2026春季高考化学总复习：第15讲 认识有机物 烷烃 （原卷版）

第15讲认识有机物烷烃目录TOC\o"1-2"\h\u明晰学考要求 1基础知识梳理 1考点精讲精练 9考点一有机化合物中碳原子的成键特点 9考点二烷烃的结构 10考点三烷烃的性质 12实战能力训练 151、认识有机物中碳原子的成键特点，知道有机化合物分子具有立体结构。2、了解烷烃的结构特点，以及同系物的概念。3、知道有机化合物存在同分异构现象及其同分异构体。4、了解烷烃的物理性质和化学性质，知道取代反应类型。一、有机化合物中碳原子的成键特点1.甲烷的分子结构甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外层的个电子与个氢原子的电子形成个共价键，电子式为，结构式为。2．甲烷的物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性色气体味比空气难溶于水3．甲烷的分子结构——正四面体型分子式电子式结构式结构简式分子构型球棍模型空间填充模型CH4CH44.有机化合物中碳原子的成键特点键的个数成键的类型碳骨架形式与其他原子成键每个碳原子形成4个共价键单键()双键()三键()碳原子之间可构成，也可构成碳原子不但可以和碳形成共价键，而且可以和H、O、N、S等原子成键【注意】(1)有机化合物中，碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键，比氮、氧、氢或卤素原子所成价键都要多。(2)含有多个碳原子的有机化合物，碳原子间成键方式较多，可以形成单键，也可以形成双键或三键，碳原子间所成骨架有多种，可以是直链，也可以成环，也可以带支链。二、有机化合物中的官能团1．官能团的定义有机化合物分子中，比较活泼、容易发生反应并决定着某类有机化合物共同特性的。2．官能团的结构和性质(1)实验探究——水垢的去除实验操作实验现象实验结论向盛有少量碳酸钙粉末的三支试管中，分别加入白醋、柠檬汁、乙醇碳酸钙溶于白醋、柠檬汁，不溶于乙醇①白醋、柠檬汁具有酸性；②酸性：白醋、柠檬汁>碳酸>乙醇(2)部分常见官能团的结构、名称及对应的有机化合物示例官能团的结构官能团的名称有机化合物示例H2C=CH2乙烯C2H5—O—H乙醇3.烃的衍生物(1)定义：烃分子中的被其他原子或原子团代替后的产物。(2)组成元素：除含有碳、氢元素外，还含有其他元素。4.有机化合物的分类（1）有机化合物根据元素组成分为。（2）常见的烃有、、、，烃的衍生物有、、、等。（3）有机化合物根据官能团分为、(官能团为—C≡C—)、、、、等。（4）几种物质的官能团物质CH3ClCH3CHO官能团的名称氯原子硝基醛基官能团的符号—Cl—NO2—CHO5.根、基与官能团(1)根、基的区别：根指带电荷的原子或原子团，如氯离子、氢氧根；基指电中性的原子团，如羟基、羧基、烃基等。(2)羟基与氢氧根的比较羟基(—OH)氢氧根(OH－)电子式带电荷数不显电性带一个单位负电荷存在形式不能独立存在能独立存在于溶液或离子化合物中稳定性不稳定稳定相同点组成元素相同(3)基与官能团的关系：官能团属于基，但基不一定是官能团，如烃基不是官能团。三、烷烃的结构1．烷烃的组成、结构与命名(1)结构特点烷烃由碳氢两种元素组成，分子中碳原子之间都以结合，碳原子的剩余价键均与氢原子相结合，使碳原子的化合价都达到“”。(2)空间构型每个碳原子均处于四个共价键所形成的的中心，直链烷烃为锯齿状或折线状。(3)组成通式：(n≥1)(4)命名方法：①烷烃习惯上用其分子中所含的碳原子数进行命名，称为“某烷”，碳原子数不多于10时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数，碳原子数在10以上时，以汉字数字代表碳原子数，如：C8H18命名为辛烷，C18H38命名为十八烷。②当碳原子数n相同时，用正、异、新来区别。如：CH3CH2CH2CH2CH3称为，称为，称为。(4)表示有机物组成和结构的几种形式之间的关系(以乙烷为例)种类实例涵义特点化学式C2H6用元素符号表示物质分子组成的式子反映出分子中原子的种类和数目电子式H·用小黑点等符号表示原子最外层电子成键情况的式子能够表明分子的组成、分子里原子间的成键数目、原子是否形成了稳定的电子层结构结构式用短线来代替原子间的共用电子对表示出分子的组成和分子里的成键情况结构简式CH3CH3把结构式中表示共价键的“—”删去，把碳原子连接的氢原子与碳原子合并为碳氢原子团书写方便，且仍能表示出分子结构的情况，适用范围也很广球棍模型用球和棍表示原子间的结合方式能够清楚地表示出分子内原子间的化学键数和键型比例模型用球表示原子间的连接方式表示出分子内原子的体积相对大小2．同系物(1)概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个原子团的有机化合物，如CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。(2)性质：由于同系物组成元素相同，结构相似，组成上相差n个CH2原子团，则化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。3．同分异构体(1)概念：具有相同的，但具有的现象称为同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。(2)特点①三同：同分异构体的分子式相同，相对分子质量相同，最简式相同，但最简式相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H2与C6H6。②一不同：同分异构体的结构不同，即分子中原子的连接方式不同，同分异构体可以是同一类物质，也可以是不同类物质。【注意】烷烃同分异构体的书写(1)遵循的原则：主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列对邻到间。(2)书写的步骤①先写出碳原子数最多的主链。②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)接在主链某碳原子上。③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。四、烷烃的性质1．物理性质(1)相似性烷烃均为无色物质，难溶于水，相对密度均小于1。(2)递变规律(随碳原子数n递增)性质变化规律状态常温下含有1～4个碳原子的烃都是态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到态、态沸点随着碳原子数的增多，沸点逐渐；同分异构体之间，支链越多，沸点相对密度随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水水溶性均于水2．化学性质(与CH4相似)(1)稳定性在通常情况下，烷烃比较稳定，跟、或溶液等强化剂都不发生反应。(2)燃烧反应甲烷的燃烧：安静地燃烧，火焰呈色)烷烃燃烧通式：。(3)高温分解①CH4隔绝空气加热至1000℃时，可分解为炭黑和氢气，化学方程式为。②其它烷烃在较高温度下也会发生分解，如辛烷高温分解的化学方程式为。(4)取代反应①定义：有机物分子的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。②甲烷的取代反应a．实验探究实验操作实验现象A装置：试管内气体颜色逐渐；试管内壁有出现，试管中有，且试管内液面，水槽中有固体析出B装置：实验结论CH4与Cl2在光照条件下发生化学反应，有关化学方程式为：；；；b．产物性质CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4状态均为油状水溶性都于水【注意】由于烷烃的卤代反应是连续反应，故无论CH4和Cl2的比例如何，其产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。(5)分解反应：烷烃在较高的温度下会发生分解。如：eq\o(C16H34,\s\do8(十六烷))eq\o(→,\s\up7(高温))eq\o(C8H18,\s\do8(辛烷))＋eq\o(C8H16,\s\do8(辛烯))3．有机物的通性(1)大多数有机物的熔点比较低，且难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂；(2)大多数有机物容易燃烧，受热会发生分解；(3)有机物的化学反应比较复杂，常伴有副反应发生，很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。考点一有机物中碳原子的成键特点【典型例题】【例1】（2023高一·四川·学业考试）认识一种有机物，可先从结构入手，某有机物的分子结构模型如图所示。该物质是

A．CH=CH B．CH3CH2OH C．CH3COOH D．CH3CH2CH3【例2】（2021高二·河南·学业考试）下列关于有机物的结构和性质说法错误的是A．乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．正丁烷与异丁烷互为同分异构体C．苯分子中所有原子都在同一平面内 D．葡萄糖能够发生水解反应生成果糖【例3】（2023高一下·浙江·学业考试）下表中"方法导引”与“示例"对应关系不正确的是选项方法导引示例A分类实验室中制取气体装置的连接顺序一般为：发生装置除杂装置收集装置尾气处理装置B预测钠、钾能与水反应，铷与钠、钾都属于IA族元素，则可预测铷也能与水反应C变量控制探究催化剂对化学反应速率的影响时，需要控制温度、浓度和他影响因素保持不变D认识有机化合物的一般思路先分析有机物的碳骨架和官能团，再认识它的类别、性质和用途A．A B．B C．C D．D【即时演练】1．（2024高一下·湖南·学业考试）下列物质中，不属于有机物的是A．苯 B．碳酸 C．尿素 D．四氯化碳2．（2023高二·湖北·学业考试）下列有机物分子中，不属于烃类的是A． B． C． D．3．（2023高二·湖北·学业考试）下列有机物分子的球棍模型中，表示乙烯分子结构的是A．

B．

C．

D．

考点二烷烃的结构【典型例题】【例1】（2024高一下·山东济南·学业考试）下列化学用语错误的是A．硫离子结构示意图： B．甲烷的结构式：C．氯化钠的电子式： D．乙烯的结构简式：【例2】（2024高一下·浙江温州·学业考试）下列化学用语不正确的是A．钠与水反应的离子方程式：B．稀硝酸与铜反应的化学方程式：C．甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应：D．用电子式表示氯化氢的形成过程：【例3】（2024高一下·湖南·学业考试）下列化学用语表示正确的是A．甲烷的结构式：CH4 B．H2O的电子式：C．Mg2+的结构示意图： D．硝酸的电离方程式：HNO3＝H++【即时演练】1．（2024高一下·浙江温州·学业考试）下列说法不正确的是A．和互为同位素 B．石墨和互为同素异形体C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体 D．和互为同系物2．（2024高二上·福建泉州·学业考试）氧气与臭氧互为A．同位素 B．同系物 C．同素异形体 D．同分异构体3．（2023高一下·天津河东·学业考试）下列说法不正确的是A．和是2种核素，它们互称同位素B．与金刚石互称同素异形体C．和互为同分异构体D．和油酸()互为同系物考点三烷烃的性质【典型例题】【例1】（2019高二上·湖南怀化·学业考试）下列物质中，不能发生酯化反应的是A．乙醇(CH3CH2OH) B．乙酸(CH3COOH)C．甘氨酸(H2N-CH2COOH) D．甲烷(CH4)【例2】（2019高一下·天津红桥·学业考试）下列过程可发生加成反应的是A．光照条件下CH4与Cl2混合B．乙烯通入溴的CCl4溶液中C．苯与浓硫酸和浓硝酸混合加热D．乙醇和冰醋酸与浓硫酸混合加热【例3】（2018高二·山东·学业考试）下列关于有机物的说法错误的是A．有机溶剂CCl4可由CH4与Cl2反应制得B．乙烯和丙烯可通过石油裂解的方法大量获得C．乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别D．苯不能使KmnO4溶液褪色，因此苯不能发生氧化反应【即时演练】1．（2023高一下·山西·学业考试）下列关于甲烷的说法不正确的是A．含有非极性键 B．与丙烷互为同系物C．空间结构为正四面体 D．在光照下能与氯气发生取代反应2．（2022高二·山东·学业考试）下列有关烃的说法错误的是A．甲烷分子是正四面体形 B．乙烯分子中所有原子共平面C．苯分子中含有碳碳双键 D．与中碳的质量分数相等3．（2021高一下·浙江·学业考试）下列方程式书写不正确的是A．氯酸钾的电离方程式：KClO3=K++Cl-+3O2-B．氯化铁溶液与铁反应的离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+C．钠与水反应的离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑D．甲烷与氯气在光照条件下生成一氯甲烷的化学方程式：CH4+Cl2CH3Cl+HCl1．（2022高二上·江苏扬州·学业考试）下列有关甲烷的说法正确的是A．碳氢原子的质量比是 B．易溶于水C．属于有机化合物 D．燃烧时吸收热量2．（2022高二下·黑龙江·学业考试）我国的天然气水合物(可燃冰)开采技术处于世界先进水平，天然气的主要成分是A．甲烷 B．乙烯 C．丙烷 D．丁烷3．（21-22高一下·新疆乌鲁木齐·期中）下列物质中互为同系物的是A．甲烷与丙烷 B．乙烯与乙烷 C．氧气与臭氧 D．正丁烷与异丁烷4．（2022高二下·贵州·学业考试）下列互为同系物的一组是A．与 B．白磷与红磷C．甲烷与乙烷 D．淀粉与纤维素5．（2022高一下·北京朝阳·学业考试）下列属于加成反应的是A．乙醇与金属钠反应 B．乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷C．甲烷与氯气反应生成一氯甲烷 D．乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯6．（2021高二上·贵州·学业考试）下列各组有机物互为同分异构体的是A．甲烷和乙烷 B．乙醇和乙酸 C．正丁烷和异丁烷 D．苯和乙烯7．（2021高一下·浙江·学业考试）下列说法不正确的是A．天然气的主要成分是甲烷B．石油的裂化和裂解都是物理变化C．聚乙烯(PE)可制成薄膜，用于食品和药物的包装D．“神舟十号”飞船航天员的航天服使用了多种合成纤维8．（2020高一·北京丰台·学业考试）下列行为不符合实验安全要求的是A．在集气瓶口上方扇闻气体B．点燃甲烷气体前，先进行验纯操作C．稀释