2026高中化学人教选择性必修3《有机化学基础》第二章　第一节　第1课时　烷烃的结构和性质教学课件

烷烃的结构和性质第1课时第二章

第一节核心素养

发展目标1.知道烷烃的结构特点，能根据烷烃的结构特点推理烷烃的通式和性质。2.通过对典型烷烃代表物的部分物理性质的数据分析，认识烷烃同系物物理性质的递变性与其微观结构的关系。内容索引课时对点练一、烷烃的结构二、烷烃的性质<一>烷烃的结构1.烷烃的结构请根据图中所示烷烃的分子结构，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。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____________________________CH4CH4sp3σ键CH3CH3C2H6sp3σ键CH3CH2CH3C3H8sp3σ键CH3(CH2)2CH3C4H10sp3σ键CH3(CH2)3CH3C5H12sp3σ键链状烷烃的通式：

。来源：天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等的主要成分都是烷烃。CnH2n+2(n≥1)2.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。(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，如烷烃的熔点、沸点、密度等。结构CH2相似规律性(1)分子中全是碳碳单键的烃一定是链状烷烃(2)互为同系物的化合物的化学性质相似(3)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上(4)分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃(5)同系物一定具有相同的通式，官能团的种类、数目也相同√××√√1.下列叙述正确的是A.甲烷分子的空间结构是正四面体形，所以CH2Cl2有两种不同的结构B.C3H6、C5H10、C7H16都属于链状烷烃C.正丁烷属于直链烷烃，分子中所有的碳原子均可在同一条直线上D.烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高√甲烷分子的空间结构是正四面体形，所以CH2Cl2只有一种结构，A项错误；C3H6、C5H10不满足链状烷烃的通式，B项错误；根据烷烃的结构可知，正丁烷分子中所有的碳原子呈锯齿状连接，不在同一条直线上，C项错误。2.(2025·北京期中)下列物质互为同系物的是A.C2H5OH与HOCH2CH2OHB.CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3C.与D.与√A项，C2H5OH含有一个—OH，HOCH2CH2OH含两个—OH，结构不相似；B项，CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3分子式相同，结构不同，互为同分异构体；C项，羟基与苯环相连的是酚，与苯环侧链相连的是醇，二者不是同类物质，结构不相似。同系物的判断“结构相似”是指官能团的种类和数目相同，除官能团以外的其他结构相似。带支链和不带支链的链状烷烃的结构是相似的，所以含碳原子数不同的链状烷烃均互为同系物。归纳总结返回<二>烷烃的性质1.物理性质液态或固态熔、沸点升高增加难易根据正戊烷、异戊烷和新戊烷沸点的大小，分析相同碳原子数的烷烃，所含支链数与沸点高低的关系。提示含有相同碳原子数的烷烃，所含支链数越多，沸点越低。2.化学性质(1)甲烷的化学性质①比较稳定，常温下

被酸性KMnO4溶液氧化，也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。②能在空气中发生

，能在光照下与Cl2发生

。(2)烷烃的性质与甲烷相似①氧化反应：辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式为_________________________________。②取代反应：丁烷与Cl2在光照下生成一氯丁烷的化学方程式为_____________________________________________。不能燃烧反应取代反应2C8H18+25O2

16CO2+18H2OCH3CH2CH2CH3+Cl2

CH3CH2CH2CH2Cl+HCl(1)乙烷与氯气在光照下反应，可能生成哪些产物？请写出它们的结构简式。提示可能生成CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3等多种产物。(2)根据烷烃的性质特点，设计检验乙烷和乙烯的实验方案。提示可以将气体通入溴水或酸性KMnO4溶液中，若溶液褪色，则为乙烯，反之，则为乙烷。1.正误判断(1)所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应(2)在光照下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色(3)1mol丙烷与氯气发生取代反应，最多能消耗Cl2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9.5NA(5)随着分子中碳原子数的增加，烷烃熔点、沸点逐渐降低√×√××2.(2025·黑龙江哈尔滨月考)下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是A.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应B.烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色C.烷烃的熔、沸点随分子内碳原子数的增多而逐渐升高D.烷烃的密度可能比水大√烷烃的密度比水小，故选D。3.(2025·湖北段考)烷烃是生产卤代烃的重要原料，丙烷与氯气反应的一氯取代产物比例如下：下列说法正确的是A.1⁃氯丙烷与2⁃氯丙烷互为同系物B.丙烷中不同的化学环境的氢原子数之比为1∶4C.正丁烷与氯气的一氯取代产物主要为1⁃氯丁烷D.正戊烷与氯气反应可以产生三种一氯取代产物√1⁃氯丙烷与2⁃氯丙烷分子式相同，碳氯键官能团的位置不同，互为同分异构体，A项错误；丙烷CH3CH2CH3中有两种化学环境不同的氢原子，原子数之比为2∶6=1∶3，B项错误；根据一氯取代产物比例可知生成2⁃氯丙烷为主，则正丁烷与氯气的一氯取代产物主要为2⁃氯丁烷，C项错误。返回课时对点练对一对答案12345678910111213题号12345678答案DBCABCBB题号910

11

12答案BD

B

C1413.(1)①C6H14

②C99H200

③C4H10

④C14H30

(2)C答案123456789101112131414.(1)烧杯、分液漏斗(2)密度比水小，难溶于水，可溶解溴(3)AB(4)冷却己烷分解产生的气体(5)酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去(6)CH3(CH2)4CH3

CH3CH2CH3↑+CH3CH==CH2↑答案1234567891011121314题组一烷烃的结构及同系物的判断1.天问一号利用正十一烷(分子式为C11H24)储存能量，下列关于正十一烷说法不正确的是A.属于烷烃 B.与辛烷互为同系物C.沸点高于甲烷 D.碳原子间可能存在双键√对点训练答案1234567891011121314正十一烷与辛烷都属于烷烃，两者结构相似、分子组成上相差3个“CH2”，互为同系物；正十一烷相对分子质量高于甲烷，沸点高于甲烷；正十一烷的碳原子均形成4个共价单键，不存在双键，故选D。

答案1234567891011121314√A中两者均含2个氯原子，结构相同，是同一种物质，A项错误；C中氯原子个数不相同，结构不相似，不互为同系物，C项错误；D中前者为链状结构，后者为环状结构，结构不相似，不互为同系物，D项错误。答案12345678910111213143.下列说法不正确的是A.分子式为C3H8与C6H14的两种有机化合物一定互为同系物B.同分异构体之间一定不互为同系物C.互为同系物的两种有机化合物相对分子质量数值一定相差14D.互为同系物的两种有机物的组成元素相同，且结构相似√答案1234567891011121314分子式为C3H8与C6H14的两种有机化合物都是链状烷烃，二者分子组成上相差3个CH2原子团，因此二者互为同系物，故A正确；互为同分异构体的物质的分子式相同，而互为同系物的分子组成上一定相差n个CH2(n为正整数)原子团，所以互为同分异构体的物质一定不互为同系物，故B正确；同系物是指结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物，所以互为同系物的两种有机化合物组成元素相同，相对分子质量数值一定相差14n(n为正整数)，故C错误、D正确。答案12345678910111213144.下列物质一定互为同系物的是答案1234567891011121314①

②

③

④C2H4⑤CH2==CH—CH==CH2

⑥CH2==CHCH2OH

⑦⑧A.④和⑧

B.①、②和③C.⑤、⑦和⑧

D.⑥和⑧√④和⑧都属于单烯烃，二者结构相似，分子组成上相差2个CH2原子团，互为同系物，故A正确；①属于单环芳香烃，②为多环芳香烃，③分子中除苯环外还含有碳碳双键，三者的结构不相似，不互为同系物，故B不正确；⑤为共轭二烯烃，⑦为共轭二烯烃，⑧为单烯烃，⑤、⑦与⑧的结构不相似，三者不互为同系物，故C不正确；⑥与⑧二者官能团的种类不同，结构不相似，不互为同系物，故D不正确。答案1234567891011121314题组二烷烃的性质5.(2025·沈阳期中)下列有关烷烃的说法正确的是A.烃类物质的密度随碳原子数的增加而增大，所以十八烷的密度比水大B.烃类物质大多难溶于水，易溶于有机溶剂C.沸点：正戊烷>正丁烷>新戊烷>异丁烷D.等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时，后者耗氧量大√答案1234567891011121314烷烃的密度比水小，A项错误；烷烃中碳原子数越多，熔、沸点越高，C原子数相同时，支链越多，熔、沸点越低，故沸点：正戊烷>新戊烷>正丁烷>异丁烷，C项错误；丙烷H的百分含量高于丁烷的，故等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时，前者耗氧量大，D项错误。答案12345678910111213146.液化气的主要成分之一是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是A.丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上B.在光照条件下能够与Cl2发生取代反应C.丙烷比其同分异构体丁烷易液化D.1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2√答案1234567891011121314

答案12345678910111213147.(2025·福建罗源月考)正己烷俗称“白电油”，是有微弱特殊气味的无色液体，主要用作丙烯等烯烃聚合时的溶剂、食用植物油的提取剂、橡胶和涂料的溶剂以及颜料的稀释剂。下列说法错误的是A.正己烷燃烧的化学方程式：2C6H14+19O2

12CO2+14H2OB.丙烯和正己烷均不能使酸性KMnO4溶液褪色C.正己烷分子中所有原子一定不共平面D.(CH3)2CHCH2CH2CH3、(CH3CH2)2CHCH3与正己烷互为同分异构体√答案1234567891011121314丙烯中含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，故选B。8.已知有一种烃的结构类似自行车(如图)，简称“自行车烃”，下列关于它的叙述正确的是A.易溶于水 B.可以发生取代反应C.其密度大于水的密度

D.与环己烷互为同系物√烷烃都难溶于水且密度比水小，A、C项错误；“自行车烃”在光照下能与卤素单质发生取代反应，B项正确；环己烷(C6H12)分子中只含有1个碳环，而“自行车烃”(C16H30)分子中含有2个碳环，在分子组成上相差C10H18，不满足相差若干个CH2原子团的条件，二者不互为同系物，D项错误。答案12345678910111213149.正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为

，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法正确的是A.X分子中可能含有三个甲基B.X的一氯代物可能有三种(不考虑立体异构)C.标准状况下2.24LX完全燃烧，将生成的气体通过装有足量无水CaCl2

的干燥管，干燥管会增重12.6gD.X能使溴的四氯化碳溶液褪色√答案1234567891011121314答案12345678910111213根据题意X可能为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3，分子中都含有4个甲基，故A错误；X若为(CH3)2CHCH(CH3)2，分子中有2种处于不同化学环境的氢原子，一氯代物只有2种，X若为(CH3)3CCH2CH3，分子中有3种处于不同化学环境的氢原子，一氯代物有3种，故B正确；标准状况下X为液态，无法用气体摩尔体积进行计算，故C错误；(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃，都与溴的四氯化碳溶液不反应，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D错误。1410.(2025·河南濮阳期中)下列叙述正确的是A.相对分子质量相同，结构不同的化合物一定互为同分异构体B.结构对称的烷烃，其一氯取代物必定只有一种C.分子通式相同且组成上相差一个或几个CH2原子团的物质互为同系物D.含不同碳原子数的链状烷烃一定互为同系物√综合强化答案1234567891011121314相对分子质量相同但分子式不一定相同，只有分子式相同而结构不同的化合物才一定互为同分异构体，A项错误；结构对称的烷烃，当分子中只含有一种氢原子时，其一氯取代物必定只有一种，当分子中含有氢原子不止一种时，其一氯取代物也不止一种，B项错误；分子通式相同、结构相似且组成上相差一个或几个CH2原子团的化合物互为同系物，C项错误。答案123456789101112131411.(2025·沈阳期中)烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应，原理如图1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2所示。答案1234567891011121314下列说法错误的是A.异丁烷的二溴代物有三种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，2⁃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答案1234567891011121314√答案1234567891011121314异丁烷的二溴代物有

、

、

三种结构，A项正确；根据烷烃卤代反应的机理可知，形成的自由基越稳定，得到的对应自由基越多，形成相应卤代烃的量就越多，异丁烷形成的自由基

比

稳定，B项错误；丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，2⁃溴丙烷含量更高，C项正确；卤素单质分子在光照条件下化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤，D项正确。答案123456789101112131412.烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷反应的部分历程如下：①引发：Cl2――→Cl·+Cl·等②链反应：Cl·+CH4――→CH3·+HCl，CH3·+Cl2――→Cl·+CH3Cl等③终止：Cl·+Cl·――→Cl2，Cl·+CH3·――→CH3Cl等下列说法不正确的是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.产物中将出现CH3CH3答案12345678910111213√14答案12345678910111213烷烃与氯气反应的条件为光照，所以引发时可以通过热辐射、光照等条件，A正确；依据反应历程可知Cl·在链反应中消耗后又生成，所以链反应可以周而复始、反复进行，B正确；甲烷与氯气反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、HCl，C错误；两个·CH3可以结合生成CH3—CH3，D正确。1413.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)写出下列链状烷烃的分子式。①烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：_______。

答案1234567891011121314C6H14根据密度之比等于摩尔质量之比，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，根据分子通式CnH2n+2得14n+2=86，解得n=6，即分子式为C6H14。②烷烃B的分子中含有200个氢原子：_________。

答案1234567891011121314C99H200有根据分子通式CnH2n+2得2n+2=200，解得n=99，即分子式为C99H200。③标准状况下，1L气态烷烃C完全燃烧时，消耗标准状况下的O26.5L：______。

C4H10

④1L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温、同压下15L水蒸气：_______。

答案1234567891011121314C14H30烷烃完全燃烧时，1

mol

CnH2n+2生成(n+1)mol

H2O，同温、同压下1

L

CnH2n+2的蒸气生成(n+1)L水蒸气，则n+1=15，n=14，D的分子式为C14H30。(2)下列关于烷烃的叙述正确的是_____(填字母)。

A.都是易燃物，燃烧产物一定为二氧化碳和水B.在光照条件下，能使溴水褪色C.烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物D.能使酸性KMnO4溶液褪色C答案1234567891011121314烷烃中含有碳、氢元素，完全燃烧产物为二氧化碳和水，氧气不足时，烷烃不完全燃烧，产物可能为一氧化碳和水，A错误；在光照条件下，烷烃不能与溴水反应，不能使溴水褪色，B错误；烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物，一般会产生多种卤代烃，C正确；烷烃不含不饱和的碳碳双键或碳碳三键等，不能使酸性KMnO4溶液褪色，D错误。答案123456789101112131414.某化学学习小组欲探究己烷的性质，用己烷进行下列实验：实验1：溴水

分层，下层为几乎无色的液体橙色溶液。实验2：将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间，溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。答案1234567891011121314实验3：利用如图所示实验装置在一定条件下分解己烷生成丙烷和丙烯(CH3C