烷烃-人教版高中化学必修2讲义练习

第2课时烷烃

[知识梳理]一、烷烃

1．分子结构特点

【自主思考】

1．多碳原子烷烃(如CH 3—CH 2—CH 2—CH 2—CH 3)分子中，碳链是直线状吗？ 提示 不是。烷烃分子中的碳原子以单键与其他原子相连，因此与之成键的4个原子构成四面体结构。碳原子一定不在同一直线上，因为直链烷烃中碳原子的排列呈锯齿状。 2．物理性质

(1)递变规律(随碳原子数n 递增)

(2)相似性

烷烃均难溶于水，相对密度均小于1。 3．化学性质(与CH 4相似) (1)稳定性

在通常情况下，烷烃比较稳定，跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不反应。 (2)燃烧反应

烷烃燃烧通式：C n H 2n ＋2＋3n ＋12O 2―

―→点燃

n CO 2＋(n ＋1)H 2O 。

(3)取代反应

烷烃能与氯气等卤素单质在光照条件下发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为C 2H 6＋Cl 2――→光照

C 2H 5Cl ＋HCl 。 4．习惯命名法 (1)表示

n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲乙丙丁戊己庚辛壬癸

n＞10 相应数字

(2)举例：C6H14命名为己烷，C18H38命名为十八烷。

(3)碳原子数n相同结构不同时，用正、异、新表示，如C4H10的两种分子的命名：无支链时，CH3CH2CH2CH3：正丁烷。

有支链时，：异丁烷。

【自主思考】

2．正丁烷与异丁烷的沸点哪一个更高，有何规律？

提示正丁烷的沸点高。碳原子数相同的烷烃，一般支链越多，沸点越低，所以沸点：正丁烷>异丁烷。

二、同系物同分异构体

1．同系物

(1)特点：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。

(2)实例：CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。

特别提醒(1)同系物具有相同的通式，但是通式相同的有机物不一定互为同系物，同系物的前提是同一类物质且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。

(2)同系物的组成元素相同，同系物之间相对分子质量相差14n(n＝1,2,3……)。2．同分异构体

(1)概念：具有相同的分子式，但具有不同的结构的物质。

(2)实例：CH3CH2CH2CH3与互为同分异构体。

(3)同分异构体的沸点：支链越多，沸点越低。

(4)同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一。

[效果自测]

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)烷烃的分子通式是C n H2n＋2(n≥1)，但符合通式C n H2n＋2的不一定是烷烃()

(2)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应()

(3)烷烃性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色()

(4)同分异构体具有相同的组成元素()

(5)组成元素相同的化合物互为同分异构体()

(6)同分异构体具有相同的相对分子质量()

(7)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体()

(8)互为同分异构体的化合物也可能互为同系物()

答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×(6)√(7)×(8)×2．下列性质中，属于烷烃特征的是()

A．完全燃烧只生成二氧化碳和水

B．它们不溶于水

C．分子的通式为C n H2n＋2，与氯气发生取代反应

D．它们密度都较小

答案 C

3．下列各物质：①O2和O3②12C和14C③C2H6和C3H8

(1)互为同位素的是__________。

(2)互为同素异形体的是__________。

(3)同属于烷烃的是__________。

(4)互为同分异构体的是__________。

(5)互为同系物的是__________。

答案(1)②(2)①(3)③④(4)④(5)③

探究一、同系物的组成与结构特点

【合作交流】

1．CH2===CHCH3和的组成相同，二者中哪一个与CH2CH2互为同系物？由此判断：分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物一定是同系物吗？

提示与CH2===CH2互为同系物的是CH2===CHCH3，因为CH2CH2和CH2CHCH3分子中都含有，结构相似，且分子组成上相差1个CH2原子团。

分子中含碳碳单键而不含双键，化学键类型不同，结构不相似。由此可知分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物结构不一定相似，故不一定是同系物。

2．CH3CH2CH2CH3与是否属于同系物？为什么？

提示不是。因为同系物在分子组成上必须相差1个或若干个CH2原子团，一定

具有不同的分子式。而CH3CH2CH2CH3与分子式相同，属于同分异构体。

3．同系物具有同一通式，具有同一通式的有机物一定是同系物吗？

提示不一定，如CH2===CH2和通式相同，均为C n H2n，再如

CH3CH2CH2CH3与通式也相同，但它们均不为同系物，所以具有同一通式的有机物不一定是同系物。

【点拨提升】

1．同系物判断的三个关键点：

(1)“同”——互为同系物的物质必须属于同一类物质。

(2)“似”——结构相似，是指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似。

(3)“差”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1)。

①同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。

②同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。

2．判断同系物时应注意的两个问题：

(1)互为同系物的分子中各元素的质量分数可能相同，也可能不同。

(2)同系物和同分异构体的区别，同系物结构相似，组成不同，分子式不同；同分异构体分子式相同，结构可能相似也可能不相似。

3．同系物判断的几个“一定”和“不一定”

(1)同系物在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”原子团；但在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定是同系物。

(2)同系物具有同一通式，但具有同一通式的有机物不一定是同系物。

(3)同系物的化学性质一定相似，但化学性质相似的物质不一定是同系物。

(4)同系物的相对分子质量一定不相同。

【典题例证1】下列各组内的物质不属于同系物的是(双选)()