2025备考烷烃的结构和性质

第一节烷烧

第1课时烷烧的结构和性质

［核心素养发展目标］1.知道烷烧的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。2.认识烷煌的结构特征，

能以典型代表物为例，理解烷煌的化学性质。3.了解同系物的概念，学会判断物质是否互为同系物。

一、烷垃的结构

1促

仅含、两种元素的有机化合物。

根据结构的不同，煌可分为、、和等。

2.烷元的结构

(1)烷灯的结构

请根据图中所示烷烧的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，并分析它们在组成和结构上的相似

点。

碳原子的分子中共

名称结构简式分子式

杂化方式价键的类型

甲烷

乙烷

丙烷

正丁烷

正戊烷

(2)烷烧的结构特点

①杂化方式：烷炫的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取杂化，以伸向四面体4个顶点方向

的杂化轨道与其他或结合，形成键。

②空间结构：以原子为中心形成若干四面体空间结构，碳链呈排列.

③键的类型：烷烧分子中的共价键全部是键(C—C、C-H)o

(3)链状烷烧的分子通式：。

3.同系物

(1)概念：相似、分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物互称为同系物。如甲烷、乙烷、丙烷互

为同系物。

(2)性质：同系物因组成和结构相似，化学性质，而物理性质一般呈变化，如烷烧的熔点、沸点、密度

等。

(1)烷姓的碳原子均采取sp3杂化0

(2)分子通式为CJhm的煌一定是烷思;)

(3)烷煌分子中的所有原子不可能共平面0

(4)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上()

(5)同系物一定具有相同的通式，官能团的种类、数目也相同0

1.(2023•南昌高二月考)下列叙述正确的是0

A.甲烷分子的空间结构是正四面体，所以CH2c12有两种不同的结构

BGHe、CsHio.C7H|6都属于链状烷必

C.正丁烷属于直链烷烧，分子中所有的碳原子均可在同一条直线上

D.烷好的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高

2.下列物质互为同系物的是0

AC2H6和C6HN

B.CH3CH2CI和CH2CICH2CH2CI

c.O()H和

H,C—CH2

II、

D.CH?—CHCH2cH3和H,C—CH2

二、烷燃的性质

回忆甲烷的物理性质及化学性质，体会同系物物理性质的规律，生变化及化学性质的相似性。

1.物理性质

(1)甲烷

纯净的甲烷是、的气体，溶于水，密度比空气的。

(2)烷,

阅读教材表2-1,P1答下列问题：

物理性质递变规律

烷点常温下的存在状态随碳原子数的增加由气态T液态T固态

状态C1~C4_____态，Cs~C16______态

［新戊烷C<CH3)4在常温常压下是气体］，07以上为______态

①随碳原子数的增加，即烷烧的相对分子质量越大，烷煌的熔、

熔、沸点沸点―

②碳原子数相同(相对分子质量相同)，支链域多，熔、沸点越低

密度随碳原子数的增多而逐渐增大，但都_____水的密度

溶解性烷烂都_____溶于水，______溶于有机溶剂

2.化学性质

(1)甲烷

甲烷的化学性质比较，常温下被酸性高镒酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱及反应。

甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(性)和能在光照下与氯气发生反应。

(2)烷燃

①稳定性

常温下烷烧的化学性质比较稳定，与、、、等都不发生反应。

②可燃性

烷烬可在空气或氧气中完全燃烧生成CO?和H2OO

③取代反应

烷烧可与卤素单质在光照条件下发生取代反应生成卤代烧和卤化氢.如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷

的化学方程式为。

注意a.烷煌的取代反应是在光照条件下与纯净的卤素单质的反应。b.连续反应：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。c.定量关系：Imol卤素单质只能取代ImolH,同时生成

ImolHXo

④分解反应一高温裂化或裂解

甲烷高温下可分解成碳利氢气：长链烷烧高温下可分解成短链烷烽和烯烧。如：

催化剂_

CH4高温；

催化剂

C16H34加热、加压C8H16+；

催化剂

C8H18加热、加压C4H10+0

(1)所有的烷烧在光照条件下都能与氯气发生取代反应0

⑵在光照下，乙烷通入溪水中，可使滨水褪色0

(3)lmol丙烷与氯气发生取代反应，最多能消耗CL的物质的量为8mol()

(4)标准状况下，11.2L己烷所含共价键的数目为9.5NM)

(5)戊烷的三种同分异构体中，沸点最低的是新戊烷0

1.在1.013x1()5pa下，测得某些烷烧的沸点如表所示。据表分析，下列选项正确的是0

物质名称沸点/℃

正丁烷CH3(CH2)2CH3-0.5

正戊烷CH5(CH2)3CH336.1

异戊烷CH3cH2cH(CH3)227.9

新戊烷C(CH5)49.5

正己烷CH3(CH2)4CH369.0

A.在标准状况下，新戊烷是气体

B.在1.013x10$Pa、20c时,C5H12都是液体

C.烷煌随碳原子数的增加，沸点降低

D.CsH12随着支链数的增加，沸点降低

2.甲基环戊烷(HOY］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0

A.分子式为C6H12

B.光照下可以与CL发生取代反应

C.易溶于水及苯

D.不能使酸性KMnCh溶液褪色

3.已知靛状烷烽A的密度是相同条件下比密度的36倍。

(1)链状烷烽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Ch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。

答案精析

1.碳乳烷烧烯燃烘烧芳香烽

2.⑴CH4cH4sp，键CH3cH3c2H6sph键CH3cH2cH3c3H8spb键CHKCH6CH3c出losp'o键

CH3(CH2)3CH3c5H3P3。键

⑵①sp3sp3碳原子氢原子碳锯齿状③单

⑶CH“+2(〃N1)

3.(1)结构CH2(2)相似规律性

正误判断

(1W(2)43W(4)X(5W

应用体验

1.D

2.A[C2H6和C6Hu都为烷品，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CHzCICH2cH2。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；

00H和OOIOH,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

H;C—CH.

错误；CHz-CHCH2cH3和CH的结构不同，前者含碳碳双键，后者不含，二者不互为同系物,故

D错误。]

、

1.(1)无色无臭难小

⑵气液固越高小于难易

2.(1)稳定不能澳的四氯化碳溶液可燃取代

⑵①强酸强碱强氧化剂澳的四氯化碳溶液

光

@CH3cH3+C1?-CH3CH2CI+HCI

@C+2H2CSH18C4HS

正误判断

⑴W2)x(3W(4)x(5)4

应用体验

I.D

2.CL甲基环戊烷的分子式为C6H,2,光照下可以与CL发生取代反应，A、B项正确；He"］，〕不能使酸

性KMM)4溶液褪色，D项正确；烷思均难溶于水