高中化学（人教版）必修第二册 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课时煌的性质比较及烧分子中原子共线、共面的判断

［核心素养发展目标］1.掌握炫的性质，了解燃的燃烧及应用。2.能根据炫分子中碳原子的成键特点分析原

子共线、共面问题。

一、煌的化学性质比较

1.烷妙、烯睡、快睡的化学性质比较

煌烷煌烯嫌块烧

活泼性较稳定较活泼较活泼

取代能够被卤素

-

反应取代

加成能与H2、X2sHX、H2O>HCN

不能发生

反应等加成（X代表卤素原子）

燃烧时火焰明燃烧时火焰明

淡蓝色火焰

亮，有黑烟亮，有浓烟

氧化

不与酸性高

反应

镒酸钾溶液能使酸性高铳酸钾溶液褪色

反应

加聚

不能发生能发生

反应

不能使澳

水、酸性高能使澳水、酸性高锦酸钾溶液褪

鉴别

镒酸钾溶液色

褪色

2握的燃烧

【思考1】0.1L某气态煌完全燃烧，在相同条件下测得生成0.1LCO和0.2L水蒸气，该烧的分子式

是。

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，故该煌分子中〃(C'Hy)：〃(C)：

n(H)=0.1：0.1：(0.2X2)=1：1：4,1mol该口中含C、H分别为1mol>4mol,即该煌为CH4o

【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,该烧的分子式是o

答案c2H6

解析根据化学方程式

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

1

10mL25mL

则——-=—、，解得：v=6,链状烷泾通式为C〃H2”+2,2〃+2=6,〃=2,则该煌的分子式为C2H6。

10mL25mL

「应用体验」

A

1.(2025•河南信阳月考)有下列五种有机化合物：①；©CH：③CH3cH2cH3;®CH=CH;⑤

m422

w,下列关于以上有机化合物的叙述错误的是()

A.②③⑤属于饱和烽，①④属于不饱和燃

B.①和③的二氯代物(不考虑立体异构)均为3种

C.①和⑤互为同分异构体

D.可以用澳的四氯化碳溶液鉴别②和④

答案B

解析①含苯环，④含有碳碳双键，都属于不饱和度，②③⑤分子中只含单键，都属于饱和炫:，A正确：

①的二氯代物有3种，分别是邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯；③的二氯代物有4种，分别是1,1•二氯

丙烷、2,2•二氯丙烷、1,2一二氯丙烷、1,3•二氯丙烷，B结误：①和⑤的分子式均为C6H6,二者结

构不同，则二者互为同分异构体，C正确；④是乙烯，含有碳破双键，能使澳的四氯化碳溶液因发生加成

反应而褪色，而②是甲烷，不能与澳的四氯化碳溶液反应，可以用澳的四氯化碳溶液鉴别酚和④，D正

确。

2.现有CH,、C2H4、C2H6三种有机化合物：

(1)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O?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12(^C、1.01Xl()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)CH4⑵C2H6(3)C2H4CH4

(4)CH4和C2H4

解析⑴等质量的燃(GHv)完全燃烧时，消值越大，耗氧量越多。CH4>C2H人C2H6的消值依次为4、

2、3,故等质量的CH4、C2H八C2H6完全燃烧时消耗O2最多的是CH4。(2)等物质的量的烧(QH、.)完全燃烧

时，工让的值越大，耗氧量越多。三种物质的xd的值依次为2、3、3.5,故常温常压下，同体积的以上三

44

种物质完全燃烧时消耗。2最多的是C2H6。(3)质量相同时，自(CJI「)的4勺值越大，生成二氧化碳越多；上

yx

的值越大，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120℃、1.01X105PaT,

点燃

CxH叶(*)02-XC6+部0(g)

1吟x擀

由于AV=0,则l+x+衿:栏，得产4,印该条件下，当屋分子中含有4个氢原子时，该煌完全燃烧前后气体

体积不变。故符合要求的两种煌为CH4和C2H4。

■归纳总结--------------------------------------------------------------------------------------------

类别迁移，推测简单燃类的性质

(1)根据甲烷类推饱和碳原子的性质：能燃烧，能与。2等卤素单质发生取代反应；不能与强酸、强碱、酸

性KMnCh溶液反应。

(2)根据乙烯类推不饱和烂的性质：烯烧(含碳碳双键)、焕烧(含碳碳三键)可发生加成反应、加聚反应，能

被酸性KMnO4溶液氧化。

二、常见煌分子中原子共线、共面的判断

1.选准主体

(1)凡出现碳碳双键结构形式的原子共平面问题，以乙烯的结构为主体。

(2)凡出现碳碳三键结构形式的原子共直线问题，以乙块的结构为主体。

(3)凡出现苯环结构形式的原子共平面问题，以苯的结构为主体。

2.准确判断

碳碳单键及碳的四键原则是有机物分子中原子不在同一平面的主要原因。其具体判断方法如下:

(1)结构中每出现一个饱和碳原子，则整个分子的所有原子不共平面。

(2)结构中每出现一个碳碳双键，则至少有6个原子共平面。

(3)结构中每出现•个碳碳三键，则至少有4个原子共直线。

(4)结构中每出现一个苯环，则至少有12个原子共平面。

r应用体验」

1.(2024•广东茂名高一期中)下列说法正确的是()

A.甲苯()所有原子共平面

B.苯乙焕()所有原子共平面

C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条百线h

D.丙烯(CH3cH=CH”所有碳原子共直线

答案B

解析笨是平面形结构，甲茶中含有甲基，可知甲茶中所有原子不可能共平面，A错误；乙烷是直线形结

构，则苯乙块()中所有原子共平面，B正确；正戊烷分子中的碳疑是锯齿形结构，因此

分子中所有的碳原子不可能在同一条直线上，C错误；乙炜是平面形结构，因此丙烯(CH3cH=CH?)分子中

所有碳原子共而，但不共直线，D错误。

2.已知某有机分子(GHo)的结构简式为《CY^-CHYH—0CH,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)118⑵1912(3)44

A

解析根据C%、CHi-C"、V和CH三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：

(I)由此可知，苯环和乙炜基团所在平面内的所有碳原子，即11个碳原子都有可能去面，根据苯的结构，

一定去面的C原子最多有8个。(2)因为单键可以旋转，甲基(YH3)上的3个H原子，最多有一个H原子

可以加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)苯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

连接的一个C原子和一个H原子也一定共直线。

■归纳总结•

（I）甲烷、乙烯、苯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本不变。

（2）共价单链可以自由旋转，共价双键和共价三键不能旋转。

c=c/门

（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a%

课时对点练

［分值：100分］

W对点训练

［I〜7题，每小题5分］

题组一常见煌的化学性质比较

1.（2025•宁夏吴忠学业考试）将链状烷短进行如图所示转化是石油绿色裂解方法，反应温度更低，且催化剂

具有良好的选择性。下列说法不正确的是（）

•碳原子

O氢原子

A.反应物与产物互为同系物

B.物质的量相同的3种烷烧，完全燃烧时戊烷消耗的氧气最多

C.3种烷烧在常压卜.的沸点最高的是丙烷

D.质量相同的3种烷烧，完全燃烧时丙烷消耗的氧气最多

答案C

解析反应物与产物分子式不同，均属于饱和链烧，它们互为同系物，A正确；碳原子数越多，完全燃烧

时消耗的氧气越多，因此完全燃烧时戊烷消耗的氧气最多，B正确；碳原子数越多，沸点越高，所以沸点

由高到低的顺序：戊烷〉丁烷〉丙烷，C错误；质量相同的3种烷烧，含氢量越多，完全燃烧时消耗的氧气

越多，故丙烷消耗的氧气最多，D正确。

2.（2024•深圳高一期中）某种链状烷烧完全燃烧后生成了8.8gCO?和4.5gH2O,下列对于该烷慌的说法中正

确的是（）

A.该烷慌的分子式可能为C2H5

B.该烷烧分子中只含有极性共价键

C.该烷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CO?的物质的量为8〉、『0.2mol,H2O的物质的量为二6025mol,故〃（C）：〃（H）=2：5,

44g-mol-118gmoL

根据姓状烷姓的通式可知其分子式为C4H10,A错误，D正确；该烷烧分子中有C—H极性共价键和C—C

非极性共价键，B错误；该烷烧有正丁烷和异丁烷两种不同的结构，C错误。

3.有A、B两种烧，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一定相等

答案C

解析因怪中只有碳、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，则两种烧的

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，如乙烘和苯，A错误；最简式相同的烧，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。

题组二原子共面、共线的判断

4.分子（5H34乩中，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

的结构可知，4、7、8、11四个碳原子共直线，至少有9个碳原子共平面。

5.下列说法正确的是（）

CII=CH2

中，可能共面的碳原子最多有7个

分子中最多有16个原子共平面

CH3

C.CIL所有碳原子一定在同一平面上

D.CH（CH=CH（三C-（II,分子中所有碳原子可能在同一平面上

答案D

6.下列有关CCh—CH=CH—gC—CH3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.该分子能使澳水和酸性KMnCh溶液褪色

答案A

\/

C=C

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。

7.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个氢原子被苯基取代，则可得到的分子如图

所示，下列描述中正确的是（）9

。0

A.分子式为C25H24

B.所有原子都在同一平面上

c.此物质属芳香煌类物质

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，为芳香煌类物质，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

[8~13题，每小题6分]

〃-C=CH—CH—CH（

8.（2025•福建期中）某有机物结构简式为'C%CH,,关于该有机物叙述正确的是（）

A.该燃的分子式为G2H22

B.不能使滨水褪色

C.能使酸性KMnO4溶液褪色

D.分子中共平面的碳原子最多为12个

答案C

解析根据结构简式可知，其分子式为Cl2H16,A错误；含碳碳双键，能与淡水发生加成反应使淡水褪

色，能被酸性高猛酸和溶液氧化使其褪色，B错误，C正确；苯环是平面结构，与碳碳双键相连的原子共

平面，根据甲烷的结构，与饱和碳原子相连的甲基碳原子最多只有一个可能共平面，故该分子中最多有11

个碳原子共平面，D错误。

9.（2024•山东德州高一期末）从柑橘中可提炼获得I,8-菇二烯（XX）。卜.列有关说法正确的是

（）

A.其分子式为CioHis

B.该有机化合物分子中所有原子可能处于|可一平面内

C.其一氯代物（不考虑立体异构）共有9种

D.可使酸性KMnO4溶液和澳水褪色，且褪色原理相同

答案C

解析由结构简式可知，其分子式为GoHg,A错误；该有机化合物中含有多个饱和碳原子，故分子中所

有原子不可能处于同一平面内，B错误；该有机化合物含有9和不同化学环境的氢原子则其

一氯代物共有9种，C正确。

10.（2025・长沙段考）下列叙述正确的是（）

A.烷慌不能发生加成反应，烯是只能发生加成反应

B.某气态燃GHy与足量Ch恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变（温度>100℃），则尸4；若体积减

小，则）>4,若体积增大，则产4

C.C2H埼和SO?都能使滨水褪色，又能使酸性KMnCh溶液褪色，目化学反应原理相同

D.乙烯是平面形分子，乙炕分子中所有原子不可能在同一平面内

答案D

V点燃

>v

解析当温度大于100℃时，烧燃烧的通式：CVHV+（X+^）O2—xCO2+^H2O（g）,若反应前后气体体积不

变，则工栏-l-（x+H“=0,）=4:若体积减小，则y<4,若体积博大，）>4,B错误；C2Hj与:臭水的反应为

加成反应，与酸性KMnCh溶液的反应为氧化反应，SCh与;‘臭水和酸性KMnCh溶液都是发生氧化还原反

应，化学反应原理不相同，C错误。

CHtCILCH=C—<^CH

II.某睡的结构简式为GH$,下列说法不正确的是（）

A.lmol该烧完全燃烧消耗11mol02

B.与氢气完全加成后的产物中含2个甲基

C.lmol该烧完全加成消耗3molBr2

D.分子中一定共平面的碳原子有6个

答案B

解析该烧的分子式为CsHi2,1mol该没完全燃烧消耗11molO2,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该运完全加成需要消耗3

molBr2,C正确；根据乙烯和乙块的结构可判断该烧分子中一定共平面的碳原子有6个，D正确。

CH3

CH,—c—CH-CH—CH3

12.下列关于烧CI]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该燃最多可以和6molH?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该层最多可以和6molH?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澳发生加成反应，D项错误。

13.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

B.C%YZ^CH—CHZ中所有碳原子一定都在同一平面上

QP

c.四苯乙烷（《）♦》）分子中所有微原子可能位于同一平面

D.乙块中四个原子共平面

答案D

14.（22分）（2025・长春期中）（1）2-丁烯（CH3cH=CHCH3）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•丁烯与澳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。

②烯姓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o

③等质量的甲烷、乙烷和2•丁烯，完全燃烧时耗氧量最多的物质是o

（2）“辛烷值”用来表示汽油的质量。异辛烷用作抗爆性优良的标准，辛烷值为100,正庚烷用作抗爆性低

劣的标准，辛烷值为伍如图是异辛烷的球棍模型。

①写出异辛烷完全燃烧的化学方程式：（异辛烷用分子式表示）。

②异辛烷的同分异构体有很多，其中一种同分异构体X的一氯代物只有一种，则X的结构简式

为。

CH3—CH—CH—CH3

催化剂।一定条件

BrBr

答案（1）©CH3cH=CHCH3+Br2----»力口成反应nCH3CH=CHCH3-

Br

•ECH—CHaCH=C—（?HCH—C—CHCH—CH—CH.

I|2|X|（|2|

5CH,加聚反应②CH.，4CII{BrCH5③甲烷（或

CH4）

点燃

⑵①c28Hl8+2502j16CO2+18H2O

CH3—C-C—CH3

②CH3CH,

CH：

/

CH,=C

\

解析（1）②烯泾A为CH,,根据乙炜分子中6个原子在同一平而上，则烯度A中4个碳原子一

CII5CIh

//

CH,=C、/CH,-C

C=C

定在同一平面上，因为CH，分子中，，/\，，不对称，所以C片与膜化氢发生

Br

CHC—CH.CH—CH-CH

rII2I3

加成反应的产物有两种，分别为C%和BrCH,o③等质量的煌菱元素含量越高耗氧