高中化學(xué)：第1課時(shí) 烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

第二章A燒

第一節(jié)烷燒

第1課時(shí)烷燒的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

，學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過(guò)回顧甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，結(jié)合烷煌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能預(yù)測(cè)烷煌可能

具有的化學(xué)性質(zhì)，能寫出其發(fā)生鹵代反應(yīng)的產(chǎn)物。

知識(shí)點(diǎn)一烷煌的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

/知識(shí)梳理

1.烷煌的結(jié)構(gòu)與組成

⑴結(jié)構(gòu):烷煌的結(jié)構(gòu)與甲烷的相似,分子中的碳原子都采取Sd雜化,

以伸向四面體4個(gè)頂點(diǎn)方向的sp3雜化軌道與其他碳原子或氫原子結(jié)

合，形成。鍵。烷煌分子中的共價(jià)鍵全部是單鍵。

(2)組成:在分子組成上的主要差別是相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)。

像甲烷、乙烷、丙烷這些結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)

CH2原子團(tuán)的化合物互稱為同系物。同系物可用通式表示。

(3)通式:鏈狀烷煌的通式為CH.(n21)。

2.烷煌的物理性質(zhì)

物理

變化規(guī)律

性質(zhì)

當(dāng)碳原子數(shù)小于或等于生時(shí),烷燒在常溫下呈氣態(tài),其他的烷

狀態(tài)

煌常溫下呈固態(tài)或液態(tài)(新戊烷常溫下為氣態(tài))

溶解

都難溶于丞,易溶于有機(jī)溶劑

性

隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)逐漸力直。碳原子數(shù)相同的烷燒，支

沸點(diǎn)

鏈越多，沸點(diǎn)越低

相對(duì)隨碳原子數(shù)的增加,相對(duì)密度逐漸增大。烷燒的密度小于水的

密度密度

d知識(shí)應(yīng)用

1.判斷正誤。

⑴烷煌分子中的所有共價(jià)鍵全部是。鍵。（）

⑵汽油、煤油、石蠟中的主要成分為烷崎。（）

⑶烷垃中所有碳原子都在一條直線上。（）

（4）烷燒的通式為&也必隨n值逐漸增大,碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減小。

（）

答案：⑴J（2）V（3）X（4）X

2.在1.013X105Pa下,測(cè)得某些烷燒的沸點(diǎn)如表。據(jù)表分析，下列選

項(xiàng)正確的是（D）

物質(zhì)名稱沸點(diǎn)（℃）

正丁烷CH3（CH2）2CH3-0.5

正戊烷CH3(CH2)3CH336.1

異戊烷CH3cH2cH儂）227.9

新戊烷C（CH3）49.5

正己烷CH3(CH2)4CH369.0

A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,新戊烷是氣體

B.在1.013X105Pa、20℃時(shí),C5H京都是液體

C.烷燒隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)降低

D.Cs乩2隨著支鏈數(shù)的增加,沸點(diǎn)降低

3.正己烷是優(yōu)良的有機(jī)溶劑,其球棍模型為*!前*￥,X是它的一

種同分異構(gòu)體，且X分子的主鏈上含有4個(gè)碳原子,下列有關(guān)說(shuō)法中正

確的是（C）

A.X分子中可能含有三個(gè)甲基

B.X的一氯代物一定有三種

C.X的沸點(diǎn)比正己烷低

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LX含2.5M個(gè)C—C

CH3

CH3cHzcCH3

解析：由題意可知,X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為CH3或

CH3—CH—CH—CH3

CH3CH3。兩者分子中均含4個(gè)甲基,A錯(cuò)誤;后者一氯代物

有兩種,B錯(cuò)誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下兩者均為液態(tài),D錯(cuò)誤。

知識(shí)點(diǎn)二烷炫的化學(xué)性質(zhì)

/知識(shí)梳理

1.穩(wěn)定性

常溫下烷燒很不活潑，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、澳的四氯化碳溶液

等都不發(fā)生反應(yīng)。烷垃之所以很穩(wěn)定,是因?yàn)橥榛头肿又谢瘜W(xué)鍵全是

。鍵，不易斷裂。

2.特征反應(yīng)一一取代反應(yīng)

⑴烷煌可與鹵素單質(zhì)在光照下發(fā)生取代反應(yīng)生成鹵代炫和鹵化氫。

如乙烷與氯氣反應(yīng)生成一氯乙烷,化學(xué)方程式為CH3CH3+Cl2i

CH3CH2C1+HC1O

之所以可以發(fā)生取代反應(yīng),是因?yàn)镃-H有極性,可斷裂,CH3CH2C1會(huì)繼

續(xù)和Ch發(fā)生取代反應(yīng),生成更多的有機(jī)物。

⑵烷垃取代反應(yīng)需注意的5個(gè)方面。

①反應(yīng)的條件一一光照。

②反應(yīng)物狀態(tài)一一鹵素單質(zhì)（如Cb、Bn）而不是其水溶液。

③反應(yīng)的特點(diǎn)一一氫原子被鹵素原子逐步取代，多步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。

④反應(yīng)產(chǎn)物一一混合物（多種鹵代燃和鹵化氫），不適宜制備鹵代垃。

⑤定量關(guān)系一一n（X2）=n（一鹵代物）+2n（二鹵代物）+3n（三鹵代

物）+…=n（HX）o

3.氧化反應(yīng)一一可燃性

烷燃燃燒的通式為CnH*+亭。的nC（）2+（n+l）H20o

如辛烷的燃燒方程式為2c8乩8+25O2M16C02+18H20。

4.分解反應(yīng)一一高溫裂化或裂解

烷燒受熱時(shí)會(huì)分解,生成含碳原子數(shù)較少的烷燒和烯短,如C1BH34

催化劑廠

高溫C8Hle+CgHig。

/知識(shí)應(yīng)用

1.判斷正誤。

（1）烷燃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能發(fā)生氧化反應(yīng)。（）

(2)1molCH”完全反應(yīng)生成CCL,最多消耗2molCl2o()

(3)在一定條件下，烷燒能與氯氣、澳水等發(fā)生取代反應(yīng)。()

(4)取CH,、C2H6、C3H8、CM。四種:各1g,在足量中燃燒,C局。消耗

。2最多。()

答案：(1)義(2)X(3)X(4)X

2.下列各組化合物中，不論兩者以什么比例混合，只要總質(zhì)量一定,則

完全燃燒時(shí)消耗的質(zhì)量和生成水或C0?的質(zhì)量不變的是(C)

A.CH..C2H6B.C2H6C3H6

C.C2H4C3H6D.C2H4C3H4

解析:總質(zhì)量一定時(shí),生成的水或C02的質(zhì)量不變，則兩種有機(jī)物中C、

H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要相等。C項(xiàng)，由于兩者的最簡(jiǎn)式相同，因此兩種有機(jī)物

中C和H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，故只要總質(zhì)量一定，則完全燃燒時(shí)消耗02

的質(zhì)量和生成水或CO?的質(zhì)量不變。

3.液化氣的主要成分是丙烷,下列有關(guān)丙烷的敘述不正確的是

(D)

A.丙烷分子中含有C-H。鍵,能發(fā)生取代反應(yīng)

B.丙烷不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和澳的四氯化碳溶液反應(yīng)

C.等質(zhì)量的丙烷和甲烷完全燃燒，甲烷消耗更多的02

D.1mol丙烷和1molCb發(fā)生取代反應(yīng)的有機(jī)產(chǎn)物只有CH3cH2cH2cl

CH3cHeH3

和Cl

名歸納總結(jié)

燃完全燃燒耗氧量與生成C02和H20的規(guī)律

I.等質(zhì)量的短（c凡）完全燃燒時(shí),4勺值越大,則H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越

X

大,耗氧量越多，生成的水越多,生成的C02越少。

2.等物質(zhì)的量的燃（CxHy）完全燃燒時(shí)，（x+令的值越大,耗氧量越多。其

中x值越大,生成的CO2越多;y值越大,生成的水越多。

3.最簡(jiǎn)式（實(shí)驗(yàn)式）相同的有機(jī)物不論以何種比例混合，只要混合物的

總質(zhì)量一定，則完全燃燒時(shí)生成的CO2的量一定,生成的乩0的量一定，

耗氧量也一定。

4.不同的有機(jī)物完全燃燒時(shí)一,若生成的CO2和乩0的物質(zhì)的量之比麗）

則它們的分子中C原子與H原子的個(gè)數(shù)比也相同廠

課時(shí)作業(yè)

選題表

考查點(diǎn)基礎(chǔ)題組能力題組

烷作仝的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)27

烷煌的化學(xué)性質(zhì)48

綜合應(yīng)用1,3,56,9,10

基礎(chǔ)題組

1.下列有關(guān)丙烷的敘述不正確的是（C）

A,是直鏈燒，但分子中碳原子不在一條直線上

B.在光照條件下能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)

C.丙烷的球棍模型為郭。

D.1mol丙烷完全燃燒消耗5mol02

2.下列說(shuō)法正確的是（B）

A.鏈狀烷燒的分子通式為CH.,隨n的增大,碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸

減小

CH3CH3—CH—CH3

B.CH3—CH—CH3和CH3—CHz互為同系物

c.丙烷的空間填充模型為以

D.烷妙都具有同分異構(gòu)體

3.下列關(guān)于“自行車燒”（如圖所示）的敘述正確的是（A）

A.可以發(fā)生取代反應(yīng)

B.易溶于水

C.屬于芳香煌

D.與環(huán)己烷互為同系物

4.（1）0.1mol某烷燒完全燃燒,燃燒產(chǎn)物依次通過(guò)濃硫酸、濃氫氧化

鈉溶液,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,稱得濃硫酸增重9g,濃氫氧化鈉溶液增重17.6go

則該烷煌的分子式為,并寫出其所有可能的

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:o

（2）某烷燒的相對(duì)分子質(zhì)量為128,則該烷燒的分子式為o

（3）在常溫常壓下，有CH,、C2H6、C3H8和C4溫四種氣態(tài)燒。

①取等物質(zhì)的量的四種氣態(tài)煌,分別在足量的氧氣中燃燒,消耗氧氣

最多的是（填分子式）。

②取等質(zhì)量的四種氣態(tài)短,分別在足量的氧氣中燃燒,消耗氧氣最多

的是（填分子式）。

CH3

答案：⑴CHoCH:,CH2CH2CH：,>CH3CHCH3

⑵C9H20

⑶①CH。②CH,

5.1molCH1與Ck發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完成后測(cè)得四種有機(jī)取代產(chǎn)

物物質(zhì)的量相等,則消耗的Cb為mol,被氯原子

取代的氫原子有mol。其中碳含量最小的取代產(chǎn)物的空間結(jié)構(gòu)

是o四種取代產(chǎn)物中有一種不存在同分異構(gòu)體,能說(shuō)明CH】是

正四面體結(jié)構(gòu)而不是平面結(jié)構(gòu)，該產(chǎn)物是O

解析：因?yàn)镃H.與CL發(fā)生取代反應(yīng)生成的4種取代產(chǎn)物中的碳原子均

來(lái)自Cb,由碳原子守恒可知，共生成1mol有機(jī)取代產(chǎn)物，且每一種

有機(jī)取代產(chǎn)物物質(zhì)的量均為025molo由于CH3CI、CH2c卜、CHCL、

CCL分子中的氯原子均來(lái)自CI2,由CH,和Cb反應(yīng)的化學(xué)方程式知共消

耗Cl2為0.25mol+0.25molX2+0.25molX3+0.25molX4=2.5mo1。

一個(gè)Cb分子中的一個(gè)氯原子進(jìn)入HC1,一個(gè)氯原子進(jìn)入有機(jī)物，

故n(H)取代=n(C12)=2.5mol°碳含量最小的取代產(chǎn)物是CCL,它的空間

結(jié)構(gòu)與甲烷相同。不管CHi是正四面體結(jié)構(gòu)還是平面結(jié)構(gòu),CH3CLCHCI3、

CCL都不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象，對(duì)于CH2c若CH,為正四面體結(jié)構(gòu)，

CH2ck不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象,若CM為平面結(jié)構(gòu)，則CH2cb有兩種同分

異構(gòu)體。

答案:2.52.5正四面體形CH2C12

能力題組

6.對(duì)C3H8和C5H*的分析錯(cuò)誤的是(D)

A.兩者互為同系物

B.C3H8失去1個(gè)H得到的丙基有兩種結(jié)構(gòu)

C.Csh的一氯代物可能只有一種

D.等質(zhì)量的C3H8與C5幾分別完全燃燒,C5乩2消耗的多

解析;等質(zhì)量的炫（C凡）完全燃燒,例勺值越大,則H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越

大，耗氧量越多，等質(zhì)量的C3H8與C5乩2分別完全燃燒,C3H8耗氧量大，

故D錯(cuò)誤。

7.CsI兀有3種不同結(jié)構(gòu)：甲CH3（CH2）3CH3,乙CH3cH（CH3）CH2cH3,丙C（CH3）4。

下列相關(guān)敘述正確的是（c）

A.甲、乙、丙都符合烷炫通式CH.,三者互為同系物

B.丙中的五個(gè)碳原子處于同一平面上

C.甲、乙、丙中，甲的沸點(diǎn)最高,丙的沸點(diǎn)最低

D.光照時(shí)均可與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),丙的二氯取代物有3種

8.（2021?諸暨中學(xué)期中）1mol某燒在氧氣中充分燃燒，需要消耗氧

氣179.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。它在光照的條件下與氯氣反應(yīng)能生成3種

不同的一氯取代物。該煌的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是（B）

CH3

A.CH3—C—CH2cH3

CH3

B.CH3cH2cH2cH2cH3

C.CH3cH2cHeH3

CH3

D.H3C-Q^CH3

解析:該煌在光照的條件下與氯氣反應(yīng)能生成3種不同的一氯取代物,

則該燃有3種等效氫原子,又1mol該燒充分燃燒需消耗氧氣179.2L

CH

I3

CHC

(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，即冊(cè)篇=8mol0A.3I

*/CH

3

但是A的分子式是QH.4,1molC6HM的耗氧量為6+^=9.5(mol),不符

合題意;B.CH3cH2cH2cH2cH3有3種等效氫原子,B的分子式是C5H⑵

1molC5幾的耗氧量為5+U=8(mol),符合題意;C.CH3cH2?HCH3有4種

4

CH3

等效氫原子,不符合題意;D.HQT>CH3有2種等效氫原子,不符合

題意。

9.有人設(shè)想合成具有以下結(jié)構(gòu)的四種煌分子，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

(D)

甲乙丙