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第一節　烷烴
第1課時　烷烴的結構和性質
［核心素養發展目標］　1.知道烷烴的物理性質的變化與分子中碳原子數目的關系。2.認識烷烴的結構特征，能以典型代表物為例，理解烷烴的化學性質。3.了解同系物的概念，學會判斷物質是否互為同系物。
一、烷烴的結構
1.烴
僅含碳、氫兩種元素的有機化合物。
根據結構的不同，烴可分為烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴等。
2.烷烴的結構
(1)烷烴的結構
請根據圖中所示烷烴的分子結構，寫出相應的結構簡式和分子式，并分析它們在組成和結構上的相似點。
名稱 結構簡式 分子式 碳原子的雜化方式 分子中共價鍵的類型
甲烷 CH4 CH4 sp3 σ鍵
乙烷 CH3CH3 C2H6 sp3 σ鍵
丙烷 CH3CH2CH3 C3H8 sp3 σ鍵
正丁烷 CH3(CH2)2CH3 C4H10 sp3 σ鍵
正戊烷 CH3(CH2)3CH3 C5H12 sp3 σ鍵
(2)烷烴的結構特點
①雜化方式：烷烴的結構與甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取sp3雜化，以伸向四面體4個頂點方向的sp3雜化軌道與其他碳原子或氫原子結合，形成σ鍵。
②空間結構：以碳原子為中心形成若干四面體空間結構，碳鏈呈鋸齒狀排列。
③鍵的類型：烷烴分子中的共價鍵全部是單鍵(C—C、C—H)。
(3)鏈狀烷烴的分子通式：CnH2n+2(n≥1)。
3.同系物
(1)概念：結構相似、分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物互稱為同系物。如甲烷、乙烷、丙烷互為同系物。
(2)性質：同系物因組成和結構相似，化學性質相似，而物理性質一般呈規律性變化，如烷烴的熔點、沸點、密度等。
(1)烷烴的碳原子均采取sp3雜化(　　)
(2)分子通式為CnH2n+2的烴一定是烷烴(　　)
(3)烷烴分子中的所有原子不可能共平面(　　)
(4)丙烷分子中所有碳原子在一條直線上(　　)
(5)同系物一定具有相同的通式，官能團的種類、數目也相同(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√
1.(2023·南昌高二月考)下列敘述正確的是(　　)
A.甲烷分子的空間結構是正四面體，所以CH2Cl2有兩種不同的結構
B.C3H6、C5H10、C7H16都屬于鏈狀烷烴
C.正丁烷屬于直鏈烷烴，分子中所有的碳原子均可在同一條直線上
D.烷烴的含碳量隨著分子組成中碳原子數的增多逐漸升高
答案　D
解析　甲烷分子的空間結構是正四面體，所以CH2Cl2只有一種結構，A項錯誤；C3H6、C5H10不滿足鏈狀烷烴的通式，B項錯誤；根據烷烴的結構可知，正丁烷分子中所有的碳原子呈鋸齒狀連接，不在同一條直線上，C項錯誤。
2.下列物質互為同系物的是(　　)
A.C2H6和C6H14
B.CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl
C.和
D.CH2CHCH2CH3和
答案　A
解析　C2H6和C6H14都為烷烴，結構相似，分子組成上相差4個CH2原子團，二者互為同系物，故A正確；CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl含有的氯原子數目不同，二者結構不相似，不互為同系物，故B錯誤；和，前者屬于酚類，后者屬于醇類，二者結構不相似，不互為同系物，故C錯誤；CH2CHCH2CH3和的結構不同，前者含碳碳雙鍵，后者不含，二者不互為同系物，故D錯誤。
二、烷烴的性質
回憶甲烷的物理性質及化學性質，體會同系物物理性質的規律性變化及化學性質的相似性。
1.物理性質
(1)甲烷
純凈的甲烷是無色、無臭的氣體，難溶于水，密度比空氣的小。
(2)烷烴
閱讀教材表2-1，回答下列問題：
物理性質 遞變規律
狀態 烷烴常溫下的存在狀態隨碳原子數的增加由氣態→液態→固態 C1~C4氣態，C5~C16液態 ［新戊烷C(CH3)4在常溫常壓下是氣體］，C17以上為固態
熔、沸點 ①隨碳原子數的增加，即烷烴的相對分子質量越大，烷烴的熔、沸點越高 ②碳原子數相同(相對分子質量相同)，支鏈越多，熔、沸點越低
密度 隨碳原子數的增多而逐漸增大，但都小于水的密度
溶解性 烷烴都難溶于水，易溶于有機溶劑
2.化學性質
(1)甲烷
甲烷的化學性質比較穩定，常溫下不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也不與強酸、強堿及溴的四氯化碳溶液反應。甲烷的主要化學性質表現為能在空氣中燃燒(可燃性)和能在光照下與氯氣發生取代反應。
(2)烷烴
①穩定性
常溫下烷烴的化學性質比較穩定，與強酸、強堿、強氧化劑、溴的四氯化碳溶液等都不發生反應。
②可燃性
烷烴可在空氣或氧氣中完全燃燒生成CO2和H2O。
③取代反應
烷烴可與鹵素單質在光照條件下發生取代反應生成鹵代烴和鹵化氫。如乙烷與氯氣反應生成一氯乙烷的化學方程式為CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
注意　a.烷烴的取代反應是在光照條件下與純凈的鹵素單質的反應。b.連續反應：反應過程不會停留在某一步，所以產物較為復雜，不適合制備物質。c.定量關系：1 mol鹵素單質只能取代1 mol H，同時生成1 mol HX。
④分解反應——高溫裂化或裂解
甲烷高溫下可分解成碳和氫氣；長鏈烷烴高溫下可分解成短鏈烷烴和烯烴。如：
CH4C+2H2；
C16H34C8H16+C8H18；
C8H18C4H10+C4H8。
(1)所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發生取代反應(　　)
(2)在光照下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色(　　)
(3)1 mol 丙烷與氯氣發生取代反應，最多能消耗Cl2的物質的量為8 mol(　　)
(4)標準狀況下，11.2 L己烷所含共價鍵的數目為9.5NA(　　)
(5)戊烷的三種同分異構體中，沸點最低的是新戊烷(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
1.在1.013×105 Pa下，測得某些烷烴的沸點如表所示。據表分析，下列選項正確的是(　　)
物質名稱 沸點/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1
異戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.9
新戊烷C(CH3)4 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在標準狀況下，新戊烷是氣體
B.在1.013×105 Pa、20 ℃時，C5H12都是液體
C.烷烴隨碳原子數的增加，沸點降低
D.C5H12隨著支鏈數的增加，沸點降低
答案　D
解析　新戊烷的沸點是9.5 ℃，標準狀況下是液體，在1.013×105 Pa、20 ℃時是氣體，A、B項錯誤；由表中數據可知，隨碳原子數的增加，烷烴的沸點逐漸升高，C項錯誤；由表中數據可知，C5H12的3種同分異構體中，隨著支鏈數的增加，沸點逐漸降低，D項正確。
2.甲基環戊烷()常用作溶劑及色譜分析標準物質，也可用于有機合成。下列有關該有機化合物的說法錯誤的是(　　)
A.分子式為C6H12
B.光照下可以與Cl2發生取代反應
C.易溶于水及苯
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
答案　C
解析　甲基環戊烷的分子式為C6H12，光照下可以與Cl2發生取代反應，A、B項正確；不能使酸性KMnO4溶液褪色，D項正確；烷烴均難溶于水，C項錯誤。
3.已知鏈狀烷烴A的密度是相同條件下H2密度的36倍。
(1)鏈狀烷烴A的分子式為________________________________________________________________。
(2)寫出A可能存在的結構簡式：__________________________________________________________。
(3)若A的某種同分異構體B的一氯代物只有一種。
①B與Cl2發生反應生成一氯代物的化學方程式為___________________________________________。
②B完全燃燒的化學方程式為____________________________________________________________。
答案　(1)C5H12　(2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
(3)①C(CH3)4+Cl2C(CH3)3CH2Cl+HCl
②C(CH3)4+8O25CO2+6H2O
解析　(1)根據A的密度是相同條件下H2密度的36倍，推知其相對分子質量為72，設其分子式為CnH2n+2，求得n=5，則分子式為C5H12。
課時對點練　［分值：100分］
(選擇題1~13題，每小題6分，共78分)
題組一　烷烴的結構及同系物的概念
1.甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構，而不是正方形的平面結構，理由是(　　)
A.CHCl3不存在同分異構體
B.CH2Cl2不存在同分異構體
C.CH4中的C—H是極性鍵
D.CH4分子中四個鍵的鍵角、鍵長都相等
答案　B
解析　無論甲烷是正四面體結構還是正方形的平面結構，CHCl3均只有1種結構，不存在同分異構體，A不符合題意；若甲烷是正方形的平面結構，CH2Cl2有2種結構(相鄰或對角線上的氫原子被Cl原子取代)，而實際上其二氯代物只有一種結構，B符合題意；甲烷無論是正四面體結構還是正方形的平面結構，C—H都是極性鍵，C不符合題意；甲烷分子中四個碳氫鍵完全相同，則甲烷無論是正四面體結構還是正方形的平面結構，四個鍵的鍵角、鍵長都相等，D不符合題意。
2.下列說法不正確的是(　　)
A.分子式為C3H8與C6H14的兩種有機化合物一定互為同系物
B.同分異構體之間一定不互為同系物
C.互為同系物的兩種有機化合物相對分子質量數值一定相差14
D.互為同系物的兩種有機物的組成元素相同，且結構相似
答案　C
解析　分子式為C3H8與C6H14的兩種有機化合物都是鏈狀烷烴，二者分子組成上相差3個CH2原子團，因此二者互為同系物，故A正確；互為同分異構體的物質的分子式相同，而同系物的分子組成上一定相差n個CH2(n為正整數)原子團，所以互為同分異構體的物質一定不互為同系物，故B正確；同系物是指結構相似、分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的有機化合物，所以互為同系物的兩種有機化合物組成元素相同，相對分子質量數值一定相差14n(n為正整數)，故C錯誤、D正確。
3.下列各組中的物質不互為同系物的是(　　)
A.CH3CH3、、CH3CH2CH2CH2CH3
B.CH2CH2、CH2CH—CH3、CH3CHCHCH3
C.、、
D.CH3CH2CH2CH2CH3、、
答案　D
解析　D項，三種物質的分子式相同，不符合同系物的定義。
4.(2023·太原檢測)下列物質一定互為同系物的是(　　)
①　②
③　④C2H4
⑤CH2CH—CHCH2　⑥CH2CHCH2OH⑦　⑧
A.④和⑧ B.①、②和③
C.⑤、⑦和⑧ D.⑥和⑧
答案　A
解析　④C2H4為乙烯，屬于單烯烴，⑧屬于單烯烴，二者結構相似，分子組成上相差2個CH2原子團，互為同系物，故A正確；①屬于單環芳香烴，②為多環芳香烴，③分子中除苯環外還含有碳碳雙鍵，三者的結構不相似，不互為同系物，故B不正確；⑤為共軛二烯烴，⑦為共軛二烯烴，⑧為單烯烴，⑤與⑦結構相似，分子組成上相差1個CH2原子團，互為同系物，但是⑤、⑦與⑧的結構不相似，三者不互為同系物，故C不正確；⑥含有碳碳雙鍵和羥基，⑧為單烯烴，二者官能團的種類不同，結構不相似，不互為同系物，故D不正確。
題組二　烷烴的物理性質
5.下列有關烷烴的敘述不正確的是(　　)
A.烷烴同系物的熔、沸點隨著相對分子質量的增大逐漸升高
B.烷烴同系物的密度隨著相對分子質量的增大逐漸增大
C.常溫下的狀態由氣態遞變到液態，相對分子質量大的則為固態
D.同種烷烴的同分異構體中，支鏈數越多其沸點越高
答案　D
解析　烷烴同系物的組成、結構相似，隨著相對分子質量增大，分子間作用力逐漸增大，故熔、沸點逐漸升高，A正確；烷烴同系物的密度都比水小，隨著相對分子質量增大密度逐漸增大，B正確；同種烷烴的同分異構體中，支鏈數越多其沸點越低，D錯誤。
6.根據以下數據推斷丙烷的沸點可能是(　　)
物質 甲烷 乙烷 正丁烷 正戊烷
沸點 -164 ℃ -89 ℃ -0.5 ℃ 36 ℃
A.約-40 ℃ B.低于-160 ℃
C.低于-89 ℃ D.高于36 ℃
答案　A
解析　烷烴的熔、沸點隨分子中碳原子數的增加而升高，丙烷的沸點應介于乙烷和正丁烷之間。
題組三　烷烴的化學性質
7.在常溫、常壓下，取下列四種氣態烴各1 mol，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是(　　)
A.CH4 B.C3H8
C.C4H10 D.C2H6
答案　C
解析　根據燃燒通式CxHy+(x+0.25y)O2xCO2+0.5yH2O進行計算，氣態烴各1 mol，甲烷燃燒需要2 mol氧氣，丙烷燃燒需要5 mol氧氣，丁烷燃燒需要6.5 mol氧氣，乙烷燃燒需要3.5 mol氧氣，故消耗氧氣最多的是丁烷。
8.液化氣的主要成分之一是丙烷，下列有關丙烷的敘述不正確的是(　　)
A.丙烷是鏈狀烷烴，但分子中碳原子不在同一直線上
B.在光照條件下能夠與Cl2發生取代反應
C.丙烷比其同分異構體丁烷易液化
D.1 mol 丙烷完全燃燒消耗5 mol O2
答案　C
解析　丙烷分子中的碳原子為飽和碳原子，3個碳原子呈鋸齒形排列，故3個碳原子不在同一直線上，A正確；丙烷在光照條件下與Cl2發生取代反應，B正確；丙烷與丁烷互為同系物，C錯誤；1 mol 丙烷(C3H8)完全燃燒消耗O2的物質的量為(3+) mol=5 mol，D正確。
9.已知有一種烴的結構類似自行車(如圖)，簡稱“自行車烴”，下列關于它的敘述正確的是(　　)
A.易溶于水
B.可以發生取代反應
C.其密度大于水的密度
D.與環己烷互為同系物
答案 　B
解析 　烴都難溶于水且密度比水小，A、C項錯誤；“自行車烴”屬于飽和烴，具有類似甲烷的化學性質，光照下能與鹵素單質發生取代反應，B項正確；環己烷(C6H12)分子中只含有1個碳環，而“自行車烴”(C16H30)分子中含有2個碳環，在分子組成上相差C10H18，不滿足相差若干個CH2原子團的條件，二者不互為同系物，D項錯誤。
10.(2024·成都高二月考)正己烷是優良的有機溶劑，其球棍模型為，X是它的一種同分異構體，且X分子的主鏈上含有4個碳原子，下列有關說法正確的是(　　)
A.X分子中可能含有三個甲基
B.X的一氯代物可能有三種(不考慮立體異構)
C.標準狀況下2.24 L X完全燃燒，將生成的氣體通過裝有足量無水CaCl2的干燥管，干燥管會增重12.6 g
D.X能使溴的四氯化碳溶液褪色
答案　B
解析　根據題意X可能為(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3，分子中都含有4個甲基，故A錯誤；X若為(CH3)2CHCH(CH3)2，分子中有2組處于不同化學環境的氫原子，一氯代物只有2種，X若為(CH3)3CCH2CH3，分子中有3組處于不同化學環境的氫原子，一氯代物有3種，故B正確；標準狀況下X為液態，無法用氣體摩爾體積進行計算，故C錯誤；(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都屬于烷烴，與溴的四氯化碳溶液不反應，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D錯誤。
11.1 mol 某鏈狀烷烴在氧氣中充分燃燒，需要消耗標準狀況下的氧氣246.4 L，它在光照的條件下與氯氣反應能生成4種不同的一氯代物(不考慮立體異構)，該烴的結構簡式是(　　)
A.(CH3)3CCH2CH2CH3
B.CH3CH2CH(CH3)2
C.CH3CH2CH2CH2CH3
D.(CH3CH2)2C(CH3)2
答案　A
解析　鏈狀烷烴分子通式為CnH2n+2(n≥1)，在氧氣中充分燃燒的化學方程式為CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。由題可知，O2的物質的量為=11 mol，可得n=7，該烷烴的分子式為C7H16，故B、C錯誤；(CH3)3CCH2CH2CH3分子中含有4組處于不同化學環境的H，其一氯代物有4種，故A正確；(CH3CH2)2C(CH3)2分子中含有3組處于不同化學環境的H，其一氯代物有3種，故D錯誤。
12.實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。
光照下反應一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實驗現象的是(　　)
答案　D
解析　甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應，故黃綠色的氯氣減少，因此試管內氣體顏色逐漸變淺；反應生成的HCl極易溶于水，使試管內氣體壓強減小，因此試管內液面上升；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為無色油狀液體，附著在試管壁上，因此試管壁上出現無色油狀液滴；生成的HCl氣體遇到水蒸氣溶解生成鹽酸小液滴，形成白霧，因此試管中有少量白霧。綜合上述現象，答案選D項。
13.某烷烴X分子中碳與氫的質量比為36∶7。現取兩支試管，分別加入適量溴水，實驗操作及現象如下：
下列有關X的說法正確的是(　　)
A.相同條件下，X的密度比水大
B.X的分子式為C5H12
C.X能與Br2發生加成反應使溴水褪色
D.實驗后試管2中的有機層是上層還是下層，可通過加水確定
答案　D
解析　烷烴X分子中碳與氫的質量比為36∶7，則C、H原子數目之比為∶=3∶7，故X分子式為C6H14，故B錯誤；烷烴X能萃取溴水中的溴，上層呈橙紅色，說明X的密度比水小，故A錯誤； X為烷烴，不能與溴發生加成反應使溴水褪色，故C錯誤；C6H14能發生取代反應得到溴代烴，溴代烴不溶于水，向試管中加水，若上層液體體積變大，則說明試管2中的有機層在下層，故D正確。
14.(12分)某化學學習小組欲探究己烷的性質，用己烷進行下列實驗：
實驗1：溴水分層，下層為幾乎無色的液體橙色溶液。
實驗2：將上述橙色溶液裝入密封性好的無色試劑瓶中。過一段時間，溶液顏色變淺，打開瓶蓋瓶口出現白霧。
實驗3：利用如圖所示實驗裝置在一定條件下分解己烷生成丙烷和丙烯(CH3CHCH2)，且丙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。
(1)實驗1中用到的玻璃儀器主要有______________________________________(填名稱)。
(2)由實驗1可知，己烷的物理性質有______________________________________。
(3)實驗2中的橙色溶液顏色逐漸變淺的原因是　　　　(填字母)。
A.己烷與溴發生了取代反應
B.溴己烷為無色物質
C.液溴向外揮發濃度降低
D.己烷與液溴發生了加成反應
E.液溴與己烷分層，密度大的液溴在下層
(4)實驗3中裝置Ⅱ的作用是______________________________________________________________。
(5)試管C中的現象是____________________________________________________________________。
(6)試寫出裝置Ⅰ中發生反應生成丙烷和丙烯的化學方程式：_________________________________。
答案 　(1)燒杯、分液漏斗
(2)密度比水小，難溶于水，可溶解溴
(3)AB　(4)冷凝己烷分解產生的氣體
(5)酸性高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去
(6)CH3(CH2)4CH3CH3CH2CH3↑+CH3CHCH2↑
解析 　(1)實驗1的主要操作是分液，需要的玻璃儀器主要是燒杯和分液漏斗。(2)溴水和己烷混合后，下層幾乎是無色的，且分液后得到橙色溶液，這說明己烷密度比水小，難溶于水，可溶解溴。(3)由于打開瓶蓋瓶口出現白霧，這說明有溴化氫生成。己烷是烷烴，能和溴發生取代反應生成溴己烷和溴化氫。(4)實驗3的裝置Ⅱ為冰水浴，所以該裝置的作用是冷凝己烷分解產生的氣體。(5)己烷裂化有氣態的烯烴生成，烯烴含有碳碳雙鍵，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此看到試管C中酸性高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去。(6)在一定條件下，己烷裂化生成丙烷和丙烯，反應的化學方程式是CH3(CH2)4CH3CH3CH2CH3↑+CH3CHCH2↑。
15.(10分)環丙烷可作為全身麻醉劑，環己烷是重要的有機溶劑。下面是部分環烷烴及烷烴衍生物的結構簡式、鍵線式和某些有機化合物的反應式(其中Pt、Ni是催化劑)。
結構簡式 Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br
鍵線式
回答下列問題：
(1)從反應①~③可以看出，最容易發生開環加成反應的環烷烴是　　　　　　　(填名稱)，判斷依據為________________________________________________________________________________________。
(2)環烷烴還可與鹵素單質、鹵化氫發生類似的開環加成反應，如環丁烷與HBr在一定條件下反應，其化學方程式為_________________________________________________________________________(不需注明反應條件)。
(3)寫出鑒別環丁烷與丁烯的一種方法：______________________________________________________。
答案　(1)環丙烷　環丙烷與H2反應所需溫度最低
(2)+HBr―→CH3CH2CH2CH2Br
(3)利用酸性KMnO4溶液，能使酸性KMnO4溶液褪色的為丁烯，不能使酸性KMnO4溶液褪色的為環丁烷(答案合理即可)第一節　烷烴
第1課時　烷烴的結構和性質
［核心素養發展目標］　1.知道烷烴的物理性質的變化與分子中碳原子數目的關系。2.認識烷烴的結構特征，能以典型代表物為例，理解烷烴的化學性質。3.了解同系物的概念，學會判斷物質是否互為同系物。
一、烷烴的結構
1.烴
僅含　　　、　　　兩種元素的有機化合物。
根據結構的不同，烴可分為　　　、　　　、　　　和　　　　等。
2.烷烴的結構
(1)烷烴的結構
請根據圖中所示烷烴的分子結構，寫出相應的結構簡式和分子式，并分析它們在組成和結構上的相似點。
名稱 結構簡式 分子式 碳原子的 雜化方式 分子中共 價鍵的類型
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
(2)烷烴的結構特點
①雜化方式：烷烴的結構與甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取　　　雜化，以伸向四面體4個頂點方向的　　　雜化軌道與其他　　　　　或　　　　　　結合，形成　　　鍵。
②空間結構：以　　　原子為中心形成若干四面體空間結構，碳鏈呈　　　　排列。
③鍵的類型：烷烴分子中的共價鍵全部是　　　鍵(C—C、C—H)。
(3)鏈狀烷烴的分子通式：　　　　。
3.同系物
(1)概念：　　　相似、分子組成上相差一個或若干個　　　原子團的化合物互稱為同系物。如甲烷、乙烷、丙烷互為同系物。
(2)性質：同系物因組成和結構相似，化學性質　　　，而物理性質一般呈　　　　變化，如烷烴的熔點、沸點、密度等。
(1)烷烴的碳原子均采取sp3雜化(　　)
(2)分子通式為CnH2n+2的烴一定是烷烴(　　)
(3)烷烴分子中的所有原子不可能共平面(　　)
(4)丙烷分子中所有碳原子在一條直線上(　　)
(5)同系物一定具有相同的通式，官能團的種類、數目也相同(　　)
1.(2023·南昌高二月考)下列敘述正確的是(　　)
A.甲烷分子的空間結構是正四面體，所以CH2Cl2有兩種不同的結構
B.C3H6、C5H10、C7H16都屬于鏈狀烷烴
C.正丁烷屬于直鏈烷烴，分子中所有的碳原子均可在同一條直線上
D.烷烴的含碳量隨著分子組成中碳原子數的增多逐漸升高
2.下列物質互為同系物的是(　　)
A.C2H6和C6H14
B.CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl
C.和
D.CH2CHCH2CH3和
二、烷烴的性質
　　回憶甲烷的物理性質及化學性質，體會同系物物理性質的規律性變化及化學性質的相似性。
1.物理性質
(1)甲烷
純凈的甲烷是　　　、　　　的氣體，　　溶于水，密度比空氣的　　　。
(2)烷烴
閱讀教材表2-1，回答下列問題：
物理性質 遞變規律
狀態 烷烴常溫下的存在狀態隨碳原子數的增加由氣態→液態→固態 　　C1~C4　　態，C5~C16　　態 ［新戊烷C(CH3)4在常溫常壓下是氣體］，C17以上為　　　態
熔、沸點 ①隨碳原子數的增加，即烷烴的相對分子質量越大，烷烴的熔、沸點　　 ②碳原子數相同(相對分子質量相同)，支鏈越多，熔、沸點越低
密度 隨碳原子數的增多而逐漸增大，但都　　　水的密度
溶解性 烷烴都　　　溶于水，　　　溶于有機溶劑
2.化學性質
(1)甲烷
甲烷的化學性質比較　　　，常溫下　　　被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也不與強酸、強堿及______________反應。甲烷的主要化學性質表現為能在空氣中燃燒(　　　性)和能在光照下與氯氣發生　　　　反應。
(2)烷烴
①穩定性
常溫下烷烴的化學性質比較穩定，與　　　、　　　、　　　　　　、　　　　　　　　　等都不發生反應。
②可燃性
烷烴可在空氣或氧氣中完全燃燒生成CO2和H2O。
③取代反應
烷烴可與鹵素單質在光照條件下發生取代反應生成鹵代烴和鹵化氫。如乙烷與氯氣反應生成一氯乙烷的化學方程式為　　　　　　　。
注意　a.烷烴的取代反應是在光照條件下與純凈的鹵素單質的反應。b.連續反應：反應過程不會停留在某一步，所以產物較為復雜，不適合制備物質。c.定量關系：1 mol鹵素單質只能取代1 mol H，同時生成1 mol HX。
④分解反應——高溫裂化或裂解
甲烷高溫下可分解成碳和氫氣；長鏈烷烴高溫下可分解成短鏈烷烴和烯烴。如：
CH4　　　　　　；
C16H34C8H16+　　　　　　；
C8H18C4H10+　　　　　　。
(1)所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發生取代反應(　　)
(2)在光照下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色(　　)
(3)1 mol 丙烷與氯氣發生取代反應，最多能消耗Cl2的物質的量為8 mol(　　)
(4)標準狀況下，11.2 L己烷所含共價鍵的數目為9.5NA(　　)
(5)戊烷的三種同分異構體中，沸點最低的是新戊烷(　　)
1.在1.013×105 Pa下，測得某些烷烴的沸點如表所示。據表分析，下列選項正確的是(　　)
物質名稱 沸點/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1
異戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.9
新戊烷C(CH3)4 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在標準狀況下，新戊烷是氣體
B.在1.013×105 Pa、20 ℃時，C5H12都是液體
C.烷烴隨碳原子數的增加，沸點降低
D.C5H12隨著支鏈數的增加，沸點降低
2.甲基環戊烷()常用作溶劑及色譜分析標準物質，也可用于有機合成。下列有關該有機化合物的說法錯誤的是(　　)
A.分子式為C6H12
B.光照下可以與Cl2發生取代反應
C.易溶于水及苯
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
3.已知鏈狀烷烴A的密度是相同條件下H2密度的36倍。
(1)鏈狀烷烴A的分子式為　　　　。
(2)寫出A可能存在的結構簡式：　　　　　　　。
(3)若A的某種同分異構體B的一氯代物只有一種。
①B與Cl2發生反應生成一氯代物的化學方程式為　　　　。
②B完全燃燒的化學方程式為　　　　　　　。
答案精析
一、
1.碳　氫　烷烴　烯烴　炔烴　芳香烴
2.(1)CH4　CH4　sp3　σ鍵　CH3CH3　C2H6　sp3　σ鍵　CH3CH2CH3　C3H8　sp3　σ鍵　CH3(CH2)2CH3　C4H10　sp3　σ鍵　CH3(CH2)3CH3　C5H12　sp3　σ鍵
(2)①sp3　sp3　碳原子　氫原子　σ　②碳　鋸齒狀　③單
(3)CnH2n+2(n≥1)
3.(1)結構　CH2　(2)相似　規律性
正誤判斷
(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√
應用體驗
1.D
2.A　［C2H6和C6H14都為烷烴，結構相似，分子組成上相差4個CH2原子團，二者互為同系物，故A正確；CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl含有的氯原子數目不同，二者結構不相似，不互為同系物，故B錯誤；和，前者屬于酚類，后者屬于醇類，二者結構不相似，不互為同系物，故C錯誤；CH2CHCH2CH3和的結構不同，前者含碳碳雙鍵，后者不含，二者不互為同系物，故D錯誤。］
二、
1.(1)無色　無臭　難　小
(2)氣　液　固　越高　小于　難　易
2.(1)穩定　不能　溴的四氯化碳溶液　可燃　取代
(2)①強酸　強堿　強氧化劑　溴的四氯化碳溶液
③CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
④C+2H2　C8H18　C4H8
正誤判斷
(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
應用體驗
1.D
2.C　［甲基環戊烷的分子式為C6H12，光照下可以與Cl2發生取代反應，A、B項正確；不能使酸性KMnO4溶液褪色，D項正確；烷烴均難溶于水，C項錯誤。］
3.(1)C5H12
(2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4　(3)①C(CH3)4+Cl2C(CH3)3CH2Cl+HCl
②C(CH3)4+8O25CO2+6H2O(共70張PPT)
烷烴的結構和性質
第1課時
第二章　第一節
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核心素養
發展目標
1.知道烷烴的物理性質的變化與分子中碳原子數目的關系。
2.認識烷烴的結構特征，能以典型代表物為例，理解烷烴的化學性質。
3.了解同系物的概念，學會判斷物質是否互為同系物。
內容索引
一、烷烴的結構
二、烷烴的性質
課時對點練
烷烴的結構
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一
1.烴
僅含 、 兩種元素的有機化合物。
根據結構的不同，烴可分為 、 、 和 等。
碳
一、烷烴的結構
氫
烷烴
烯烴
炔烴
芳香烴
2.烷烴的結構
(1)烷烴的結構
請根據圖中所示烷烴的分子結構，寫出相應的結構簡式和分子式，并分析它們在組成和結構上的相似點。
名稱 結構簡式 分子式 碳原子的雜化方式 分子中共價鍵的類型
甲烷 ______ ______ _____ _____
乙烷 __________ ______ _____ _____
丙烷 ____________ ______ _____ _____
正丁烷 ______________ ______ _____ _____
正戊烷 ______________ ______ _____ _____
CH4
CH4
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3(CH2)2CH3
CH3(CH2)3CH3
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
sp3
sp3
sp3
sp3
sp3
σ鍵
σ鍵
σ鍵
σ鍵
σ鍵
(2)烷烴的結構特點
①雜化方式：烷烴的結構與甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取_____
雜化，以伸向四面體4個頂點方向的 雜化軌道與其他 或
_______結合，形成 鍵。
②空間結構：以 原子為中心形成若干四面體空間結構，碳鏈呈______
排列。
③鍵的類型：烷烴分子中的共價鍵全部是 鍵(C—C、C—H)。
(3)鏈狀烷烴的分子通式： 。
sp3
sp3
碳原子
氫原子
σ
碳
鋸齒狀
單
CnH2n+2(n≥1)
3.同系物
(1)概念： 相似、分子組成上相差一個或若干個 原子團的化合物互稱為同系物。如甲烷、乙烷、丙烷互為同系物。
(2)性質：同系物因組成和結構相似，化學性質 ，而物理性質一般呈
變化，如烷烴的熔點、沸點、密度等。
CH2
結構
規律性
相似
(1)烷烴的碳原子均采取sp3雜化
(2)分子通式為CnH2n+2的烴一定是烷烴
(3)烷烴分子中的所有原子不可能共平面
(4)丙烷分子中所有碳原子在一條直線上
(5)同系物一定具有相同的通式，官能團的種類、數目也相同
×
√
√
√
√
1.(2023·南昌高二月考)下列敘述正確的是
A.甲烷分子的空間結構是正四面體，所以CH2Cl2有兩種不同的結構
B.C3H6、C5H10、C7H16都屬于鏈狀烷烴
C.正丁烷屬于直鏈烷烴，分子中所有的碳原子均可在同一條直線上
D.烷烴的含碳量隨著分子組成中碳原子數的增多逐漸升高
√
甲烷分子的空間結構是正四面體，所以CH2Cl2只有一種結構，A項錯誤；
C3H6、C5H10不滿足鏈狀烷烴的通式，B項錯誤；
根據烷烴的結構可知，正丁烷分子中所有的碳原子呈鋸齒狀連接，不在同一條直線上，C項錯誤。
2.下列物質互為同系物的是
A.C2H6和C6H14
B.CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl
C. 和
D.CH2==CHCH2CH3和
√
C2H6和C6H14都為烷烴，結構相似，分子組成上相差4個CH2原子團，二者互為同系物，故A正確；
CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl含有的氯原子數目不同，二者結構不相似，不互為同系物，故B錯誤；
和 ，前者屬于酚類，后者屬于醇類，二者
結構不相似，不互為同系物，故C錯誤；
CH2==CHCH2CH3和 的結構不同，前者含碳碳雙鍵，后者不
含，二者不互為同系物，故D錯誤。
返回
>
<
二
烷烴的性質
回憶甲烷的物理性質及化學性質，體會同系物物理性質的規律性變化及化學性質的相似性。
1.物理性質
(1)甲烷
純凈的甲烷是 、 的氣體， 溶于水，密度比空氣的 。
無色
二、烷烴的性質
無臭
難
小
(2)烷烴
閱讀教材表2-1，回答下列問題：
物理性質 遞變規律
狀態 烷烴常溫下的存在狀態隨碳原子數的增加由氣態→液態→固態
C1~C4 態，C5~C16 態
［新戊烷C(CH3)4在常溫常壓下是氣體］，C17以上為 態
氣
液
固
物理性質 遞變規律
熔、沸點 ①隨碳原子數的增加，即烷烴的相對分子質量越大，烷烴的熔、沸點_____
②碳原子數相同(相對分子質量相同)，支鏈越多，熔、沸點越低
密度 隨碳原子數的增多而逐漸增大，但都 水的密度
溶解性 烷烴都 溶于水， 溶于有機溶劑
越高
小于
易
難
2.化學性質
(1)甲烷
甲烷的化學性質比較 ，常溫下 被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也不與強酸、強堿及 反應。甲烷的主要化學性質表現為能在空氣中燃燒( 性)和能在光照下與氯氣發生 反應。
穩定
不能
溴的四氯化碳溶液
可燃
取代
(2)烷烴
①穩定性
常溫下烷烴的化學性質比較穩定，與 、 、 、______
等都不發生反應。
②可燃性
烷烴可在空氣或氧氣中完全燃燒生成CO2和H2O。
強酸
強堿
強氧化劑
溴的
四氯化碳溶液
③取代反應
烷烴可與鹵素單質在光照條件下發生取代反應生成鹵代烴和鹵化氫。
如乙烷與氯氣反應生成一氯乙烷的化學方程式為_____________________
。
注意　a.烷烴的取代反應是在光照條件下與純凈的鹵素單質的反應。b.連續反應：反應過程不會停留在某一步，所以產物較為復雜，不適合制備物質。c.定量關系：1 mol鹵素單質只能取代1 mol H，同時生成1 mol HX。
CH3CH2Cl+HCl
CH3CH3+Cl2
④分解反應——高溫裂化或裂解
甲烷高溫下可分解成碳和氫氣；長鏈烷烴高溫下可分解成短鏈烷烴和烯烴。如：
CH4 ；
C16H34 C8H16+ ；
C8H18 C4H10+ 。
C+2H2
C8H18
C4H8
(1)所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發生取代反應
(2)在光照下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色
(3)1 mol 丙烷與氯氣發生取代反應，最多能消耗Cl2的物質的量為8 mol
(4)標準狀況下，11.2 L己烷所含共價鍵的數目為9.5NA
(5)戊烷的三種同分異構體中，沸點最低的是新戊烷
×
×
√
√
√
1.在1.013×105 Pa下，測得某些烷烴的沸點如表所示。據表分析，下列選項正確的是
A.在標準狀況下，新戊烷是氣體
B.在1.013×105 Pa、20 ℃時，
C5H12都是液體
C.烷烴隨碳原子數的增加，沸
點降低
D.C5H12隨著支鏈數的增加，沸點降低
√
物質名稱 沸點/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1
異戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.9
新戊烷C(CH3)4 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
新戊烷的沸點是9.5 ℃，標準狀況下是液體，在1.013×105 Pa、20 ℃時是氣體，A、B項錯誤；
由表中數據可知，隨碳原子數的增加，烷烴的沸點逐漸升高，C項錯誤；
物質名稱 沸點/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1
異戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.9
新戊烷C(CH3)4 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
由表中數據可知，C5H12的3種同分異構體中，隨著支鏈數的增加，沸點逐漸降低，D項正確。
2.甲基環戊烷( )常用作溶劑及色譜分析標準物質，也可用于有機合成。下列有關該有機化合物的說法錯誤的是
A.分子式為C6H12
B.光照下可以與Cl2發生取代反應
C.易溶于水及苯
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
√
甲基環戊烷的分子式為C6H12，光照下可以與Cl2發生取代反應，A、B項正確；
不能使酸性KMnO4溶液褪色，D項正確；
烷烴均難溶于水，C項錯誤。
3.已知鏈狀烷烴A的密度是相同條件下H2密度的36倍。
(1)鏈狀烷烴A的分子式為______。
C5H12
根據A的密度是相同條件下H2密度的36倍，推知其相對分子質量為72，設其分子式為CnH2n+2，求得n=5，則分子式為C5H12。
(2)寫出A可能存在的結構簡式：______________________________
_____________________________。
(3)若A的某種同分異構體B的一氯代物只有一種。
①B與Cl2發生反應生成一氯代物的化學方程式為_________________
__________________。
②B完全燃燒的化學方程式為____________________________。
CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
CH3CH2CH2CH2CH3、
C(CH3)4+Cl2
C(CH3)3CH2Cl+HCl
C(CH3)4+8O2 5CO2+6H2O
返回
課時對點練
題組一　烷烴的結構及同系物的概念
1.甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構，而不是正方形的平面結構，理由是
A.CHCl3不存在同分異構體
B.CH2Cl2不存在同分異構體
C.CH4中的C—H是極性鍵
D.CH4分子中四個鍵的鍵角、鍵長都相等
√
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無論甲烷是正四面體結構還是正方形的平面結構，CHCl3均只有1種結構，不存在同分異構體，A不符合題意；
若甲烷是正方形的平面結構，CH2Cl2有2種結構(相鄰或對角線上的氫原子被Cl原子取代)，而實際上其二氯代物只有一種結構，B符合題意；
甲烷無論是正四面體結構還是正方形的平面結構，C—H都是極性鍵，C不符合題意；
甲烷分子中四個碳氫鍵完全相同，則甲烷無論是正四面體結構還是正方形的平面結構，四個鍵的鍵角、鍵長都相等，D不符合題意。
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2.下列說法不正確的是
A.分子式為C3H8與C6H14的兩種有機化合物一定互為同系物
B.同分異構體之間一定不互為同系物
C.互為同系物的兩種有機化合物相對分子質量數值一定相差14
D.互為同系物的兩種有機物的組成元素相同，且結構相似
√
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分子式為C3H8與C6H14的兩種有機化合物都是鏈狀烷烴，二者分子組成上相差3個CH2原子團，因此二者互為同系物，故A正確；
互為同分異構體的物質的分子式相同，而同系物的分子組成上一定相差n個CH2(n為正整數)原子團，所以互為同分異構體的物質一定不互為同系物，故B正確；
同系物是指結構相似、分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的有機化合物，所以互為同系物的兩種有機化合物組成元素相同，相對分子質量數值一定相差14n(n為正整數)，故C錯誤、D正確。
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3.下列各組中的物質不互為同系物的是
A.CH3CH3、 、CH3CH2CH2CH2CH3
B.CH2==CH2、CH2==CH—CH3、CH3CH==CHCH3
C. 、 、
D.CH3CH2CH2CH2CH3、 、
√
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D項，三種物質的分子式相同，不符合同系物的定義。
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4.(2023·太原檢測)下列物質一定互為同系物的是
① 　② ③ 　 ④C2H4
⑤CH2==CH—CH==CH2　⑥CH2==CHCH2OH ⑦ 　
⑧
A.④和⑧ B.①、②和③ C.⑤、⑦和⑧ D.⑥和⑧
√
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④C2H4為乙烯，屬于單烯烴，⑧屬于單烯烴，二者結構相似，分子組成上相差2個CH2原子團，互為同系物，故A正確；
①屬于單環芳香烴，②為多環芳香烴，③分子中除苯環外還含有碳碳雙鍵，三者的結構不相似，不互為同系物，故B不正確；
⑤為共軛二烯烴，⑦為共軛二烯烴，⑧為單烯烴，⑤與⑦結構相似，分子組成上相差1個CH2原子團，互為同系物，但是⑤、⑦與⑧的結構不相似，三者不互為同系物，故C不正確；
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⑥含有碳碳雙鍵和羥基，⑧為單烯烴，二者官能團的種類不同，結構不相似，不互為同系物，故D不正確。
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題組二　烷烴的物理性質
5.下列有關烷烴的敘述不正確的是
A.烷烴同系物的熔、沸點隨著相對分子質量的增大逐漸升高
B.烷烴同系物的密度隨著相對分子質量的增大逐漸增大
C.常溫下的狀態由氣態遞變到液態，相對分子質量大的則為固態
D.同種烷烴的同分異構體中，支鏈數越多其沸點越高
√
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烷烴同系物的組成、結構相似，隨著相對分子質量增大，分子間作用力逐漸增大，故熔、沸點逐漸升高，A正確；
烷烴同系物的密度都比水小，隨著相對分子質量增大密度逐漸增大，B正確；
同種烷烴的同分異構體中，支鏈數越多其沸點越低，D錯誤。
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6.根據以下數據推斷丙烷的沸點可能是
A.約-40 ℃ B.低于-160 ℃
C.低于-89 ℃ D.高于36 ℃
烷烴的熔、沸點隨分子中碳原子數的增加而升高，丙烷的沸點應介于乙烷和正丁烷之間。
物質 甲烷 乙烷 正丁烷 正戊烷
沸點 -164 ℃ -89 ℃ -0.5 ℃ 36 ℃
√
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題組三　烷烴的化學性質
7.在常溫、常壓下，取下列四種氣態烴各1 mol，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是
A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H6
√
根據燃燒通式CxHy+(x+0.25y)O2 xCO2+0.5yH2O進行計算，氣態烴各
1 mol，甲烷燃燒需要2 mol氧氣，丙烷燃燒需要5 mol氧氣，丁烷燃燒需要6.5 mol氧氣，乙烷燃燒需要3.5 mol氧氣，故消耗氧氣最多的是丁烷。
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8.液化氣的主要成分之一是丙烷，下列有關丙烷的敘述不正確的是
A.丙烷是鏈狀烷烴，但分子中碳原子不在同一直線上
B.在光照條件下能夠與Cl2發生取代反應
C.丙烷比其同分異構體丁烷易液化
D.1 mol 丙烷完全燃燒消耗5 mol O2
√
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丙烷分子中的碳原子為飽和碳原子，3個碳原子呈鋸齒形排列，故3個
碳原子不在同一直線上，A正確；
丙烷在光照條件下與Cl2發生取代反應，B正確；
丙烷與丁烷互為同系物，C錯誤；
1 mol 丙烷(C3H8)完全燃燒消耗O2的物質的量為(3+) mol=5 mol，D正確。
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9.已知有一種烴的結構類似自行車(如圖)，簡稱“自行車烴”，下列關于它的敘述正確的是
A.易溶于水
B.可以發生取代反應
C.其密度大于水的密度
D.與環己烷互為同系物
√
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烴都難溶于水且密度比水小，A、C項錯誤；
“自行車烴”屬于飽和烴，具有類似甲烷的化學性質，
光照下能與鹵素單質發生取代反應，B項正確；
環己烷(C6H12)分子中只含有1個碳環，而“自行車烴”(C16H30)分子中含有2個碳環，在分子組成上相差C10H18，不滿足相差若干個CH2原子團的條件，二者不互為同系物，D項錯誤。
10.(2024·成都高二月考)正己烷是優良的有機溶劑，其球棍模型為
，X是它的一種同分異構體，且X分子的主鏈上含有4個碳原子，下列有關說法正確的是
A.X分子中可能含有三個甲基
B.X的一氯代物可能有三種(不考慮立體異構)
C.標準狀況下2.24 L X完全燃燒，將生成的氣體通過裝有足量無水
CaCl2的干燥管，干燥管會增重12.6 g
D.X能使溴的四氯化碳溶液褪色
√
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根據題意X可能為(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3，分子中都含有4個甲基，故A錯誤；
X若為(CH3)2CHCH(CH3)2，分子中有2組處于不同化學環境的氫原子，一氯代物只有2種，X若為(CH3)3CCH2CH3，分子中有3組處于不同化學環境的氫原子，一氯代物有3種，故B正確；
標準狀況下X為液態，無法用氣體摩爾體積進行計算，故C錯誤；
(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都屬于烷烴，與溴的四氯化碳溶液不反應，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D錯誤。
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11.1 mol 某鏈狀烷烴在氧氣中充分燃燒，需要消耗標準狀況下的氧氣246.4 L，它在光照的條件下與氯氣反應能生成4種不同的一氯代物(不考慮立體異構)，該烴的結構簡式是
A.(CH3)3CCH2CH2CH3
B.CH3CH2CH(CH3)2
C.CH3CH2CH2CH2CH3
D.(CH3CH2)2C(CH3)2
√
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鏈狀烷烴分子通式為CnH2n+2(n≥1)，在氧氣中充分燃燒的化學方程式為CnH2n+2+O2 nCO2+(n+1)H2O。由題可知，O2的物質的量為=11 mol，可得n=7，該烷烴的分子式為C7H16，故B、C錯誤；
(CH3)3CCH2CH2CH3分子中含有4組處于不同化學環境的H，其一氯代物有4種，故A正確；
(CH3CH2)2C(CH3)2分子中含有3組處于不同化學環境的H，其一氯代物有3種，故D錯誤。
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12.實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。
光照下反應一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實驗現象的是
√
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甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應，故黃綠色的氯氣減少，因此試管內氣體顏色逐漸變淺；反應生成的HCl極易溶于水，使試管內氣體壓強減小，因此試管內液面上升；生
成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為無色油狀液體，附著在試管壁上，因此試管壁上出現無色油狀液滴；生成的HCl氣體遇到水蒸氣溶解生成鹽酸小液滴，形成白霧，因此試管中有少量白霧。綜合上述現象，答案選D項。
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13.某烷烴X分子中碳與氫的質量比為36∶7。現取兩支試管，分別加入適量溴水，實驗操作及現象如下：
下列有關X的說法正確的是
A.相同條件下，X的密度比水大
B.X的分子式為C5H12
C.X能與Br2發生加成反應使溴水褪色
D.實驗后試管2中的有機層是上層還是下層，可通過加水確定
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烷烴X分子中碳與氫的質量比為36∶7，則C、H原子數目之比為∶=3∶7，故X分子式為C6H14，故B錯誤；
烷烴X能萃取溴水中的溴，上層呈橙紅色，說明X的密度比水小，故A錯誤；
X為烷烴，不能與溴發生加成反應使溴水褪色，故C錯誤；
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C6H14能發生取代反應得到溴代烴，溴代烴不溶于水，向試管中加水，若上層液體體積變大，則說明試管2中的有機層在下層，故D正確。
14.某化學學習小組欲探究己烷的性質，用己烷進行下列實驗：
實驗1：溴水 分層，下層為幾乎無色的液體 橙
色溶液。
實驗2：將上述橙色溶液裝入密封性好的無色試劑瓶中。過一段時間，溶液顏色變淺，打開瓶蓋瓶口出現白霧。
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實驗3：利用如圖所示實驗裝置在一定條件下分解己烷生成丙烷和丙烯(CH3CH==CH2)，且丙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。
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(1)實驗1中用到的玻璃儀器主要有_______________(填名稱)。
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實驗1的主要操作是分液，需要的玻璃儀器主要是燒杯和分液漏斗。
燒杯、分液漏斗
(2)由實驗1可知，己烷的物理性質有_______________________________。
溴水和己烷混合后，下層幾乎是無色的，且分液后得到橙色溶液，這說明己烷密度比水小，難溶于水，可溶解溴。
密度比水小，難溶于水，可溶解溴
(3)實驗2中的橙色溶液顏色逐漸變淺的原因是　　　(填字母)。
A.己烷與溴發生了取代反應
B.溴己烷為無色物質
C.液溴向外揮發濃度降低
D.己烷與液溴發生了加成反應
E.液溴與己烷分層，密度大的液溴在下層
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由于打開瓶蓋瓶口出現白霧，這說明有溴化氫生成。己烷是烷烴，能和溴發生取代反應生成溴己烷和溴化氫。
AB
(4)實驗3中裝置Ⅱ的作用是_______________________。
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實驗3的裝置Ⅱ為冰水浴，所以該裝置的作用是冷凝己烷分解產生的氣體。
冷凝己烷分解產生的氣體
(5)試管C中的現象是______________________________。
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己烷裂化有氣態的烯烴生成，烯烴含有碳碳雙鍵，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此看到試管C中酸性高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去。
酸性高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去
(6)試寫出裝置Ⅰ中發生反應生成丙烷和丙烯的化學方程式：_________________________________________________。
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在一定條件下，己烷裂化生成丙烷和丙烯，反應的化學方程式是
CH3(CH2)4CH3 CH3CH2CH3↑+CH3CH==CH2↑。
CH3(CH2)4CH3 CH3CH2CH3↑+CH3CH==CH2↑
15.環丙烷可作為全身麻醉劑，環己烷是重要的有機溶劑。下面是部分環烷烴及烷烴衍生物的結構簡式、鍵線式和某些有機化合物的反應式(其中Pt、Ni是催化劑)。
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結構 簡式 Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br
鍵線式
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回答下列問題：
(1)從反應①~③可以看出，最容易發生開環加成反應的環烷烴是______
(填名稱)，判斷依據為____________________________。
環丙烷
環丙烷與H2反應所需溫度最低
(2)環烷烴還可與鹵素單質、鹵化氫發生類似的開環加成反應，如環
丁烷與HBr在一定條件下反應，其化學方程式為________________
_________________(不需注明反應條件)。
(3)寫出鑒別環丁烷與丁烯的一種方法：________________________
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+HBr―→
CH3CH2CH2CH2Br
利用酸性KMnO4溶液，能
使酸性KMnO4溶液褪色的為丁烯，不能使酸性KMnO4溶液褪色的
為環丁烷(答案合理即可)
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