《有机化学》烷烃（1）（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《有机化学》烷烃（1）-讲义 ①理解烃、烃基、同系物、同分异构现象和同分异构体等概念。 ②掌握烷烃的同系物的命名，并能根据其名称写出结构简式。 ③掌握烷烃同系物的组成、结构、通式。 知识点一 概念和通式 1.烷烃概念 定义：仅由碳和氢两种元素组成的化合物叫碳氢化合物，简称烃。 烷烃：分子中只有单键的开链烃叫烷烃，碳原子之间以单键相连，其余的价键与氢原子相连。 2.烷烃的通式 烷烃通式：CnH2n+2。 通式：表示同一系列化合物组成的式子。 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。 1．下列有关化学用语使用正确的是（ ） A．的电子式： B．苯的结构简式为： C．丙烷的空间填充模型： D．乙烷的分子式： 【答案】B 【详解】 A．四氯化碳是只含有共价键的共价化合物，电子式为，A错误； B．苯分子中6个碳原子形成一个大π键 ，常用来表示其结构简式，B正确； C．用球和棍表示的模型为球棍模型，则表示丙烷分子的球棍模型而不是空间填充模型，C错误； D．CH3CH3是乙烷的结构简式，乙烷的分子式为C2H6，D错误；故选B。 2．《厉害了，我的国》展示了中国科技举世瞩目的成就。下列说法不正确的是（ ） A．“祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于烃类 B．“华龙一号”核电海外投产，其反应堆中含有的与互为同素异形体 C．“天和核心舱”电推进系统采用了氮化硼陶瓷，其属于新型无机非金属材料 D．月球探测器带回的月壤样品中含磷酸盐晶体，其结构可用X射线衍射仪测定 【答案】B 【详解】A．正十一烷只由C、H两种元素组成，属于烃类，A正确； B．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；同素异形体是同种元素组成的单质；与互为同位素，B错误； C．氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，C正确； D．测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪，故可用X射线衍射仪测定磷酸盐晶体的结构，D正确；故选B。 3．下列物质中属于烃的是（ ） A．CH4 B．CH3OH C．CH3COOH D．C6H12O6 【答案】A 【详解】A．CH4是仅由C、H两种元素组成的化合物，因此CH4属于烃，A符合题意； B．CH3OH是由C、H、O三种元素组成的化合物，因此CH3OH属于烃的衍生物，B不符合题意； C．CH3COOH是由C、H、O三种元素组成的化合物，因此CH3OH属于烃的衍生物，C不符合题意； D．C6H12O6是由C、H、O三种元素组成的化合物，因此CH3OH属于烃的衍生物，D不符合题意； 故合理选项是A。 1．关于CH4和的叙述不正确的是（ ） A．均能用CnH2n+2组成通式来表示 B．与所有烷烃互为同分异构体 C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似 D．它们互为同系物 【答案】B 【详解】 A．CH4和均为烷烃，故均能用通式CnH2n+2表示，故A正确； B．CH4和与其他烷烃的分子式不同，不互为同分异构体，互为同系物，故B错误； C．CH4和互为同系物，结构相似，所以化学性质相似，故C正确； D．CH4和的结构相似，组成上相差4个“CH2”原子团，互为同系物，故D正确； 答案选B。 2．下列说法错误的是（ ） A．环己烷属于饱和烃 B．天然气的主要成分是甲烷 C．1，2-二溴乙烷属于烃的衍生物 D．由石油分馏得到的“凡士林”的主要成分是碳原子数较多的烯烃 【答案】D 【详解】 A．环己烷的结构简式为，属于饱和烃类，故A正确； B．天然气主要成分是甲烷，故B正确； C．1，2-二溴乙烷可以由乙烯和溴发生加成反应得到，属于烃的衍生物，故C正确； D．由石油分馏得到的“凡士林”的主要成分是碳原子数较多的烷烃，故D错误；故选D。 3．下列有机物不属于烃的是（ ） A．乙烷 B．一氯甲烷 C．乙炔 D．苯 【答案】B 【详解】只含有碳和氢元素的有机物属于烃。 A．乙烷分子式为C2H6，属于烃，A不符合题意； B．一氯甲烷含有氯元素，不属于烃，B符合题意； C．乙炔分子式为C2H2，属于烃，C不符合题意； D．苯分子式为C6H6，属于烃，D不符合题意；故选B。 · 烷烃的通式：CnH2n+2 · 烷烃：仅含C、H元素，且碳原子间以单键结合成链状（可带支链），剩余价键均与氢原子结合的饱和烃。 知识点二 烷烃的结构 1.甲烷的正四面体构型 甲烷是最简单的烷烃，分子中只有1个碳原子和4个氢原子，分子式为CH4，正四面体构型，碳原子处于四面体中心，键长相同，键角均为109.5°。 2.σ键 定义：甲烷分子中碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的s轨道是沿着轨道的对称轴方向重叠形成C-H键的，这种沿轨道对称轴方向重叠形成的共价键叫σ键。 特点：轨道重叠程度大，键比较牢固，成键电子云呈圆柱形对称，成键的原子可绕键轴相对自由旋转。 3.其他烷烃结构 在其他烷烃分子中，碳原子也是采用sp3杂化方式，以sp3杂化轨道彼此之间或与氢原子之间形成σ键。 关于正丁烷，下列叙述正确的是（ ） A．所有碳原子在一条直线上 B．只有三个碳原子在一条直线上 C．所有碳原子处于同一平面内 D．只有三个碳原子处于同一平面内 【答案】C 【详解】烷烃分子中有多个碳原子呈锯齿形连接，碳原子不在一条直线上，正丁烷的四个碳原子不在同一条直线上，任意三个碳原子也不在一条直线上，四个碳原子处于同一平面内；故答案选C。 1．设NA 为阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是（ ） A．1mol SO2  与足量的O2 反应，生成的SO3 分子数为NA B．3mol NO2 溶于水，转移的电子数为NA C．1mol Fe 与足量的 S 充分反应，转移的电子数为 3 NA D．1mol C5H12 分子中含有碳碳单键数目为 4 NA 【答案】D 【详解】A． SO2与O2的反应为可逆反应，1mol SO2与足量的O2 反应，生成的SO3 分子数小于NA，A错误； B．3mol NO2溶于水，转移的电子数为2NA，B错误； C．1mol Fe与足量的S充分反应生成1molFeS，转移的电子数为2NA，C错误； D．C5H12含有4个C-C单键，故1mol C5H12 分子中含有碳碳单键数目为4 NA，D正确；故选D。 2．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。 3．下列关于烃类有机物的说法正确的是（ ） A．含碳量： B．丙烷分子中三个碳原子在一条直线上 C．的同分异构体有3种，其沸点和化学性质均不相同 D．烃分子中碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合 【答案】A 【详解】A．乙烷、乙烯、苯的最简式分别为CH3、CH2、CH，最简式中碳原子数目相同，氢原子数目越多，含碳量越低，则含碳量：乙烷＜乙烯＜苯，故A正确； B．丙烷分子中含有3个碳原子，每个碳原子连接的原子、基团都呈四面体结构，则3个碳原子呈锯齿状，不在一条直线上，故B错误； C．的同分异构体有正戊烷、异戊烷和新戊烷3种，其沸点不同，但化学性质相同，故C错误； D．烃分子中碳原子间以单键、双键、三键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合，故D错误； 故选A。 1．下列化学用语中正确的是（ ） A．聚丙烯的结构简式： B．的电子式： C．分子的空间填充模型： D．异丁烷的结构简式： 【答案】C 【详解】 A．丙烯为CH2=CHCH3，聚丙烯的结构简式：，A错误； B．电子式书写时要将原子最外层的电子都表示出来，的电子式：，B错误； C．分子为正四面体形，空间填充模型为：，C正确； D．异丁烷的结构简式：，D错误；故选C。 2．将烃分子根据碳骨架分类，下列说法错误的是（ ） A．属于炔烃 B．属于烯烃 C．属于环烷烃 D．属于链状烷烃 【答案】A 【详解】 A．属于烷烃，A错误； B．CH2=CH2属于烯烃，不饱和烃，B正确； C．属于环烷烃，是饱和烃，C正确； D．CH3CH(CH3)2属于链状烷烃，是饱和烃，D正确；故选A。 3．下列叙述正确的是（ ） A．的名称为异丁烷 B．和为同一物质 C．正戊烷的五个碳原子可以在同一条直线上 D．和互为同素异形体 【答案】B 【详解】 A．的名称为正丁烷，A错误； B．甲烷分子正四面体形，则和为同一物质，B正确； C．烷烃分子中有多个碳原子应呈锯齿形，所以戊烷分子中的碳原子不在同一条直线上，C错误； D．为一种碳核素，为一种碳单质，不互为同素异形体，D错误；故选B。 · 碳原子杂化与键特征：碳原子均为sp3杂化，形成四面体空间结构，共价键类型为C-C和C-H键。 · 空间结构特点：碳链非直线型，呈锯齿状排列（如乙烷分子中两甲基可绕 C-C 键旋转，形成不同构象）。 · 核心规律：烷烃结构以单键和饱和性为核心，碳链异构是同分异构的主要形式，空间结构体现四面体特征与构象多样性。 知识点三 同系物 1.同系列：具有相同通式，组成上相差一定的原子团的一系列化合物。 2.同系物：同系列中个化合物互称同系物，同系物一般具有相似的化学性质。 3.烷烃同系物：符合烷烃通式CnH2n+2，任意两个烷烃的分子式之间都相差一个或整数个CH2。 4.系差：相邻同系物之间的差叫系差。 下列各组物质互为同系物的是（ ） A．CH2=CH2和CH2=CH—CH=CH2 B．CH4和CH3CH2CH(CH3)2 C．HCOOH和C17H33COOH D．CH=CH和CH2 =CH—CH=CHCH3 【答案】B 【详解】A．两物质所含官能团个数不同，不能互为同系物，故A错误； B．两物质都是饱和碳原子，都属于烷烃，互为同系物，故B正确； C．C17H33COOH中含有不饱和碳原子，不能与甲酸互为同系物，故C错误； D．两物质所含官能团个数不同，不能互为同系物，故D错误；故选B。 1．2024年1月23日12时03分，力箭一号遥三商业运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空，将5颗卫星顺利送入预定轨道，彰显出中国制造和新材料不断增强的实力。下列有关叙述错误的是（ ） A．新能源使用的高导热率的氮化铝陶瓷属于新型无机非金属材料 B．制造高温超导材料富勒烯类化合物的原料足球烯C60为分子晶体 C．核电站核裂变产生的放射性核素 与，互为同系物 D．火星车的热控保温材料属于纳米气凝胶，可产生丁达尔效应 【答案】C 【详解】A．氮化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，A正确； B．足球烯C60是由C60分子通过分子间作用力形成的分子晶体，，B正确； C．同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子间的关系，故与互为同位素，C错误； D．光束通过胶体时，光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应，而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应；纳米气凝胶，可产生丁达尔效应，D正确；故选C。 2．下列说法正确的是（ ） A．与一定互为同系物 B．乙烯和乙烷都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．1-丁烯与2-丁烯互为同分异构体 D．新戊烷和2，2-二甲基丙烷互为同分异构体 【答案】C 【详解】A．只能使乙烯，而可能是丁烯也可能是环丁烷，两者不一定互为同系物，A错误； B．乙烯中含有双键，能使KMnO4酸性溶液褪色，而乙烷不能，B错误； C．1-丁烯和2-丁烯的区别在于双键位置不同，分子式相同，互为同分异构体，C正确； D．新戊烷和2,2-二甲基丙烷是同一种物质，D错误；故选C。 3．下列化学用语或描述中正确的是（ ） A．和一定互为同系物 B．丙烷分子的空间填充模型： C．四氯化碳的电子式： D．基态硫原子核外电子有16种不同的空间运动状态 【答案】A 【详解】A．C2H6和C4H10均为烷烃，两者组成上相差2个CH2，互为同系物，故A正确； B．是丙烷的球棍模型，故B错误； C．四氯化碳的电子式：，故C错误； D．硫是16号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，占有9个原子轨道，即基态硫原子核外电子有9种不同的空间运动状态，故D错误；故选A。 1．下列物质一定属于同系物的是（ ） ①    ②    ③    ④ ⑤    ⑥ ⑦        ⑧ A．①和② B．④和⑥ C．③和⑦ D．④和⑧ 【答案】D 【详解】A．①含有1个苯环，而②含有2个苯环属于稠环芳烃，二者结构不相似，一定不属于同系物，A错误； B．乙醇易溶于水，溴乙烷与水互不相溶，加水后分液可分离，B错误； C．④为乙烯，分子中含有碳碳双键，而⑥可能为环丙烷，二者结构不一定相似，所以二者不一定互为同系物，C错误； D．④为乙烯，⑧为2-甲基丙烯，两者结构相似，分子组成上相差2个CH2原子团，故是同系物，D正确； 故选D。 2．下列有关有机物的叙述正确的是（ ） A．乙醇()与乙二醇()互为同系物 B．植物油氢化后得人造奶油，人造奶油可以使溴水褪色 C．沸点：新戊烷>异戊烷>丙烷 D．利用油脂在碱性条件下的水解，可以制得肥皂和甘油 【答案】D 【详解】A．乙醇(CH3CH2OH)与乙二醇(CH2OHCH2OH)含有羟基的个数不同，不是同系物，A错误； B．植物油加氢后饱和程度变大，可以制造人造奶油，人造奶油不能使溴水褪色，B错误； C．烃分子中，碳原子数越多沸点越高，碳原子数相同的烃分子，支链越多沸点越低，沸点：异戊烷>新戊烷>丙烷，C错误； D．油脂在碱性条件下的水解反应是皂化反应，可以用于生产甘油和肥皂，D正确；故选D。 3．下列叙述正确的是（ ） A．含不同碳原子数的烷烃一定互为同系物 B．结构对称的烷烃，其一氯取代物必定只有一种 C．分子通式相同且组成上相差一个或几个原子团的物质互为同系物 D．相对分子质量相同，结构不同的化合物一定互为同分异构体 【答案】A 【详解】A．含不同碳原子数的烷烃结构相似，分子组成相差若干个，一定互为同系物，A正确； B．结构对称的烷烃，其不同化学环境的氢不一定只有一种，如CH3CH2CH2CH2CH3等效氢原子为3种，即一氯取代物不一定只有一种，B错误； C．分子通式相同且组成上相差一个或几个原子团的物质不一定结构相似，不一定是同系物，C错误； D．相对分子质量相同，结构不同的化合物分子式不一定相同，不一定互为同分异构体，D错误；故选A。 · 同系物特征：同系物之间具有相类似的化学性质，其物理性质随着相对分子质量的改变而有规律地变化。 · 结构相似性：分子中碳原子均以单键（σ 键）连接，形成链状（可带支链）饱和结构，所有碳原子均为sp³ 杂化，空间构型为四面体，官能团（对烷烃而言无官能团）和化学键类型完全相同。 · 组成递变性：分子式通式相同：均为CₙH₂ₙ₊₂（n为碳原子数，n≥1），相邻同系物分子组成相差一个CH₂（相对分子质量相差14） · 典型实例：甲烷（CH₄）、乙烷（C₂H₆）、丙烷（C₃H₈）互为同系物。正戊烷（C₅H₁₂）、异己烷（C₆H₁₄）互为同系物（均含单键，相差 1 个 CH₂）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$