【教案学案】2026年高中化学合格考第15讲认识有机物烷烃讲义全国版学生版

123化学网,好用的中学化学资料库！第页第15讲认识有机物烷烃内容概览学考要求速览明确考试范围与核心要求必备知识梳理系统整理学科框架与知识高频考点精讲破译重点内容及解题思路考点一有机化合物中碳原子的成键特点考点二烷烃的结构考点三烷烃的性质实战能力训练模拟实战，提升解题技能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。1.了解烷烃的结构特点，以及同系物的概念。2.了解烷烃的物理性质和化学性质，知道取代反应类型。知道有机化合物存在同分异构现象及其同分异构体。一、碳原子成键方式与有机物表示1．有机化合物分子中碳原子的成键方式碳原子结构最外层有个电子，可形成个共价键成键原子碳原子可与碳原子、其他非金属原子成键成键类型键()；键()；键()碳骨架形式碳原子之间可构成，也可构成2．有机化合物常用的表示方法如丙烯的常见表示方法：结构式结构简式键线式球棍模型空间填充模型CH2＝CHCH3【温馨提示】1．碳为四价，防止在碳原子上多写或少写H原子。2．注意各原子或基团与碳原子连接时，防止连错。3．碳碳双键及三键不能省略，如乙烯不能错写为CH2CH2。二、甲烷分子中碳原子的成键特点及物理性质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CH4CH4【温馨提示】(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。三、有机物的分类1．按组成元素分类有机化合物可分为和。2．按碳骨架分类3．按官能团分类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类别典型代表物名称、结构简式官能团官能团名称类别典型代表物名称、结构简式官能团官能团名称烷烃甲烷CH4——醇乙醇CH3CH2OH烯烃乙烯CH2CH2醛乙醛CH3CHO醛基炔烃乙炔CH≡CH酮丙酮CH3COCH3羰基芳香烃苯——羧酸乙酸CH3COOH卤代烃溴乙烷CH3CH2Br碳卤键酯乙酸乙酯CH3COOCH2CH3酯基醚乙醚CH3CH2OCH2CH3醚键氨基酸甘氨酸H2NCH2COOH—NH2、—COOH氨基、羧基【温馨提示】1．苯环不是官能团。2．—OH含9个电子而不是10个电子。四、同系物与同分异构体1．同系物定义结构相似，分子组成上相差一个或n个原子团的有机物判断一差(分子组成至少相差一个CH2原子团)②二(相)似(相似，化学性质相似)③三相同(即组成相同，官能团种类和个数相同，分子组成的相同)2．同分异构体①定义：化合物具有相同的，但不同，产生不同性质的现象叫作同分异构现象；具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。②类型类型举例异构碳链骨架不同，如CH3—CH2—CH2—CH3和异构官能团位置不同，如CH2CH—CH2—CH3和CH3—CH＝CH—CH3异构官能团种类不同，常见物质有醇与醚、羧酸与酯、醛与酮，如CH3CH2OH和CH3OCH33.烷烃同分异构体的书写(1)遵循的原则：链由长到短，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。【温馨提示】1．同系物为同类物质，但官能团个数须相同。2．烷烃同分异构体书写，甲基不能连在链端，乙基不能连在链端或第二个碳原子上。五、烷烃的结构与命名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。六、烷烃的性质1．物理性质(1)相似性烷烃均为色物质，溶于水，相对密度均小于。(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【温馨提示】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))考点一有机化合物中碳原子的成键特点【典型例题】【例1】（2025高一下·宁夏吴忠·学业考试）如图所示为4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合，下图属于烷烃的为A．①②③ B．①③ C．①③④ D．②③④【即时演练】1．（2023高一下·北京海淀·学业考试）下列分子中，含碳碳双键的是A． B． C． D．2．（2025高一上·福建·学业考试）与正丁烷互为同分异构体的是A． B． C． D．3．（2025高一下·浙江温州·学业考试）下列说法正确的是A．N和N2互为同位素B．HCOOCH3和CH3COOH互为同分异构体C．CH3Cl和CH3CHCl2互为同系物D．KCl的电子式：考点二烷烃的结构【典型例题】【例1】（2023高一下·湖北·学业考试）烷烃是一类最基本的有机物，其分子中碳原子的共价键数目是A．2个 B．3个 C．4个 D．5个【即时演练】1．（2024高一下·浙江宁波·学业考试）2023年6月21日20时40分许，宁夏回族自治区银川市兴庆区民族南街富洋烧烤店操作间液化石油气泄漏引发爆炸，造成38人伤亡。家用液化石油气的成分之一是丁烷（分子式为），也用作打火机的燃烧，下列关于丁烷的叙述不正确的是A．在常温下，是气体B．与互为同系物C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，两者的性质完全相同D．正丁烷中四个碳原子不在同一直线上2．（2023高一·云南·学业考试）异丁烷作为制冷剂用于冰箱已十分普及。异丁烷的某种结构模型如图所示，下列说法正确的是

A．图示为异丁烷的空间填充模型 B．正丁烷是异丁烷的同系物C．正丁烷与异丁烷互为同分异构体 D．异丁烷能使溴水褪色3．（2023高一下·黑龙江哈尔滨·学业考试）下列叙述正确的是A．与互为同系物B．有2种同分异构体C．链状烷烃的分子组成上都满足(n≥1)D．烷烃分子中，相邻的三个碳原子可能在同一条直线上考点三烷烃的性质【典型例题】【例1】（2023高一下·黑龙江·学业考试）乙烷与氯气发生化学反应：CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl，该反应属于A．取代反应 B．加成反应 C．加聚反应 D．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．（2025高一下·广东·学业考试）天然气的主要成分为。标准状况下的完全燃烧，生成A．键 B． C．键 D．个分子3．（2025高一下·宁夏吴忠·学业考试）将链状烷烃进行如下图所示转化是近年来发现的石油绿色裂解方法，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A．反应物与产物互为同系物B．物质的量相同的3种烷烃，完全燃烧时戊烷消耗的氧气最多C．3种烷烃在常压下的沸点最高的是丙烷D．质量相同的3种烷烃，完全燃烧时丙烷消耗的氧气最多。1．（2025高一下·浙江杭州·学业考试）据报道，我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂，在25℃下用H2O2直接将CH4转化为含氧有机物，其主要原理如图所示。下列说法正确的是A．图中表示CH4，其空间构型为平面正方形B．步骤ii涉及非极性键的断裂与生成C．由图可知，步骤iv生成的H2O，其中的H原子全部来自H2O2D．步骤i到iv的总反应为：CH4+2H2O2HCHO+3H2O2．（2024高一下·海南·学业考试）正丁烷()与异丁烷()互称为A．同位素 B．同系物 C．同分异构体 D．同素异形体3．（2025高一下·宁夏吴忠·学业考试）在常温常压下，正丁烷转化成异丁烷的能量变化如图所示。下列说法正确的是A．上述反应是吸热反应B．正丁烷和异丁烷的一氯代物都是2种C．正丁烷和异丁烷互为同系物D．上述反应中反应物的总能量低于生成物的总能量4．（2025高一下·宁夏吴忠·学业考试）下列说法不正确的是A．和互为同位素B．和互为同分异构体C．石墨和金刚石互为同素异形体D．和C5H12互为同系物5．（2025高一下·天津南开·学业考试）工业上，通过石油分馏可直接得到的物质是A．溴苯 B．乙醇 C．汽油 D．聚乙烯6．（2025高一下·辽宁鞍山·学业考试）在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是A．Cl2 B．稀硝酸 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液7．（2025高一下·黑龙江·学业考试）家用燃气天然气的主要成分是甲烷，下列关于甲烷的说法正确的是A．易溶于水 B．能使溴水褪色C．分子构型为平面正方形 D．可用作燃料8．（2025高一下·广西·学业考试）下列物质中与CH3CH2CH2CH3互为同分异构体的是A．CH4 B．CH3CH2CH2CH3 C．CH3CH(CH3)2 D．CH3CH=CHCH39．（2024高一下·四川·学业考试）甲烷的分子结构模型如图所示。下列有关说法错误的是A．图中①代表氢原子 B．其分子的空间结构为平面正方形C．其化学式为 D．C、H元素质量比为10．（2025高一下·北京·学业考试）下列化合物中，与互为同分异构体的是A． B．C． D．11．（2024高一下·浙江绍兴·学业考试）下列说法正确的是A．H2和D2互为同位素 B．SO2和SO3互为同素异形体C．乙炔是乙烯的同系物 D．