考点十七 烃 第一讲甲烷 烷烃

考点十七烃第一讲甲烷烷烃【考纲要求】1．掌握甲烷及烷烃的结构和性质。

2．掌握取代反应的原理和特点3．掌握同系物同分异构现象和同系物的概念【高考重点】1．掌握甲烷及烷烃的结构和性质。

2．掌握取代反应的原理和特点【知识梳理】一、甲烷的性质1．甲烷的分子结构化学式：电子式：结构式：键角：空间构型2．物理性质：色、味的气体，溶于水，比空气，是天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分。

3．化学性质：甲烷性质稳定，与、、等均不发生反应，但在一定条件下，能发生以下反应：（1）可燃性（甲烷的氧化反应）（2）取代反应：a．定义：有机物分子中某些被其它所代替的反应称为取代反应。

b．反应原理c．取代反应特点：①条件：光照；②逐步取代：产物一般为混合物；③量的关系：分子中有n个H原子，被取代就消耗n个Cl2分子d．甲烷发生取代反应的产物共有中，①其中有机物种，无机物种；②其中难溶于水的产物种，易溶于水的产物种；③其中气态产物种，分别为；液态产物种，分别为。

【诊断测试1】如图所示，把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，试推测可观察到的现象是：（1）（2）（3）（4）【诊断测试2】若要使0.5 mol 甲烷完全和氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的4种取代物，则需要氯气的物质的量为（）A．2.5 mol B．2 mol C．1.25 mol D．0.5 mol（3）高温裂解：二、烷烃1．定义：烃的分子里碳原子间都以互相相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到状态。

所以这类型的烃又叫饱和烃，又叫烷烃。

烷烃的组成通式：2．物理性质：（1）随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐，相对密度逐渐；（2）分子里碳原子数小于或等于4的烷烃和在常温常压下都是，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体；（3）烷烃的相对密度水的密度，且均于水。

3．化学性质（1）一般比较稳定，在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都______反应。

（2）取代反应：在光照条件下能跟卤素发生取代反应。

（任举例）______________________________（3）氧化反应：在点燃条件下，烷烃能燃烧_____________________________ _（4）裂化反应：在高温下，烷烃能分解成小分子的烃和烃。

___________________________ _三、同分异构体数目的判断方法1．记忆法。

记住已掌握的常见的异构体数。

例如：(1)凡只含一个碳原子的分子均无异构体；甲烷、乙烷、新戊烷(看作CH4的四甲基取代物)、2，2，3，3-四甲基丁烷(看作乙烷的六甲基取代物)、苯、环己烷、C2H2、C2H4等分子的一卤代物只有一种。

(2)丙基、丁烷有两种；戊烷、二甲苯有三种2．基元法。

例如：丁基(C4H9—)有4种，则丁醇(C4H9—OH)、一氯丁烷(C4H9—Cl)或C4H10的一氯代物、戊醛(C4H9—CHO)、戊酸(C4H9—COOH)等都有4种(均指同类有机物)。

3．替代法。

例如：二氯苯C6H4Cl2有3种，四氯苯也有3种；又如CH4一卤代物只有一种，新戊烷C(CH3)4的一卤代物也只有一种。

4．判断有机物发生取代反应后，能形成几种同分异构体的规律，可通过分析有几种等效氢原子法(又称对称法)来得出结论。

(1)同一碳原子上的氢原子是等效的。

(2)同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。

(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面镜成像时，物与像的关系)。

5．烷烃：烷烃只有碳链异构，书写时要注意写全而不要写重复。

一般可按下列规则书写：成直链，一条线；摘一碳，挂中间；往边移，不到端；摘两碳，成乙基；二甲基，同邻间；不重复，要写全。

【考点过关】1．不能支持甲烷分子是正四边形结构的事实是（ ）A ．一氯甲烷只有一种结构B ．二氯甲烷只有一种结构C ．三氯甲烷只有一种结构D ．四氯甲烷只有一种结构2．有下列五种物质：①2－甲基丁烷；②2，2－二甲基丙烷；③戊烷；④丙烷；⑤丁烷。

它们的沸点由高到低的顺序正确的是（ ）A ．①②③④⑤B ．②③④⑤①C ．④⑤②①③D ．③①②⑤④ 3．1 mol 丙烷在光照情况下，最多可以与几摩尔氯气发生取代反应 （ ） A ．4 mol B ．8 mol C ．10 mol D ．2 mol 4．下列反应中属于取代反应的是 （ ）A ．2CH 4−−→−高温C 2H 4＋2H 2B ．2HI ＋Cl 2＝I 2＋2HClC ．C 2H 5Cl ＋Cl 2−→−光C 2H 4Cl 2＋HClD ．CH 4＋2O 2−−→−点燃CO 2＋2H 2O5．下列关于烃的说法中正确的是 （ ）A ．烃是指分子里含有碳、氢元素的化合物B ．烃是指分子里含碳元素的化合物C ．烃是指燃烧后生成二氧化碳和水的有机物D ．烃是指仅有碳、氢两种元素组成的化合物 6．某烷烃，其一氯化物只有两种，二氯化物则有四种，该烷烃一定是（ ）A 、甲烷B 、异戊烷C 、丙烷D 、2—甲基丙烷 7．下列烷烃发生一氯取代后，分别能得到几种异构体（不考虑立体异构）?8．一支试管中盛放了两种已分层的无色液体。

请同学们设计简便的方法，检验出哪一层是水层，哪一层是有机层。

9、给下列烷烃的命名：（2）CH 3—CH —CH —CH 3____________3 CH 2 CH 3CH 3—CH 2—CH 2 CH 2—CH 3（3）CH 3—CH 2—C —CH —CH —CH 3 ______________________________ CH 2 CH 3 310．写出下列烷烃的结构简式：(1) －甲基戊烷 (2) 2－甲基－4－乙基庚烷 (3) 2，3，4，5－四甲基己烷 (4)3，3－二乙基戊烷 11．今有CH 4、C 2H 2、C 2H 4、C 2H 6、C 3H 6五种有机物。

同质量的这五种物质中，在相同状况下体积最大的是 ，相同质量的这五种物质分别燃烧，消耗氧气量最多的是 ，相同状况下同体积的这五种气体完全燃烧时耗氧量最多的是 。

相同质量的五种物质完全燃烧时，生成二氧化碳最多的是 。

12．在烷烃分子中的基团－CH 3 ，－CH 2－，，中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季，碳原子数目分别用n 1，n 2、n 3、n 4表示，例如分子中n 1=6，n 2=1，n 3=2，n 4=1 。

试根据不同烷烃的组成和结构，分析出烷烃(除甲烷)中各原子数的关系。

（1）烷烃的通式为 。

（2）烷烃分子中氢原子数为n 0 ， n 0与n 1，n 2、n 3、n 4的关系n 0 =或n 0 =（3）四种碳原子数之间的关系为n 1 = 。

（4）若某分子中n 2 = n 3 = n 4 =1，则该分子的结构简式可能是 。

13．分子式为CH 4、C 2H 4、C 2H 2、C 6H 6、C 5H 10的烃。

（1）质量相同时，耗氧量最多的是 ，生成CO 2最多的是 ，生成H 2O 最多的是 。

（2）物质的量相同时，耗氧量最多的是 ，生成CO 2最多的是 ，生成H 2O 最多的是 。

（3）与同质量丙烯生成CO 2的量一定相等的是 ，比丙烯生成CO 2多的是 ，比丙烯生成CO 2少的是 。

（4）在足量O 2中燃烧，恢复到原状况（120℃），混合气体总体积大于原混合气体的是 ，混合气体总体积等于原混合气体的是 ，混合气体总体积小于原混合气体的是 。

例3．分子式为CH4、C2H4、C2H2、C6H6、C5H10的烃。

（1）质量相同时，耗氧量最多的是，生成CO2最多的是，生成H2O最多的是。

（2）物质的量相同时，耗氧量最多的是，生成CO2最多的是，生成H2O最多的是。

（3）与同质量丙烯生成CO2的量一定相等的是，比丙烯生成CO2多的是，比丙烯生成CO2少的是。

（4）在足量O2中燃烧，恢复到原状况（120℃），混合气体总体积大于原混合气体的是，混合气体总体积等于原混合气体的是，混合气体总体积小于原混合气体的是。

[参考答案]（1）CH4，C2H2、C6H6 ，CH4 （2）C6H6、C5H10，C6H6，C5H10（3）C2H4、C5H10，C2H2、C6H6 ，CH4 （4）C6H6、C5H10，CH4、C2H4，C2H2【巩固练习案】1．下列烷烃的名称正确的是（）A.2─乙基丁烷Ｂ.1，2─二甲基戊烷C.2─甲基─4─乙基庚烷D.2，3─二乙基─4─甲基己烷2．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（）A.CH3Cl不存在同分异构体B.CH2Cl2不存在同分异构体C.CH4是非极性分子D.CHCl3不存在同分异构体例3．4-甲基-2-乙基-1-戊烯经催化加成所得产物名称为（）A．4-甲基一2一乙基戊烷B．2，5-二甲基戊烷C．2-乙基-4-甲基戊烷D．2，4-二基甲己烷4．下列说法正确的是（）A、符合通式C n H2n+2,n值不同的有机物一定是同系物；B、分子量符合通式14n+2(n=1,2,3…)，n值不同的有机物一定是同系物；C、碳原子间以单键相连形成的烃一定是烷烃；D、烷烃的含碳量随碳原子数的增多而依次增大。

6、下列说法正确的是（）A、不带支链的烃，其分子都是直线型的；B、两个同系物之间相对分子质量相差一定为14；C、同分异构体的相对分子质量一定相等；D、相对分子质量相等的两种化合物一定是同分异构体。

7、以下各烃中，属于开链脂肪烃的是________ ；属于脂环烃的是_________；属于芳香烃的是_____⑴⑵⑶CH≡CCH3⑷⑸CH3CH＝C(CH3)2 ⑹8、给下列烷烃的命名：（2）CH3—CH—CH—CH3____________CH3CH2CH3CH3—CH2—CH2 CH2—CH3（3）CH3—CH2—C—CH—CH—CH3______________________________CH2 CH3CH39、写出下列烷烃的结构简式：A．2－甲基戊烷B．2－甲基－4－乙基庚烷C．2，3，4，5－四甲基己烷D．3，3－二乙基戊烷4题[参考答案]（1）2 （2）3 （3）3（4）1５．一支试管中盛放了两种已分层的无色液体。

请同学们设计简便的方法，检验出哪一层是水层，哪一层是有机层。

[参考答案]①滴加蒸馏水，与其互溶的是水层，产生界面的是有机层②滴加四氯化碳，与其互溶的是有机层，产生界面的是水层③加入一小粒碘，较易溶碘的是有机层，较难溶碘的是水层④加入一小粒高锰酸钾，易形成紫色溶液的是水层，难溶的是有机层6题[参考答案]CH4，CH4，C3H6，C2H2。

７．在烷烃分子中的基团－CH3 ，－CH2－，，中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季，CH3－C－CH3CH3|CH3|－CH3－CH2CH3碳原子数目分别用n1，n2、n3、n4表示，例如分子中n1=6，n2=1，n3=2，n4=1 。