7.1 饱和烃 第2课时（同步讲义）化学沪科版必修第二册

第七章常见的有机化合物 第1节 饱和烃 第2课时 烷烃 同分异构现象 教学目标 1.掌握烷烃的概念、通式及物理性质递变规律，理解同分异构现象与同分异构体的含义，能书写简单烷烃的同分异构体。 2.通过模型搭建、结构分析，提升空间想象与逻辑推理能力，深化 “结构决定性质” 的有机化学核心认知。 3.认识同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因，培养宏观辨识与微观探析素养，体会有机化学的学科价值。 重点和难点 重点：烷烃的通式与性质递变规律，同分异构现象的概念，简单烷烃（如丁烷、戊烷）同分异构体的书写。 难点：同分异构体的判断与有序书写（避免重复或遗漏），理解烷烃结构与性质递变的内在关联。 ◆知识点一 烷烃 1．烷烃：烃分子中的碳原子之间以 结合成 状，其余价键均与氢原子相结合的烃称作烷烃。最简单的烷烃是 。 2.烷烃的通式： 3.烷烃的物理性质 （1） 状态：一般情况下，碳原子数为1-4的烷烃为___ ___态，5-16的为___ ___态，16以上是固态。（注：新戊 烷在常温下为气态） （2） 溶解性：烷烃均_____ ___于水。 （3） 密度和熔沸点：随着碳原子数的递增，烷烃的熔沸点逐渐____ ____,对于分子式相同的烷烃，支链越多，熔沸点越___ ___,随碳原子数增多，烷烃的密度逐渐_ ____,但__ ____水的密度 4. 烷烃的化学性质 （1） 一般情况下比较稳定， 使溴水，高锰酸钾等褪色。 （2） 取代反应：在光照下都能和 发生取代反应 （3） 氧化反应：在点燃的条件下都能和氧气反应生成二氧化碳和水（随着碳原子数的增多，燃烧越来越不充分，火焰明亮并伴有黑烟） CnH2n+2+（3n+1）/2O2nCO2+(n+1)H2O （4） 热解：在高温时，烷烃能分解成小分子 5．命名：CH4叫甲烷，C2H6叫 ，C3H8叫 ， C6H14叫 ， C18H38叫 。 6．烃基：烃分子失去1个 后，所剩余的部分叫烃基。其中，烷烃失去一个氢原子后，剩余的原子团叫 。甲基（―CH3）的电子式为 ，乙基（―C2H5）的电子式为 。 7．烷烃的同系物：烷烃系列同系物的通式为 ，相邻两个烷烃在组成上相差一个或若干个 原子团。烷烃的同系物的化学性质 ，物理性质随着碳原子数的增加呈现 。 易错提醒 1.同系物：结构相似，是指官能团要相同，分子组成上相差n个CH2原子团的也不一定是同系物，例如：C2H4和C3H6，可以是烯烃还可能是环烷烃；符合同一通式，结构相似，但不能相同。 2.热解包括裂化和裂解，在无氧条件下，烷烃在高温下的反应称为裂化，依据温度的不同和催化剂的不同，可以分为热裂化和催化裂化，更高的温度又叫裂解 ，是深度裂化。 即学即练 1．下列有机物中，属于烷烃的是 A． B． C． D． 2．乙烷的结构简式为 A． B． C． D． 3．下列有关烷烃的叙述中，正确的是 A．常温常压下，所有烷烃都为气体 B．除甲烷外，大多数烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪色 C．在一定条件下，烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应 D．CH4的二氯代物只有1种，此事实可说明CH4为正四面体结构 ◆知识点二 烷烃的同分异构现象 1．同分异构现象：具有相同的 而 不同的化合物，互称同分异构体，这种现象称为 现象，这是有机化合物数量庞大的重要原因之一。 2．写出丁烷同分异构体的结构简式 。 3.同分异构体 （1） 定义：分子式相同而结构不同的化合物。例 （2） 书写同分异构体的方法：烷烃同分异构体的书写通常采用“减链法” 主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由对到邻到间 对于烷烃同分异构体数目=2n-4+1（4≦n≦7），此规律适于烷烃同分异构体书写后的检查 即学即练 4．同分异构现象是有机化学中的一种普遍现象。互为同分异构体的丁烷和异丁烷不可能具有 A．相同的沸点 B．相同的相对分子质量 C．相同的组成元素 D．相同的分子式 5．正丁烷()与异丁烷()互称为 A．同位素 B．同系物 C．同分异构体 D．同素异形体 6．丁烷(C4H10)裂解可得到乙烯和乙烷。下列说法正确的是 A．乙烯与乙烷互为同系物 B．乙烯与乙烷互为同分异构体 C．丁烷属于链状饱和烃 D．C4H9Cl与CH3Cl互为同素异形体 一、烷烃的氯代物 1.烷烃的一氯代物的书写方法（主要看烷烃共有几种氢原子，有几种氢就有几种一氯代物） 等效氢的判断： （1） 分子中同一个碳原子上连接的氢等效（如甲烷上的氢原子）； （2） 同一个碳上所连甲基上的氢等效（如新戊烷）； （3）处于对称位置上的氢等效（如CH3—CH2—CH3,左右两个碳上的氢等效） 2.烷烃的二氯取代物的书写方法 （1）先固定一个氯原子在链端碳原子上，然后再碳链上移动另一个氯原子，写出全部的结构； （2）然后将固定在链端碳原子上的氯移到第二个碳原子上，依然在碳链上移动另一个氯原子，写出与上面不同的结构；依次类推即可 实践应用 1．根据下表中烃的分子式排列规律，关于空格中烃的说法正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 A．有3种同分异构体 B．有4种同分异构体 C．相对分子质量为36 D．碳氢原子数之比是 2．关于分子式为的同分异构体的说法正确的是（不考虑立体异构） A．共有6种 B．共有7种 C．共有8种 D．共有9种 3．在光照下，下列烃与氯气发生取代反应生成一氯代物种类最少的是 A． B． C．CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 D． 二、 烷烃的命名 （1）选主链——碳原子最多的碳链为主链； （2）编号位——定支链，要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小； （3）写名称——支链名称在前，母体名称在后；先写简单取代基，后写复杂取代基；相同的取代基合并起来，用 二、三等数字表示。 例：该有机物的名称是2，3-二甲基己烷 实践应用 4．下图有机物的命名正确的是 A．2-丙基丁烷 B．2，3-二甲基戊烷 C．2-甲基-3-乙基丁烷 D．1，1，2-三甲基丁烷 5．分子式为C5H12，一氯代物只有一种的烷烃的名称为 A．正戊烷 B．2-甲基丁烷 C．2，2-二甲基丙烷 D．3-甲基丁烷 6．下列有机物命名错误的是 A．2-甲基-4-乙基己烷 B．2，2，3，3-四甲基丁烷 C．2，3，4-三甲基-2-乙基庚烷 D．3-甲基-3-乙基戊烷 考点一 烷烃的结构 【例1】烷烃是一类由碳和氢组成的有机物的统称，以下是常见烷烃的结构式，下列说法错误的是 A．甲烷分子结构模型为 B．乙烷具有极性键和非极性键 C．三种烷烃中丙烷的沸点最高 D．可推测丁烷的分子式为 解题要点 1．烷烃的定义：分子中碳原子之间只以单键结合，剩余的价键全部跟氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫烷烃。 2．烷烃的结构特点： ①碳原子之间只以碳碳单键结合成链状。 ②剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。 3．烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1），相对分子质量为14n+2。 【变式1-1】下列关于烷烃的结构与性质等知识的理解正确的是 A．从碳原子的成键特征来分析，应该有、、等简单的有机化合物 B．甲烷与溴发生取代后的产物有两种同分异构体 C．所有的碳原子数多于等于5的烷烃都不是气体 D．所有的烷烃都能发生取代反应 【变式1-2】下列关于甲烷及烷烃的结构及性质的说法错误的是 A．烷烃熔沸点和密度随碳原子数增加而升高 B．4mol甲烷和足量氯气完全反应生成等物质的量四种有机物时，产生的HCl的物质的量为10mol C．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 D．甲烷的空间结构为正四面体形，甲烷分子中4个共价键的长度相同，相互之间的夹角相等 考点二 同系物和同分异构体 【例2】下列各组物质关系正确的是 A．16O2、18O2互为同素异形体 B．正戊烷和异戊烷互为同分异构体 C．CH3OH与CH3OCH3互为同系物 D．CH3CH2CH2OH、CH3CH2CH2CH2CH3均属于饱和链烃 解题要点 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。 （2）同系物必须符合同一通式（即同类物质），且分子式不能相同。 同系物结构相似，如含官能团，其数目应相等； （3）同系物化学性质相似，物理性质递变。 2．同分异构体 分子式相同，结构不同的有机物，互称同分异构体。甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体。 【变式2-1】下列说法不正确的是 A．和互为同位素 B．和互为同系物 C．和互为同素异形体 D．烷烃的名称是正丁烷 【变式2-2】现有a、b、c、d四种有机化合物的分子的球棍模型如图所示。下列说法中不正确的是 A．a的二氯代物有2种 B．工业上合成CH3CH2Cl，通常选b为原料 C．与d互为同分异构体的物质有2种 D．a、c、d互为同系物 考点三 烷烃的性质 【例3】下列有关甲烷和乙烷性质的描述错误的是 A．甲烷、乙烷均难溶于水 B．甲烷完全燃烧生成CO2和H2O C．乙烷可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．甲烷不能使溴水褪色 解题要点 1．烷烃的物理性质 烷烃的物理性质随碳原子数增加，呈现规律性的变化： （1）熔、沸点逐渐升高。 （2）状态有气态→液态→固态，其中常温常压下碳原子数小于或等于4的烃为气态。 （3）密度逐渐增大且均比水的密度小，难溶于水。 2．烷烃的化学性质 （1）可燃性。 （2）在光照条件下能与氯气发生取代反应。 （3）高温下可以分解。 【变式3-1】关于烷烃性质的叙述中，不正确的是 A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态到固态 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，从比水轻递变到比水重 C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应 D．烷烃的同系物都不能使酸性KMnO4溶液褪色 【变式3-2】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 考点四 判断某烷烃卤代物种类的方法 【例4】下列烃分子及其一氯代物各有两种结构的是 A． B． C． D． 解题要点 镜面对称的碳为等效碳，等效碳上所有的氢为等效氢。有几类等效氢一元取代物就有几种。 例如：，前者有4种化学环境的氢（即等效氢），一元取代物有4种；后者只有1种化学环境的氢，一元取代物有1种。 规律：①同一碳原子上的氢为等效氢。 ②同一碳原子上所连的—CH3为等效甲基，等效甲基上的所有氢为等效氢。 ③处于对称位置上的碳原子上所连氢原子也是等效氢原子。 【变式4-1】下列物质的一氯代物，同分异构体最多的是 A．异丁烷 B． C． D．立方烷() 【变式4-2】下列各组有机物中，其一氯代物的数目不相等的是 A．正戊烷和正己烷 B．新戊烷和 C．甲烷和乙烷 D．丙烷和 基础达标 1．（24-25高一下·天津·期中）以下结构表示的有机物是烷烃的是 A． B． C． D． 2．（24-25高一下·山东淄博·期中）某有机物分子的球棍模型为，其中“○”表示氢原子，“●”表示碳原子。该有机物的结构简式是 A．CH2=CH2 B．CH3CH3 C．CH3CH2OH D．C2H6 3．（24-25高一下·吉林长春·期中）烷烃分子中每个碳原子都与氢原子或其他碳原子形成四个共价键。1个丙烷分子中共价键的总数为 A．4个 B．8个 C．10个 D．12个 4．（24-25高一下·天津河西·期中）下列分子中，属于烷烃的是 A． B． C． D． 5． 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 6．（25-26高一上·江西宜春·月考）标准状况下，某气态烷烃和乙烯的混合气体11.2 L，质量为10.4 g。则混合气体中烷烃的分子式为 A．CH4 B．C2H4 C．C2H6 D．C3H6 7．（24-25高一下·湖北武汉·期末）下列说法正确的是 A．的一氯代物为5种 B．相同质量的不同烷烃，碳原子数越大，耗氧量越少 C．和互为同分异构体 D．和互为同系物 8．（24-25高一下·北京通州·期末）下列球棍模型中属于饱和烃的是 A． B． C． D． 9．（24-25高一下·北京·期末）下列关于烷烃的说法中不正确的是 A．和一定是同系物 B．甲烷的二氯代物只有1种，此事实说明甲烷为正四面体结构 C．丙烷分子中的三个碳原子在一条直线上 D．一般情况下随着分子中碳原子数的增加，烷烃的熔沸点升高 10．（24-25高一下·天津河北·期末）下列说法正确的是 A．烷烃在一定条件下可发生裂化反应 B．乙烷中混有的乙烯可用与H2反应的方法除去 C．聚乙烯塑料老化是由于发生了加成反应 D．1mol乙醇与足量金属钠反应，可产生1mol H2 11． 烷烃广泛存在于自然界中，例如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。 (1)写出下列各烷烃的分子式。 ①烷烃A在同温同压下蒸气的密度是的43倍：________。 ②烷烃B的分子中含有200个氢原子：________。 (2)把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列________。(填入编号) ①          ② ③2,3,4−三甲基戊烷        ④ (3)①用系统命名法命名下面的烃A：________； ②A的一氯代物有________种。 12． 有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答下列问题： (1)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：___________。 (2)相同状况下，等体积的上述气态烃，消耗O2的量最多的是___________(填序号，下同)。 (3)在120℃、1.01×105Pa条件下，某气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃为___________。 13．（24-25高一下·浙江杭州·期中）几种烷烃分子的球棍模型如图： (1)B的名称为___________。 (2)D的一氯代物有___________种。 (3)B与E碳骨架不同，二者结构不相似，不属于同系物___________(填“正确”或“错误”)。 (4)等质量的上述气态烃A．B．C，充分燃烧时，消耗的量最多的是___________。(填标号) 14．（24-25高一下·天津·期中）依据A~E几种烃分子的示意图填空。 (1)D的分子式是_______，B的名称是_______。 (2)上述分子中属于C的同系物的是________（填字母）。 (3)上述符号中属于结构简式的是________（填字母）。 (4)A分子与氯气反应的第一步反应化学方程式为：________，该反应属于________（填反应类型）。 (5)B通入Br2的四氯化碳溶液，现象为_________，该反应属于_______（填反应类型）。 (6)B还可在一定条件下发生加聚反应生成聚合物，化学方程式是_______。 15．（24-25高一下·海南省直辖县级单位·阶段练习）烷烃是最简单的一类有机化合物。 (1)与混合在光照条件下反应生成的化学方程式：__________，其反应类型是_________。 (2)相对分子质量为72的烷烃的分子式是：_________。 (3)下列各组物质中，属于同系物的是________，属于同分异构体的是________，其中的一氯代物有_______种。 A．和      B．正丁烷与异戊烷 C．与 D．与 综合应用 1．（ 高一下·上海奉贤·期末）下列说法正确的是 A．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物 B．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体 C．相对分子质量相同而结构不同的有机物一定是同分异构体 D．同系物一定具有相同的通式 2．（ 高一下·上海青浦·期末）如图所示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ结构表示的分子式都是。 (1)关于(Ⅰ)的说法中错误的是___________。 A．分子内含有两种官能团 B．(Ⅰ)与苯互为同分异构体，与足量的氢气充分加成所需氢气的量相同 C．等质量的乙炔与(Ⅰ)完全燃烧时，生成二氧化碳的量相等 D．在一定条件下能发生加聚反应 (2)(Ⅱ)与苯相比，下列说法正确的是___________。 A．(Ⅱ)能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能 B．(Ⅱ)与苯都能使溴水褪色，发生加成反应 C．(Ⅱ)和苯都是平面结构 D．苯比(Ⅱ)要稳定 (3)(Ⅲ)在光照条件下最多可与___________发生取代反应，该物质的二氯取代物有___________种。 3． 填空。 (1)某烷烃的相对分子质量为128，其化学式是____。根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构：若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2发生加成反应而得到，则该烷烃的结构简式为_____。 (2)支链只有一个乙基且式量最小的烷烃的结构简式为_______。 4．（24-25高一上·上海闵行·期中）已知有下列烃分子：①；②；③；④；⑤。 (1)以上属于不饱和烃的是：_______(填序号)。 (2)写出①的一种同分异构体的结构简式：_______。 (3)写出②的结构简式：_______，②在一定条件下与水反应的化学方程式为：_______。 (4)④为______(填化合物名称)的_____模型，与它互为同系物的是_____(填序号)。 (5)②的二氯代物有_______种。 (6)⑤与在光照下反应能得到，关于的描述错误的是_______。 A．结构式： B．不存在同分异构体 C．二氯甲烷为正四面体结构 D．常温常压下为液体 (7)下列有关以上物质结构说法中，错误的是_______。 A．①中碳原子在一条直线上 B．②中所有原子在同一平面上 C．③中所有原子在同一平面上 D．③中存在碳碳双键和碳碳单键的交替结构 5．（ 高一下·上海奉贤·期末）写出与互为同分异构，且一溴代物只有两种的芳香烃的结构简式：_______。写出生成这两种一溴代物所需要的反应试剂和反应条件：_______。 拓展培优 （ 高一下·上海杨浦·期末）回答下列问题： 6．如图是立方烷的键线式结构，写出立方烷的分子式_______。 7．立方烷的不饱和度为_______。 8．下列有关立方烷说法不正确的是_______。 A．它和苯中碳元素的质量分数相同 B．它属于芳香烃 C．它只有两种二氯代物 D．它与苯乙烯()互为同分异构体 9．（ 高一下·上海宝山·期末）如图为篮烷的键线式，假设篮烷分子中键角只有135°、90°两种，则它的一氯代物有___________种(不考虑立体异构)。    10． 在烷烃分子中，—CH3、—CH2—、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如：分子中n1=6，n2=1，n3=2，n4=1。试根据不同烷烃的组成和结构，分析烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。 (1)烷烃分子中氢原子数为n0，n0与n1、n2、n3、n4的关系是：n0=_____或n0=_____。 (2)四种碳原子数之间的关系为n1=_______。 (3)若某分子中n2=n3=n4=1，则该分子的结构简式可能是_______。 (4)若某种共价化合物分子中含有C、N、H三种元素，其数目分别用a、b、c表示，则氢原子数目最多为c=_______。 (5)若某种共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素，其数目分别用a、b、c、d表示，则氢原子数目最多为d=_______。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七章常见的有机化合物 第1节 饱和烃 第2课时 烷烃 同分异构现象 教学目标 1.掌握烷烃的概念、通式及物理性质递变规律，理解同分异构现象与同分异构体的含义，能书写简单烷烃的同分异构体。 2.通过模型搭建、结构分析，提升空间想象与逻辑推理能力，深化 “结构决定性质” 的有机化学核心认知。 3.认识同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因，培养宏观辨识与微观探析素养，体会有机化学的学科价值。 重点和难点 重点：烷烃的通式与性质递变规律，同分异构现象的概念，简单烷烃（如丁烷、戊烷）同分异构体的书写。 难点：同分异构体的判断与有序书写（避免重复或遗漏），理解烷烃结构与性质递变的内在关联。 ◆知识点一 烷烃 1．烷烃：烃分子中的碳原子之间以 碳碳单键结合成 链状，其余价键均与氢原子相结合的烃称作烷烃。最简单的烷烃是 甲烷 。 2.烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1） 3.烷烃的物理性质 （1） 状态：一般情况下，碳原子数为1-4的烷烃为___气态____态，5-16的为___液态___态，16以上是固态。（注：新戊 烷在常温下为气态） （2） 溶解性：烷烃均_____难溶___于水。 （3） 密度和熔沸点：随着碳原子数的递增，烷烃的熔沸点逐渐____升高____,对于分子式相同的烷烃，支链越多，熔沸点越___低___,随碳原子数增多，烷烃的密度逐渐__升高____,但__小于____水的密度 4. 烷烃的化学性质 （1） 一般情况下比较稳定，不能使溴水，高锰酸钾等褪色。 （2） 取代反应：在光照下都能和卤素发生取代反应 （3） 氧化反应：在点燃的条件下都能和氧气反应生成二氧化碳和水（随着碳原子数的增多，燃烧越来越不充分，火焰明亮并伴有黑烟） CnH2n+2+（3n+1）/2O2nCO2+(n+1)H2O （4） 热解：在高温时，烷烃能分解成小分子 5．命名：CH4叫甲烷，C2H6叫 乙烷 ，C3H8叫 丙烷 ， C6H14叫 己烷 ， C18H38叫 十八烷 。 6．烃基：烃分子失去1个 氢原子 后，所剩余的部分叫烃基。其中，烷烃失去一个氢原子后，剩余的原子团叫 烷基 。甲基（―CH3）的电子式为 ，乙基（―C2H5）的电子式为 。 7．烷烃的同系物：烷烃系列同系物的通式为 CnH2n+2（n≥1） ，相邻两个烷烃在组成上相差一个或若干个 CH2 原子团。烷烃的同系物的化学性质 相似 ，物理性质随着碳原子数的增加呈现 规律性变化 。 易错提醒 1.同系物：结构相似，是指官能团要相同，分子组成上相差n个CH2原子团的也不一定是同系物，例如：C2H4和C3H6，可以是烯烃还可能是环烷烃；符合同一通式，结构相似，但不能相同。 2.热解包括裂化和裂解，在无氧条件下，烷烃在高温下的反应称为裂化，依据温度的不同和催化剂的不同，可以分为热裂化和催化裂化，更高的温度又叫裂解 ，是深度裂化。 即学即练 1．下列有机物中，属于烷烃的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．含碳碳双键结构，属于烯烃，A错误； B．含有氯原子，属于卤代烃，B错误； C．属于环烷烃，其通式为，不符合烷烃通式，C错误； D．属于烷烃，D正确； 故答案选D。 2．乙烷的结构简式为 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．是乙烷的最简式，故A不选； B．是乙烷的分子式，故B不选； C．是乙烷的结构简式，故C选； D．是乙烷的球棍模型，故D不选； 答案选C。 3．下列有关烷烃的叙述中，正确的是 A．常温常压下，所有烷烃都为气体 B．除甲烷外，大多数烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪色 C．在一定条件下，烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应 D．CH4的二氯代物只有1种，此事实可说明CH4为正四面体结构 【答案】D 【详解】A．常温常压下，碳原子数小于或等于4的烷烃为气体，碳原子数大于4的烷烃为液体或固体，故A错误； B．烷烃的化学性质一般比较稳定，通常不与强酸、强碱、强氧化剂（如酸性KMnO4溶液）反应，故B错误； C．烷烃在光照条件下可与卤素单质发生取代反应，但不与溴水反应，故C错误； D．CH4的二氯代物中两个Cl只有相邻一个位置，可说明CH4为正四面体结构，故D正确； 故选D。 ◆知识点二 烷烃的同分异构现象 1．同分异构现象：具有相同的 分子式 而 结构和性质 不同的化合物，互称同分异构体，这种现象称为 同分异构 现象，这是有机化合物数量庞大的重要原因之一。 2．写出丁烷同分异构体的结构简式 CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)2 。 3.同分异构体 （1） 定义：分子式相同而结构不同的化合物。例 （2） 书写同分异构体的方法：烷烃同分异构体的书写通常采用“减链法” 主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由对到邻到间 对于烷烃同分异构体数目=2n-4+1（4≦n≦7），此规律适于烷烃同分异构体书写后的检查 即学即练 4．同分异构现象是有机化学中的一种普遍现象。互为同分异构体的丁烷和异丁烷不可能具有 A．相同的沸点 B．相同的相对分子质量 C．相同的组成元素 D．相同的分子式 【答案】A 【详解】同分异构体是指分子式相同但结构不同的化合物。丁烷（直链）和异丁烷（支链）互为同分异构体，分子式均为C4H10，具有相同的相对分子质量、相同的组成元素和相同的分子式；但结构差异导致物理性质不同，如沸点：直链丁烷沸点较高（约-0.5°C），支链异丁烷沸点较低（约-11.7°C）。故答案选A。 5．正丁烷()与异丁烷()互称为 A．同位素 B．同系物 C．同分异构体 D．同素异形体 【答案】C 【详解】正丁烷和异丁烷分子式相同，均为C4H10，但结构不同，故互为同分异构体，答案选C。 6．丁烷(C4H10)裂解可得到乙烯和乙烷。下列说法正确的是 A．乙烯与乙烷互为同系物 B．乙烯与乙烷互为同分异构体 C．丁烷属于链状饱和烃 D．C4H9Cl与CH3Cl互为同素异形体 【答案】C 【详解】A．乙烯(C2H4)含碳碳双键，属于烯烃；乙烷(C2H6)为单键结构，属于烷烃。二者结构不相似，且分子式相差CH2以外的组成，不满足同系物条件，A错误； B．同分异构体要求分子式相同，但乙烯(C2H4)与乙烷(C2H6)分子式不同，B错误； C．丁烷(C4H10)符合烷烃通式CnH2n+2，且正丁烷、异丁烷均为链状结构，无环状或支链外的特殊结构，属于链状饱和烃，C正确； D．同素异形体是同种元素组成的单质，而C4H9Cl和CH3Cl均为氯代烷烃(化合物)，D错误； 故选C。 一、烷烃的氯代物 1.烷烃的一氯代物的书写方法（主要看烷烃共有几种氢原子，有几种氢就有几种一氯代物） 等效氢的判断： （1） 分子中同一个碳原子上连接的氢等效（如甲烷上的氢原子）； （2） 同一个碳上所连甲基上的氢等效（如新戊烷）； （3）处于对称位置上的氢等效（如CH3—CH2—CH3,左右两个碳上的氢等效） 2.烷烃的二氯取代物的书写方法 （1）先固定一个氯原子在链端碳原子上，然后再碳链上移动另一个氯原子，写出全部的结构； （2）然后将固定在链端碳原子上的氯移到第二个碳原子上，依然在碳链上移动另一个氯原子，写出与上面不同的结构；依次类推即可 实践应用 1．根据下表中烃的分子式排列规律，关于空格中烃的说法正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 A．有3种同分异构体 B．有4种同分异构体 C．相对分子质量为36 D．碳氢原子数之比是 【答案】A 【详解】根据表格中烃的分子式排列规律，碳原子数依次为1、2、3、4、5、6、7、8，氢原子数每两个位置相同：位置1、2为4，位置3、4为8，位置5、6为12，位置7、8为16。因此位置5的分子式为（戊烷），戊烷有3种同分异构体（正戊烷、异戊烷、新戊烷），相对分子质量为72，碳氢原子数之比为5:12，选项A符合事实，B、C、D均错误； 故选A。 2．关于分子式为的同分异构体的说法正确的是（不考虑立体异构） A．共有6种 B．共有7种 C．共有8种 D．共有9种 【答案】C 【详解】分子式为的同分异构体总数为8种：正戊烷有3种，分别为1-溴戊烷、2-溴戊烷、3-溴戊烷，异戊烷（2-甲基丁烷）有4种，分别为1-溴-2-甲基丁烷、2-溴-2-甲基丁烷、2-溴-3-甲基丁烷、1-溴-3-甲基丁烷，新戊烷有1种，为1-溴-2,2-二甲基丙烷。故答案选C。 3．在光照下，下列烃与氯气发生取代反应生成一氯代物种类最少的是 A． B． C．CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 D． 【答案】A 【详解】 A．只有1种化学环境的氢原子，一氯代物只有1种：； B．有2种氢原子，一氯代物有2种：； C．有3种氢原子，一氯代物有3种：； D．有4种氢原子，一氯代物有4种：； 答案选A。 二、 烷烃的命名 （1）选主链——碳原子最多的碳链为主链； （2）编号位——定支链，要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小； （3）写名称——支链名称在前，母体名称在后；先写简单取代基，后写复杂取代基；相同的取代基合并起来，用 二、三等数字表示。 例：该有机物的名称是2，3-二甲基己烷 实践应用 4．下图有机物的命名正确的是 A．2-丙基丁烷 B．2，3-二甲基戊烷 C．2-甲基-3-乙基丁烷 D．1，1，2-三甲基丁烷 【答案】B 【详解】 根据烷烃的命名方法，的最长碳链含5个碳原子，在2，3号C上各连一个甲基，命名为：2，3-二甲基戊烷； 故选B。 5．分子式为C5H12，一氯代物只有一种的烷烃的名称为 A．正戊烷 B．2-甲基丁烷 C．2，2-二甲基丙烷 D．3-甲基丁烷 【答案】C 【详解】A．正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3，含有3种氢，一氯代物有3种，A错误； B．2-甲基丁烷，含有4种氢，一氯代物有4种，B错误； C．2，2-二甲基丙烷，含有1种氢，一氯代物有1种，C正确； D．3-甲基丁烷，命名错误，正确命名应为2-甲基丁烷，D错误； 故选C。 6．下列有机物命名错误的是 A．2-甲基-4-乙基己烷 B．2，2，3，3-四甲基丁烷 C．2，3，4-三甲基-2-乙基庚烷 D．3-甲基-3-乙基戊烷 【答案】C 【分析】有机物系统命名法步骤：①最长-选最长碳链为主链；②最多-遇等长碳链时，支链最多为主链；③最近-离支链最近一端编号；④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基，支链编号之和最小)；⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时，从简单取代基开始编号；如取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面； 【详解】A．2-甲基-4-乙基己烷结构简式为(CH3) 2CHCH2CH(CH2CH3) 2，命名正确，A正确； B．2，2，3，3-四甲基丁烷结构简式为(CH3) 3CC(CH3) 3，命名正确，B正确； C．名称为2，3，4-三甲基-2-乙基庚烷中，主链碳原子数应该是8个主链碳原子第二个碳原子不能有乙基，正确名称为3,3,4,5-四甲基辛烷，C错误； D．3-甲基-3-乙基戊烷的结构简式为(CH3CH2) 3CCH3，命名正确，D正确； 故选C。 考点一 烷烃的结构 【例1】烷烃是一类由碳和氢组成的有机物的统称，以下是常见烷烃的结构式，下列说法错误的是 A．甲烷分子结构模型为 B．乙烷具有极性键和非极性键 C．三种烷烃中丙烷的沸点最高 D．可推测丁烷的分子式为 【答案】D 【详解】 A．甲烷的空间构型为正四面体形，其分子结构模型为，A正确； B．乙烷分子中键为极性键，键为非极性键，因此乙烷具有极性键和非极性键，B正确； C．对于烷烃，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高。甲烷、乙烷、丙烷的相对分子质量依次增大，所以三种烷烃中丙烷的相对分子质量最大，沸点最高，C正确； D．烷烃的通式为，丁烷的分子式应为，而非，D错误； 故选D。 解题要点 1．烷烃的定义：分子中碳原子之间只以单键结合，剩余的价键全部跟氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫烷烃。 2．烷烃的结构特点： ①碳原子之间只以碳碳单键结合成链状。 ②剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。 3．烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1），相对分子质量为14n+2。 【变式1-1】下列关于烷烃的结构与性质等知识的理解正确的是 A．从碳原子的成键特征来分析，应该有、、等简单的有机化合物 B．甲烷与溴发生取代后的产物有两种同分异构体 C．所有的碳原子数多于等于5的烷烃都不是气体 D．所有的烷烃都能发生取代反应 【答案】D 【详解】A．碳原子有四个价电子，需形成四个共价键，CH、CH2、CH3等基团为不稳定中间体或自由基，不能作为稳定的简单有机化合物存在，A错误； B．甲烷为正四面体结构，所有氢原子等价，因此二溴甲烷（CH2Br2）仅有一种结构，不存在同分异构体，B错误； C．碳原子数多于等于5的烷烃中，新戊烷沸点为9.5°C，在室温下为气体，因此并非所有碳原子数多于等于5的烷烃都不是气体，C错误； D．烷烃的通式为CnH2n+2，均含氢原子，可发生卤代等取代反应，这是烷烃的典型性质，D正确； 故选D。 【变式1-2】下列关于甲烷及烷烃的结构及性质的说法错误的是 A．烷烃熔沸点和密度随碳原子数增加而升高 B．4mol甲烷和足量氯气完全反应生成等物质的量四种有机物时，产生的HCl的物质的量为10mol C．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 D．甲烷的空间结构为正四面体形，甲烷分子中4个共价键的长度相同，相互之间的夹角相等 【答案】C 【详解】A．烷烃的熔沸点和密度随碳原子数增加而升高，这是由于分子间作用力增强所致，A正确； B．甲烷与Cl2的取代反应中，每取代一个H生成1mol HCl，若四种产物各1mol，则HCl总量为1+2+3+4=10mol，B正确； C．烷烃虽不能使酸性高锰酸钾褪色，但可通过燃烧等反应发生氧化，C错误； D．甲烷为正四面体结构，四个C-H键键长和键角均相同，D正确； 故选C。 考点二 同系物和同分异构体 【例2】下列各组物质关系正确的是 A．16O2、18O2互为同素异形体 B．正戊烷和异戊烷互为同分异构体 C．CH3OH与CH3OCH3互为同系物 D．CH3CH2CH2OH、CH3CH2CH2CH2CH3均属于饱和链烃 【答案】B 【详解】A．16O2、18O2是同位素组成的同种氧气分子，因此不满足同素异形体的定义，A错误； B．正戊烷和异戊烷分子式均为，但碳链结构不同，互为同分异构体，B正确； C．（甲醇）属于醇类，（二甲醚）属于醚类，两者结构不相似，不互为同系物，C错误； D．（丙醇）含氧元素，不属于烃；（戊烷）是饱和链烃，D错误； 故选B。 解题要点 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。 （2）同系物必须符合同一通式（即同类物质），且分子式不能相同。 同系物结构相似，如含官能团，其数目应相等； （3）同系物化学性质相似，物理性质递变。 2．同分异构体 分子式相同，结构不同的有机物，互称同分异构体。甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体。 【变式2-1】下列说法不正确的是 A．和互为同位素 B．和互为同系物 C．和互为同素异形体 D．烷烃的名称是正丁烷 【答案】D 【详解】A．同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子，和质子数均为6，中子数分别为6和8，互为同位素，A正确； B．同系物是结构相似、分子组成相差一个或若干个原子团的化合物，（乙烯）和（2-丁烯）均含一个碳碳双键，结构相似，分子组成相差2个，互为同系物，B正确； C．同素异形体是同种元素组成的不同单质，和均由氧元素组成，为不同单质，互为同素异形体，C正确； D．烷烃的名称判断需依据结构，正丁烷为直链烷烃（），若图片中烷烃为支链结构（如异丁烷，），则名称不是正丁烷，D错误； 故答案选D。 【变式2-2】现有a、b、c、d四种有机化合物的分子的球棍模型如图所示。下列说法中不正确的是 A．a的二氯代物有2种 B．工业上合成CH3CH2Cl，通常选b为原料 C．与d互为同分异构体的物质有2种 D．a、c、d互为同系物 【答案】A 【详解】A．a是，二氯代物只有一种，A错误； B．b是乙烯，可以与HCl发生加成反应生成，B正确； C．d是2-甲基丁烷，它的同分异构体有戊烷、新戊烷两种，C正确； D．a、c、d都属于烷烃，互为同系物，D正确； 故选A。 考点三 烷烃的性质 【例3】下列有关甲烷和乙烷性质的描述错误的是 A．甲烷、乙烷均难溶于水 B．甲烷完全燃烧生成CO2和H2O C．乙烷可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．甲烷不能使溴水褪色 【答案】C 【详解】A．甲烷、乙烷属于烷烃，烷烃难溶于水，A正确； B．碳和氧反应生成二氧化碳、氢和氧反应生成水，甲烷和乙烯完全燃烧的产物都是CO2和H2O，B正确； C．乙烷没有碳碳不饱和键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误； D．甲烷没有碳碳不饱和键，不能使溴水褪色，D正确； 故选C。 解题要点 1．烷烃的物理性质 烷烃的物理性质随碳原子数增加，呈现规律性的变化： （1）熔、沸点逐渐升高。 （2）状态有气态→液态→固态，其中常温常压下碳原子数小于或等于4的烃为气态。 （3）密度逐渐增大且均比水的密度小，难溶于水。 2．烷烃的化学性质 （1）可燃性。 （2）在光照条件下能与氯气发生取代反应。 （3）高温下可以分解。 【变式3-1】关于烷烃性质的叙述中，不正确的是 A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态到固态 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，从比水轻递变到比水重 C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应 D．烷烃的同系物都不能使酸性KMnO4溶液褪色 【答案】B 【详解】A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态，A正确； B．烷烃的密度随碳原子数的增多而逐渐增大，但总比水轻，B错误； C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应生成卤代烃和卤化氢，C正确； D．烷烃的结构决定了化学性质，碳原子是饱和状态，所以均不能使酸性KMnO4溶液褪色，D正确； 故答案为：B。 【变式3-2】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。 考点四 判断某烷烃卤代物种类的方法 【例4】下列烃分子及其一氯代物各有两种结构的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．分子式为的烃是甲烷，甲烷的空间结构为正四面体形，烃分子及其一氯代物都只有一种结构，A不符合题意； B．分子式为的烃是丙烷，丙烷只有一种结构，无同分异构体，B不符合题意； C．分子式为的烃可能是正丁烷和异丁烷，正丁烷和异丁烷的一氯代物都有两种结构，Ｃ符合题意； D．分子式为的烃是乙烷，乙烷只有一种结构，无同分异构体，D不符合题意； 故选C。 解题要点 镜面对称的碳为等效碳，等效碳上所有的氢为等效氢。有几类等效氢一元取代物就有几种。 例如：，前者有4种化学环境的氢（即等效氢），一元取代物有4种；后者只有1种化学环境的氢，一元取代物有1种。 规律：①同一碳原子上的氢为等效氢。 ②同一碳原子上所连的—CH3为等效甲基，等效甲基上的所有氢为等效氢。 ③处于对称位置上的碳原子上所连氢原子也是等效氢原子。 【变式4-1】下列物质的一氯代物，同分异构体最多的是 A．异丁烷 B． C． D．立方烷() 【答案】C 【详解】A．异丁烷[（CH3）2CHCH3] 一氯代物有2种； B．一氯代物有3种； C．一氯代物有4种； D．立方烷()一氯代物有1种； 一氯代物的同分异构体最多的是。 答案选C。 【变式4-2】下列各组有机物中，其一氯代物的数目不相等的是 A．正戊烷和正己烷 B．新戊烷和 C．甲烷和乙烷 D．丙烷和 【答案】B 【详解】 A．正戊烷（）一氯代物同分异构体有3种：；正己烷（ ）一氯代物有3种：，A不符合题意； B．新戊烷（）一氯代物有1种： ，一氯代物有2种：，B符合题意； C．CH4一氯代物有1种：CH3Cl；CH3CH3一氯代物有1种：CH3CH2Cl，C不符合题意； D．丙烷一氯代物有2种： ，一氯代物有2种：，D不符合题意； 故选B。 基础达标 1．（24-25高一下·天津·期中）以下结构表示的有机物是烷烃的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．含有氧原子，官能团为羟基，属于醇类，A错误； B．含有碳碳双键，属于烯烃，B错误； C．是饱和链烃，属于烷烃，C正确； D．含有碳碳三键，属于炔烃，D错误； 故选C。 2．（24-25高一下·山东淄博·期中）某有机物分子的球棍模型为，其中“○”表示氢原子，“●”表示碳原子。该有机物的结构简式是 A．CH2=CH2 B．CH3CH3 C．CH3CH2OH D．C2H6 【答案】B 【详解】有机物的球棍模型，其中“○”表示氢原子，“●”表示碳原子，碳原子之间形成碳碳单键，碳原子与氢原子形成碳氢单键，分子由2个碳原子和6个氢原子构成，则结构简式为CH3CH3，即乙烷；故选B。 3．（24-25高一下·吉林长春·期中）烷烃分子中每个碳原子都与氢原子或其他碳原子形成四个共价键。1个丙烷分子中共价键的总数为 A．4个 B．8个 C．10个 D．12个 【答案】C 【详解】丙烷（C3H8）的结构式为，每个碳原子形成4个共价键：含有碳碳单键2个，碳氢单键8个，因此1个丙烷分子中共价键的总数为10个，故选C。 4．（24-25高一下·天津河西·期中）下列分子中，属于烷烃的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．C2H4的氢原子数为4，不符合烷烃通式CnH2n+2（n=2时H应为6），属于烯烃，A错误； B．C5H12的氢原子数为12，符合烷烃通式CnH2n+2（n=5时H=5×2+2=12），且仅含C、H，属于烷烃，B正确； C．C2H5OH含氧元素，属于醇类，不符合烃的定义，C错误； D．CH3COOH含氧元素，属于羧酸类，不符合烃的定义，D错误； 故选B。 5． 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。 6．（25-26高一上·江西宜春·月考）标准状况下，某气态烷烃和乙烯的混合气体11.2 L，质量为10.4 g。则混合气体中烷烃的分子式为 A．CH4 B．C2H4 C．C2H6 D．C3H6 【答案】A 【详解】标准状况下，某气态烷烃和乙烯的混合气体11.2 L，混合气体的总物质的量为：=0.5mol，质量为10.4 g，则混合气体的平均摩尔质量为：=20.8g/mol，而乙烯的摩尔质量为28g/mol大于20.8g/mol，则烷烃的摩尔质量要小于20.8g/mol，故该烷烃为甲烷CH4，故答案为：A。 7．（24-25高一下·湖北武汉·期末）下列说法正确的是 A．的一氯代物为5种 B．相同质量的不同烷烃，碳原子数越大，耗氧量越少 C．和互为同分异构体 D．和互为同系物 【答案】B 【详解】 A．由的结构式可知，分子中有4种不同环境的氢原子，因此其一氯代物为4种，故A错误； B．将烃的分子式简化为CHx，相同质量的不同烷烃，x值越大耗氧量越大，烷烃的碳原子数越大，x的值越小，则耗氧量越小，故B正确； C．和的结构式相同，因此是同一种物质，不是同分异构体，故C错误； D．和的分子式相同、结构式不同，互为同分异构体，故D错误； 故选B。 8．（24-25高一下·北京通州·期末）下列球棍模型中属于饱和烃的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 A．表示乙烷，属于饱和烃，A正确； B．表示乙烯，属于不饱和烃，B错误； C．表示乙醇，不属于烃，C错误； D．表示乙酸，不属于烃，D错误； 答案选A。 9．（24-25高一下·北京·期末）下列关于烷烃的说法中不正确的是 A．和一定是同系物 B．甲烷的二氯代物只有1种，此事实说明甲烷为正四面体结构 C．丙烷分子中的三个碳原子在一条直线上 D．一般情况下随着分子中碳原子数的增加，烷烃的熔沸点升高 【答案】C 【详解】A．和均为烷烃，结构相似且分子组成相差一个基团，一定互为同系物，A正确； B．若甲烷为平面结构，其二氯代物应有两种（邻位和对位），而实际只有一种，说明甲烷为正四面体结构，B正确； C．丙烷中碳原子为杂化，三个碳原子呈锯齿状排列，不可能在同一直线上，C错误； D．烷烃的熔沸点随碳原子数增加而升高，因分子间作用力增强，D正确； 故答案选C。 10．（24-25高一下·天津河北·期末）下列说法正确的是 A．烷烃在一定条件下可发生裂化反应 B．乙烷中混有的乙烯可用与H2反应的方法除去 C．聚乙烯塑料老化是由于发生了加成反应 D．1mol乙醇与足量金属钠反应，可产生1mol H2 【答案】A 【详解】A．烷烃在一定条件下（如高温或催化剂）可发生裂化反应，分解为较小分子，A正确； B．乙烷中的乙烯与反应需催化剂且难以控制，易引入杂质，无法有效除杂，B错误； C．聚乙烯中无碳碳双键，无法发生加成反应，老化是氧化反应导致，C错误； D．1mol乙醇与钠反应生成0.5mol ，而非1mol，D错误； 故选A。 11． 烷烃广泛存在于自然界中，例如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。 (1)写出下列各烷烃的分子式。 ①烷烃A在同温同压下蒸气的密度是的43倍：________。 ②烷烃B的分子中含有200个氢原子：________。 (2)把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列________。(填入编号) ①          ② ③2,3,4−三甲基戊烷        ④ (3)①用系统命名法命名下面的烃A：________； ②A的一氯代物有________种。 【答案】(1) C6H14 C99H200 (2)③④①② (3) 2,2,6−三甲基−4−乙基辛烷 10 【详解】（1）①根据密度之比等于摩尔质量之比，烷烃A在同温同压下蒸气的密度是的43倍，则烷烃A的摩尔质量为86 g∙mol−1，烷烃A的相对分子质量为86，根据分子式通式CnH2n+2得到相对分子质量14n+2=86，解得n=6即分子式为C6H14；故答案为：C6H14。 ②烷烃B的分子中含有200个氢原子，根据分子式通式CnH2n+2得到2n+2=200，解得n=99，即分子式为C99H200；故答案为：C99H200。 （2）根据烷烃含碳原子数越多，沸点越高，含相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低，因此物质的沸点按由高到低的顺序排列③④①②；故答案为：③④①②。 （3）①先找最长的碳原子为主链，再离支链最近的一端编号，命名时先简单基团后复杂基团，相同基团要合并，因此用系统命名法命名下面的烃A为2,2,6−三甲基−4−乙基辛烷；故答案为：2,2,6−三甲基−4−乙基辛烷。 ②A有10种位置的氢，如图，因此A的一氯代物有10种；故答案为：10。 12． 有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答下列问题： (1)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：___________。 (2)相同状况下，等体积的上述气态烃，消耗O2的量最多的是___________(填序号，下同)。 (3)在120℃、1.01×105Pa条件下，某气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃为___________。 【答案】(1) (2)④ (3)① 【详解】（1）烷烃的燃烧通式为。 （2）上述气态烃消耗氧气的物质的量为，故丁烷消耗的量最多。 （3）由反应前后气体体积不变可知： ，，即为甲烷。 13．（24-25高一下·浙江杭州·期中）几种烷烃分子的球棍模型如图： (1)B的名称为___________。 (2)D的一氯代物有___________种。 (3)B与E碳骨架不同，二者结构不相似，不属于同系物___________(填“正确”或“错误”)。 (4)等质量的上述气态烃A．B．C，充分燃烧时，消耗的量最多的是___________。(填标号) 【答案】(1)正丁烷 (2)4 (3)错误 (4)A 【详解】（1）B为直链烷烃，无支链，碳数为4，故名称为：正丁烷； （2）D的一氯代物就是看有几种等效氢，D中有四种H，故D的一氯代物为：4种； （3）结构相似指的是碳的连接方式，B、E都是呈链状且碳碳之间都是以单键相连，这就是结构相似，且分子式相差一个-CH2，所以二者属于同系物，故该说法错误； （4）等质量的烃（）燃烧时耗氧量取决于含氢量，即越大，耗氧量越多，A为C3H8，B为C4H10，C为C5H12，由此可知A耗的量最多，故选A。 14．（24-25高一下·天津·期中）依据A~E几种烃分子的示意图填空。 (1)D的分子式是_______，B的名称是_______。 (2)上述分子中属于C的同系物的是________（填字母）。 (3)上述符号中属于结构简式的是________（填字母）。 (4)A分子与氯气反应的第一步反应化学方程式为：________，该反应属于________（填反应类型）。 (5)B通入Br2的四氯化碳溶液，现象为_________，该反应属于_______（填反应类型）。 (6)B还可在一定条件下发生加聚反应生成聚合物，化学方程式是_______。 【答案】(1) C6H6 乙烯 (2)A (3)C (4) CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代 (5) 褪色 加成 (6) 【分析】由A~E中各物质的球棍模型或结构简式，可确定A为CH4、B为CH2=CH2、C为CH3CH2CH3、D为、E为CH3CH2CH3。 【详解】（1）由分析可知，D为，分子式是C6H6，B为CH2=CH2，名称是乙烯。 （2）上述分子中，C为CH3CH2CH3，属于烷烃，E与C为同一种物质，属于C的同系物的是甲烷CH4，故选A。 （3）上述符号中，除C(CH3CH2CH3)属于结构简式外，其余都属于球棍模型，则属于结构简式的是C。 （4）A为CH4，CH4与氯气反应的第一步反应，生成CH3Cl和HCl，化学方程式为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，该反应属于取代反应。 （5）B为CH2=CH2，CH2=CH2通入Br2的四氯化碳溶液，发生反应生成BrCH2CH2Br，现象为褪色，该反应属于加成反应。 （6）CH2=CH2还可在一定条件下发生聚合反应生成，化学方程式是。 15．（24-25高一下·海南省直辖县级单位·阶段练习）烷烃是最简单的一类有机化合物。 (1)与混合在光照条件下反应生成的化学方程式：__________，其反应类型是_________。 (2)相对分子质量为72的烷烃的分子式是：_________。 (3)下列各组物质中，属于同系物的是________，属于同分异构体的是________，其中的一氯代物有_______种。 A．和      B．正丁烷与异戊烷 C．与 D．与 【答案】(1) 取代反应 (2)C5H12 (3) B D 4 【详解】（1）与混合在光照条件下发生取代反应生成和HCl，化学方程式为：； （2）烷烃的分子通式为CnH2n+2，则相对分子质量为72的烷烃存在14n+2=72，n=5，则为C5H12； （3） 结构相似，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，所以属于同系物的是B；分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体，所以属于同分异构体的是D；根据有几种等效氢，就有几种一元取代物，有四种等效氢，如图，所以一氯代物有4种。 综合应用 1．（ 高一下·上海奉贤·期末）下列说法正确的是 A．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物 B．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体 C．相对分子质量相同而结构不同的有机物一定是同分异构体 D．同系物一定具有相同的通式 【答案】D 【详解】A．同系物的结构应相似，如苯酚、苯甲醇相差一个CH2原子团的物质，不是同系物，故A错误； B．组成元素相同，各元素质量分数也相同，最简式相同，如乙炔、苯不是同分异构体，故B错误； C．相对分子质量相同而结构不同的有机物不一定是同分异构体，例如丙三醇和甲苯，故C错误； D．同系物的结构应相似，分子组成相差一个或几个CH2原子团，所以同系物一定具有相同的通式，故D正确。 故选D。 2．（ 高一下·上海青浦·期末）如图所示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ结构表示的分子式都是。 (1)关于(Ⅰ)的说法中错误的是___________。 A．分子内含有两种官能团 B．(Ⅰ)与苯互为同分异构体，与足量的氢气充分加成所需氢气的量相同 C．等质量的乙炔与(Ⅰ)完全燃烧时，生成二氧化碳的量相等 D．在一定条件下能发生加聚反应 (2)(Ⅱ)与苯相比，下列说法正确的是___________。 A．(Ⅱ)能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能 B．(Ⅱ)与苯都能使溴水褪色，发生加成反应 C．(Ⅱ)和苯都是平面结构 D．苯比(Ⅱ)要稳定 (3)(Ⅲ)在光照条件下最多可与___________发生取代反应，该物质的二氯取代物有___________种。 【答案】(1)B (2)AD (3) 6 3 【详解】（1）A．由(Ⅰ)结构可知，(Ⅰ)中有碳碳双键、碳碳三键两种官能团，A正确； B．(Ⅰ)和苯的分子式都是C6H6，二者是同分异构体，1mol苯与足量氢气加成，最多消耗3mol氢气，1mol(Ⅰ) 与足量氢气加成，最多消耗4mol氢气，二者所需氢气量不相同，B错误； C．乙炔和(Ⅰ)最简式相同，故等质量的乙炔与(Ⅰ)完全燃烧时，生成二氧化碳的量相等，C正确； D．由(Ⅰ)结构可知，(Ⅰ)中有碳碳双键、碳碳三键，在一定条件下能发生加聚反应，D正确； 答案选B； （2）A．(Ⅱ)分子中有2个碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯中不存在碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确； B．(Ⅱ)分子中有2个碳碳双键，能使溴水褪色，发生加成反应，而苯中不存在碳碳双键，不能使溴水褪色，发生加成反应，B错误； C．苯是平面六边形结构，(Ⅱ)分子中有饱和碳原子即甲烷碳结构，所有原子不共面，C错误； D．(Ⅱ)分子中有2个碳碳双键，不稳定，苯中形成了大π键，结构更稳定，D正确； 答案选AD； （3）(Ⅲ)中有6个H原子，最多6个H全被取代，故1mol(Ⅲ) 在光照条件下最多可与6molCl2发生取代反应； (Ⅲ) 中1~6，6个H完全等效，二氯代物有3种，分别为1.2、1.4、1.5。 3． 填空。 (1)某烷烃的相对分子质量为128，其化学式是____。根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构：若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2发生加成反应而得到，则该烷烃的结构简式为_____。 (2)支链只有一个乙基且式量最小的烷烃的结构简式为_______。 【答案】(1) C9H20 (2) 【解析】(1) 据烷烃的分子通式为CnH(2n+2)，则该烃的分子式为C9H20；该烷烃不能由任何一种烯烃与H2发生加成反应而得到，证明相邻的碳上有一个不存在氢原子，符合题给条件的烷烃的结构简式为，故答案为：C9H20；； (2) 支链只有一个乙基且式量最小的烷烃分子中主链碳原子数至少为5，所以该烃的结构简式为，故答案为：。 4．（24-25高一上·上海闵行·期中）已知有下列烃分子：①；②；③；④；⑤。 (1)以上属于不饱和烃的是：_______(填序号)。 (2)写出①的一种同分异构体的结构简式：_______。 (3)写出②的结构简式：_______，②在一定条件下与水反应的化学方程式为：_______。 (4)④为______(填化合物名称)的_____模型，与它互为同系物的是_____(填序号)。 (5)②的二氯代物有_______种。 (6)⑤与在光照下反应能得到，关于的描述错误的是_______。 A．结构式： B．不存在同分异构体 C．二氯甲烷为正四面体结构 D．常温常压下为液体 (7)下列有关以上物质结构说法中，错误的是_______。 A．①中碳原子在一条直线上 B．②中所有原子在同一平面上 C．③中所有原子在同一平面上 D．③中存在碳碳双键和碳碳单键的交替结构 【答案】(1)②③ (2) (3) (4) 乙烷 球棍 ①⑤ (5)3 (6)C (7)AD 【分析】①正戊烷，②乙烯，③苯，④乙烷，⑤甲烷。 【详解】（1）不饱和烃存在碳碳双键、碳碳三键或苯环，故答案为②③。 （2）正戊烷的同分异构体有2种：异戊烷、新戊烷（写出一种即可）。 （3）②为乙烯，结构简式；乙烯在一定条件下与水反应生成乙醇，化学方程式为。 （4）④为乙烷的球棍模型；同系物是结构相似的一系列有机化合物，它们分子组成相差一个或若干个CH2原子团，则与乙烷互为同系物的是①⑤。 （5） 乙烯的二氯代物有3种：、（包括顺式、反式两种结构）。 （6） A．为共价化合物，C与H、C与Cl之间均为单键，因此二氯甲烷的结构式为，故A正确； B．甲烷为正四面体，则二氯甲烷只有一种结构，不存在同分异构体，故B正确； C．甲烷为正四面体，二氯甲烷中C-Cl键和C-H键长度不一，不是正四面体结构，故C错误； D．常温常压下，甲烷的四种氯代烃，只有一氯甲烷为气体，即二氯甲烷为液体，故D正确； 故答案为C。 （7）A．正戊烷分子中碳原子呈锯齿状，即碳原子不一条直线上，故A错误； B．碳碳双键为平面结构，乙烯中所有原子在同一平面上，故B正确； C．苯为平面正六边形结构，所有原子在同一平面上，故C正确； D．苯中碳碳键是一种独特的键，介于单键和双键之间，即其中不存在碳碳双键和碳碳单键的交替结构，故D错误； 故答案为AD。 5．（ 高一下·上海奉贤·期末）写出与互为同分异构，且一溴代物只有两种的芳香烃的结构简式：_______。写出生成这两种一溴代物所需要的反应试剂和反应条件：_______。 【答案】 液溴，铁催化；溴蒸气，光照。 【详解】 的分子式是C9H12，属于芳香烃的化合物中含有苯环，苯环的不饱和度为4，所以符合题意的同分异构体中不含其他官能团，则该芳香烃分子中只有烷基取代基，一溴代物只有2种， 则苯环和取代基各一种，所以该芳香烃为对称分子，所以只能是 1,3,5-三甲苯，其结构简式为。当取代侧链的H原子时，条件是光照、溴蒸气；当取代苯环上的H原子时，条件是Fe作催化剂和液溴。 拓展培优 （ 高一下·上海杨浦·期末）回答下列问题： 6．如图是立方烷的键线式结构，写出立方烷的分子式_______。 7．立方烷的不饱和度为_______。 8．下列有关立方烷说法不正确的是_______。 A．它和苯中碳元素的质量分数相同 B．它属于芳香烃 C．它只有两种二氯代物 D．它与苯乙烯()互为同分异构体 【答案】6．C8H8 7．5 8．BC 【解析】6．根据立方烷的键线式结构，立方烷的分子式为C8H8； 7．立方烷的不饱和度为； 8．A．它和苯的最简式都是CH，碳元素的质量分数相同，故A正确； B．立方烷不含苯环，不属于芳香烃，故B错误； C．它有两种三种二氯代物，分别为，故C错误； D．它与苯乙烯()分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确； BC。 9．（ 高一下·上海宝山·期末）如图为篮烷的键线式，假设篮烷分子中键角只有135°、90°两种，则它的一氯代物有___________种(不考虑立体异构)。    【答案】4 【详解】根据等效氢法，，篮烷左右完全对称，相当于只有以上4个位置的一氯代物，故为4种。 10． 在烷烃分子中，—CH3、—CH2—、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如：分子中n1=6，n2=1，n3=2，n4=1。试根据不同烷烃的组成和结构，分析烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。 (1)烷烃分子中氢原子数为n0，n0与n1、n2、n3、n4的关系是：n0=_____或n0=_____。 (2)四种碳原子数之间的关系为n1=_______。 (3)若某分子中n2=n3=n4=1，则该分子的结构简式可能是_______。 (4)若某种共价化合物分子中含有C、N、H三种元素，其数目分别用a、b、c表示，则氢原子数目最多为c=_______。 (5)若某种共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素，其数目分别用a、b、c、d表示，则氢原子数目最多为d=_______。 【答案】(1) 3n1+2n2+n3 2(n1+n2+n3+n4)+2 (2)n3+2n4+2 (3)， ， (4)c=2a+2+b (5)d=2a+2+b 【详解】（1）伯、仲、叔、季碳原子上连接的氢原子数分别为3、2、1、0，则n0=3n1+2n2+n3；烷烃中的碳原子数n=n1+n2+n3+n4，根据烷烃的通式CnH2n+2，则n0=2(n1+n2+n3+n4)+2，故答案为：3n1+2n2+n3；2(n1+n2+n3+n4)+2； （2）由(1)中两种关系式的共同点：均为烷烃中H的总数，可知两种表达式结果相等，即3n1+2n2+n3=2(n1+n2+n3+n4)+2，解得n1= n3+2n4+2，故答案为：n3+2n4+2； （3）据-CH3、-CH2-、 、的结构特点知：-CH3在端点， 、、-CH2-必在链的中间，满足条件的为： ， ，，故答案为： ， ， ； （4）共价化合物分子中，C原子满足四价原则，N原子满足三价原则，C原子数目一定时，每增加一个N原子，就增加一个H原子，C原子数目为a时，H原子数目最多为2a+2，在此基础上增加b个N原子，则增加b个H原子，则H原子数目最多为c=2a+2+b，故答案为：c=2a+2+b； （5）比较相同C原子数目的烷烃和饱和一元醇的分子式通式，可知增加O原子，对H原子数目没有影响，则H原子数目最多仍为d=2a+2+b，故答案为：d=2a+2+b。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $