第03讲 烷烃（学生版）（人教2019选择性必修3）

第0第03讲烷烃考点考点导航知识精讲知识精讲知识点一：一、烷烃的结构和性质1．结构名称结构简式分子式碳原子的杂化方式分子中共价键的类型甲烷________________________________乙烷________________________________丙烷________________________________正丁烷________________________________正戊烷________________________________2.化学性质：化学性质(与CH4相似)具体体现稳定性烷烃比较稳定，常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，与____、强碱、____________溶液等都不发生反应氧化反应烷烃燃烧通式：________________________________取代反应烷烃的特征反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学反应方程式：____________________3.物理性质及变化规律物理性质变化规律状态当碳原子数____________时，烷烃和烯烃在常温下呈气态，其他的烷烃和烯烃常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态)溶解性都____于水，易溶于有机溶剂沸点随碳原子数的增加，熔沸点逐渐____。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越____密度随碳原子数的增加，相对密度逐渐____。烷烃、烯烃的相对密度____水的密度eq\o(→,\s\up15())eq\o(→,\s\up15())【即学即练1】1．下列说法不正确的是A．烷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B．分子组成符合CnH2n＋2的烃一定是烷烃C．正丁烷分子中的4个碳原子在一条直线上D．有机化合物中的三键含有一个σ键和两个π键2．下列说法正确的是A．烷烃的通式为CnH2n＋2，随着n值的增大，碳元素的质量分数逐渐减小B．C7H16中主链上有5个碳原子的烷烃共有5种C．1mol苯恰好与3mol氢气完全加成，说明一个苯分子中有三个碳碳双键D．乙烯与溴水发生加成反应的产物为溴乙烷EMBEDEquation.DSMT43．烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷与氯气反应的部分历程如下：①引发：等；②链反应：，等；③终止：，CI。+CH，等以下说法错误的是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4．下列反应中，属于取代反应的是A．CH4+Cl2CH3Cl+HClB．CH2=CH2+H2OCH3CH2OHC．CH3CH2OH+3O22CO2+3H2OD．C16H34C8H18+C8H16EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT45．在下述条件下，能发生化学反应的是A．甲烷与氧气混合并置于光照下B．在密闭容器中使甲烷受热至1000℃以上C．将甲烷通入KMnO4酸性溶液中D．将甲烷通入热的强碱溶液中知识点二：二、烷烃的命名(一)烃基1．概念：烃分子失去一个______后剩余的基团。2．烷基：烷烃分子失去一个______所剩余的基团。如甲基：______，乙基：________。CH3CH2CH3分子失去一个氢原子后所形成的原子团的结构简式为________或__________，其名称分别是______和______。3．烃基的特点(1)烃基中短线表示______________。(2)烷基组成通式为_______________，烃基是电中性的，不能独立存在。(二)烷烃的命名1．烷烃的习惯命名法(1)碳原子数在十以内的，从一到十依次用________________来表示。(2)碳原子数在十以上的用数字表示，如C15H32叫________。(3)当碳原子数相同时，在某烷(碳原子数)前面加“______”来区别，如C5H12的同分异构体有3种，用习惯命名法命名分别为：CH3CH2CH2CH2CH3________、______、______。2．烷烃的系统命名法(1)选主链：选定分子中____的碳链为主链，按主链中______数目对应的烷烃称为“某烷”。(2)编序号：选主链中离取代基________的一端为起点，用__________依次给主链上的各个碳原子编号定位，以确定取代基在主链中的位置。(3)写名称：①将____的名称写在____名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的____，并在数字与名称之间用短线隔开。②如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并，用__________表示取代基的个数(只有一个取代基时将取代基的个数省略)。两个表示取代基位置的阿拉伯数字之间需用____隔开。如：命名为____________；命名为____________。【即学即练2】1．有机物的系统命名是A．2，3—二甲基—3—丁基丙烷 B．2，3，4—三甲基己烷C．2，3—二甲基4—乙基戊烷 D．壬烷2．某烷烃的结构简式为CH3CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)2，其正确命名为A．2—乙基—4—甲基戊烷 B．2—甲基—4—乙基戊烷C．3，5—二甲基己烷 D．2，4—二甲基己烷易易错精析1．分子中全是碳碳单键的烃一定是烷烃。 ()【细剖精析】2．C2H6、C3H8、C4H10的熔沸点依次升高。 ()【细剖精析】3．丁烷如果和氯气发生取代反应生成一氯代物,会有多少种?【细剖精析】4．烷烃的取代产物卤代烃是一类重要的有机化工原料,请问通过烷烃和卤素单质1∶1混合在光照的条件下能不能得到纯净的一卤代物?【细剖精析】5．己烷能不能和溴水在光照下发生取代反应?如果把己烷和溴水混合在一起振荡后有什么现象?【细剖精析】6．烷烃与卤素单质发生取代反应两个注意事项(1)烷烃只能与卤素单质在光照条件下发生取代反应,不能与其水溶液发生取代反应。取代反应得到的不只是一氯代物,烷烃分子中的所有氢原子都可被氯原子取代。(2)烷烃和氯气发生取代反应,有1molH原子被取代,生成1molHCl,消耗1molCl2,因此参加反应的Cl2的物质的量与生成的HCl的物质的量相等;生成物中HCl最多。7．氯乙烷还属于烷烃吗?【细剖精析】不属于烷烃,氯乙烷中除含有碳、氢元素外,还含有氯元素,属于烃的衍生物。8．根据所学知识,探究以下制取氯乙烷的可行性。①乙烷和氯气发生取代反应。【细剖精析】乙烷和氯气发生取代反应得到一氯乙烷到六氯乙烷及HCl的混合物。方案不可行。②乙烯和氯化氢发生加成反应。【细剖精析】乙烯和氯化氢发生加成反应得到纯净的一氯乙烷,方案可行。9．利用烃类燃烧的通式进行计算时的注意点(1)水的状态是液态还是气态,从条件上看温度是在100℃以下还是以上。(2)气态烃完全燃烧前后,体积变化值也只与烃中的氢原子个数有关,根据体积差值可以求出氢原子的个数或氢原子的平均个数。(3)要注意检验氧气是否足量。10．等物质的量的甲烷、乙烷、丙烷完全燃烧消耗氧气的物质的量之比为多少?【细剖精析】4∶7∶10。由烃类燃烧的通式CxHy+QUOTEO2xCO2+QUOTEH2O可知,等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的大小取决于QUOTE的数值大小,从而可得其比值为4∶7∶10。11．1mol的烷烃同系物分别充分燃烧时,其耗氧量有何特点?【细剖精析】1mol有机物每增加一个“CH2”,耗O2量增加1.5mol。烷烃同系物在分子组成上若相差x个CH2原子团,耗氧量则相差1.5xmol。能力拓展能力拓展1．烷烃的结构：烷烃又叫饱和链烃，其结构特点是碳原子间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到饱和。烷烃的分子通式为CnH2n＋2(n≥1，n∈N*)。2．烷烃的物理性质烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增(或者相对分子质量的递增)，发生规律性的变化。(1)常温下，它们的状态由气态，液态到固态。(2)熔、沸点由低到高。(3)烷烃的密度由小到大，但小于1g·cm－3。(4)烷烃都不溶于水，易溶于有机溶剂。3．烷烃的化学性质烷烃的化学性质一般比较稳定，在通常状况下，跟酸、碱及氧化剂都不发生反应，也难与其他物质化合，但在特定条件下也能发生下列反应：①取代反应(光照条件下)；②氧化反应(点燃)；烷烃燃烧通式为：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O③分解反应。4．同系物和烃基(1)同系物概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。(2)特点：①同系物具有相同的通式，但通式相同的不一定互为同系物。②同系物的化学性质相似，而物理性质则随着碳原子数的增加而有规律的变化。(3)烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基，烃基一般用“R—”表示。如果这种烃是烷烃，那么烷烃失去一个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基，如—CH3叫甲基。5．(1)不同烷烃之间不一定是同系物，因为同系物组成上应相差一个或多个“CH2”；(2)根和基的区别根基存在电解质的组成部分非电解质的组成部分制备电解质电离的产物非电解质中的共价键在高温或光照时发生断裂的产物状态存在于溶液或熔化状态中不能单独存在电性带电性不显电性实例OH－或[eq\o\al(·,×)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··)):H]－—OH或·eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··)):H6．烷烃系统命名法的一般程序(1)表示取代基位置的数字必须用阿拉伯数字，表示取代基数目的数字必须用汉字。(2)用系统命名法对烷烃命名时，漏写阿拉伯数字间的“，”及“数”与“基”间的“－”是常出现的错误。分层提分分层提分题组A基础过关练1．下列说法正确的是A．分子组成符合(n为正整数)的烃一定是烷烃B．碳碳间以单键结合，碳原子的剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃C．正戊烷分子中所有原子均在一条直线上D．碳、氢原子个数之比为1∶3的烃有2种2．下表中对应关系错误的是ACH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl取代反应BCH2=CH2+HClCH3CH2Cl氧化反应CCH3COOC2H5+H2OC2H5OH+CH3COOH水解反应DCH2=CH2+H2CH3CH3加成反应A．A B．B C．C D．DEMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT43．下列各组物质在一定条件下反应，可以制得较纯净的1，2-­二氯乙烷的是A．乙烷与氯气在光照条件下反应B．乙烯与氯化氢气体混合C．乙烯与氯气混合D．乙烯通入浓盐酸4．关于正戊烷的说法正确的是A．其一氯代物有3种 B．分子中的碳原子在一条直线上C．能与溴水发生取代反应 D．常温下能与强酸强碱发生反应5．丁烷催化裂化时碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷的裂化率为60%，且裂化生成的两种烯烃物质的量相等，则裂化后得到的含氢质量分数最高的气体占混合气体的体积分数为A．18.75% B．30% C．15% D．22.5%EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT46．下列有关链状烷烃的叙述中，正确的是①在链状烷烃分子中，所有的化学键都是单键②链状烷烃中除甲烷外，都能使酸性KMnO4溶液褪色③通常链状烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而升高④所有的链状烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤丙烷分子中的所有碳原子在一条直线上A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．①②④7．下列烷烃的沸点按由低到高的顺序排列正确的是①

②③④A．①②③④ B．④③①② C．③④①② D．②①③④8．某烷烃分子的键线式为，用系统命名法命名，其名称为A．2，3-二甲基-3-乙基丁烷 B．2，3-二甲基-2-乙基丁烷C．3，3，4-三甲基戊烷 D．2，3，3-三甲基戊烷题组B能力提升练1．下列说法正确的是A．烷烃分子中化学键都是碳碳单键，且一定存在C—Cσ键B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去C．分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应2．下列说法正确的是A．在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能与氯水发生取代反应B．等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的有机产物只有C．正丁烷的沸点比异丁烷的沸点高D．和互为同分异构体3．烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应，原理如图所示：某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例，结果如图：下列说法正确的是A．异丁烷的二溴代物有两种B．反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定C．丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，1-溴丙烷含量更高D．光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤4．下列有机反应中，C—H键未发生断裂的是A．乙烷与氯气在光照条件下反应B．溴乙烷在氢氧化钠乙醇溶液中加热条件下反应C．乙醇与乙酸在浓硫酸加热条件下反应D．苯与浓硝酸、浓硫酸在加热的条件下反应5．在一定条件下1molC3H8发生如下反应：①C3H8→C2H4+CH4②C3H8→C3H6+H2如果C3H8的转化率为80%，且混合气体中m