2025-2026学年人教版高中化学必修第二册教案：第七章 第二节 第3课时 烃的性质比较及烃分子中原子共线、共面的判断

第3课时燃的性质比较及燃分子中原子共线、共面的判断

一、煌的化学性质比较

I.烷始、烯烧、快品的化学性质比较

嫌烷烧烯嫌

活泼性较稳定较活泼较活泼

取代反应能够被卤素取代-

加成反应不能发生能与H2、X2、HX、40、HCN等加成(X代表卤素原子)

淡蓝色火焰燃烧时火焰明亮，有黑烟燃烧时火焰明亮，有浓烟

氧化反应

不与酸性高镒酸钾溶液反应能使酸性高镒酸钾溶液褪色

加聚反应不能发生能发生

不能使滨水、酸性高钵酸钾

鉴别能使澳水、酸性高铳酸钾溶液褪色

溶液褪色

2•烧的燃烧

[思考1]0.1L某气态燃完全燃烧，在相同条件下测得生成0.1LCO2和0.2L水蒸气，该燃的分子式

是O

答案CH4

解析在同温、同压条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故该品分子中〃(C、Hy):〃(C)：

«(H)=0.1：0.1：(0.2x2)=l：I：4,Imol该煌中含C、H分别为1mok4mol,即该煌为CH&。

【思考2】常温下，10mL某气态链状烷煌与85mL过量Ch充分混合，点燃后生成液态水，在相同条件

下测得气体体积变为70mL,该煌的分子式是o

答案C2H6

解析根据化学方程式

占携

CxHv(g)+(x+^)O2(g)-xCO2(g)+fH2O(l)AV

I1+N

4

10mL25mL

解得：y=6,链状烷煌通式为CnH2ir+2，2n+2=6,n=2,则该煌的分子式为C2H6。

1.(2024•浙江湖州高一段考)甲烷、乙烯和乙焕是常见的煌，下列说法正确的是()

A.甲烷不能使酸性高锦酸钾溶液褪色，故不能发生氧化反应

B.乙烯和乙快均能与溪的四氯化碳溶液发生取代反应而使其褪色

C.乙烯和乙块均能使酸性高铳酸钾溶液褪色，且褪色原理相同

D.等物质的量的乙烯和乙焕在足量氧气中燃烧，乙块消耗的氧气多

答案C

解析甲烷的燃烧也是氧化反应，A错误；乙烯和乙快均能与谟的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色，

B错误；假设1mol的C2H4和C2H2完全燃烧，乙烯消耗3mol氧气，乙焕消耗2.5mol氧气，乙烯消耗的

氧气多，D错误。

2.现有CH,、C2H4、C2H6三种有机化合物：

(I)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗02最多的是。

(2)常温常压下，同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗0?最多的是。

(3)等质量的以上三种物质完全燃烧时，生成二氧化碳最多的是,生成水最多的是。

(4)在120C、l.()lxl()5pa下，以上三种物质中的两种和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前

后气体体积没有发生变化，这两种气体是O

答案(1)CH4(2)C2H6(3)C2H4CH4

(4)CH和C2H4

解析(1)等质量的炫(GHJ完全燃烧时，(的值越大，耗氧越多。CH4、C2H八GPU的子的值依次为4、2、

3,故等质量的CH」、C2H八C2H6完全燃烧时消耗Ch最多的是CH4O(2)等物质的量的品(C、HJ完全燃烧时，

工总的值越大，耗氧量越多。三种物质的工弓的值依次为2、3、3.5,故常温常压下，同体积的以上三种物

质完全燃烧时消耗02最多的是c2H6。(3)质量相同时，烧(GH「)的子的值越大，生成二氧化碳越多；丫的值

yx

越大，生成的水越多。故生成二氧化碳最多的是C2H4；生成水最多的是CH4。

(4)由题意可知,在12()℃、l.()lxl()5pa下,

点逖

>

GHy+(*)02-xCO2-^H2O(g)

1*X2

由于AV=O,则1+户》工弓，得尸4,即该条件下，当品分子中含有4个氢原子时，该品完全燃烧前后气体

体积不变。故符合要求的两种姓为CH4和C2H4。

二、常见煌分子中原子共线、共面的判断

1.常见分子构型

H

(i)甲烷型：

正四面体f凡是碳原子形成4个共价单键时，其空间结构都是四面体形，5个原子中最多有3个原子共

平面,

\/

C-C

(2)乙烯型：

平面结构一碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。

(3)乙快型：一gC—

直线结构一碳碳三键直接相连的2个原子与2个碳原子共直线。

(4)苯型：O"

平面结构一位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线。

2.原子共面的分析方法

(1)甲烷.乙烯，茶三种分子中的氢原子如果被其他原子取代，则取代后的分子结构基木不变。

⑵共价单键可以自由旋转，共价双键和共价三键不能旋转。

H\/H

/=C、

(3)根据分子的结构和化学键之间的夹角画出分子中原子的相对位置，如0\

1.分子tH.(5%中，在同一平面上的碳原子至少有()

A.7个B.8个C.9个D.14个

答案C

解析苯环是平面正六边形结构，分子中12个原子共平面，且处于对位的4个原子共直线。分析

114

CH;,CH;,

3Af—^)12

4569101,的结构时，容易受苯环书写形式的局限而认为至少有8个碳原子共平面，实质上4、7、8、

11四个碳原子共直线，至少有9个碳原子共平面。

2.已知某有机分子(CHo)的结构简式为RCYZ^-CH-CH—JCH,则该分子中：

(1)可能共面的C原子最多有个，一定共面的C原子最多有个。

(2)可能共面的原子最多有个，一定共面的原子最多有个。

(3)一定共直线的C原子最多有个，一定共直线的原子最多有个。

答案（1）118（2）1912（3）44

解析根据CH4、CIL-CIk、A\/和CH-CH的空间结构，可知该有机物分子中原子空间位置有

如下特点：

•!«…/…jI

（1）由此可知，苯环和乙烯基团所在平面内的所有碳原子，即I1个碳原

子都有可能共面，根据苯的结构，一定共面的C原子最多有8个。（2）因为单键可以旋转，甲基（一CH3）上

的3个H原子，最多有一个H原子可以旋入苯环和乙烯基团所在的平面内，故可能共面的原子最多为19

个，一定共面的原子最多应为苯环平面的原子，共12个。（3）笨环对位及对位上连接的两个碳原子共4个

C原子一定共直线，乙块基团及所在接的一个C原子和一个H原子也一定共直线。

1.（2024•江西宜春高一月考）化合物甲（0）、乙（^^）、丙（0^）的分子式均为C7H8,下列说法正确

的是（）

A.互为同系物

B.互为同分异构体

C.三种有机物分子中所有原子可能共平面

D.化合物乙的一氯代物有四种（不考虑立体异构）

答案B

解析三种化合物的分子式均为C7H8,互为同分异构体，A错误，B正确；都含有饱和碳原子，具有甲烷

分子的结构特点，则三种化合物分子中所有原子不可能处于同一平面，C错误；化合物乙中有三种氢原子，

故其一氯代物有三种，D错误。

2.已知乙烯分子为平面形结构，C2H2为直线形结构。则有机物M（CH^C-CH=CH-CH3）分子中，

共直线和共平面的原子数最多分别为（）

A.6、11B.5、10

C.4、9D.4、11

答案C

解析根据乙焕、乙烯和甲烷的结构，有机物M的分子结构为，则最多有4个原子共直线，

因为单键可以旋转，甲基上3个H原子中，可以有一个H原子旋进平面内，因此最多有9个原子共面。

CHCH$

I{I2

CH—CH—CH—CH,—C—CH

SIIS

3.（2024.济南高一段考）烷烧M的结构简式为CH,CII；4.M是单烯煌R和出发

生加成反应的产物，则R可能的结构有（不考虑立体异构）（）

A.7种B.6种C.5种D.4种

答案C

解析根据烯嫌与比加成反应的原理，推知该烷妙分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯

CHCH—CH

1I32323

CH,—CH—CH—CH—C—CH,

142

品存在碳碳双键的位置，故符合条件的烯品分子有5种：CH,CH,,故选Co

4.（1）（2024.福建泉州高一月考）若CH4、C2H6、C3H8>C4H10四种相各为1mol,在足量O2中燃烧,消耗

。2最多的是（填化学式，下同）；上述四种燃各为1g，在足量O2中燃烧，消耗。2最多的

是;1molC3H8在足量0?中燃烧，消耗的Ch是mol。

CH2—CH=CH,

A

（2）\/中，可能共面的碳原子最多有________个，一定共面的碳原子有_________个，

可能共面的原子最多有个，一定共面的原子最多有个。

答案（DC4H10CH45（2）971712

解析⑴由关系式C~02~CCh、4H~O2~2H2。可得到以下关系式，1molCH4~2moi。2、1molC2H6~3.5

molO，、1molCM〜5mol。八1molCMn~6.5molO,,则1mol四种燃在足量O,中燃烧时消耗O、最多的

是C’Hio;上述四种姓各为1g时，氢元素质量分数越高则耗氧量越大，故消耗O?最多的是CH4。

课时对点练［分值：100分］

（选择题1~8题，每小题4分，9〜13题，每小题8分，共72分）

题组一常见思的化学性质比较

1.区另JCH-CH2=CH2,CH=CH的最简易方法是（）

A.分别通入滨水

B.分别通入酸性高锅酸钾溶液

C.分别在空气中点燃

D.分别通入盛有碱石灰的干燥管

答案C

解析CH2=CH2和CH=CH都能使溟水和酸性高镒酸钾溶液褪色，A、B错误；三种气体通过盛有碱石灰

的干燥管均无现象，D错误；最简易的方法是点燃，因为燃烧时火焰的明亮程度和有无黑烟、浓烟这两个

方面的现象区别是非常明显的，C正确。

2.（2024•深圳高一期中）某种烷烧完全燃烧后生成了8.8gCO?和4.5g比0,下列对于该烷慌的说法中正确的

是（）

A.该烷慌的分广式可能为C2H5

B.该烷烧分子中只含有极性共价键

C.该烧烧的分子结构只有一种

D.该烷烧的相对分子质量为58

答案D

解析CO2的物质的量为，「8g=0.2mol,HO的物质的量为。45g=0.25mol,故〃（C）：〃（H）=2：5,

44g-mol_1218gmoL

根据链状烷煌的通式可知其分子式为C4HI0,A错误，D正确；该烧烧分子中有C-H极性共价键和C-C

非极性共价键，B错误；该烷煌有正丁烷和异丁烷两种不同的结构，C错误。

3.有A、B两种烬，碳元素的质量分数相同，下列关于A和B的叙述中正确的是（）

A.A和B一定互为同分异构体

B.A和B不可能互为同系物

C.A和B的最简式相同

D.A和B各1mol完全燃烧生成的二氧化碳的质量•定相等

答案C

解析因姓中只有碳、氢两种元素，碳元素的质量分数相同，所以氢元素的质量分数也相同，则两种煌的

最简式相同，C正确；最简式相同的烧，可能互为同分异构体，如丙烯与环丙烷，也可能不互为同分异构

体，如乙焕和笨，A错误；最简式相同的炫,可能互为同系物，如乙烯与丙烯，B错误；若互为同分异构

体，则A和B各1mol完全燃烧生成的二氧化碳的质量一定相等，若互为同系物，则A和B各1mol完全

燃烧生成的二氧化碳的质量一定不相等，D错误。

4.（2024•河北张家口高一段考）由乙烯可推测1,3•丁二烯（CH?=CH—CH=CH”的结构或性质，下列说法正

确的是（）

A.1,3•丁二烯分子中所有的原子可能共平面

B.1,3-丁二烯使酸性高镐酸钾溶液和溪水褪色的原理相同

C.1,3•丁二烯的加聚产物不能使酸性高镒酸钾溶液褪色

D.乙烯与1,3•丁二烯互为同系物

答案A

解析乙烯是平面结构，则1,3•丁二烯（CH2=CH—CH=CH2）分子中所有的原子可能共平面，A正确；1,

3•丁二烯与酸性高镒酸钾溶液发生氧化反应，与浸水发生加成反应，褪色原理不同，B错误；1,3•丁二烯

的加聚产物中仍含有碳碳双键，能使酸性高镒酸钾溶液褪色，C错误；乙烯与1,3•丁二烯含有碳碳双键

数目不同，结构不相似，不互为同系物，D错误。

题组二原子共面、共线的判断

5.下列物质的所有原子，不可能处于同一平面内的是（）

A.CH2cb

B.CH2=CH2

答案A

解析根据已有知识，乙烯和苯都属于平面形结构，所有原子都处于同一平面内，碳原子形成4个共价单

键时为四面体结构，所有原子不可能处于同一平面内。

6.下列说法正确的是（）

A.丙烷是直链烧，所以分子中3个碳原子也在一条直线上

B.丙烯分子中所有原子均在同一平面上

C.CH.所有碳原子一定在同一平面上

D.CH-CH=CH-feC-CHt分子中所有碳原子可能在同一平面上

答案D

解析丙烯中含甲基，甲基为四面体结构，则所有原子一定不共面，B项错误；环上含4个四面体结构的

C,所有碳原子不可能在同一平面上，C项错误；双键为平面结构、三键为直线结构，且直接相连，则所

有碳原子可能在同一平面上，D项正确。

7.下列有关CCh—CH=CH—gC—CH分子的说法不正确的是（）

A.6个碳原子有可能在一条直线上

B.在一条直线上的碳原子最多有4个

C.6个碳原子可能在同一平面上

D.该分子能使滨水和酸性KMnO4溶液褪色

答案A

\,/

解析/\的空间结构为平面形，题给有机物的所有碳原子不可能在一条直线上。

8.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代，若甲烷分子中的4个氢原子被琴基取代，则可得到的分子如图

所示，下列描述中正确的是（）

。

A.分子式为C25H24

B.所有原子都在同一平面上

C.此物质属芳香烧类物质

D.最多有3个碳原子在同一平面上

答案C

解析由结构可知该物质的分子式为C25H20,A项错误；分子中中心C原子与4个苯环相连构成四面体结

构，则所有原子不可能共平面，B项错误；只含C、H元素，且含苯环，为芳香烧类物质，C项正确；最

多2个苯环与中间的C共面，则最多有13个碳原子共面，D项错误。

ID综合强化

9.（2024.安徽淮北高一段考）某有机分子的结构如图所示。下列有关该分子的说法中不正确的是（）

A.该有机物的分子式为C5H4

B.该分子中的碳原子不可能在同一平面内

C.lmol该有机物最多可与2molBr?发生加成反应

D.与其互为同分异构体，且只含碳碳三键的链燃有一种

答案D

解析该分子中的中心碳原子与周围碳原子构成四面体结构，则该分子中的碳原子不可能在同一平面内，

B正确；1mol该有机物含有2mol碳碳双键，最多可与2molBn发生加成反应，C正确；与其互为同分异

构体，且只含碳碳三键的密煌有CH三C—CHLC三CH或CH三C—C三C—CH?,可见其符合要求的同分异构

体不止一种，D错误。

CH」CILCH=C—C^CH

I

10.某睡的结构简式为GH；,下列说法不正确的是（）

A.lmol该燃完全燃烧消耗11mol02

B.与氢气完全加成后的产物中含2个甲基

C.lmol该燃完全加成消耗3molBr2

D.分子中一定共平面的碳原子有6个

答案B

解析该姓的分子式为CSH12,1mol该品完全燃烧消耗11mol。2,A正确；与氢气完全加成后的产物中含

有3个甲基，B不正确；分子中含有一个碳碳双键和一个碳碳三键，所以1mol该烧完全加成需要消耗3

molRr2,CTF确；根据乙烯和乙焕的结构可判断该煌分子中一定共平面的碳原子有6个，DF确。

CH3

CH：,—CH-CH—CH,

11.下列关于烧CH.的说法正确的是（）

A.共面的C原子最多为14个

B.共直线的C原子只有4个

C.lmol该烧最多可以和6mol凡发生加成反应

D.lmol该燃最多可以和6molBr?发生加成反应

答案C

解析苯环上所有原子共平面、直接连接碳碳双键两端的原子共平面、直接连接碳碳三键两端的原子共直

线，则该分子中最多有13个C原子共面，A项错误；苯环上对称位置碳原子及其连接的原子共直线，碳

碳三键中碳原子及其连接的原子共直线，共直线的C原子最多有6个，B项错误；苯环、碳碳三键和碳碳

双键都能和氢气发生加成反应，则1mol该烧最多可以和6moi比发生加成反应，C项正确；该分子中只

有碳碳双键和碳碳三键能和漠发生加成反应，D项错误。

12.下列有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是（）

A.甲苯分子中最多有5个原子共线

BCHSYZ^CH—CH,中所有碳原子一定都在同一平面上

c.四苯乙烯（◎O）分子中所有碳原子不可能位于同一平面

D.X分子最多有7个碳原子共面，最多3个碳原子共线

答案D

解析四苯乙烯分子中含有4个苯环平面和一个碳碳双键平面，四个苯环平面通过单键旋转可以共面，即

分子中所有碳原子可能位于同一平面，C错误；分子中含有碳碳双键平面和碳碳三键直线，故最多有7个

碳原子共面，最多3个碳原子共线，D正确。

13.（2024.焦作高一段考）丙烯是一种重要的有机化工原料，其部分转化关系如图。下列说法正确的是（）

c岁「岩吁中小3T

X|佛化剂Y

（CM,）”

Z

A.可以用澳水鉴别X与Y

B.Z中所有碳原子共平面

C.lmol丙烯在氧气中完全燃烧时，消耗。2的质量为96g

D.Z的结构简式为LCIL—CH—CH?玉

答案A

-FCH—C：n2i

I

解析根据丙烯转化关系图可知，X为Br—CH2CH=CH2,Y为CH3CHBrCH2Br,Z为,

D错误；1mol丙烯完全燃烧消耗0?的物质的量为4.5mol,质量为4.5molx32g-mor'=144g,C错误。

14.（16分）（2024•山东聊城高一期末）2•丁烯（CHCH-CHCIh）是石油裂解的产物之一，是一种重要的有机

化工原料，按要求回答下列问题：

（1）在催化剂作用下，2•丁烯与滨水反应的化学方程式为,反应类型为,2

•丁烯在一定条件下合成一种高分子的化学方程式为，反

应类型为0

(2)烯您A是2•丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，则A的结构简

式为;A分子中共平面的碳原子个数最多为,A与HBr发生加成反应生成两种结构的一

澳代物，它们的结构简式分别为和。

CH—CH—CH—CH

3II3

答案(1)CH.，CH-CHCH：,+Bn—BrBr加成反应

Br

-ECH—CHiCH2=C—CH3CH-C—CH<

一定条件

//CH3CH=CHCH:t一"LCH,CH；力口聚反应(2)CH34CH」

CH.—CH—CH

II3

BrCH.

CH；

/

CH,=C

\

解析(2)烯羟A为CH,,根据乙烯分子中6个原子在同一平面上，则烯燃A中4个碳原子一定

CILCIL

//

CH2-C\/CH2-C

\C-C\

在同一平面上。因为CH,分子中“/\”不对称，所以CH.与溟化氢发生加

Br

CH—C—CHCH—CH—CH

ISI2I3

成反应的产物有两种，分别为CH，和BrCH,。

15.(12分)(2024.湖南岳阳高一期中)乙烯经多步反应可转化为制作尼龙等的重要原料1,3-丁二烯

(CH2=CH—CH=CH2)O现有如图转化关系：

CH2=CH2

①CH<HCH=CH2

CH-CH*CH-CH^T

BrBr

1.112~~~I11~~V.11I112A

HJN2②

CH.CH=CHCH2

正丁烷BrBr