资源描述
第1课时脂肪烃的类别烷烃学习目标定位1.熟知脂肪烃的类别及各类烃的通式、结构特点。2.知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。3.知道烷烃的化学性质。一、烃的分类和脂肪烃的类别与通式1烃的分类(1)根据分子中是否含有苯环(2)脂肪烃的分类(3)链状烃：烃分子中碳和碳之间的连接呈链状，可以含有支链。(4)环状烃：烃分子中含有碳环。分子中含有的碳环不是苯环的烃，称为脂环烃，如环己烷；分子中含有一个或多个苯环的一类碳氢化合物，称为芳香烃，如苯。2烷烃的结构特点与通式(1)甲烷的分子式是CH4，结构式是，空间构型是正四面体型。(2)有下列三种有机物：a.CH3CH3bCH3CH2CH3cCH3CH2CH2CH3它们共同的结构特点是碳原子间都以碳碳单键形成碳链、碳原子剩余的价键全部被氢原子饱和，其类别是烷烃(饱和链烃)。它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团，其通式是CnH2n2(n1)。3烯烃、炔烃的结构特点与通式分析比较下列两组有机物，回答下列问题：A组：CH2=CH2CH2=CHCH3CH3CH=CHCH3B组：CHCHCH3CCHCHCCH2CH3(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CH2原子团，其通式是CnH2n(n2)。(2)B组有机物在分子结构上的相同点是都含有一个CC，在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团，其通式是CnH2n2(n2)。同系物的概念与判断(1)概念：结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物。(2)同系物的判断要点一差(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)。二(相)似(结构相似，化学性质相似)。三相同(即组成元素相同，官能团种类、个数与连接方式相同，分子组成通式相同)。例1(2017泰州中学高二期中)下图是CH4、CCl4、CH3Cl (沸点：24.2 )的球棍模型图。下列说法正确的是()ACH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B标准状况下，2.24 L一氯甲烷含有的分子数为6.021022C甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl最多D四氯化碳是一种常见的有机溶剂，密度比水小答案B解析CH3Cl中CH键与CCl键的键长不等，是四面体结构，但不是正四面体结构，A项错误；标准状况下，2.24 L一氯甲烷的物质的量为0.1 mol，含有的分子数为6.021022，B项正确；甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中HCl最多，C项错误；四氯化碳的密度比水大，D项错误。【考点】烷烃的化学性质【题点】烷烃的取代反应例2某烃的化学式为C4Hm，下列关于C4Hm的说法中正确的是()A当m8时，该烃一定与乙烯互为同系物B当m4时，该烃一定含有碳碳双键C该烃不可能同时含有碳碳双键和碳碳叁键 D1 mol C4Hm完全燃烧，不可能生成3.5 mol H2O答案D解析当m8时，该烃分子式为C4H8，满足该分子组成的烃可能为环丁烷或丁烯，由于不能确定其结构，所以与乙烯不一定互为同系物；当m4时，该烃分子式为C4H4，该烃的分子中不一定含有碳碳双键，可能含有碳环和碳碳叁键；当m4时，该烃分子中可能含有1个碳碳双键和1个碳碳叁键；1 mol C4Hm完全燃烧，若生成3.5 mol H2O，则该烃的分子中含有7个H，烃分子中含有的氢原子数都是偶数，所以不可能含有7个氢原子。【考点】脂肪烃的类别和通式【题点】烃的通式及结构二、烷烃的性质1烷烃的物理性质及递变规律阅读教材并结合已学知识内容，填写下表：物理性质变化规律状态当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态，其他的烷烃常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态)溶解性都难溶于水，易溶于有机溶剂沸点随碳原子数的增加，沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越低相对密度随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。烷烃的密度小于水的密度2.烷烃的化学性质(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乙烷，化学方程式为CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl。(3)氧化反应可燃性烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为CnH2n2O2nCO2(n1)H2O。(4)分解反应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：C16H34C8H16C8H18。例3(2018邗江中学高二期末)下列关于烷烃的说法正确的是()A正丁烷和异丁烷均有两种一氯取代物B1 mol乙烷在光照条件下最多能与3 mol Cl2发生取代反应CC6H14的同分异构体有4种，其熔点各不相同D甲烷性质稳定，在高温下不能分解答案A解析正丁烷和异丁烷中都有两种等效氢原子，所以均有两种一氯取代物，A项正确；1 mol乙烷中含有6 mol氢原子，在光照条件下最多能与6 mol Cl2发生取代反应，B项错误；C6H14的同分异构体有正己烷 CH3CH2CH2CH2CH2CH3、2甲基戊烷 CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、3甲基戊烷 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、2,3二甲基丁烷 (CH3)2CHCH(CH3)2、2,2二甲基丁烷CH3C(CH3)2CH2CH3共5种，其熔点各不相同，C项错误；甲烷属于烷烃，性质比较稳定，但在高温下可以分解生成碳和氢气，D项错误。【考点】烷烃的物理性质与用途【题点】烷烃的物理性质与递变规律例4液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是()A丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上B在光照条件下能够与Cl2发生取代反应C丙烷比其同分异构体丁烷易液化D1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2答案C解析丙烷是直链烷烃，其中碳原子为饱和碳原子，三个碳原子构成锯齿状的链状结构，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确；丙烷与丁烷互为同系物，C错误；1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2，D正确。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查(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；三看是否至少相差一个CH2原子团。(2)比较烷烃的熔、沸点的思路(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：取代反应(光照)、氧化反应(点燃)、分解反应(高温)。1(2017泰州中学高二期中)下列说法中错误的是()分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物符合通式CnH2n2的烃，它们必定是同系物化学式相同，结构不同的纯净物互称为同分异构体互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似A只有 B只有C只有 D答案D解析同系物的前提是结构相似，分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物不一定是同系物，如乙烯和环丙烷，错误；符合通式CnH2n2的烃是烷烃，同系物需要分子式不同，错误；化学式相同，结构不同的纯净物不一定为同分异构体，如金刚石和石墨，错误；互为同分异构体的两种有机物化学性质不一定相似，如丙烯和环丙烷，错误；选D项。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查2下列物质的沸点由高到低排列顺序正确的是()丁烷2甲基丙烷戊烷2甲基丁烷2,2二甲基丙烷A BC D答案C解析对于烷烃，碳原子数越多，沸点越高；对于碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低；因此，综合排序为。【考点】烷烃的物理性质与用途【题点】烷烃的物理性质与递变规律3有4种碳骨架如下的烃，下列说法正确的是()a和d是同分异构体b和c是同系物a和b都能发生加成反应只有b和c能发生取代反应A BC D答案A解析a为，d为，a和d分子式相同但结构不同，互为同分异构体，正确；b为CH3CH2CH2CH3，c为，b和c都是烷烃，互为同系物，正确；a可以发生加成反应，b不可以发生加成反应，不正确；a中CH3上的H原子可以发生取代反应，烷烃和环烷烃都能发生取代反应，不正确。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查4在光照条件下，将1 mol CH4与Cl2反应，得到等物质的量的4种取代产物，则消耗Cl2的物质的量为()A1 mol B2 mol C2.5 mol D10 mol答案C解析由于CH4Cl2CH3ClHCl，CH42Cl2CH2Cl22HCl，CH43Cl2CHCl33HCl，CH44Cl2CCl44HCl。1 mol CH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol，则消耗Cl2的物质的量为0.25 mol0.25 mol20.25 mol30.25 mol42.5 mol。【考点】烷烃的化学性质【题点】烷烃的取代反应5已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。(1)该烷烃A的分子式为_。(2)写出A可能存在的结构简式：_。(3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。用系统命名法命名，B的名称为_。B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为_。B燃烧的化学方程式为_。答案(1)C5H12(2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4(3)2,2二甲基丙烷C(CH3)4Cl2C(CH3)3CH2ClHClC5H128O25CO26H2O解析根据A的密度是相同条件下H2密度的36倍，推知其相对分子质量为72，设分子式为CnH2n2，求得n5，则分子式为C5H12。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查 对点训练题组一烷烃的分子结构和通式1下列关于烷烃的叙述中正确的是()A燃烧产物一定为二氧化碳和水B烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上C在烷烃分子中，所有的化学键都为单键D任何烷烃分子中碳氢原子个数之比都是相同的答案C解析烷烃中含有碳、氢元素，完全燃烧的产物为二氧化碳和水，但如果氧气不足，烷烃不完全燃烧，产物有可能为一氧化碳和水；烷烃中的乙烷2个C原子可以在同一直线上，除此之外，多碳烷烃主链是锯齿形，碳原子可能在同一平面内；烷烃属于饱和链烃，不存在不饱和键，分子中所有的化学键都为单键；烷烃的通式为CnH2n2，C、H原子个数之比n(2n2)，碳原子数不同时碳氢原子个数之比不同。【考点】烷烃的组成与结构【题点】烷烃的分子结构与组成2下列说法中正确的是()A分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有2种B烷烃的通式为CnH2n2，随n值增大，碳元素的质量百分含量逐渐减小C分子通式为CnH2n2的烃一定是烷烃D异戊烷与2甲基丁烷互为同系物答案C解析分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有3种，A项错误；烷烃的通式为CnH2n2，C元素的质量分数为，则随n值增大，碳元素的质量百分含量逐渐增大，B项错误；异戊烷与2甲基丁烷为同一种物质，D项错误。【考点】烷烃的组成与结构【题点】烷烃的分子结构与组成题组二烷烃的物理性质及递变规律3已知直链烷烃A和B，A比B多一个碳原子，则下列说法正确的是()AA的沸点比B高BA的相对密度比B小C一般情况下，同碳原子数的烷烃的沸点和密度低于烯烃D已知A在常温下为液态，则B也一定为液态答案A【考点】烷烃的物理性质与用途【题点】烷烃的物理性质及递变规律4在1.013105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列说法正确的是()物质名称沸点/正丁烷CH3(CH2)2CH30.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1异戊烷27.8新戊烷9.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A.在标准状况时，新戊烷是气体B在1.013105 Pa、20 时，C5H12都是液体C烷烃随碳原子数增加，沸点降低DC5H12随支链增加，沸点降低答案D解析新戊烷的沸点是9.5 ，标准状况下是液体，20 时是气体，A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高，C错误；C5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低，D正确。【考点】烷烃的物理性质与用途【题点】烷烃的物理性质及递变规律5根据以下数据推断丙烷的沸点可能是()物质甲烷乙烷丁烷戊烷沸点162 89 1 36 A.约40 B低于160 C低于89 D高于36 答案A解析烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而升高，丙烷的沸点应介于乙烷和丁烷之间，答案为A。【考点】烷烃的物理性质与用途【题点】烷烃的物理性质及递变规律题组三烷烃的化学性质与应用6下列性质中不属于烷烃具有的性质的是()A完全燃烧产物只有CO2和H2OB与卤素单质发生取代反应C都溶于水D通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应答案C解析烷烃只有C和H两种元素组成，完全燃烧只生成二氧化碳和水；烷烃能与卤素单质发生取代反应；烷烃均难溶于水；烷烃通常不与强酸、强碱和强氧化剂反应。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查7下列反应中，属于取代反应的是()CH3CH2CH3Br2CH3CH2CH2BrHBrC4H10O24CO25H2OCH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2OC6H6HNO3C6H5NO2H2OA B C D答案B解析反应为烷烃典型特征取代反应，反应为氧化反应，反应为酯化反应(取代反应)，反应为硝化反应，为取代反应。【考点】烷烃的化学性质【题点】烷烃的取代反应8燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物，生成3.58 L CO2(标准状况)和3.60 g H2O，则混合气体中()A一定有甲烷 B一定有乙烷C一定无甲烷 D一定有丙烷答案A解析 生成n(CO2)0.16 mol，生成n(H2O)0.2 mol，因此两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据混合物的平均组成可知，碳原子数小于1.6的烃只有甲烷，而另一种烃中氢原子数必为4，且碳原子数大于或等于2。【考点】烷烃的化学性质【题点】烷烃的燃烧规律及有关计算题组四烷烃结构与性质的综合9(2017扬州中学高二期中)某烷烃分子量为72，跟氯气反应生成的一氯代物只有一种，该烷烃的结构简式是()DCH3CH2CH3答案B解析烷烃的通式为CnH2n2，该烷烃的相对分子质量为72，所以有12n2n272，即14n70，解得n5，即分子式为C5H12。含5个碳原子的烷烃的一氯取代物只有一种，说明烃分子中12个氢原子的位置均是等效的，分子结构对称，B项正确。【考点】烷烃的化学性质【题点】烷烃的燃烧规律及有关计算10丙烷的分子结构可简写成键线式结构，有机物A的键线式结构为，有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是()A有机物A的一氯取代物只有4种B用系统命名法命名有机物A，名称为2,2,3三甲基戊烷C有机物A的分子式为C8H18DB的结构可能有3种，其中一种名称为3,4,4三甲基2戊烯答案A解析根据信息提示，A的结构简式为，有5种不同化学环境的氢原子，则A的一氯取代物有5种；A是B和H2等物质的量加成后的产物，故A中相邻碳原子上有氢原子的位置都可以是双键，则B可能的结构简式有三种：依次命名为3,3二甲基2乙基1丁烯、3,4,4三甲基2戊烯、3,4,4三甲基1戊烯。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查11有一类组成最简单的有机硅化物叫硅烷，它的分子组成与烷烃相似，下列说法中错误的是()A硅烷的分子通式可表示为SinH2n2B甲硅烷的热稳定性比甲烷强C甲硅烷的沸点比甲烷高D甲硅烷(SiH4)燃烧生成SiO2和H2O答案B解析硅烷的分子组成和烷烃相似，可表示为SinH2n2；硅的非金属性比碳弱，甲硅烷的热稳定性不如甲烷；SiH4的相对分子质量比CH4大，沸点比甲烷高；与甲烷性质对比，甲硅烷充分燃烧生成二氧化硅和水。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查综合强化12有A、B、C三种烃，已知：B完全燃烧的产物n(CO2)n(H2O)23。C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种。A是B分子中的氢原子全部被C分子中的最简单的烃基取代的产物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一种。试回答下列问题：(1)B的最简式为_，分子式为_，其二溴代物有_种。(2)C的三种二氯代物的结构简式分别为_、_、_。(3)A的结构简式为_。答案(1)CH3C2H62(2) 解析(1)由B的燃烧产物可推出B分子中n(C)n(H)13，B的最简式为CH3，故B的分子式只能是C2H6，为乙烷，其二溴代物有两种。(2)气态烷烃中只有异丁烷的二氯代物有三种，可推断C应为异丁烷。(3)异丁烷中最简单的烃基为甲基，甲基取代乙烷中的所有氢原子生成2,2,3,3四甲基丁烷，其分子式为C8H18。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查13某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。(1)该烷烃的名称是_。(2)该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。若不饱和烃为烯烃A，则烯烃的结构简式可能有_种。(3)有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体，它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为_。与氯气发生取代反应所得一氯代物有_种。答案(1)2甲基3乙基戊烷(2)4(3)1解析根据烷烃命名原则，该烃最长碳链为5个碳原子，命名为2甲基3乙基戊烷。该烷烃若由烯烃加氢而成，则凡是相邻碳原子上都有氢原子的位置均可插入双键，这样的位置有4种，故烯烃有4种。烷烃C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2互为同分异构体，且不能由任何烯烃加氢而成，说明C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2含有相同的碳原子数，且C中相邻的碳原子上至少有一个碳原子上没有氢原子，故C的结构高度对称，结构简式为【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查14(2017河北武邑中学高二检测)在烷烃分子中的基团：CH3、CH2、中的碳原子，分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如：分子中，n16，n20，n32，n41。在烷烃(除甲烷外)分子中，各种类型的原子个数之间存在着一定的关系。试根据不同烷烃的组成和结构，分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。(1)烷烃分子中氢原子数为A，A与n1、n2、n3、n4的关系是：A_，或A_。(2)四种碳原子数之间的关系为n1_。(3)若某烷烃分子中n2n3n41，写出该分子的结构简式和键线式，并对其进行命名：_。答案(1)3n12n2n32(n1n2n3n4)2(2)n32n42(3) 2,2,3三甲基戊烷；2,3,3三甲基戊烷；2,2,4三甲基戊烷解析(1)因为伯、仲、叔、季碳原子结合的H原子数分别为3、2、1、0个，所以根据伯、仲、叔碳原子数即可确定烷烃分子中H原子数为3n12n2n3；根据烷烃的分子通式为CnH2n2，nn1n2n3n4，即可确定烷烃分子中的H原子数为2(n1n2n3n4)2。(2)由(1)中H原子数的关系可得3n12n2n32(n1n2n3n4)2，整理即得n1n32n42。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查
展开阅读全文