、碳环，碳链或碳环也能相互结合 3．从碳原子成键情况分析，下列物质的结构式不合理的是 A． B． C． D． 【题型二】烷烃的组成与结构 【典例分析】具有以下碳骨架的烃，不属于烷烃的是 A． B． C． D． 【提分秘籍】 基本规律 1．甲烷的结构 (1)甲烷的结构 甲烷的空间结构为 形，碳原子位于正四面体的 ，4个氢原子分别位于 。分子中的4个C—H的长度和强度相同，相互之间的夹角相等。 (2)甲烷的分子结构示意图和分子结构模型 甲烷的空间结构示意图是，球棍模型为，空间填充模型为。 【特别提醒】若CH4分子中的4个氢原子全部用其他相同的原子代替，即a、b、c、d相同，则形成的分子为正四面体结构，如CCl4；若CH4分子中的4个氢原子被其他不同的原子代替，即a、b、c、d不完全相同，则形成的分子为四面体结构，但不属于正四面体结构，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等。 2．烷烃的组成与结构特点 (1)烷烃的定义 只含有 两种元素，分子中的碳原子之间都以 结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。 (2)链状烷烃 碳骨架呈链状结构的烷烃称为链状烷烃，链状烷烃的通式为 (n为正整数)。 (3)烷烃分子里只有两种化学键：碳碳单键和碳氢键。每个碳原子都以四个共价单键与其他碳原子或氢原子相连接。碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上还可分出支链，如图所示。 (4)烷烃的命名 碳原子数不多于10时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数；碳原子数在10以上时，以汉字数字代表。如： n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 n＞10 用汉字数字代表，如C11H24：十一烷 【变式演练】 1．如图所示均能表示甲烷的分子结构，下列说法错误的是 A．Ⅰ将各原子看成了质点，为分子结构示意图 B．Ⅱ为电子式，表示甲烷分子中有8个电子 C．Ⅲ为球棍模型，棍代表甲烷分子内含有的共价键 D．Ⅳ为空间填充模型，能表示出甲烷的空间结构及各原子的相对大小 2．正丁烷的球棍模型如图所示，下列说法正确的是 A．正丁烷的分子式为C4H8 B．分子中共含有13个共价键 C．分子中含有4个C—C单键 D．分子中4个碳原子在同一条直线上 3．如下图形表示四种烷烃分子，下列说法不正确的是 A．a的分子构型是正四面体 B．d和c互为同分异构体，物理性质和化学性质均相同 C．b中含有极性共价键和非极性共价键 D．c是b的同系物 【题型三】烷烃的化学性质 【典例分析】下列性质不是烷烃所具有的是 A．通常不与强酸、强碱及酸性高锰酸钾溶液反应 B．完全燃烧时产物只有CO2和H2O C．常温下都为气态，都不溶于水 D．与卤素单质(气态)可以发生取代反应 【提分秘籍】 基本规律 1．烷烃的化学性质 通常较稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化，也不能与强酸、强碱发生反应。一定条件会发生反应。 (1)氧化反应 烷烃在空气中完全燃烧，发生氧化反应生成CO2和H2O，并放出大量的热。如甲烷的燃烧反应 ；丙烷的燃烧反应为 。 (2)烷烃在较高温度下会发生分解，如 CH4C+2H2 (3)取代反应 ①取代反应：有机物分子里的某些 被其他 所替代的反应。烷烃在一定条件下，可以与 发生取代反应。如甲烷与氯气的取代反应： CH4＋Cl2 (一氯甲烷) CH3Cl＋Cl2 (二氯甲烷) CH2Cl2＋Cl2 (三氯甲烷) CHCl3＋Cl2 (四氯甲烷) ②甲烷与氯气的取代反应规律 反应物 甲烷与氯气(不能用氯水) 反应条件 漫散光照射(不用太阳光直射，以防爆炸) 生成物 甲烷与氯气反应生成四种有机产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl，其中HCl的产量最多 反应特点 连锁反应 甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代，各步反应同时进行，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行 数量关系 每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl ③取代反应的特点是“上一下一，有进有出”，注意在书写化学方程式时，防止漏写产物中的小分子。 【变式演练】 1．下图为甲烷与氯气发生取代反应的装置图(条件光照)，反应过程中未发生的现象是 A．反应过程中量筒中混合气体的颜色变浅 B．反应过程中量筒壁上有油状液体生成 C．反应过程中量筒内有白雾产生 D．反应完后饱和食盐水充满量筒 2．关于烷烃性质的叙述中，不正确的是 A．烷烃同系物随着相对分子质量增大常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态 B．烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大 C．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应，它们燃烧时生成二氧化碳和水 D．烷烃同系物都能使溴水、溶液褪色 3．使1mol某烷烃完全燃烧需要消耗氧气5mol，该烷烃的化学式是 A． B． C． D． 【题型四】同系物与同分异构体 【典例分析】下列叙述正确的是 A．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质 B．通式相同的不同物质一定属于同系物 C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 【提分秘籍】 基本规律： 1．同系物 (1)概念： 相似，在分子组成上相差一个或若干个 原子团的化合物互称为同系物。 (2)判断同系物的三个关键 ①“同”——互为同系物的物质必须属于 物质。 ②“似”—— 相似，是指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似。 ③“差”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1) 例如CH4与C2H6互为同系物，而CH4与H2在分子组成上相差一个CH2原子团，但不是同系物，因为CH4与H2结构不相似。 2．同分异构体 (1)概念 ①同分异构现象：化合物具有相同的 ，但具有 的现象。 ②同分异构体：具有 现象的化合物互称为同分异构体。 (2)烷烃同分异构体的书写——减链法 ①先写出碳原子数最多的主链。 ②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)接在主链某碳原子上。 ③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。 ④实例：(以C6H14为例，为了简便，在所写结构中删去了H原子) a．将分子中全部碳原子连成直链作为母链。 C—C—C—C—C—C b．从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种： 【注意】甲基不能连在①位和⑤位上，否则会使碳链变长，②位和④位对称等效，只能用一个，否则重复。 c．从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在相应碳原子上，此时碳骨架结构有两种： 【注意】②位或③位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。 d．所以C6H14共有5种同分异构体。 3.烷烃一氯代物同分异构体数目的确定方法 （1）等效氢法 要用等效氢法判断某烃的一元取代物的同分异构体的数目，首先要观察烃的结构是否具有对称性。 ①连在同一碳原子上的氢原子等效，如甲烷中的4个氢原子等效。 ②同一个碳原子上所连接的甲基(—CH3)上的氢原子等效。如新戊烷，其四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个氢原子是等效的。 ③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时，物与像的关系)上的氢原子是等效的。如分子中的18个氢原子是等效的。 烃分子中等效氢原子有几种，则该分子一元取代物就有几种同分异构体。 (2)基元法(即烃基数目法) 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官能团两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目。 例如，判断分子式为C5H11Cl的有机化合物的种类，C5H11Cl可以看作—C5H11(戊基)与—Cl相连，戊基有8种结构，则该有机物有8种同分异构体。 【变式演练】 1．分子式为的同分异构体共有(不考虑立体异构) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 2．发生一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是 A． B． C． D． 3．分子式为C5H12且仅含有2个—CH3的结构共有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．下列分子中，属于烷烃的是 A． B． C． D． 2．下列化学用语正确的是 A．丁烷的结构式 B．甲基的电子式 C．丙烷分子的球棍模型： D．充填模型： 3．下列分子式只表示一种物质的是 A． B． C． D． 4．下列说法正确的是 A．正戊烷分子中所有的碳原子在同一条直线上 B．和 互为同分异构体 C．甲烷分子具有正四面体结构，四个键之间的夹角相等 D．丙烷的空间填充模型为 5．下列说法正确的是 A．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性溶液的紫色褪去 B．和一定互为同系物 C．二氯甲烷有两种同分异构体 D．由在光照条件下能与氯气发生取代反应，可推知能使氯水褪色 6．下列碳原子相互结合的方式中，碳骨架类型与其他三种不一致的是 A． B． C． D． 7．下列说法不正确的是 A．石墨烯和互为同素异形体 B．和互为同系物 C．和互为同分异构体 D．和互为同位素 8．下列关于CH4和的叙述正确的是 A．均能用CnH2n+2组成通式来表示 B．与所有烷烃互为同素异形体 C．因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同 D．通常状况下，它们都是气态烷烃 9．丙烷常用作烧烤、便携式炉灶和机动车的燃料。下列有关丙烷的叙述不正确的是 A．其空间填充模型为 B．光照下能够发生取代反应 C．与甲烷互为同系物 D．比丁烷更易液化 10．下列关于同分异构体的叙述正确的是 A．新戊烷的一氯代物有1种 B．丙烷中7个氢原子被溴原子取代的产物有1种 C．丁烷的二氯代物有7种 D．有6种结构 培优第二阶——能力提升练 11．关于烷烃性质的叙述中正确的是 A．烷烃同系物的熔、沸点一般随分子内碳原子数的增多逐渐升高 B．烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递增到比水重 C．CH4与氯气反应可得四种有机化合物，故C2H6与氯气反应可得六种有机化合物 D．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此烷烃不能发生氧化反应 12．天然气的主要成分是甲烷，下列有关叙述正确的是 A．天然气是可再生能源 B．甲烷的二氯代物只有1种 C．甲烷可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．1mol甲烷与3mol氯气充分反应生成1mol三氯甲烷 13．取一支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是 A．为加快化学反应速率，应在强光照射下完成 B．和完全反应后液面上升，液体充满试管 C．盛放饱和食盐水的水槽底部会有少量晶体析出 D．甲烷和反应后试管内壁的油状液滴包括、、、 14．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成2种一氯代物的是 A．CH3CH3 B． C． D． 15．液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质相似。下列有关丙烷的叙述中不正确的是 A．分子中碳原子不在一条直线上 B．光照下能够发生取代反应 C．丙烷与甲烷不是同系物 D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 16．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中名称与图示不对应的是 Ⅰ．结构示意图 Ⅱ．结构式 Ⅲ．球棍模型 Ⅳ．比例模型 A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ 17．下列关于烷烃的结构及性质的说法错误的是 A．烷烃均难溶于水，相对密度均小于1 B．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此，烷烃不能发生氧化反应 C．物质的沸点：正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷 D．分子通式为的烃一定是烷烃 18．有机物结构特点可能有：①都只有碳和氢两种元素②碳原子都满足4价③碳链有单键、或双键或三键④有环式结构和链式结构⑤很多有机物存在同分异构现象，其中正确的表述有几种？ A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 19．下列有关说法不正确的是 A．一定属于烷烃 B．烷烃中每个碳原子都形成四个共价单键 C．烷烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．某种烷烃完全燃烧后产生了和，则其分子式为 20．与为两种烃分子的球棍模型，下列关于这两种烃的说法正确的是 A．互为同分异构体 B．互为同系物 C．一氯取代物都是4种 D．熔、沸点相同 培优第三阶——培优拔尖练 21．下列有关有机物的说法正确的是： A．一氯甲烷的电子式：   B．和 二者互为同分异构体 C．和一定互为同系物 D．四氯化碳分子的空间填充模型： 22．在光照条件下，与能发生取代反应。若将与反应，待反应完成后测得不存在甲烷，且四种有机取代物的物质的量之比为：，则消耗的为 A． B． C． D． 23．下列关于和的叙述正确的是 A．均能使高锰酸钾溶液褪色 B．二者互为同系物 C．都属于烷烃，分子中既有极性共价键又有非极性共价键 D．都是平面形分子，所有原子都处于同一平面内 24．石油中含有的多种烷烃是重要的有机化工原料，下列有关说法错误的是 A．乙烷分子中最多有4个原子共平面 B．沸点：正庚烷>正己烷>正丁烷 C．1mol烷烃中含共价键 D．含有4个甲基的己烷的同分异构体有3种 25．图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合，则下列说法错误的是 A．图中属于同分异构体的是B、C、E B．图中A和C是同系物 C．属于饱和烃的物质有：A、C、D D．分子通式符合CnH2n的物质有：B、D、E 26．下列说法不正确的是 A．甲烷的二氯代物只有一种结构 B．CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同系物 C．、、、代表了3种不同的烷烃 D．分子式为C5H12的烷烃同分异构体有三种 27．某链状烷烃的相对密度为的43倍，其有多种同分异构体，其中含4个甲基的烷烃的数目是 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 28．下列说法正确的是 A．和不一定互为同系物 B．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式 C．和互为同分异构体 D．互称为同分异构体的物质不可能具有完全相同的物理性质 29．下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是 A．含四个甲基的同分异构体有8种 B．的一氯代物有4种 C．分子式为的有机物的二氯取代物有12种 D．“立方烷”，如图所示，呈正六面体结构，其六氯代物有3种 30．请按要求填空： (1)下列几组物质中，互为同位素的有 ，互为同素异形体的有 ，互为同系物的有 ，互为同分异构体的有 ，属于同种物质的有 。 ①O2和O3　②35Cl和37Cl  ③CH3CH3和CH3CH2CH3  ④和⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 (2)主链含5个碳原子，有甲基、乙基共2个支链的烷烃结构简式： ， 。 ( 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$