高中化学人教必修二教师用书：第三章 第一节 第2课时 烷烃含解析

第2课时烷煌

圈罪给凰盍阊——扬帆起航退刃款,去

「学习目标令＞」

1.了解烷煌的组成和结构，了解简单烷煌的命名。

2.理解同系物、同分异构体的概念。

「基础盘点应

一'烷煌

1.结构特点

(1)单键：碳原子之间以碳碳单键结合成链状。

(2)饱和碳原子剩余价键全部跟氢原子结合,是饱和燃。

2.组成通式：C„H2M+2(H^1)0

3.物理性质(随分子中碳原子数增加)

(1)熔、沸点：逐渐升高。

(2)状态：由气态一液态一固态，其中常温、常压下碳原子数小

于或等于4的烷煌为公态。

(3)密度：逐渐增大且均比水的密度小,难溶于水。

4.化学性质(与甲烷相似)

(1)稳定性：通常状态下烷/与强酸、强碱、强氧化剂不反应。

3；74-1占燃

(2)可燃性：烷燃都能燃烧，燃烧通式为端包必土『=5=兰二

“CO2+5+DH2O。

(3)取代反应：烷烧都能与卤素单质发生取代反应。乙烷(CH3cH3)

与Cl2在光照条件下反应生成一氯代物的化学方程式为CH3cH3+

光

Cb—二—CH3cH2cl+HC1。

5.习惯命名

(1)碳原子数不同时

碳原子数(〃)及表示

12345678910

“W10甲乙丙丁戊己庚辛壬癸

烷烷烷烷烷烷烷烷烷烷

«>10相应汉字数字+烷

如C8H18命名为辛烷，G6H34命名为十六烷。

(2)碳原子数n相同结构不同时，用正、异、新表示，如C4HIO

的两种分子的命名：

无支链时，CH3cH2cH2cH3正丁烷;

CH,—CH—CH；

有支链时，I异丁烷。

CH:i

二'同系物'同分异构体

1.同系物

⑴概念：结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子

团的物质互称为同系物。

(2)实例：碳原子个数不同的烷烧互为同系物，如CH4与C2H6、

C3H8等互为同系物。

2.同分异构体

(1)概念

①同分异构现象：化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的

现象。

②同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物互称同分异构体。

(2)实例

①正丁烷和异丁烷互为同分异构体。

②C5H12的3种同分异构体的结构简式分别为

CH,

CH.CIICII^'IL；cu—c—cn：i

(11C11

CH3cH2cH2cH2cH3、o

i自主训练3」

1.下列有机物中，属于烷煌的是()

A.CH2=CH2

B.CH式2cH2cH2。

C.('H2—CII2

CH2—CH2

I).CH3cH2cHeH?

CH3

解析：烷姓是只有碳碳单键和碳氢单键的链烧，A项含有碳碳双

键；B项含有氯元素，不属于烧；C项含有环状结构，不属于链烧；

只有D项属于烧烧。

答案：D

2.（2018•云南民族大学附中期中）正丁烷与异丁烷互为同分异构

体的依据是（）

A.具有相同的物理性质

B.具有相似的化学性质

C.分子具有相同的空间结构

D.分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同

解析：同分异构体结构不同，物理性质不同，A错误；同分异构

体可能具有相似化学性质，也可能不相似，B错误；正丁烷与异丁烷

的空间结构不同，C错误；正丁烷与异丁烷分子式相同，分子内碳原

子的连接顺序不同，属于碳链异构，D正确。

答案：D

3.判断正误（正确的打“，错误的打“X”）

（1）正丁烷（C%—CH2—CH2YH3）中碳原子连成的碳链是直线

形的。（）

（2）符合通式C"H2n+2（〃》l）的炫一定属于烷崎。（）

（3）相对分子质量相同的有机物一定是同分异构体。（）

（4）烷煌一定条件下能与CL发生取代反应。（）

（5）烷次仝燃烧的产物只有水和二氧化碳。（）

答案：(1)X(2)J(3)x(4)V(5)X

核心戛感翳微我市童直深化理解

知识点

1.判断标准

（1）分子结构相似，即两种物质均属于同一类物质（同类）。

（2）分子组成上相差一个或若干个CH2原子团（不同碳）。

2.互为同系物的有机化合物的组成与结构特点

（1）同系物结构相似，主要指化学键类型相同，官能团（种类和数

目）相同，分子中各原子的结合方式相似，属于同一类物质。如

（.'H.CHCII；

和CH3cH2cH3,前者有支链，后者无支链，但均为碳与碳

<,11.

以单键相连，其余价键全部结合氢原子，所以结构相似，故称为同系

物。

（2）同系物组成元素必相同。

（3）同系物必符合同一通式。但符合同一通式，且分子组成上相

差一个或若干个CH2原子团的物质也不一定是同系物，如

CII9

CH2=CH2（乙烯）和（环丙烷）不是同系物。

III9III1>

（4）同系物一定具有不同的分子式（碳原子数不同）。

（5）同系物一定具有不同的相对分子质量（相差14%〃21）。

,国下列叙述错误的是（）

A.同系物之间在化学性质上相似

B.同系物不可能是同分异构体

C.同系物之间的物理性质随分子里碳原子数的递增，呈规律性

的变化

D.分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质互称为同系物

【解析】同系物的结构相似，有相同的通式，故同系物的化学

性质相似，A项正确；同系物分子组成上相差一个或若干个CH2原子

团，故同系物的分子式不同，不可能是同分异构体，B项正确；同系

物的物理性质随碳原子递增而有规律性的变化，C项正确；同系物的

CH-

结构必须相似，如CH2=CH2与/7二者分子组成上相差一个

(II,-(,1L

CH2原子团，但结构不相似，二者不互称为同系物，D项错误。

【答案】D

卒变式训练1,(2018•成都市航天中学期末)下列物质中一定互

为同系物的是()

A.CH2=CH2CH2=CH—CH=CH2

B.C2H6和C6H14

C.C2H4和C4H8

CH—CH-CHCHi-Md,HJ.CHCFHCH,),

D.(

CI1.3CH3

解析：结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机

物，互称为同系物。A、C中不是同一类有机物，均错误；B中都是

烷烧，且碳原子数不同，互为同系物，正确；D中分子式相同，结构

相同，属于同一种物质，错误。

答案：B

知识点口同分异构体的判断

1.判断标准

“同”——分子式相同；

“异”——结构不同。

2.正确理解同分异构体

(1)分子式相同

①同分异构体一定具有相同的相对分子质量，反之，不一定成立。

如C2H4、N2的相对分子质量均为28,但二者不属于同分异构体。

②同分异构体一定具有相同的组成元素，反之，不一定成立。如

CH4、C2H6组成元素均为C、H,但二者不是同分异构体。

③同分异构体中各元素的质量分数一定相同，最简式相同，反之,

不一定成立。如C2H4与C3H6分子中C、H的质量分数均分别相同,

最简式相同，但二者不是同分异构体。

(2)结构不同

①原子或原子团的连接顺序不同；②原子的空间排列不同；③同

分异构体物理性质不同，化学性质不同或相似。

3.一卤代煌的同分异构体的判断——等效氢法

要判断某煌的一卤取代物的同分异构体的数目，首先要观察煌的

结构是否具有对称性。

(1)连在同一碳原子上的氢原子等效，如甲烷中的4个氢原子等

效；

(2)连在同一碳原子上的甲基(一CH3)上的氢原子等效；

CHLCH—('II('ll,

(3)处于对称位置上的氢原子等效，如I।有两种等

(H?C%

效氢，一元取代产物有两种。

煌分子中等效氢原子有几种，则该一元取代物就有几种同分异构

体。

丽下列结构简式代表了种不同的烷烧，互为同分

异构体的是O

CH3('H：?

①CH2rH2r②CI1-CH

IIII

CII3CIl;iCII:iC1I3

③CH：；—CH—CH?一。%CH2—CH_.

CH：；CH?—CH3

CH

I：!

⑤CHL('H—CH>@CII—LCH,

IIIS

CH3CH3CH3

【解析】①和④为同一物质，③和⑤也为同一物质，所以共4

种有机物。①③⑥三种有机物结构不同，分子式均为C5H12,故互称

同分异构体。

【答案】4①③⑥(或④⑤⑥)

核变式训练当（2018•湖南师大附中期中）下图是立方烷（cubane）

的球棍模型，下列有关说法不正确的是（）

A.其一氯代物只有一种

B.其二氯代物有三种

C.立方烷是乙烷的同系物

D.它与苯乙烯（C6H5—CH=CH2）互为同分异构体

解析：立方烷整个分子的结构是立方体形，且分子结构是对称的，

只有1种氢原子，立方烷的一氯代物只有一种，A正确；立方烷二氯

代物有三种，即两个氯原子在立方体同边有一种情况，两个氯原子的

位置在对角有两种情况，所以同分异构体有三种，B正确；结构相似，

分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物，因此立方烷不

可能是乙烷的同系物，C错误；分子式相同而结构不同的化合物互为

同分异构体，苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同，但结构不同，

所以它们互为同分异构体，D正确。

答案：C

执考执用小锹身孑

1.（2018•湖南五市十校期中）下列有关烷煌的叙述中，正确的是

①在烷煌分子中，所有的化学键都是单键②烷炫能使酸性

KMnCU溶液褪色③分子通式为C〃H2〃+2的垃不一定是烷短④所有

的烷烧在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下，乙烷

通入溪水中，可使溪水褪色

A.①③⑤B.②③

C.①④D.①②④

解析：在烷烧分子中，碳原子之间以单键结合，碳原子剩余的价

键全部与氢原子结合，故所有的化学键都是单键，①正确；烷烧的化

学性质非常稳定，不能使酸性KMnCX溶液褪色，②错误；分子通式

为C〃H2〃+2的煌一定是烧姓，③错误；所有的烷烧在光照条件下都能

与氯气发生取代反应，④正确；光照条件下，乙烷通入澳水中不能发

生反应，故不能使澳水褪色，⑤错误。

答案：C

2.1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cb发生取代

反应（）

A.4molB.8mol

C.2molD.6mol

解析：乙烷的分子式为C2H6,与CL反应时，ImolCb只能取代

烧烧中的1mol氢原子，则1mol乙烷最多可与6moicL发生取代反

应。

答案：D

3.某烷烧一个分子中含有200氢原子，则该烧的分子式是（）

A.C97H200B.C98H200

C.C99H200D.C100H200

解析：设烷烧的化学式为C”H2〃+2,故2〃+2=200,n=99,故

选C项。

答案：C

4.(2018.南阳市第一中学月考)下列化合物的一氯代物的数目排

列顺序正确的是()

①CH3cH2cH2cH2cH2cH3(2)(CH3)2CHCH(CH3)2

③(CH3XCCH2cH3@(CH3)3CC(CH3)3

A.①〉②四>④B.②>③二①〉④

C.③>②>@>①D.③二①>②〉④

解析：①CH3cH2cH2cH2cH2cH3中有3种H原子，其一氯代物

有3种；②(CH3)2CHCH(CH3)2中有2种H原子,其一氯代物有2种;

③(CH3XCCH2cH3中有3种H原子，其一氯代物有3种；

④(CH3)3CC(CH3)3中有1种H原子，其一氯代物有1种；所以一氯代

物同分异构体数为①=③>②>④。

答案：D

5.某烷烧的相对分子质量为30,请回答以下问题：

(1)该烷煌的结构简式为。

(2)该烷燃与氯气在光照条件下生成一氯代物，请写出该反应的

化学方程式,该反应的反应类型为o

解析：设该烷姓的化学式为C"H2”+2,可知12X〃+lX（2〃+2）

=30,故〃=2,故其为乙烷。

答案：（1）CH3cH3

光昭

（2）CH3cH3+CI2—S*CH3cH20+HC1取代反应

馥蹦蹑解施蒯加怩检涮全面梃升

「基础达标3」

1.下列关于甲烷及烷煌的说法中错误的是（）

A.乙烷和丙烷互为同系物

B.光照条件下，甲烷与CL的反应属于取代反应

C.甲烷能使酸性高镒酸钾溶液褪色

D.烷短的通式为C”H2〃+2（”为正整数）

解析：甲烷不能与酸性KMnO4溶液反应，不能使酸性KMnO4

溶液褪色，C项错误。

答案：C

2.（2018•北京101中学期中）2008年北京奥运会的“祥云”火

炬所用燃料的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述正确的是（）

A.丙烷的分子式是C3H6

B.丙烷分子中的碳原子在一条直线上

C.丙烷在光照条件下能够与氯气发生取代反应

D.丙烷的沸点比乙烷低

解析：丙烷属于烷烧，丙烷的分子式为C3H8,A错误；丙烷分

子中的碳原子不在一条直线上，B错误；丙烷属于烧烧，丙烷在光照

条件下能与Cb发生取代反应，C正确；丙烷的相对分子质量大于乙

烷，丙烷分子间作用力大于乙烷，丙烷的沸点比乙烷高，D错误。

答案：C

3.（2018•桂林市第十八中学期中）下列关于甲烷的说法错误的是

（）

A.与氯乙烷是同系物

B.属于饱和烧

C.是共价化合物

D.能与卤素单质发生取代反应

解析：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的

物质互称为同系物，氯乙烷含有氯元素，与甲烷的结构不相似，不能

互为同系物，A错误；甲烷属于烷烧，属于饱和烧，B正确；甲烷分

子中只有共价键，属于共价化合物，C正确；甲烷在一定条件下能与

卤素单质发生取代反应生成卤代运，D正确。

答案：A

4.下列关于同系物的叙述中，正确的是（）

A.某有机物的组成可用通式CH2.+4表示

B.CsHiz表示的一定是纯净物

C.同系物之间具有相同的化学性质

D.两个同系物之间相对分子质量相差14或14的整数倍

解析：烷烧是饱和烧，也就是说碳原子结合的H原子最多，分

子通式为C〃H2"+2,故烧的通式不可能为C〃H2"+4；C5H12有3种同分

异构体，故分子式为C5H12的有机物可能是混合物；同系物之间化学

性质相似；同系物分子组成上差一个或若干个CH2原子团，相对分子

质量差14或14的整数倍。

答案：D

5.在下列结构的有机化合物中，属于同分异构体的正确组合是

()

①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3

②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3

@CII—cib—CH—C1I3

CII:i

CH,

■I

CH3

CII

I3

⑤C【L；—CCH

CII3

A.①③B.①③⑤

C.②④⑤D.③④

解析：所给物质中③④为同一物质,①③④⑤分子式均为C5H⑵

②的分子式为C6H14。

答案：B

6.(2018•南宁三中期末)下列分子式只能表示一种物质的是

()

A.CH2cbB.C4H10

C.C5H12D.C6H12

解析：CH202只有一种结构，只表示一种物质，A正确；C4HIO>

C5H12>C6H12均存在同分异构体，不能表示一种物质。

答案：A

7.(2018•北京101中学期中)有下列各组微粒或物质：

A.02和。3

B.EC和虞

ciii

I

C.CII；.CH，CII?(.'Il：i和CH.1CH?CHCH：i

HIHI

和

I).Cl—CI(.'ICl—CIII

HCl

CIH：；

E.CH3cH2cH2cH3和CH3cHeH：；

(1)互为同位素的是(填序号，下同)；属于同系物的是

；属于同一种物质的是；互为同分异构体的是

(2正组中的两种物质的名称分别是、o

解析：(1)02和。3是O元素形成的两种不同的单质，两者互为同

素异形体；SC和NC是质子数相同、中子数不同的两种核素，两者互

为同位素；CH3cH2cH2cH3和的结构相似、分子组成上

相差1个“CH2”原子团，两者互为同系物；二氯甲烷为四面体结构，

（,山

I

两者为同一物质；CH3cH2cH2cH3和CH（'HCH的分子式都是C4H10,

结构不同，两者互为同分异构体。（2）CH3cH2cH2cH3的名称为正丁

CII.3

I

烷，CHCHCIk的名称为异丁烷。

答案：（1）BCDE（2）正丁烷异丁烷

8.（2018•赣州第一中学期末）如图表示4个碳原子相互结合的方

式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键

都是与氢结合。

（/V°0Ao

ABCD

AV=<sQ

EFGH

（1）图中互为同分异构体的是：A与；B与；D

与（填编号）O

（2）在如图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成

共价单键，还可以形成和；不仅可以形成,

还可以形成碳环。

（3）图中属于烷煌的是（填编号）。

解析：（1）分子式相同，结构不同的有机物互为同分异构体，A为

丁烷，A与C分子式都是C4H10,结构不同，互为同分异构体；B与

E、F、H的分子式均是C4H8,结构不同，互为同分异构体；D与G

的分子式均为C4H6,结构不同，互为同分异构体。（2）碳原子之间成

键方式具有多样性，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还

可以形成碳碳双键、碳碳三键，不仅可以形成碳链还可以形成碳环。

（3）按照碳碳间成键方式烧可分为烧烧、烯烧、烘,泾,烷烧分子中，

碳原子和其他原子均以单键成键，烧烧只含单键，成链状，烯烧含有

碳碳双键，焕烧含有碳碳三键，根据图示的球棍模型可以看出，B、

E、F属于烯烧，D、G属于烘烧，H属于环烷烧，只有A、C中碳原

子和其他原子以共价单键结合，属于烧烧。

答案：（1）CEFHG（2）碳碳双键碳碳三键碳链（3）AC

1能力提升3」

L（2018・湖南师大附中期中）下列是四种烷煌分子的球棍模型或

结构简式，其中沸点最高的是（）

B.CH3cH2cH2cH2cH2cH3

C.CH3cH2cH2cH2cH3

D.CH3CH2CH3

解析：A为新戊烷，B为正己烷，C为正戊烷，D为丙烷，这几

种物质都是烷烧，且都是分子晶体，烷煌中碳原子个数越多其熔沸点

越高，同分异构体中支链越多其熔沸点越低，A、C属于同分异构体，

A中支链大于C,所以沸点高低顺序是B>C>A>D,则沸点最高的

是正己烷。

答案：B

2.烷烧分子可以看作由以下基团组合而成：一CH3、一CH2—、

、c。如某烷煌分子中同时存在这四种基团，则该烷煌最少含

有的碳原子数应是（）

A.6B.7

C.8D.9

解析：符合条件的烧烧，其中一种烧烧的结构简式为

cn：；ni:i

（'llCH（'（'llCH,故其碳原子数最少为8个，选C项。

CII3

答案：C

3.（2018•南昌市第二中学月考）C5H10CI2分子中含有一个甲基的

同分异构体有多少种（）

A.5B.6

C.7D.8

解析：C5H10CI2二氯代物的同分异构体可以采用“定一移二”法

解题，先找出所有的同分异构体，再找出只含1个“一CH3”的同分

异构体。丫,移动氯原子有四种符合条件的同分异构体，

cm,一CH：；

Cl

[：,（'CIL移动氯原子有两种符合条件的同分异构体，所以符合题意

CI

的同分异构体共有6种。

答案：B

4.0.2mol某烷烧完全燃烧后，将生成的气体缓慢通过盛有0.5L

2mol-L-1的NaOH溶液中，生成的Na2co3和NaHCO.3的物质的量之

比为1：3,则该烷烧为（）

A.甲烷B.乙烷

C.丙烷D.丁烷

解析：由题干知烷烧燃烧生成