2025年人教版高二化学寒假预习：烷烃（教师版）

第10讲烷煌

模块导航学习目标

模块一思维导图串知识1.认识烷性的组成和结构特点，能够列举烷煌的典型代

模块二基础知识全梳理(吃透教材)表物的主要性质。

模块三核心考点精准练2.了解烷煌的系统命名法，能对简单烷性进行系统命

模块四小试牛刀过关测名。

3.认识取代反应的特点和规律，了解有机反应类型和有

机化合物组成结构特点的关系。

模块一思维导图串知识

0模块二基础知识全梳理-------------------------

【学习新知】

知识点一烷煌的结构和性质

1.烷烧的结构

(1)结构特点

烷妙的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取sp3杂化，以伸向四面体4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。键。

⑵链状烷煌的通式：C„H2,1+2(«>1)=

2.烷烧的物理性质

(1)常温常压下的状态：碳原子数"的烷煌为气态，其他为液态或固态(注意：新戊烷常温下为气态)。

(2)熔、沸点：随着分子中碳原子数的增加，烷煌的熔、沸点逐渐升高；相同碳原子数时，支链越多，熔、

沸点越低。

(3)密度：相对密度随碳原子数的增加而逐渐增大，但均小于1。

(4)溶解性：难溶于水，易溶于有机溶剂。

3.烷煌的化学性质

常温下烷烧很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件下(如光照或高温)才

能发生某些反应。

(1)燃烧反应

占燃

①写出汽油的成分之一辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式：2c8Hl8+2502,=JI6CO2+18H2OO

3KL1占

②烷妙完全燃烧的通式：-

C„H2,I+2+^V02——^nCO2+(n+l)H2Oo

(2)取代反应

烷煌可与纯卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代始和卤化氢，如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷和

氯化氢，化学方程式为CH3—CH3+CI2—2一CH3CH2CI+HCI0

(3)分解反应

烷煌受热时会分解生成含碳原子数较少的烷烧和烯煌，如：Cl6H34堡黑C8H18+C8H16。

问加1

4.同系物

结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。

知识点二烷烧的命名

1.燃基

煌分子中去掉1个氢原子后剩余的基团称为炫基。如甲基(一C%)、乙基(一CH2cH3)、正丙基(一

—CHCH3

I

CH2cH2cH3)、异丙基(CH3)o

2.习惯命名法

(1)以煌分子中碳原子数目命名。按分子中的碳原子数称为“某烷”，碳原子数在10以内的分别用甲、乙、

丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。碳原子数在10以上的用汉字数字来表示，如“十一烷

CH3CH—

⑵将直链的烷煌，称为“正某烷”；把带有一个支链甲基(CH3)的烷妙，称为“异某烷”；把具有

CH3

I

CH3C一

CH3结构的烷妙，称为“新某烷”。

3.系统命名法

⑴第一步——定主链：遵循“长”“多”原则。

“长”，即主链必须是最长的；“多”，即同“长”时，考虑含支链最多（支链即取代基）。如：

a*

CH3-CH-CH2—CH-CH-CH2—CH3

CH3;CH2：

b帆

：CH3：

主链最长（7个碳）时，选主链有a、b、c三种方式，其中，a有3个支链、b有2个支链、c有2个支链,

所以方式a正确。

⑵第二步——编位号：遵循“近”“简”“小”原则O

①优先考虑“近”：即从离支链最近的一端开始编号，定为1号位。如：

②同“近”考虑“简”：若有两个取代基不同，且各自离两端等距离，从简单支链的一端开始编号（即：基

异、等距选简单）。如：

③同“近”、同“简”考虑“小”：就是使支链位置号码之和最“小”。若有两个取代基相同（等“简）且各自离

两端有相等的距离（等“近”）时，才考虑“小工如：

3456

CH3—CH2—CH—CH2—CH—CH3

II

CH3—CH—CH3CH3

方式一：12

4321

CH3—CH2—CH—CH2—CH—CH3

II

CH3—CH—CH3CH3

方式二：65

方式一的位号和为2+5+3=10,方式二的位号和为2+5+4=11,所以方式一正确。

（3）第三步一写名称，要按照如下格式：

位号-支链名-位号-支链名某烷

-'YY"

小支链大支链

、Y'

同基合并

CH3—CH2—CH—CH—CH2—CH.3

CH2H3

—

CH

如3

可命名为3-甲基-4-乙基己烷。

即：先写小基团，再写大基团一不同基，简到繁。

◎模块三核心考点精准练------------------------

®核心考点一：烷煌的结构和性质

【例11丁烷有两种不同结构，分别为正丁烷和异丁烷，均可用作制冷剂，下列关于丁烷的说法正确的

是（）

A.异丁烷的沸点高于正丁烷的沸点

B.正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面

C.可以通过酸性KMnCU溶液鉴别正丁烷和异丁烷

D.丁烷的一氯取代物共有4种结构（不包含立体异构）

答案：D

解析：正丁烷和异丁烷互为同分异构体，烷煌的同分异构体中支链越多，熔、沸点越低，A错误；正丁

烷和异丁烷中所有碳原子都为饱和碳原子，饱和碳原子的空间结构为四面体形，通过碳碳单键旋转正丁烷

中所有碳原子可能共平面，异丁烷中最多有三个碳原子共平面，B错误；正丁烷和异丁烷都不能与酸性高

镒酸钾溶液反应，C错误；正丁烷和异丁烷分子中都含有2种氢原子，一氯取代物各有2种，则丁烷的一

氯取代物共有4种，D正确。

【归纳小结】烷煌取代反应需注意的5个方面

⑴反应的条件——光照。

（2）反应物状态——卤素单质（F2、Cb、Bn、I2）而不是其水溶液。

（3）反应的特点——氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行。

（4）反应产物一混合物（多种卤代姓），不适宜制备卤代煌。

（5）定量关系——"（X2）=〃（一卤代物）+2〃（二卤代物）+3”（三卤代物）+…=H（HX）0

CH3

I

【变式训练1】某有机化合物的结构简式为CH3—CH2—CH—CHz—CM,下列说法中不正确的是（）

A.该有机化合物属于烷妙

B.1mol该烧最多能与14mol氯气发生取代反应

C.该煌的密度大于Oh—CH3，但小于水的密度

D.该燃的最简单同系物的二氯取代物有两种

答案：D

解析：由结构简式可知，该有机化合物属于烷烧，A正确；该燃的分子式为C6H141moi该燃最多能与14

mol氯气发生取代反应，B正确；烷煌的密度小于水，烷烧分子中碳原子数越多，密度越大，则该煌的密

度大于乙烷，小于水，C正确；该嫌的最简单同系物为甲烷，甲烷为正四面体结构，二氯取代物只有1种，

D错误。

【变式训练2】下列物质属于同系物的是()

A.CH3cH2cH20H与CH30H

B.C^OH与20H

C.HCOOH与HCOOCH3

D.CH3cH2cl与CH3cH2cH?Br

答案：A

解析：二者结构相似，分子组成上差2个CH2,所以是同系物，A正确；羟基种类不同，结构不相似，不属

于同系物，B错误；二者结构不相似，分别是酸酸、酯，不属于同系物，C错误；结构不相似，不属于同系

物，D错误。

奇核心考点二：烷煌的命名

【例2】用系统命名法命名下列烷煌。

CH3—CH2CH3

(1)CH3—CH—CH2—CH—CH3。

CH3—CH1-

c

-

2)

CH3—CH—CH2—CH—CH3

II

(3)C2H5C2H5O

CH3—CH-CH-------CH—CH2—CH3

III

(4)CH3CH2cH3CH3o

答案：(1)2,4-二甲基己烷(2)2,5-二甲基-3-乙基己烷(3)3,5-二甲基庚烷(4)2,4-二甲基-3-乙基己烷

【归纳小结】烷姓命名五原则

(1)最长碳链原则：应选最长的碳链作为主链。

(2)最多支链原则：若存在多条等长碳链时，应选择含支链最多的碳链作为主链。

(3)最近编号原则：应从离支链最近的一端对主链碳原子进行编号。

(4)最简原则：若不同的支链距主链两端距离相等时，应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。

(5)最小编号原则：若相同的支链距主链两端距离相等时，应以支链编号之和最小为原则，对主链碳原

子编号。

【变式训练D有关烷妙的命名正确的是()

A.CH—CH—CH2-甲基丁烷

3I3

CH2—CH3

CHCH

I3I3

B.H3C—C—CH?—CH—C'H32,4,4-三甲基戊烷

CH3

CHCH

I3I3

C.CH3—CH—CH2—CH21,3-二甲基丁烷

D.如图所示烷煌的名称为异戊

答案：A

解析：该分子中最长的碳链上含有4个碳原子，甲基位于2号碳原子上，其名称为2-甲基丁烷，故A正确;

该分子中最长的碳链上含有5个碳原子，甲基分别位于2、2、4号碳原子上，其名称为2,2,4-三甲基戊

烷，故B错误；该分子中最长的碳链上含有5个碳原子，甲基位于2号碳原子上，其名称为2-甲基戊烷，

故C错误；根据球棍模型，名称为2-甲基戊烷，或者异己烷，故D错误。

I

—C—

【变式训练2】烷煌分子中可能存在以下结构单元：一CH3、一CH2—、一CH—、I。其中的碳原

子分别被称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用"1、〃2、〃3、"4表示。请根据不同烷妙的组成和结构，分

析烷烧(除甲烷外)中各种原子数的关系。

CH

I3

CH—CH—CH—c—CH—CH

3III23

(1)某有机物的结构简式为CH3CH3CH3

①该分子中的"1=,"2=，"3=，"4=。

②该分子的系统命名为,其一氯代物有种。

(2)烷烧分子中的氢原子数为N(H),则N(H)与小、如〃3、%的关系是MH)=或N(H)

(3)若某烷煌的侬="3="4=1，写出满足此等式可能的结构简式，并用系统命名法对其进行命名:

答案：(1)①6121②2,3,4,4-四甲基己烷7

(2)2("1+侬+"3+”4)+23"I+2"2+”3

CH3cH3CHCH

II33

CH—C-CH—CH—CH

323CH3—c—CH2—CH—CH3

ICH3

(3)C%：2,2,3-三甲基戊烷;：2,2,4-三甲基戊烷;

CH3cH3

II

CH—CH—c—CHCH

32I3

CH3：2,3,3-三甲基戊烷

H3

C%CH3分子中，含有6个一CH3,1个一CH?—,2个一CH—,1个

—C—

I,所以"1=6,侬=1,"3=2,"4=1。②该分子的主链上有6个碳原子，在2、3、4三个主链碳原子

上分别连有1、1、2个甲基，系统命名为2,3,4,4-四甲基己烷，其分子中有7种不同性质的氢原子，所

以其一氯代物有7种。

(2)烷烧分子中的氢原子数为MH),伯、仲、叔、季碳原子数分别为小、，72、"3、〃4，则依据公式C“H2“+2,

可求出N(H)=2(WI+W2+"3+"4)+2；依据伯碳原子上有3个H原子、仲碳原子上有2个H原子，叔碳原

子上有1个H原子，季碳原子上没有H原子，可求出MH)=3WI+2〃2+/3。

(3)某烷烧的"2=〃3=〃4=1,则表示分子中有1个一CH2—,1个一CH—,1个另外还有5个

CH3cH3

II

CH—C―CH—CH—CH

3I23

—CH3，其可能结构简式和名称分别为CH3：2,2,3-三甲基戊烷;

CH3CH3

CHCHS

3II

IICH—CH—c―CHCH

CH3—C—CH2—CH—CH3323

CH3

CH3：2,2,4-三甲基戊烷;：2,3,3-三甲基戊烷。

6模块四小试牛刀过关测----------------------------

【基础练】

1.下列物质中，在常温和光照的条件下可以与乙烷发生化学反应的是()

A.稀硫酸B.NaOH溶液C.Cl2D.酸性KM11O4溶液

答案：C

2.下列说法不正确的是()

A.所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低

B.所有烷蜂中，甲烷的沸点最低

C.甲烷分子中最多有4个原子共平面

D.甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应

答案：c

解析：甲烷是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，甲烷中最多3个原子共面。

3.下列分子式只表示一种物质的是（）

A.C4H10B.C5H12C.C3H7clD.CH2C12

答案：D

解析：CJl"存在正丁烷和异丁烷2种结构；C5H12存在正戊烷、异戊烷和新戊烷3种结构；C3H7cl存

在CH3cH2cH2cl和CH3CHC1CH32种结构。

4.下列物质中，与2-甲基丁烷互为同系物的是（）

A.CH3CH（CH3）2B.CH3cH2cH（飙），

C.CH3cH2cH2cH2cH3D.CH3C（CH3）3

答案：A

解析：2-甲基丁烷的分子式为C5H12,A的分子式为C4H10,B、C、D的分子式均为C5H12,所以只有A

与2-甲基丁烷互为同系物。

5.下列物质中，与2,2-二甲基丁烷互为同分异构体的是（）

A.2-甲基丁烷B.3-甲基戊烷C.2-甲基己烷D.2,2-二甲基丙烷

答案：B

解析：2,2-二甲基丁烷的分子式为C6H14,A的分子式为C5H12,C的分子式为C7H16,D的分子式为C5H12。

6.天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是（）

A.甲烷与丙烷互称为同系物

B.甲烷是煌类物质中氢的质量分数最高的化合物

C.甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键

D.乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应，生成多种氯代煌

答案：C

解析：甲烷与丙烷结构相似，在分子组成上相差两个CH?原子团，互称为同系物，A正确；甲烷是烧类物质

中氢的质量分数最高的化合物，B正确；甲烷中只有碳氢键，只含极性共价键，乙烷、丙烷中既有碳氢键,

也有碳碳单键，所以既有极性共价键，也有非极性共价键，C错误；乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取

代反应，生成一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等多种氯代烧，D正确。

7下列有关丙烷的叙述不正确的是（）

A.是直链烧，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.丙烷的球棍模型为g

D.Imol丙烷完全燃烧消耗5moic>2

答案：C

解析：C3Hg是链烧，其中的碳原子为饱和碳原子，饱和碳原子和与之相连的四个原子形成四面体结构，故

3个碳原子不在一条直线上，A项正确；C3H.在光照时能与C4发生取代反应，B项正确；丙烷的球棍模型

C项错误；Imol丙烷完全燃烧消耗5moicI?,D项正确。

8.下列有关烷煌的叙述中，正确的是（）

①在烷烧分子中，所有的化学键都是单键

②烷煌中除甲烷外，都能使酸性KMnC>4溶液褪色

③分子通式为1凡小的煌不一定是烷姓

④所有的烷烧在光照条件下都能与氯气发生取代反应

⑤光照条件下，乙烷通入澳水中，可使滨水褪色

A.①③⑤B.①④C.②③D.①②④

答案：B

解析：①烷煌为饱和链煌，每个碳原子都形成四个单键，正确；②烷燃性质稳定，不能使酸性KMnC）4溶液

褪色，错误；③分子通式为C“H22的燃一定是烷烧，错误；④烷嫌在光照条件下都能和氯气发生取代反应，

正确；⑤乙烷与漠水不能发生化学反应，错误。

9.下列系统命名正确的是（）

A.2-甲基-4-乙基戊烷B.3,3,4-甲基己烷

C.2,4-二甲基辛烷D.3,5-二甲基己烷

答案：C

解析：主链不是最长碳链，正确的命名为2,4-二甲基己烷，A错误；相同取代基个数未注明，正确的命名

为3,3,4-三甲基己烷，B错误；2,4-二甲基辛烷符合系统命名规则，C正确；取代基所在碳原子的编号

和不是最小，正确的命名为2,4-二甲基己烷，D错误。

10.（1）烹调油烟中含有十一烷，该烷烧的分子式是。

CH3—CH—CH,—CH—CH,

（2）烷妙||的分子式为,它与甲烷的关系是。请用系统命名法

CH302Hs

对其命名：。

（3）2,2,3,3-四甲基丁烷的结构简式为,其一氯代物有种。

CH3cH3

I|

（4）CHs-^-CH-CHj的名称是,其一氯代物有种。

C2H3

答案：（1）CnH24

（2）C8H18；互为同系物；2,4-二甲基己烷

CH3cH3

I'I

（3）CHj—C-C—CH3；1

CH3cH3

（4）2,3,3-三甲基戊烷；5

【提升练】

1.煌分子中，碳原子连三个氢原子时称为伯碳原子，连两个氢原子时称为仲碳原子，连一个氢原子时称

为叔碳原子，不连氢原子时称为季碳原子。某烷煌分子中有m个伯碳原子，n个仲碳原子，a个季碳

原子，则该烷煌分子中叔碳原子的数目是（）

A.m-n-aB.m-n-3aC.m-2-2aD.m-2-n-a

答案：C

解析：设该烷泾分子中含有X个叔碳原子，则碳原子总数为m+n+x+a,该烷烧分子中有m个伯碳原子，n

个仲碳原子，x个叔碳原子，a个季碳原子，则该烷烧分子氢原子总数为：3m+2n+x,又因为烷姓分子的通

式为CnH2n+2,所以3m+2n+x=2（m+n+x+a）+2,则x=m-2-2a,所以C正确；答案选C。

2.主链上有6个碳原子，有甲基、乙基两个支链的烷妙有（）

A.2种B.3种C.4种D.5种

答案：C

解析：主链有6个C原子，则乙基只能在3号C上，甲基可以连在除端点碳原子的所有碳原子上，该分子

1234

c—c—c—C—C—C

不对称，甲基可分别连在中间4个碳原子上，共有4种烷烧，如图：C-C。

3.实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，装置、现象如下：

i.光照后，产生白雾，混合气体颜色变浅

ii.试管内液面上升至试管的2/3；试管壁和液面上出现少量油状液滴

下列说法不正确的是（）

A.饱和食盐水可以减少氯气的溶解

B.油状液滴的主要成分是一氯甲烷

C.产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成

D.为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察

答案：B

解析：氯气和水的反应是可逆反应：CI2+H2OHC1+HC1O,饱和食盐水中的氯离子能使平衡左移，从而

减少氯气的溶解，故A正确；CR和CL混合后在光照条件下发生的取代反应是连续的：CH4+CI2匹'

*昭在照并昭

CH3Cl+HCkCH3CI+CI2CH2cL+HC1、CH2cL+CL^^CHCb+HCl、CHCh+Ch^^CCU+HCl,

故油状液滴是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物，故B错误；氯化氢易溶于水，可产生白雾，导致

试管内液面上升，故C正确；此反应是在光照条件下发生的，若为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装

满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察，即可得出结论，故D正确。

4.(1)按照系统命名法写出下列烷煌的名称：

CH—CH

I23

CH—c—CHCH—CH

3I3I23

@CH3—CH—CH2—CH—CH3.

C2H5C2H5

II

CH3-c—CH—CH

I2I

②CH3CH3.

C2H5—CH―CH—(CH)3—CH

II23

③C2H5CH3；

CH—CH—CH—CH

32I3

CH—c—CH

3I25

(4)CH3；

CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH3

II

⑤CH3—CH2CH(CH3)20

(2)根据下列有机物的名称，写出相应的结构简式：

①2,4-二甲基戊烷；

②2,2,5-三甲基-3-乙基己烷0

答案：(1)①3,3,4,6-四甲基辛烷②3,3,5-三甲基庚烷

③4-甲基-3-乙基辛烷④3,3,4-三甲基己烷

⑤2,5-二甲基-3-乙基庚烷

CH3

I

CH3—CH—CH—CH—CHCH—C——CH—CH—CH—CH

I2I33II2I3

(2)①CH3CH3②CH3C2H5CH3

5.我国科学家在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，成功开发出全球首套二氧化碳加氢制汽油

(碳原子数在5〜