专题3 第1单元 第1课时 脂肪烃的类别 烷烃的性质(课件PPT+Word教案)-【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修第三册教师用书（苏教版2019）

第一单元　脂肪烃的性质及应用 第1课时　脂肪烃的类别　烷烃的性质 [核心素养发展目标]　1.能从化学键的饱和性等微观角度认识脂肪烃的结构及分类，能写出典型代表物的结构简式。2.能通过CH4的性质，理解烷烃的化学性质，能书写相关反应的化学方程式。 一、烃的类别及脂肪烃的物理性质 1.烃的组成、结构及其分类 (1)烃：仅由碳、氢两种元素组成的有机物。 (2)烃的分类 ①根据分子中是否含有苯环，烃分为脂肪烃和芳香烃。 ②根据烃的结构，脂肪烃分为不饱和脂肪烃(如烯烃、炔烃)和饱和脂肪烃(如烷烃)。 2.脂肪烃的物理性质 (1)烷烃的物理性质 物理性质 递变规律 状态 烷烃常温下的存在状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态 C1~C4气态；C5~C16液态[新戊烷C(CH3)4在常温常压下是气体]；C17以上为固态 熔、沸点 ①随碳原子数的增加，即烷烃的相对分子质量越大，烷烃的熔、沸点越高； ②碳原子数相同(相对分子质量相同)，支链越多，熔、沸点越低 密度 随碳原子数的增加而逐渐增大，但都小于水的密度 溶解性 烷烃都难溶于水，易溶于有机溶剂 (2)烯烃、炔烃的物理性质 烯烃、炔烃的物理性质和烷烃相似。 (1)烷烃、烯烃、炔烃和苯的同系物都属于脂肪烃(　　) (2)分子中含有苯环的烃一定属于芳香烃(　　) (3)碳原子数小于4的烃常温下一定是气体(　　) (4)碳原子数相同的烷烃、烯烃、炔烃，沸点相同(　　) (5)1⁃戊烯比2⁃甲基⁃1⁃戊烯的沸点高(　　) (6)标准状况下，11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)× 1.在1.01×105 Pa条件下，测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析，下列说法正确的是(　　) 物质名称 沸点/℃ 正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1 异戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.9 新戊烷C(CH3)4 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 68.7 A.在标准状况下新戊烷是气体 B.在1.01×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体 C.随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐降低 D.随着C5H12支链的增加，沸点逐渐降低 答案　D 解析　由表中数据可知，新戊烷的沸点为9.5 ℃，所以在标准状况下其为液体，在1.01×105 Pa、20 ℃时新戊烷为气体，A、B项错误；随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C项错误；由C5H12同分异构体的沸点可知，随着烷烃支链的增加，沸点逐渐降低，D项正确。 2.有下列几种烷烃，其沸点由高到低的顺序为  　(用序号表示)。  ①丁烷　②2⁃甲基丙烷　③戊烷　④2⁃甲基丁烷　⑤2，2⁃二甲基丙烷　⑥2，2⁃二甲基丁烷　⑦正己烷 答案　⑦>⑥>③>④>⑤>①>② 解析　对于烷烃而言，碳原子数越多、相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，即沸点：⑥⑦>③④⑤>①②；对于含有相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低，即⑦>⑥、③>④>⑤、①>②，故有⑦>⑥>③>④>⑤>①>②。 二、烷烃的结构及化学性质 1.烷烃的结构特点 (1)空间结构：以碳原子为中心形成若干四面体空间结构，碳链呈锯齿状排列。 (2)键的类型：烷烃分子中的共价键全部是单键(C—C、C—H)。 (3)烷烃的通式：CnH2n+2(n≥1)。 2.烷烃的化学性质 (1)可燃性 烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O。 写出丙烷完全燃烧的化学方程式：C3H8+5O23CO2+4H2O。 (2)卤代反应 烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。 如丙烷与氯气的卤代反应：CH3CH2CH3+Cl2 注意　a.烷烃的取代反应是在光照条件下与纯净的卤素单质的反应。b.连续反应：反应过程不会停留在某一步，所以产物较为复杂，不适合制备物质。c.定量关系：1 mol卤素单质只能取代1 mol H，同时生成1 mol HX。 (1)1 mol 丙烷与氯气发生取代反应，最多能消耗Cl2的物质的量为8 mol(　　) (2)甲烷、乙烷和丙烷具有相似的化学性质(　　) (3)在光照条件下，丙烷不但和氯气发生取代反应，也可以和氯水发生反应(　　) (4)烷烃的稳定性是相对的，有些含碳原子数多的烷烃可以使酸性KMnO4溶液褪色(　　) (5)要制备纯净的CH3CH2Cl，可用CH3CH3和Cl2按物质的量之比1∶1反应(　　) (6)正丁烷和Cl2反应可生成2种一氯代物，两者互为同分异构体(不考虑立体异构)(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ 1.下列叙述正确的是(　　) A.甲烷分子的空间结构是正四面体，所以CH2Cl2有两种不同的结构 B.C3H6、C5H10、C7H16都属于烷烃 C.正丁烷属于直链烷烃，分子中所有的碳原子均可在同一条直线上 D.烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高 答案　D 解析　甲烷分子的空间结构是正四面体，所以CH2Cl2只有一种结构，A项错误；C3H6、C5H10不满足烷烃的通式，B项错误；根据烷烃的结构可知，正丁烷分子中所有的碳原子呈锯齿状连接，不在同一条直线上，C项错误。 2.1 mol某烷烃完全燃烧消耗的O2为11 mol，则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑立体异构)有(　　) A.3种　B.6种　C.5种　D.7种 答案　C 解析　烷烃的燃烧通式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O，1 mol某烷烃完全燃烧消耗的O2为11 mol，则=11，解得n=7，该烷烃的分子式为C7H16，主链有5个碳原子时，取代基是2个甲基的同分异构体有4种，取代基是乙基的同分异构体有1种，所以共有5种同分异构体。 3.已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。 (1)烷烃A的分子式为　 。 (2)写出A可能存在的结构简式： 　 。  (3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。 ①用系统命名法命名，B的名称为　 。 ②B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为　 。 ③B燃烧的化学方程式为　 。 答案　(1)C5H12 (2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4 (3)①2，2⁃二甲基丙烷 ②C(CH3)4+Cl2C(CH3)3CH2Cl+HCl ③C(CH3)4+8O25CO2+6H2O 解析　根据A的密度是相同条件下H2密度的36倍，推知其相对分子质量为72，设其分子式为CnH2n+2，求得n=5，则分子式为C5H12。 课时对点练　[分值：100分] (选择题1~10题，每小题5分，11~13题，每小题8分，共74分) 题组一　烃的分类 1.如图所示的有机物因为酷似奥运五元环而被称为奥运分子，则该有机物属于(　　) A.苯的同系物　B.脂肪烃　C.高分子化合物　D.芳香烃 答案　D 解析　该有机物不是高分子化合物，故C错误；该有机物仅含C、H两种元素，且含有苯环，属于芳香烃，故D正确。 2.下列对烃的分类错误的是(　　) A.乙烯、甲苯、环己烷都属于脂肪烃 B.、和同属于环烷烃，也属于饱和烃 C.乙烯、乙炔、1，3⁃丁二烯同属于不饱和烃 D.、和都属于芳香烃，但不都互为同系物 答案　A 解析　A项，乙烯、环己烷分子中不含有苯环，属于脂肪烃，甲苯分子中含有苯环，属于芳香烃，错误；D项，、和分子内都含苯环，属于芳香烃，但分子内含一个不饱和的碳碳双键，与、不互为同系物，正确。 题组二　烷烃的物理性质 3.下列有关烷烃的叙述不正确的是(　　) A.烷烃同系物的熔、沸点随着相对分子质量的增大逐渐升高 B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量的增大逐渐增大 C.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 D.同种烷烃的同分异构体中，支链数越多其沸点越高 答案　D 解析　烷烃同系物的组成、结构相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力逐渐增大，故熔、沸点逐渐升高，A正确；烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大，B正确；同种烷烃的同分异构体中，支链数越多其沸点越低，D错误。 4.根据以下数据推断丙烷的沸点可能是(　　) 物质 甲烷 乙烷 正丁烷 正戊烷 沸点/℃ -164 -89 -0.5 36.1 A.约-40 ℃ B.低于-160 ℃ C.低于-89 ℃ D.高于36.1 ℃ 答案　A 解析　烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而升高，丙烷的沸点应介于乙烷和正丁烷之间。 5.城市居民所用液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，在使用过程中，常有一些液态杂质沉积于钢瓶底部，这些杂质可能是(　　) A.甲烷和乙烷 B.乙烷和乙醇 C.乙烷和丁烷 D.戊烷和己烷 答案　D 题组三　烷烃的结构与化学性质 6.下列关于烷烃的叙述正确的是(　　) A.燃烧产物一定为二氧化碳和水 B.烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上 C.在烷烃分子中，所有的化学键都为单键 D.任何烷烃分子中碳、氢原子个数之比都是相同的 答案　C 解析　烷烃中含有碳、氢元素，完全燃烧的产物为二氧化碳和水，但如果氧气不足，烷烃不完全燃烧，产物有可能为一氧化碳和水；烷烃中乙烷的2个碳原子可以在同一直线上，除此之外，多碳烷烃主链是锯齿形，碳原子可能在同一平面上；烷烃属于饱和烃，不存在不饱和键，分子中所有的化学键都为单键；烷烃的通式为CnH2n+2，碳、氢原子个数之比为n∶(2n+2)，碳原子数不同时碳、氢原子个数之比不同。 7.在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是(　　) A.CH4　B.C3H8　C.C4H10　D.C2H6 答案　C 解析　根据燃烧通式CxHy+(x+0.25y)O2xCO2+0.5yH2O进行计算，气态烃各1 mol，甲烷完全燃烧需要2 mol氧气，丙烷完全燃烧需要5 mol氧气，丁烷完全燃烧需要6.5 mol氧气，乙烷完全燃烧需要3.5 mol氧气，故消耗氧气最多的是丁烷。 8.(2023·西安高二调研)液化气的主要成分之一是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是(　　) A.丙烷分子中碳原子不在同一直线上 B.在光照条件下能够与Cl2发生取代反应 C.丙烷比其同分异构体丁烷易液化 D.1 mol 丙烷完全燃烧消耗5 mol O2 答案　C 解析　丙烷分子中的碳原子为饱和碳原子，3个碳原子呈锯齿形排列，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确；丙烷与丁烷互为同系物，且丁烷更易液化，C错误；1 mol 丙烷(C3H8)完全燃烧消耗O2的物质的量为(3+) mol=5 mol，D正确。 9.正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法正确的是(　　) A.X分子中可能含有三个甲基 B.X的一氯代物可能有三种(不考虑立体异构) C.标准状况下2.24 L X完全燃烧，将生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管，干燥管会增重12.6 g D.X能使溴的四氯化碳溶液褪色 答案　B 解析　根据题意X可能为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3，分子中都含有4个甲基，故A错误；若X为(CH3)2CHCH(CH3)2，分子中有2种氢原子，一氯代物只有2种，若X为(CH3)3CCH2CH3，分子中有3种氢原子，一氯代物有3种，故B正确；标准状况下X为液态，无法用气体摩尔体积进行计算，故C错误；(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃，与溴的四氯化碳溶液不反应，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D错误。 10.1 mol 某烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗标准状况下的氧气246.4 L，它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构)，该烃的结构简式是(　　) A.(CH3)3CCH2CH2CH3 B.CH3CH2CH(CH3)2 C.CH3CH2CH2CH2CH3 D.(CH3CH2)2C(CH3)2 答案　A 解析　烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1)，在氧气中充分燃烧的化学方程式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。由题可知，O2的物质的量为=11 mol，可得n=7，该烷烃的分子式为C7H16，故B、C错误；(CH3)3CCH2CH2CH3分子中含有4种不同化学环境的H，其一氯代物有4种，故A正确；(CH3CH2)2C(CH3)2分子中含有3种不同化学环境的H，其一氯代物有3种，故D错误。 11.烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷反应的部分历程如下： ①引发：Cl2―→Cl·+Cl·等 ②链反应：Cl·+CH4―→CH3·+HCl，CH3·+Cl2―→Cl·+CH3Cl等 ③终止：Cl·+Cl·―→Cl2，Cl·+CH3·―→CH3Cl等 下列说法不正确的是(　　) A.引发时可以通过热辐射、光照等条件 B.链反应可以反复进行 C.反应产物只有四种 D.产物中可能出现CH3CH3 答案　C 解析　烷烃与氯气反应的条件为光照，所以引发时可以通过热辐射、光照等条件，A正确；依据反应历程可知Cl·在链反应中消耗后又生成，所以链反应可以周而复始、反复进行，B正确；甲烷与氯气反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、HCl，C错误；两个·CH3可以结合生成CH3—CH3，D正确。 12.(2024·汉中高二检测)进行同分异构体的结构与性质的分析、判断及对有机物的准确命名，是同学们研究有机物分类的重要手段，下列有关说法不正确的是(　　) A.可以将(CH3)3CC(CH3)3命名为2，2，3，3⁃四甲基丁烷 B.正丁烷和异丁烷的化学性质相似，物理性质(熔、沸点等)不同 C.异戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构) D.C6H14一共有5种同分异构体 答案　C 解析　(CH3)3CC(CH3)3属于烷烃，其名称为2，2，3，3⁃四甲基丁烷，A正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，化学性质相似，物理性质(熔、沸点等)不同，B正确；异戊烷的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2，分子中有4种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有4种(不考虑立体异构)，C错误；C6H14属于烷烃，一共有5种同分异构体，分别是CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3，D正确。 13.某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管，分别加入适量溴水，实验操作及现象如下： 下列有关X的说法正确的是(　　) A.相同条件下，X的密度比水大 B.X的分子式为C5H12 C.X能与Br2发生加成反应使溴水褪色 D.实验后试管2中的有机层是上层还是下层，可通过加水确定 答案　D 解析　烷烃X能萃取溴水中的溴，上层呈橙红色，说明X的密度比水小，故A错误； 烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7，则C、H原子数目之比为∶=3∶7，X分子式为C6H14，故B错误；X为烷烃，不能与Br2发生加成反应使溴水褪色，故C错误；C6H14能发生取代反应得到溴代烃，溴代烃不溶于水，向试管中加水，若上层液体体积变大，则说明试管2中的有机层在下层，故D正确。 14.(12分)某化学学习小组欲探究己烷的性质，用己烷进行下列实验： 实验1：溴水 分层，下层为几乎无色的液体橙色溶液 实验2：将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间，溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。 实验3：利用如图所示实验装置在一定条件下分解己烷生成丙烷和丙烯(CH3CH==CH2)，且丙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。 (1)实验1中用到的玻璃仪器主要有  (填名称)。 (2)由实验1可知，己烷的物理性质有 　 。 (3)实验2中的橙色溶液颜色逐渐变浅的原因是　　　　(填字母)。 A.己烷与溴发生了取代反应 B.溴己烷为无色物质 C.液溴向外挥发浓度降低 D.己烷与液溴发生了加成反应 E.液溴与己烷分层，密度大的液溴在下层 (4)实验3中装置Ⅱ的作用是　 。 (5)试管C中的现象是　 。 (6)试写出装置Ⅰ中发生反应生成丙烷和丙烯的化学方程式：　 。 答案 　(1)烧杯、分液漏斗 (2)密度比水小，难溶于水，可溶解溴 (3)AB　(4)冷凝己烷分解产生的气体 (5)酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去 (6)CH3(CH2)4CH3CH3CH2CH3↑+CH3CH==CH2↑ 解析 　(1)实验1的主要操作是分液，需要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗。(2)溴水和己烷混合后，下层几乎是无色的，且分液后得到橙色溶液，这说明己烷密度比水小，难溶于水，可溶解溴。(3)由于打开瓶盖瓶口出现白雾，这说明有溴化氢生成。己烷是烷烃，能和溴发生取代反应生成溴己烷和溴化氢。(5)己烷裂化有气态的烯烃生成，烯烃含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此看到试管C中酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去。(6)在一定条件下，己烷裂化生成丙烷和丙烯，反应的化学方程式是CH3(CH2)4CH3CH3CH2CH3↑+CH3CH==CH2↑。 15.(14分)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下： 试回答下列问题： (1)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式：　 。  有人认为E中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯气发生了取代反应，你认为他的看法　　　　(填“正确”或“不正确”)。  (2)B装置有三种功能：①控制气流速率；②使气体混合均匀；③　　　　　　　　。  (3)一段时间后发现D装置中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能预先滴有　　　　溶液。  (4)E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为　　　　(填字母)。  a.分液法　　b.蒸馏法　　c.结晶法 (5)将1 mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为　　　　，生成HCl的总物质的量为　　　　。  答案　(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl　正确 (2)干燥气体　(3)淀粉⁃KI　(4)a　(5)3 mol　3 mol 解析　(2)B装置中盛放的是浓硫酸，利用其吸水性，可作干燥剂。(3)蓝色一般可能是无水硫酸铜遇水变蓝，也可能是淀粉遇碘单质变蓝，根据装置图，只能是淀粉遇碘变蓝，因此棉花上预先滴有淀粉⁃KI溶液，利用氯气把碘置换出来。(4)有机物为卤代物，不溶于水，可以采用分液的方法进行分离，故a正确。(5)设CH3Cl为x mol，则CH2Cl2为(x+0.1) mol，CHCl3为(x+0.2) mol，CCl4为(x+0.3) mol，根据碳原子守恒，x+x+0.1+x+0.2+x+0.3=1，解得x=0.1，因此消耗氯气的物质的量为(0.1+0.2×2+0.3×3+0.4×4) mol=3 mol，消耗氯气的物质的量等于生成HCl的物质的量，即3 mol。 学科网（北京）股份有限公司 $$甲烷与氯气的取代反应。这是一套演示甲烷取代反应的实验装置。水槽里盛的是饱和食盐水，固定在铁架台上的是一只倒置的100毫升的量桶，里面充满饱和食盐水。经过左右两根导管，分别是通入甲烷和氯气的导管。首先将甲烷经导管通入量筒中至约20毫升为止。再将氯气经导管通入量筒，使氯气和甲烷的混合气体共约100毫升为止。将混合气体放在光亮的地方进行光照。等待片刻后，量筒壁上渐渐出现了油状液滴，说明反应中生成了新的油状物质量。桶内的气体体积逐渐减小，表明甲烷和氯气在光照条件下发生反应，生成了一氯甲烷和盐酸。一氯甲烷继续与氯气反应，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢等。 专题3　第一单元 <<< 第1课时 脂肪烃的类别　烷烃的性质 核心素养 发展目标 1.能从化学键的饱和性等微观角度认识脂肪烃的结构及分类，能写出典型代表物的结构简式。 2.能通过CH4的性质，理解烷烃的化学性质，能书写相关反应的化学方程式。 2 内容索引 一、烃的类别及脂肪烃的物理性质 二、烷烃的结构及化学性质 课时对点练 3 烃的类别及脂肪烃的物理性质 > < 一 1.烃的组成、结构及其分类 (1)烃：仅由________两种元素组成的有机物。 (2)烃的分类 ①根据分子中是否含有苯环，烃分为_______和_______。 ②根据烃的结构，脂肪烃分为_______脂肪烃(如烯烃、炔烃)和_____脂肪烃(如烷烃)。 一、烃的类别及脂肪烃的物理性质 碳、氢 脂肪烃 芳香烃 不饱和 饱和 2.脂肪烃的物理性质 (1)烷烃的物理性质 物理性质 递变规律 状态 烷烃常温下的存在状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态 C1~C4___态；C5~C16___态[新戊烷C(CH3)4在常温常压下是____ ___]；C17以上为____态 气 液 气 体 固 物理性质 递变规律 熔、沸点 ①随碳原子数的增加，即烷烃的相对分子质量越大，烷烃的熔、沸点越____； ②碳原子数相同(相对分子质量相同)，支链越多，熔、沸点越____ 密度 随碳原子数的增加而逐渐增大，但都_____水的密度 溶解性 烷烃都___溶于水，___溶于有机溶剂 高 低 小于 难 易 (2)烯烃、炔烃的物理性质 烯烃、炔烃的物理性质和烷烃相似。 (1)烷烃、烯烃、炔烃和苯的同系物都属于脂肪烃 (2)分子中含有苯环的烃一定属于芳香烃 (3)碳原子数小于4的烃常温下一定是气体 (4)碳原子数相同的烷烃、烯烃、炔烃，沸点相同 (5)1⁃戊烯比2⁃甲基⁃1⁃戊烯的沸点高 (6)标准状况下，11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA × × × √ √ × 正误判断 1.在1.01×105 Pa条件下，测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析，下列说法正确的是 A.在标准状况下新戊烷是气体 B.在1.01×105 Pa、20 ℃时， C5H12都是液体 C.随着碳原子数的增加，烷烃 的沸点逐渐降低 D.随着C5H12支链的增加，沸点逐渐降低 √ 物质名称 沸点/℃ 正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1 异戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.9 新戊烷C(CH3)4 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 68.7 应用体验 由表中数据可知，新戊烷的沸点为9.5 ℃，所以在标准状况下其为液体，在1.01×105 Pa、20 ℃时新戊烷为气体，A、B项错误； 随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C项错误； 由C5H12同分异构体的沸点可知，随 着烷烃支链的增加，沸点逐渐降低，D项正确。 物质名称 沸点/℃ 正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1 异戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.9 新戊烷C(CH3)4 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 68.7 应用体验 2.有下列几种烷烃，其沸点由高到低的顺序为_____________________ (用序号表示)。  ①丁烷　②2⁃甲基丙烷　③戊烷　④2⁃甲基丁烷　⑤2，2⁃二甲基丙烷　⑥2，2⁃二甲基丁烷　⑦正己烷 ⑦>⑥>③>④>⑤>①>② 应用体验 对于烷烃而言，碳原子数越多、相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，即沸点：⑥⑦>③④⑤>①②； 对于含有相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低，即⑦>⑥、③>④>⑤、①>②，故有⑦>⑥>③>④>⑤>①>②。 返回 应用体验 烷烃的结构及化学性质 > < 二 二、烷烃的结构及化学性质 1.烷烃的结构特点 (1)空间结构：以___原子为中心形成若干四面体空间结构，碳链呈_____ ___排列。 (2)键的类型：烷烃分子中的共价键全部是___键(C—C、C—H)。 (3)烷烃的通式：____________。 碳 锯齿 状 单 CnH2n+2(n≥1) 2.烷烃的化学性质 (1)可燃性 烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O。 写出丙烷完全燃烧的化学方程式：_________________________。 C3H8+5O2 3CO2+4H2O (2)卤代反应 烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。 如丙烷与氯气的卤代反应：CH3CH2CH3+Cl2 CH3CH2CH2Cl _____________ +HCl __________ +HCl 注意　a.烷烃的取代反应是在光照条件下与纯净的卤素单质的反应。b.连续反应：反应过程不会停留在某一步，所以产物较为复杂，不适合制备物质。c.定量关系：1 mol卤素单质只能取代1 mol H，同时生成1 mol HX。 (1)1 mol 丙烷与氯气发生取代反应，最多能消耗Cl2的物质的量为8 mol (2)甲烷、乙烷和丙烷具有相似的化学性质 (3)在光照条件下，丙烷不但和氯气发生取代反应，也可以和氯水发生反应 (4)烷烃的稳定性是相对的，有些含碳原子数多的烷烃可以使酸性KMnO4溶液褪色 × √ √ × 正误判断 (5)要制备纯净的CH3CH2Cl，可用CH3CH3和Cl2按物质的量之比1∶1反应 (6)正丁烷和Cl2反应可生成2种一氯代物，两者互为同分异构体(不考虑立体异构) × √ 正误判断 1.下列叙述正确的是 A.甲烷分子的空间结构是正四面体，所以CH2Cl2有两种不同的结构 B.C3H6、C5H10、C7H16都属于烷烃 C.正丁烷属于直链烷烃，分子中所有的碳原子均可在同一条直线上 D.烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高 √ 应用体验 甲烷分子的空间结构是正四面体，所以CH2Cl2只有一种结构，A项错误； C3H6、C5H10不满足烷烃的通式，B项错误； 根据烷烃的结构可知，正丁烷分子中所有的碳原子呈锯齿状连接，不在同一条直线上，C项错误。 应用体验 2.1 mol某烷烃完全燃烧消耗的O2为11 mol，则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑立体异构)有 A.3种　 B.6种　 C.5种　 D.7种 √ 应用体验 烷烃的燃烧通式为CnH2n+2+O2 nCO2+(n+1)H2O，1 mol某烷烃完全燃烧消耗的O2为11 mol，则=11，解得n=7，该烷烃的分子式为C7H16，主链有5个碳原子时，取代基是2个甲基的同分异构体有4种，取代基是乙基的同分异构体有1种，所以共有5种同分异构体。 应用体验 3.已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。 (1)烷烃A的分子式为　 。 (2)写出A可能存在的结构简式：________________________________ ____________________________。 (3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。 ①用系统命名法命名，B的名称为　 。 C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3、 CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4 2，2⁃二甲基丙烷 应用体验 ②B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为__________________ __________________。 ③B燃烧的化学方程式为　 。 C(CH3)4+Cl2 C(CH3)3CH2Cl+HCl C(CH3)4+8O2 5CO2+6H2O 应用体验 根据A的密度是相同条件下H2密度的36倍，推知其相对分子质量为72，设其分子式为CnH2n+2，求得n=5，则分子式为C5H12。 返回 应用体验 课时对点练 对点训练 题组一　烃的分类 1.如图所示的有机物因为酷似奥运五元环而被称为奥运分子，则该有机物属于 A.苯的同系物　 B.脂肪烃　 C.高分子化合物　 D.芳香烃 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 该有机物不是高分子化合物，故C错误； 该有机物仅含C、H两种元素，且含有苯环，属于芳香烃，故D正确。 对点训练 2.下列对烃的分类错误的是 A.乙烯、甲苯、环己烷都属于脂肪烃 B. 、 和 同属于环烷烃，也属于饱和烃 C.乙烯、乙炔、1，3⁃丁二烯同属于不饱和烃 D. 、 和 都属于芳香烃，但不都互为同系物 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A项，乙烯、环己烷分子中不含有苯环，属于脂肪烃，甲苯分子中含有苯环，属于芳香烃，错误； D项， 、 和 分子内都含苯环，属于芳香烃， 但 分子内含一个不饱和的碳碳双键，与 、 不互为同系物，正确。 对点训练 题组二　烷烃的物理性质 3.下列有关烷烃的叙述不正确的是 A.烷烃同系物的熔、沸点随着相对分子质量的增大逐渐升高 B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量的增大逐渐增大 C.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 D.同种烷烃的同分异构体中，支链数越多其沸点越高 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 烷烃同系物的组成、结构相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力逐渐增大，故熔、沸点逐渐升高，A正确； 烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大，B正确； 同种烷烃的同分异构体中，支链数越多其沸点越低，D错误。 对点训练 4.根据以下数据推断丙烷的沸点可能是 A.约-40 ℃ B.低于-160 ℃ C.低于-89 ℃ D.高于36.1 ℃ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物质 甲烷 乙烷 正丁烷 正戊烷 沸点/℃ -164 -89 -0.5 36.1 烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而升高，丙烷的沸点应介于乙烷和正丁烷之间。 对点训练 5.城市居民所用液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，在使用过程中，常有一些液态杂质沉积于钢瓶底部，这些杂质可能是 A.甲烷和乙烷 B.乙烷和乙醇 C.乙烷和丁烷 D.戊烷和己烷 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 题组三　烷烃的结构与化学性质 6.下列关于烷烃的叙述正确的是 A.燃烧产物一定为二氧化碳和水 B.烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上 C.在烷烃分子中，所有的化学键都为单键 D.任何烷烃分子中碳、氢原子个数之比都是相同的 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 烷烃中含有碳、氢元素，完全燃烧的产物为二氧化碳和水，但如果氧气不足，烷烃不完全燃烧，产物有可能为一氧化碳和水；烷烃中乙烷的2个碳原子可以在同一直线上，除此之外，多碳烷烃主链是锯齿形，碳原子可能在同一平面上；烷烃属于饱和烃，不存在不饱和键，分子中所有的化学键都为单键；烷烃的通式为CnH2n+2，碳、氢原子个数之比为n∶(2n+2)，碳原子数不同时碳、氢原子个数之比不同。 对点训练 7.在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是 A.CH4　 B.C3H8　 C.C4H10　 D.C2H6 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 根据燃烧通式CxHy+(x+0.25y)O2 xCO2+0.5yH2O进行计算，气态烃各1 mol，甲烷完全燃烧需要2 mol氧气，丙烷完全燃烧需要5 mol氧气，丁烷完全燃烧需要6.5 mol氧气，乙烷完全燃烧需要3.5 mol氧气，故消耗氧气最多的是丁烷。 对点训练 8.(2023·西安高二调研)液化气的主要成分之一是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是 A.丙烷分子中碳原子不在同一直线上 B.在光照条件下能够与Cl2发生取代反应 C.丙烷比其同分异构体丁烷易液化 D.1 mol 丙烷完全燃烧消耗5 mol O2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 丙烷分子中的碳原子为饱和碳原子，3个碳原子呈锯齿形排列，故3个碳原子不在同一直线上，A正确； 丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确； 丙烷与丁烷互为同系物，且丁烷更易液化，C错误； 1 mol 丙烷(C3H8)完全燃烧消耗O2的物质的量为(3+) mol=5 mol，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9.正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为 ，X是 它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法正确的是 A.X分子中可能含有三个甲基 B.X的一氯代物可能有三种(不考虑立体异构) C.标准状况下2.24 L X完全燃烧，将生成的气体通过装有足量无水CaCl2 的干燥管，干燥管会增重12.6 g D.X能使溴的四氯化碳溶液褪色 √ 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 根据题意X可能为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3，分子中都含有4个甲基，故A错误； 若X为(CH3)2CHCH(CH3)2，分子中有2种氢原子，一氯代物只有2种，若X为(CH3)3CCH2CH3，分子中有3种氢原子， 一氯代物有3种，故B正确； 标准状况下X为液态，无法用气体摩尔体积进行计算，故C错误； (CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃，与溴的四氯化碳溶液不反应，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D错误。 10.1 mol 某烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗标准状况下的氧气246.4 L，它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构)，该烃的结构简式是 A.(CH3)3CCH2CH2CH3 B.CH3CH2CH(CH3)2 C.CH3CH2CH2CH2CH3 D.(CH3CH2)2C(CH3)2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1)，在氧气中充分燃烧的化学方程式为CnH2n+2+O2 nCO2+(n+1)H2O。由题可知，O2的物质的量为=11 mol，可得n=7，该烷烃的分子式为C7H16，故B、C错误； (CH3)3CCH2CH2CH3分子中含有4种不同化学环境的H，其一氯代物有4种，故A正确； (CH3CH2)2C(CH3)2分子中含有3种不同化学环境的H，其一氯代物有3种，故D错误。 对点训练 11.烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷反应的部分历程如下： ①引发：Cl2―→Cl·+Cl·等 ②链反应：Cl·+CH4―→CH3·+HCl，CH3·+Cl2―→Cl·+CH3Cl等 ③终止：Cl·+Cl·―→Cl2，Cl·+CH3·―→CH3Cl等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 下列说法不正确的是 A.引发时可以通过热辐射、光照等条件 B.链反应可以反复进行 C.反应产物只有四种 D.产物中可能出现CH3CH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 综合强化 烷烃与氯气反应的条件为光照，所以引发时可以通过热辐射、光照等条件，A正确； 依据反应历程可知Cl·在链反应中消耗后又生成，所以链反应可以周而复始、反复进行，B正确； 甲烷与氯气反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、HCl，C错误； 两个·CH3可以结合生成CH3—CH3，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 综合强化 12.(2024·汉中高二检测)进行同分异构体的结构与性质的分析、判断及对有机物的准确命名，是同学们研究有机物分类的重要手段，下列有关说法不正确的是 A.可以将(CH3)3CC(CH3)3命名为2，2，3，3⁃四甲基丁烷 B.正丁烷和异丁烷的化学性质相似，物理性质(熔、沸点等)不同 C.异戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构) D.C6H14一共有5种同分异构体 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (CH3)3CC(CH3)3属于烷烃，其名称为2，2，3，3⁃四甲基丁烷，A正确； 正丁烷和异丁烷互为同分异构体，化学性质相似，物理性质(熔、沸点等)不同，B正确； 异戊烷的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2，分子中有4种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有4种(不考虑立体异构)，C错误； C6H14属于烷烃，一共有5种同分异构体，分别是CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 13.某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管，分别加入适量溴水，实验操作及现象如下： 下列有关X的说法正确的是 A.相同条件下，X的密度比水大 B.X的分子式为C5H12 C.X能与Br2发生加成反应使溴水褪色 D.实验后试管2中的有机层是上层还是下层，可通过加水确定 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 综合强化 烷烃X能萃取溴水中的溴，上层呈橙红色，说明X的密度比水小，故A错误； 烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7， 则C、H原子数目之比为∶=3∶7， X分子式为C6H14，故B错误； X为烷烃，不能与Br2发生加成反应使溴水褪色，故C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 C6H14能发生取代反应得到溴代烃，溴代烃不溶于水，向试管中加水，若上层液体体积变大，则说明试管2中的有机层在下层，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 14.某化学学习小组欲探究己烷的性质，用己烷进行下列实验： 实验1：溴水 分层，下层为几乎无色的液体 橙色溶液 实验2：将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间，溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。 实验3：利用如图所示实验装置在一定条件 下分解己烷生成丙烷和丙烯(CH3CH==CH2)， 且丙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (1)实验1中用到的玻璃仪器主要有  (填名称)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 烧杯、分液漏斗 实验1的主要操作是分液，需要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗。 综合强化 (2)由实验1可知，己烷的物理性质有 　 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 密度比水小，难溶于水，可溶解溴 溴水和己烷混合后，下层几乎是无色的，且分液后得到橙色溶液，这说明己烷密度比水小，难溶于水，可溶解溴。 综合强化 (3)实验2中的橙色溶液颜色逐渐变浅的原因是　　(填字母)。 A.己烷与溴发生了取代反应 B.溴己烷为无色物质 C.液溴向外挥发浓度降低 D.己烷与液溴发生了加成反应 E.液溴与己烷分层，密度大的液溴在下层 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 AB 由于打开瓶盖瓶口出现白雾，这说明有溴化氢生成。己烷是烷烃，能和溴发生取代反应生成溴己烷和溴化氢。 综合强化 (4)实验3中装置Ⅱ的作用是________ _______________。 (5)试管C中的现象是_____________ _________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 冷凝己烷 己烷裂化有气态的烯烃生成，烯烃含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此看到试管C中酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去。 分解产生的气体 酸性高锰酸钾 溶液的紫红色褪去 综合强化 (6)试写出装置Ⅰ中发生反应生成丙烷和丙烯的化学方程式：_____________ _________________________________ _______________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 CH3(CH2)4CH3 在一定条件下，己烷裂化生成丙烷和丙烯，反应的化学方程式是CH3(CH2)4CH3 CH3CH2CH3↑+CH3CH==CH2↑。 CH3CH2CH3↑+ CH3CH==CH2↑ 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下： 试回答下列问题： (1)请写出C装置中生成CH3Cl的化 学方程式：___________________ _____。  有人认为E中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯气发生了取代反应，你认为他的看法　　　(填“正确”或“不正确”)。  CH4+Cl2 CH3Cl+ HCl 正确 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)B装置有三种功能：①控制气流速率；②使气体混合均匀；③　　 　　。  干燥气体 B装置中盛放的是浓硫酸，利用其吸水性，可作干燥剂。 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (3)一段时间后发现D装置中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能预先滴有　　　　 溶液。  淀粉⁃KI 蓝色一般可能是无水硫酸铜遇水变蓝，也可能是淀粉遇碘单质变蓝，根据装置图，只能是淀粉遇碘变蓝，因此棉花上预先滴有淀粉⁃KI溶液，利用氯气把碘置换出来。 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (4)E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为___ (填字母)。  a.分液法　　b.蒸馏法　　c.结晶法 a 有机物为卤代物，不溶于水，可以采用分液的方法进行分离，故a正确。 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (5)将1 mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为　　　，生成HCl的总物质的量为　　　。  3 mol 3 mol 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 设CH3Cl为x mol，则CH2Cl2为(x+0.1) mol，CHCl3为(x+0.2) mol，CCl4为(x+0.3) mol，根据碳原子守恒，x+x+0.1+x+0.2+x+0.3=1，解得x=0.1，因此消耗氯气的物质 的量为(0.1+0.2×2+0.3×3+0.4×4) mol=3 mol，消耗氯气的物质的量等于生成HCl的物质的量，即3 mol。 返回 $$