高中化学第二章烃和卤代烃第一节第1课时《烷烃》知识点归纳及例题解析新人教选修5

第1课时烷烃［学习目标定位］知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系，能以典型代表物为例，理解烷烃的化学性质，认识烷烃的特征结构。

HIH—C—HI1 •甲烷的分子式是CH,结构式是H ，空间构型是正四面体形。

(1) 通常状况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，但在特定条件下，甲烷也能发生某些反应。

占燃⑵甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色，反应的化学方程式：CH+ 2Q —点燃CO+ 2H2O(3)甲烷与C12在光照条件下发生反应的化学方程式:光昭CH + Cl2=CHCI + HCl(只写第一步)，该反应为取代反应。

甲烷与C12发生反应的产物有5种，其中常温下为气态的有2种，具有正四面体结构的物质是CCI4,产物中量最多的是HCI。

2.烃是仅由C H两种元素组成的有机化合物，又叫碳氢化合物。

下列有机化合物中属于链烃的是①⑤⑥，环烃的是②，芳香烃的是②，脂肪烃的是①④⑤ ______CH. CH④ CH2===CH—CH===C2H⑤CH^CH探究点一脂肪烃的类别与通式1 有下列三种有机物：① CH3-CH ②CH—CH2- CH③ CH—CH—CH— CH(1) 它们共同的结构特点是碳 ________ 和，其类别是烷烃(饱和链烃)。

(2) 它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH原子团，其通式是GH2n+2(n A 1)。

2.分析比较下列两组有机物，回答下列问题：A组：①CH2===CH ②CH2===C—CH③ CH—CH===C—CHB 组：① CH= CH ② CH—O CH③CH^ C- CH—CH\ /c—c(1) A组有机物的官能团是/ \，类别是烯烃，它们在分子组成上的主要差别是相_ 差一个或若干个CH原子团。

其通式是GH2n(n A2)。

(2) B组有机物在分子结构上的相同点是都含有一个一g C—,在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH原子团。

其通式是GH n—2(n A2)。

［归纳总结］(1)常见脂肪烃的类别与通式①烷烃：GHa n+ 2(n A 1)；②烯烃：GH4 n A 2);③炔烃：GH2n—2（n》2）。

⑵同系物的概念是结构相似，组成上相差一个或若干个CH原子团的物质。

（3）同系物的判断要点①一差（分子组成至少相差一个CH2原子团；相对分子质量相差14或14的整数倍）；②二（相）似（结构相似，化学性质相似）；③三相同（即组成元素相同，官能团种类、个数与连接方式相同，分子组成通式相 _ ）。

［活学活用］1.下列说法不正确的是（）A. 分子式为GH8与C G H I4的两种有机物一定互为同系物B. 具有相同通式的有机物不一定互为同系物C. 两个相邻同系物的相对分子质量数值一定相差14D. 分子组成相差一个或几个CH原子团的化合物必定互为同系物答案D解析判断两种有机物是否是同系物时，必须从两方面考虑：①分子结构是否相似，即必须为同一类物质，且符合同一通式；②分子组成上相差一个或若干个CH原子团，即同系物相对分子质量相差14的整数倍。

选项A中和G6H4都为烷烃，一定为同系物，选项A正确；环烷烃和烯烃通式相同（C nfn），但结构特点不同，二者不是同系物，选项B正确；选项D中的化合物结构特点不一定相似，选项D不正确。

2 .下列物质：①O 2②氯仿③CHCHCHOH④O 3⑤CHC13⑥CH b OCHCH "】【切叭⑩CH3OH其中属于同系物的有（填序号，下同），互为同分异构体的有_____________ ，互为同素异形体的有______________ ,属于同位素的有______________ ，是同一种物质的有 _____________ 。

答案③和⑩或⑧和⑩ ③⑥⑧①和④⑦和⑨②和⑤解析 本题考查的是同系物、同分异构体、同位素、同素异形体的判断。

同素异形体：Q和Q;同位素： M 和取； 同一种物质：氯仿和 CHC 3;同系物：CHOH 和CHCHCHOH 或CH 3CHCH 3CHOH 和Oil ;同分异构体： CHCHCHOH CHOCHCH 、探究点二烷烃的性质1阅读教材表2-1并结合你已学知识内容，填写下表:2.物质的组成、结构决定物质性质， 这个规律在有机物中体现的更为明显。

烷烃的化学性质与甲烷相似:(1) 稳定性：常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊 条件下(如光照或高温)才能发生某些反应。

(2) 特征反应 取代反应烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。

如乙烷与氯气反应生成一氯光昭乙烷，化学方程式为 CHCH + CI 2—二 CHCHCI + HCl 。

(3) 氧化反应一一可燃性 烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO 和H 2O,燃烧的通式为CH 3CHCH 3 OH3n +1 占燃GHL + 2+ -02——^nCO + ( n + 1)出0。

(4) 分解反应一一高温裂化或裂解烷烃受热时会分解生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如:［归纳总结］ (1)随碳原子数的增加，烷烃物理性质的递变规律：熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增 大，状态：气态(碳原子数W 4) T 液态T 固态。

(2)烷烃的化学性质很稳定，与强酸、强碱、强氧化剂不发生反应，能燃烧发生氧化反应, 与卤素单质能发生取代反应，高温下发生裂化(或裂解)o ［活学活用］3 .①丁烷 ②2-甲基丙烷 ③戊烷 ④2-甲基丁烷 ⑤2,2-二甲基丙烷，其沸点排列顺序正确的是 ( )A.① '②>@ >@ >® B.⑤>@ '③ '② '① C.③ >@ >@ '① '② D.② '① >@ >@ >@答案 C解析 对于烷烃而言，含有碳原子数多，相对分子质量大的烃， 分子间作用力大，沸点较高， 即沸点：③、④、⑤〉①、②；对于含有相同碳原子数的烷烃， 支链越多，沸点越低，即①〉②; ③>@ '⑤，故有③'④〉⑤'①〉②。

4.下列有关烷烃的叙述中，不正确的是 ( )A 在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 B.烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性 KM nO 溶液的紫色褪去C. 分子通式为C n H?n + 2的烃一定是烷烃D. 所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应催化剂C 16H34 高C 8H 6+ C s Hi S o答案 B解析 烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状，碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合而达饱和，无论是碳碳键还是碳氢键， 都是单键，选项A 说法正确；烷烃属饱和链烃， 其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、氧化剂 （如酸性KMnO 溶液）反应，选项B说法不正确；因分子通式 GH 2n + 2中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式C n H 2n +2的有机物一定是烷烃，选项C 说法正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应， 这是烷烃的主要特征之一，选项D 说法正确。

（1）判断两种有机物互为同系物的关键：一看是否是同类物质，二看是否结构相似，三看是 否相差“CHa ”原子团。

（2）比较烷烃的熔点、沸点思维流程（3）烷烃的分子结构特点：碳原子以单键形成链状结构，烷烃的主要性质：①取代 （光照）、②氧化（点燃）、③分解（高温）。

1 •取代反应是有机化学中一类重要的反应，下列反应属于取代反应的是 （ ）A. 丙烷与氯气在光照的作用下生成氯丙烷的反应B. 乙烯与溴的四氯化碳溶液生成二溴乙烷的反应C. 乙烯与水生成乙醇的反应D. 乙烯自身生成聚乙烯的反应 答案 A 2．下列叙述正确的是 ( )A. 各元素的质量分数相等的物质一定是同系物碳原子结构相|看歟原于数. 似的婭|数不同 数相同碳原子 =>支链越多，熔、 沸点越低碳原子数越多. 熔、彿点越咼B. 具有相同分子通式的不同有机物一定属于同系物C. 同系物之间互为同分异构体D. 两个相邻的同系物的相对分子质量之差为14答案D解析可用枚举法解答本题。

如HCH(与CH3COOH其各元素的质量分数相同，但不是同系物关系；单烯烃与环烷烃的分子通式相同，但不是同系物关系；同系物之间相差一个或若干个CH原子团，因而不可能是同分异构体关系。

3．下列说法中，正确的是( )A烷烃的分子中，所有碳原子不可能位于同一平面上B. 随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐降低C. 所有的烷烃在光照条件下都能与C12发生取代反应D. 所有的烷烃间一定互为同系物答案C解析烷烃分子中的所有碳原子可能位于同一平面上(如CH—CH、CHCHCH)，也可能不都位于同一平面上［如(CH3) 2CHCH分子中最多只有3个碳原子共平面］;随着碳原子数的增加，烷烃的分子间作用力逐渐增大，使其熔、沸点逐渐升高；烷烃的特征反应是取代反应，也就是说烷烃在光照条件下都能与C12等卤素单质发生取代反应；分子式相同的不同烷烃之间互为同分异构体，分子式不同的烷烃之间互为同系物。

4．下列有关简单的烷烃的叙述中正确的是( )①都是易燃物②特征反应是取代反应③相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基A. ①和③B.②和③C.只有①D.①和②答案D解析烷烃含有碳和氢两种元素，都能燃烧生成二氧化碳和水，①正确；烷烃都易发生取代5 •关于烷烃性质的叙述，正确的是 （ ）A. 都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B. 都是液体C. 都能溶于水D. 都是气体 答案 A解析 烷烃是饱和烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A 项正确；常温下，碳原子数W4 的烷烃为气态，碳原子数 >4的烷烃为液态或固态， B D 两项不正确；烷烃都不溶于水， C 项 不正确。

6.主链含5个碳原子，有甲基、乙基 2个支链的烷烃有（ ）A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种答案 A解析符合题意要求的同分异构体有CH 3—CH —CH —CH 2—CH ；｛CH a CH 2CH 3基不能出现在第 2位碳上，否则主链上就不是CH 3—CH —CH —CH 2—CII 3CH 2 CH 3 CH 3反应，②正确；相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH 2原子团，③不正确。

需要注意的是烷烃分子中乙5个碳原子而是 6个碳原子，如:。