第二章 第一节 第1课时 烷烃的结构和性质-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，单选）

本讲义聚焦烷烃的结构与性质核心知识点，系统梳理烷烃的sp³杂化方式、单键特征、锯齿状碳链结构及通式CₙH₂ₙ₊₂，明确同系物概念，进而衔接物理性质（状态、熔沸点、溶解性、密度随碳原子数的变化规律）与化学性质（稳定性、可燃性、取代反应等），构建“结构决定性质”的学习支架。 该资料通过“交流研讨”（如对比制备一氯乙烷的两种方法）培养科学思维，借助“正误判断”和练习题强化化学观念（如支链对熔沸点的影响），任务驱动式设计促进科学探究与实践。课中辅助教师引导学生建立知识关联，课后通过典型例题解析帮助学生查漏补缺，巩固结构与性质的内在联系。

第一节　烷烃 第1课时　烷烃的结构和性质 [学习目标]　1.知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。　2.认识烷烃的结构特征，能以典型代表物为例，理解烷烃的化学性质。　3.了解同系物的概念，学会判断物质是否互为同系物。 任务一　烷烃的结构 1.烷烃的结构 (1)杂化方式：碳原子均采取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。 (2)键的类型：烷烃分子中的共价键全部是单键(C—C键、C—H键)。 (3)空间结构：以碳原子为中心形成若干四面体空间结构，碳链(C≥3)呈锯齿状排列。 (4)链状烷烃的通式：Cn(n≥1)。 2.同系物 (1)概念：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)性质：同系物因组成和结构相似，化学性质相似，而物理性质一般呈规律性变化。 [交流研讨]　分子通式为CnH2n＋2(n≥1)的烃一定为链状烷烃吗？碳原子数不同的烷烃一定互为同系物吗？ 提示：分子通式为CnH2n＋2(n≥1)的烃一定是链状烷烃；碳原子数不同的烷烃一定互为同系物。 1.正误判断 (1)烷烃的碳原子均采取sp3杂化。(　　) (2)分子通式为Cn(n≥1)的烃一定是烷烃。(　　) (3)烷烃分子中的所有原子不可能共平面。(　　) (4)同系物一定具有相同的通式，官能团的种类、数目也相同。(　　) 提示：(1)正确。　(2)正确。　(3)正确。 (4)正确。 2.(2024·南昌高二检测)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都属于链状烷烃 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不满足链状烷烃的通式，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。 3.(2025·上海浦东区高二期末)下列物质一定互为同系物的是(　　) A.C2H6和C6H14 B.CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl C.和 D.CH2CHCH2CH3和 答案：A 解析：C2H6和C6H14都为烷烃，结构相似，分子组成上相差4个CH2原子团，二者互为同系物，故A正确；CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl含有的氯原子数目不同，二者结构不相似，不互为同系物，故B错误；和，前者属于酚类，后者属于醇类，二者结构不相似，不互为同系物，故C错误；CH2CHCH2CH3和的结构不同，前者含碳碳双键，后者不含碳碳双键，二者不互为同系物，故D错误。 学生用书⬇第27页 任务二　烷烃的性质 1.物理性质 (1)状态：常温常压下，碳原子数≤4的烷烃为气态(新戊烷常温下为气态)。 (2)熔、沸点：随分子中碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高；碳原子数相同时，支链越多，熔、沸点越低。 (3)溶解性：都难溶于水，易溶于有机溶剂。 (4)密度：随分子中碳原子数的增加，烷烃的密度增大，但均比水的密度小。 2.化学性质 (1)稳定性 烷烃与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应。 (2)可燃性(氧化反应) ①C8H18完全燃烧的化学方程式：2C8H18＋25O216CO2＋18H2O。 ②链状烷烃完全燃烧的通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 (3)取代反应 烷烃可与卤素单质在光照条件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的化学方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。 烷烃的分解反应——高温裂化或裂解 1.甲烷高温下可分解成碳和氢气： CH4C＋2H2。 2.长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃。如：C16H34C8H16＋C8H18。 [交流研讨1]　若要制备一氯乙烷用下列哪种方法好？ 方法一：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl 方法二：CH2CH2＋HClCH3CH2Cl 提示：第二种方法好。 [交流研讨2]　若反应CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl中两种反应物以物质的量1∶1反应，是否会只得到CH3CH2Cl？ 提示：不会。因为该反应是连锁反应，生成的CH3CH2Cl分子中仍含有可取代的氢原子，会进一步发生取代反应。 烷烃发生的取代反应特点 1.反应条件：在光照条件下与纯净的卤素单质反应。 2.连锁反应：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。 3.定量关系：1 mol卤素单质只能取代1 mol H原子，同时生成1 mol HX。 1.正误判断 (1)在光照下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色。(　　) (2)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。(　　) (3)标准状况下，11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA。(　　) (4)戊烷的三种同分异构体中，沸点最低的是新戊烷。(　　) 提示：(1)错误。乙烷不与溴水反应，乙烷不能使溴水褪色　(2)正确。　(3)错误。标准状况下己烷呈液态，无法计算11.2 L己烷的物质的量　(4)正确。 学生用书⬇第28页 2.(2024·上海嘉定高二期中)下列烷烃的沸点是：甲烷：－162 ℃，乙烷：－89 ℃，丁烷：－1 ℃，戊烷：＋36 ℃。根据以上数据，推断丙烷的沸点可能是(　　) A.－42 ℃ B.－185 ℃ C.－128 ℃ D.＋78 ℃ 答案：A 解析：由烷烃沸点数据可以看出，烷烃中碳原子个数越多，沸点越高，故丙烷的沸点应高于乙烷、低于丁烷，即介于－89 ℃～－1 ℃之间，故选A。 3.(2025·广西北海高二期中)下列关于丙烷的说法正确的是(　　) A.1 mol丙烷完全燃烧需4 mol氧气 B.丙烷与丁烷互为同分异构体 C.丙烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.丙烷的分子式为C3H8 答案：D 解析： 1 mol C3H8完全燃烧消耗5 mol O2，A项不正确；C3H8与丁烷(C4H10)互为同系物，B项不正确；C3H8为饱和烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C项不正确。 4.(2025·江苏无锡高二检测)甲基环戊烷()常用作溶剂及色谱分析标准物质，也可用于有机合成。下列有关该有机化合物的说法错误的是(　　) A.分子式为C6H12 B.光照下可以与Cl2发生取代反应 C.易溶于水及苯 D.不能使酸性KMnO4溶液褪色 答案：C 解析：甲基环戊烷的分子式为C6H12，光照下可以与Cl2发生取代反应，A、B项正确；不能使酸性KMnO4溶液褪色，D项正确；环烷烃均难溶于水，C项错误。 1.(2025·江西新余高二检测)在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析，下列选项正确的是(　　) 物质 正丁烷 正戊烷 异戊烷 新戊烷 正己烷 沸点/℃ －0.5 36.1 27.8 9.5 69.0 A.在标准状况下，新戊烷是气体 B.在1.013×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体 C.烷烃随碳原子数的增加，沸点降低 D.C5H12随着支链数的增加，沸点降低 答案：D 解析：新戊烷的沸点是9.5 ℃，标准状况下是液体，在1.013×105 Pa、20 ℃时是气体，A、B项错误；由表中数据可知，随碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C项错误；由表中数据可知，C5H12的3种同分异构体中，随着支链数的增加，沸点逐渐降低，D项正确。 2.(2025·江苏宜兴高二检测)使1 mol某烷烃完全燃烧需要消耗氧气5 mol，该烷烃的化学式是(　　) A.C2H6　 B.C3H8 C.C4H10　 D.C5H12 答案：B 解析：根据烷烃的燃烧通式CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O可知，某1 mol烷烃完全燃烧需要消耗5 mol氧气，则n＝3，即该烷烃为丙烷，化学式为C3H8。 3.(2025·广西河池高二检测)常温下，1 mol某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应，若在适当的条件下，完全取代需要消耗6 mol Cl2，则下列判断正确的是(　　) A.该烷烃的分子式为C5H12 B.反应所生成的有机产物能直接与AgNO3溶液反应生成白色沉淀 C.该烷烃的四氯代物有2种 D.反应容器中，有机产物中的一氯代物所占的物质的量分数一定最大 答案：C 解析：根据Cl2与烷烃发生取代反应的特点可知，烷烃分子中，取代1 mol H，消耗1 mol Cl2，因1 mol该烃分子完全取代消耗6 mol氯气，则一个该烃分子中含有6个氢原子，该烷烃为乙烷，故A错误；氯代烃属于非电解质，在水中不能电离出Cl－，故B错误；CH3CH3的二氯代物与四氯代物的数目相等，均为2种，故C正确；取代反应进行的程度不同，各有机产物所占的比例不同，故D错误。 4.已知链状烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。 (1)链状烷烃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。 ①B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为　　　　　　　。 ②B完全燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)C5H12　(2)CH3CH2CH2CH2CH3、 CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4 (3)①C(CH3)4＋Cl2C(CH3)3CH2Cl＋HCl ②C(CH3)4＋8O25CO2＋6H2O 解析：(1)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Cn，求得n＝5，则分子式为C5H12。 学科网（北京）股份有限公司 $