第2章 第1节 烷烃（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案（人教版）

第二章　烃

第一节　烷　烃

知识点一　烷烃的结构和性质

一、烷烃的结构

1．结构特点

分子中的碳原子都采取sp3杂化，以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键。烷烃分子中的共价键全部是单键。

2．链状烷烃的通式为CnH2n＋2。

3．同系物

结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物称为同系物。

二、烷烃的性质

1．物理性质的递变规律

2．化学性质

烷烃的结构决定了其性质与甲烷相似。

1．有下列五种烷烃，它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是(　　)

①2-甲基丁烷　②2,2-二甲基丙烷　③正戊烷　④丙烷　⑤丁烷

A．①②③④⑤　　　　 B．②③⑤④①

C．④⑤②①③  D．③①②⑤④

答案　D

2．下列化学性质中，烷烃不具备的是(　　)

A．可以在空气中燃烧

B．与Cl2发生取代反应

C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D．不能使溴水褪色

答案　C

1．碳原子数大于4的烷烃常温下一定是非气态吗？

提示　不一定，新戊烷在常温下也是气体。

2．乙烷能与溴的四氯化碳溶液反应吗？

提示　不能。

1．烷烃的结构及其物理性质的变化规律

(1)结构：烷烃分子中，以任意一个碳原子为中心，与其相结合的4个原子构成四面体结构。所以烷烃分子(CH4、C2H6除外)中的碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状排列。

(2)烷烃物理性质的变化规律：

①随着分子中的碳原子数的增多，熔、沸点逐渐升高；烷烃同分异构体的熔、沸点则随着分子中支链数的增多而降低，如正丁烷的熔、沸点高于异丁烷。

②随着分子中的碳原子数的增多，密度逐渐增大，但其密度都小于水的密度。

③都不溶于水，易溶于有机溶剂。

④随着分子中的碳原子数的增多，常温下的状态由气态逐渐过渡到液态、固态，其中分子中碳原子数小于或等于4的烷烃为气态，新戊烷在常温下也为气态。

2．烷烃的化学性质

(1)稳定性：

性质稳定，一般不与强酸、强碱、强氧化剂反应。

(2)取代反应的特点：

①烷烃的取代反应是连锁反应，一般不能停留在某一阶段。

②在卤素与烷烃发生取代反应的过程中，1 mol卤素单质只能取代1 mol氢原子。

③烷烃只能与纯净的卤素单质在光照条件下发生取代反应，而不能与卤素的水溶液反应。

(3)烷烃的可燃性：

烷烃在空气中都可以燃烧而生成CO2和H2O，分子中碳原子数比较少的烃在燃烧时会产生淡蓝色的火焰，但随着分子中碳原子数的增多，含碳量会不断增大，燃烧时会燃烧不完全，甚至会在燃烧中产生黑烟。

(4)受热分解：

分子中含碳原子较多的烷烃在受热时会发生分解，烷烃分解产物中有烯烃。

1．下列关于烷烃性质的叙述中不正确的是(　　)

A．烷烃同系物随相对分子质量增大，沸点逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态

B．烷烃同系物的密度随相对分子质量增大而逐渐增大

C．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应

D．烷烃同系物都能使溴水、KMnO4酸性溶液褪色

解析　烷烃是饱和烃，化学性质稳定，特征反应是取代反应，C项正确；与烷烃发生卤代反应的必须是卤素单质，溴水、碘水不能与烷烃反应，KMnO4酸性溶液也不能将烷烃氧化，D项不正确；关于烷烃物理性质的递变，A、B项叙述正确。

答案　D

2．2018年5月19日，某小区一住户因液化气泄漏引发火灾。已知液化气的主要成分是丙烷，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．丙烷比丁烷易液化

D．1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2