烷烃的结构和性质（含答案）-2024年高中化学复习讲义（选择性必修三）

第03讲烷燃的结构和性质（含答案）-2024年高中化学同步

精品讲义（选择性必修三）第03课烷煌的结构和性质

学习目标

i.认识烷妙的结构、通式和主要性质。

2.认识烷煌同系物物理性质的递变性与其微观结构的关系。

知识梳理

一、烷烧的结构特点

【思考与讨论p28］参考答案:

分子中共价键的类

名称球棍模型结构简式分子式碳原子的杂化方式

型

甲烷

乙烷

丙烷

正丁

烷

正戊

烷

1.烷慌的和既念：有机化合物口口只含有—和—两种元素，分子口口的碳原子之间都以—键结合，碳原子的剩

余价键均与—原子结合，使碳原子的化合价都达到“—"，称为—煌，又称—煌。

2.烷烧的结构特点

①碳碳单键（C—C）：烷烧分子中碳原子都采取杂化，以伸向四面体4个顶点方向的—杂化轨道与其

他碳原子或氢原子结合，形成—键。分子中的共价键全部是—键。

②呈链状（直链或带支链）：多个碳原子相互连接成—状，而不是封闭式—状结构

③“饱和”：每个碳原子形成一个共价键，碳原子剩余价键全部跟—原子结合

④烷短空间结构中，碳原子（大于等于3时）不在一条直线上，直链烷烧中的碳原子空间构型是形或

状。

3.烷煌的同系物

①同系物的概念：结构相似，分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物的互称。

②烷煌的通式：链状烷煌中的碳原子数为n,氢原子数就是2”+2,分子通式可表示为,所含共价键

（0键）数为。

【易错提醒】（1）同系物的通式一定—同，但通式—同的有机物_____互为同系物，如CnH2n（n为正整数）既

是烯煌（应2）的通式，也是环烷妙（仑3）的通式。

（2）由同系物的通式可以写出相应碳原子数的该系列有机物的,如己烷是C6H14。

（3）同系物因组成和结构相似，化学性质,而物理性质一般呈_____变化，如烷煌的熔点、沸点、密度

等。

【思考与讨论p29］参考答案：

（1）

颜色溶解性可燃性与酸性高锦与澳的四氯与强酸、强碱与氯气（在光

酸钾溶液化碳溶液溶液照下）

二、烷烧的物理性质

1.状态：一般情况下，1〜4个碳原子烷煌（煌）为—态，5〜16个碳原子为—态，17个碳原子及以上为—态；

2.溶解性：都—溶于水，—溶于有机溶剂；

3.熔沸点：随着烷烧分子中碳原子数增加，相对分子质量—，范德华力逐渐—，烷烧分子的熔、沸点逐

渐—；分子式相同的烷烧，支链越—，熔、沸点越如熔、沸点：正丁烷—异丁烷；

4.密度：随着碳原子数的—，密度逐渐—，但比水的—o

三、烷妙的化学性质

1.稳定性：常温下烷煌很—，与强酸、强碱、强氧化剂（酸性高锦酸钾）、澳的四氯化碳溶液等都—反应，

原因：烷煌之所以很—，是因为烷妙分子中化学键全是—键，不易—o

2.烷煌的氧化反应—可燃性

①烷燃燃烧的通式：___________________________________

②丙烷的燃烧：，辛烷的燃烧方程式为

③在空气或氧气中点燃烷烧，完全燃烧的产物为C02和H2。，但在相同状况下随着烷烧分子里碳原子数的

增加往往会燃烧越来越,使燃烧火焰,甚至伴有o

3.烷煌的特征反应一取代反应

①烷煌的取代反应：,C“H2“+lX可与X2继续发生______反应

②光照条件下，乙烷与氯气发生取代反应：（只要求写一氯取代）

a.原因：之所以可以发生取代反应，是因为C—H有性，可—，CH3cH2cl会继续和Cb发生_____反

应，生成更多的有机物。

b.化学键变化情况：断裂键和键，形成键和键。

③烷烧与氯气也可以是澳蒸气在光照条件下发生的反应，随着烷烧碳原子数的增多，产物越将会越

来越—，但HC1最—；而生成的取代产物的种类将会更—，如：甲烷的氯代物有：一氯甲烷、二氯甲

烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四种氯代物，乙烷的氯代物产物将会更多（9种）。

④烷煌与X2取代反应为连锁反应，烷妙中的氢原子被氯原子逐步—，各步反应—进行，即第一步反应

一旦开始，后续反应立即—O

⑤烷煌与X2取代反应的数量关系：每取代—mol氢原子，消耗—molCl2,生成—molHC1

II

即：—c—H+CL——>—c—Cl+HC1

I2I

4.烷煌的分解反应（高温裂化或裂解）——应用于石油化工和天然气化工生产中

烷煌受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷煌和烯煌，如：

四、烷妙的存在：天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是o

五、环烷烧

1.概念：含有脂环结构的煌。有环脂环和环脂环，环烷煌既属于煌，也属于—煌。

2.环烷煌的结构：与链状烷煌相似，环烷烧分子中碳原子都采取杂化，每个碳原子与其连接的4个原

子构成_________空间结构，分子中仅有◎键和◎键。最小的环烷垃是环丙烷（A）。

虽然环烷烧和链状烷烽的碳骨架不同，但由于二者的共价键类型相同，故化学性质—=

3.环烷煌的通式：含有1个脂环的环烷烧，分子通式为,所含共价键键）数为—。相同

碳原子数的链状烷煌和单环烷煌相比较，C-C健数：单环烷烧比链状烷煌多_：C-H键数：单环烷烧比链状

烷烧少—；H原子数：单环烷烧比链状烷烧少一。

4.环烷妙的物理性质

随碳原子数的增加，环烷煌同系物的熔、沸点逐渐,密度逐渐,但都—于水的密度，

都—溶于水。

5.环烷煌的化学性质

与链状烷煌相似，环烷煌的化学性质比较稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂反应；能在光照下发生_____反

应、能在空气或。2中等。

问题探究

A问题一烷粒的取代反应

【典例1】烷姓（以甲烷为例）在光照条件下发生卤代反应，原理如图所示:

某研究人员研究了异丁烷发生澳代反应生成一澳代物的比例，结果如图:

CH产

CH,3

I

光照，127,C*CH一CH-CH一Br|

CHLCH-CHQ32

,且Br

>07%

下列说法正确的是

A.异丁烷的二澳代物有两种

CH3

CH3I

B.反应过程中异丁烷形成的自由基I比•？一CH,稳定

CH,—CH—CH,'I

CH,

C.丙烷在光照条件下发生澳代反应，生成的一澳代物中，1-澳丙烷含量更高

D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤

【变式1-1】乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，得到乙烷的氯代产物最多有

A.10种B.9种C.8种D.7种

【变式1-2】Imol丙烷在光照情况下,最多消耗氯气

A.4molB.8molC.lOmolD.2mol

A问题二烷煌熔沸点的比较

【典例2】①正丁烷；②异丁烷；③正戊烷；④异戊烷；⑤新戊烷；⑥丙烷，物质的沸点由高到低的排列顺

序是

A.③用〉d）〉①，②〉⑥B,③⑤醇用＞®

C.④酒＞⑤/会＞®D.⑥⑤国会＞@

【变式2-1］下列烷烧的沸点按由低到高的顺序排列正确的是

CH3—CH—CH3产CHj—CH—CH2—CH3

①CH3cH,CH,CH3②I③CHLC—CH3④I-

CH,lHjCH3

A.①②③④B.④③①②C.③④①②D.②①③④

【变式2-2】下列物质：①正丁烷、②正戊烷、③异丁烷、④庚烷，其沸点排列顺序正确的是

A.③地＞②＞④B.④〉②，③〉①

c.D.④>②>(D>③

强化训练

1.以下说法正确的是

A.碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的煌一定是饱和链燃

B.分子组成符合CnH2n+2的煌不一定是烷煌

C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上

D.随着碳原子数的增大，烷烧的熔沸点通常会逐渐增高

2.由沸点数据：甲烷-146℃,乙烷-89℃,正丁烷-0.5℃,戊烷36℃,可以判断异丁烷的沸点可能是

A.低于-89℃B.低于-0.5℃C.高于-0.5℃D.高于36℃

3.下列关于链状烷煌的说法正确的有

①在链状烷煌分子中，所有的化学键都是单键

②分子组成上满足通式CnH2n+2（n>l）

③分子组成上满足CnH2n+2（1121）的有机物一定是链状烷妙

④碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的煌一定符合通式CnH2n+2

⑤链状烷妙的同系物的最简式肯定不同

A.1个B.2个C.3个D.4个

4.下列有关烷嫌的叙述中，错误的是

A.烷煌又称饱和烧，分子内部只含有单键

B.烷煌在光照条件下能与C"发生取代反应

C.甲基是甲烷去掉一个氢原子之后剩下的基团，含有四个共价键

D.随着碳原子数的增加，烷妙的熔点、沸点逐渐升高

5.关于烷燃性质的叙述中，不正确的是

A.烷煌同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固

态

B.烷煌同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递变到比水重

C.烷煌跟卤素单质在光照下能发生取代反应

D.烷烧同系物都不能使滨水、酸性KMnCU溶液褪色

6.烷烽广泛存在于自然界中，例如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含

有烷烧。

（1）写出下列各烷妙的分子式。

①烷煌A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：o

②烷嫌B的分子中含有200个氢原子：o

③分子中含有22个共价键的烷烧C为。

©O.lmol烷煌D完全燃烧，消耗标准状况下的O2ll.2L。

(2)下列关于烷煌的叙述中正确的是o

A.都是易燃物，燃烧产物一定为二氧化碳和水B.在光照条件下，能使澳水褪色

C.烷烧的卤代反应很难得到纯净的产物D.能使酸性KMnC>4溶液褪色

⑶把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列o(填入编号)

①CH3(CH2)3CH3②(CHB1C③2,3,4一三甲基戊烷④(CH'^CHCH2cH2cH,

i.下列说法不正确的是

A.所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低

B.所有烷燃中，甲烷的沸点最低

C.甲烷分子中最多有4个原子共平面

D.甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应

2.有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子结构与烷烧相似。下列有关说法中错误的是

A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2B,甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水

C.甲硅烷(SiHQ的密度小于甲烷(CH4)D.甲硅烷的热稳定性弱于甲烷

3.烷烧与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷与氯气反应的部分历程如下：

①引发：CL-CL+C1.等；②链反应：C1+CH4^CH3+HC1,CIV+CLfCL+CH3cl等；③终止：

Cl+ci.^Cl2,CI+CH3•FCH3cl等以下说法错误的是

A.引发时可以通过热辐射、光照等条件B.链反应可以反复进行

C.反应产物只有四种D.产物中可能出现CH3cH3

4.下列有关烷嫌的叙述中，正确的是

A.在烷煌分子中，所有的化学键都是单键

B.烷燃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnC)4溶液的紫色褪去

C.分子通式为CnH2“+2的煌不一定是烷煌

D.有些烷烧能发生加成反应

5.下列关于烷煌性质的叙述不正确的是

A.烷烧的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高，常温下烷烧的状态随碳原子数的增加由气态一液态一

固态

B.烷煌都能使滨水、酸性KMnC>4溶液褪色

C.在烷烧分子中，所有的化学键都是单键

D.烷烧和卤素单质在光照条件下能发生取代反应

6.有机物是生命产生的物质基础，所有的生命体都含有机化合物。有机化合物不仅与人类的衣、食、住、

行密切相关，而且还是揭示生命现象及其规律的钥匙。

(1)下列物质属于有机物的是(填编号)。

①乙醇；②食盐；③石墨；④甲烷；⑤蔗糖：⑥水；⑦一氧化碳；⑧碳酸钙；⑨乙酸钠；⑩碳酸。

(2)有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是(单选)。

A.只形成兀键B.只形成非极性键

C.一定形成四对共用电子对D.形成离子键和共价键

(3)一款环保汽车使用的燃料是压缩甲烷气体。下列有关甲烷的叙述正确的是(单选)。

A.甲烷点燃前必须验纯

B.甲烷分子的空间构型是正四面体，所以CH2cb也是正四面体

C.甲烷很稳定，不能分解

D.甲烷可以与氯气发生取代反应，因此可以使氯水褪色

(4)现有新戊烷、异丁烷、异戊烷、正丁烷四种烷烧，沸点由高到低的顺序为(用结构简式表示)。

(5)如图为篮烷的键线式，则篮烷的分子式为,篮烷(填“是”或“不是”)烷煌。

(6)某烷妙蒸气的密度是相同状况下氢气密度的64倍，且不可能是烯燃与氢气加成的产物，该烷煌的结构简

式为O

(7)由两种气态链煌(其中一种是烷妙)组成的混合气体20mL,在足量的O2中燃烧。恢复到室温后，混合气

体体积减少了35mL,再将剩余气体通过碱石灰吸收，体积又减少40mL。则混合气体的组成为。

第03课烷烧的结构和性质

学习目标

1.认识烷煌的结构、通式和主要性质。

2.认识烷煌同系物物理性质的递变性与其微观结构的关系。

知识梳理

一、烷烧的结构特点

【思考与讨论p28］参考答案:

分子中共价键的类

名称球棍模型结构简式分子式碳原子的杂化方式

型

3

甲烷CHCHspC—He键

公44

C—HG键、

3

乙烷CH3CH3C2H6sp

%C—Cc键

8C—H0键、

3

丙烷CH3CH2CH3C3H8sp

C—Cc键

正丁C—H0键、

3

CH3CH2CH2CH3C4H10sp

烷JdiC—Cc键

正戊C—HG键、

CH3CH2CH2CH2CH3

C5H12sp

烷.缰3C—CG键

相似点：1.都是饱和烧；烷煌结构中，碳的四个键都接有原子或燃基；

2.结构通式都是CnH2n+2；只有极性的C-H键和非极性的C-C键；

3.碳原子都是sp杂化；

4.都是由碳氢元素组成。

1.烷煌的概念：有机化合物中只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价

键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”,称为饱和烧,又称烷烽。

2.烷煌的结构特点

①碳碳单键(C—C)：烷煌分子中碳原子都采取近杂化，以伸向四面体4个顶点方向的立杂化轨道与其他

碳原子或氢原子结合，形成更键。分子中的共价键全部是单键。

②呈链状(直链或带支链)：多个碳原子相互连接成链状，而不是封闭式坯状结构

③“饱和”：每个碳原子形成生个共价键，碳原子剩余价键全部跟氢原子结合

④烷短空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烧中的碳原子空间构型是折线形或锯齿

状。

3.烷煌的同系物

①同系物的概念：结构相似，分子组成上相差一个或若干个CHi原子团的化合物的互称。

②烷煌的通式：链状烷妙中的碳原子数为m氢原子数就是2〃+2,分子通式可表示为％HQ,所含共价

键键)数为3n+l。

【易错提醒】(1)同系物的通式一定相同，但通式相同的有机物不一定互为同系物,如CnH2n(n为正整数)既

是烯燃(nN2)的通式，也是环烷炫(nN3)的通式。

(2)由同系物的通式可以写出相应碳原子数的该系列有机物的父壬式，如己烷的分子式是CsI也。

(3)同系物因组成和结构相似，化学性质相似,而物理性质一般呈规律性变化，如烷妙的熔点、沸点、密度

【思考与讨论p29］参考答案:

(1)

颜色溶解性可燃性与酸性高镒与澳的四氯与强酸、强碱与氯气（在光

酸钾溶液化碳溶液溶液照下）

无色难溶于水易燃不反应不反应不反应取代反应

(2)2c8Hl8+25。2点燃N6CO2+I8H2O

（3）CH3CH3+Cl2—^CH3CH2C1+HC1

上述反应属于取代反应，乙烷分子中C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—C1键。

（4）可能的产物：CH3cH2d、CH3cHe瓜CH2cleH2CI、CH3CCI3、CH2cleHCI2、CH2clecb、CHC12cHeI2、

CHCI2CCI3、CCI3CCI3。

二、烷烧的物理性质

1.状态：一般情况下，I〜4个碳原子烷妙（煌）为气态，5〜16个碳原子为液态，17个碳原子及以上为固态;

2.溶解性：都难溶于水，易溶于有机溶剂；

3.熔沸点：随着烷烧分子中碳原子数增加，相对分子质量增大,范德华力逐渐增大,烷烧分子的熔、沸点逐

渐升高;分子式相同的烷妙，支链越多，熔、沸点越低，如熔、沸点：正丁烷之异丁烷；

4.密度：随着碳原子数的递增,密度逐渐增大,但比水的小。

三、烷炫的化学性质

1.稳定性：常温下烷煌很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂（酸性高锦酸钾）、澳的四氯化碳溶液等都不发生

反应，原因：烷色之所以很稳定,是因为烷煌分子中化学键全是1键，不易断裂。

2.烷短的氧化反应一可燃性

①烷燃燃烧的通式：C"H2.+2+^^Q2点燃,〃CO2+m+l）H2O

②丙烷的燃烧：CH3cH2cH3+502点燃＞3CO2+4H?0,辛烷的燃烧方程式为2c8Hl8+25。2点燃＞

16co2+I8H2O

③在空气或氧气中点燃烷烧，完全燃烧的产物为C02和H2O,但在相同状况下随着烷烧分子里碳原子数的

增加往往会燃烧越来越丕充公，使燃烧火焰明亮,甚至伴有黑烟。

3.烷煌的特征反应一取代反应

^^C〃H2〃+IX+HX,C„H+IX可与X2继续发生取代反应

①烷煌的取代反应:GH27+2+X22）1

光

②光照条件下，乙烷与氯气发生取代反应：CH3cH3+CI2>CH3cHzCl+HCl（只要求写一氯取代）

a.原因：之所以可以发生取代反应，是因为C—H有极性，可断裂,CH3cH2cl会继续和C1?发生取代反应,

生成更多的有机物。

b.化学键变化情况：断裂C—H键和Cl—C1键,形成C—C1键和H—C1键。

③烷烧与氯气也可以是澳蒸气在光照条件下发生的皿代反应，随着烷妙碳原子数的增多，产物越将会越来

越多，但HC1最多；而生成的取代产物的种类将会更多，如：甲烷的氯代物有：一氯甲烷、二氯甲烷、三

氯甲烷、四氯甲烷共四种氯代物，乙烷的氯代物产物将会更多（9种）。

④烷煌与X2取代反应为连锁反应，烷烧中的氢原子被氯原子逐步取代，各步反应同时进行,即第一步反应

一旦开始，后续反应立即进行。

⑤烷煌与X2取代反应的数量关系：每取代］.mol氢原子，消耗1moic12，生成LmolHC1

I

即：—c—H+CL———c—Cl+HC1

I2I

4.烷煌的分解反应（高温裂化或裂解）——应用于石油化工和天然气化工生产中

烷烧受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烧和烯烧，如：Cl6H343^~>C8H16+C8H18

加热、加压

四、烷妙的存在：天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷煌。

五、环烷煌

1.概念：含有脂环结构的饱和烧。有里环脂环和稠环脂环，环烷煌既属于豆烧，也属于饱和有。

2.环烷煌的结构：与链状烷煌相似，环烷烧分子中碳原子都采取这杂化，每个碳原子与其连接的4个原子

构成四面体空间结构,分子中仅有C£e键和5◎键。最小的环烷垃是环丙烷（A）。

虽然环烷烧和链状烷烽的碳骨架不同，但由于二者的共价键类型相同，故化学性质相似。

3.环烷燃的通式：含有1个脂环的环烷烽，分子通式为CnH2n（n叁3）,所含共价键（0键）数为鱼。相同碳

原子数的链状烷妙和单环烷煌相比较，C-C健数：单环烷烧比链状烷妙多1：C-H键数：单环烷煌比链状烷

煌少2；H原子数：单环烷烧比链状烷煌少2。

4.环烷烧的物理性质

随碳原子数的增加，环烷煌同系物的熔、沸点逐渐升高,密度逐渐增大,但都小于水的密度，都难溶

于水。

5.环烷煌的化学性质

与链状烷妙相似，环烷妙的化学性质比较稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂反应；能在光照下发生取代

反应、能在空气或02中燃烧等。

问题探究

A问题一烷粒的取代反应

【典例1】烷姓（以甲烷为例）在光照条件下发生卤代反应，原理如图所示:

某研究人员研究了异丁烷发生澳代反应生成一澳代物的比例，结果如图:

CH产

CH,3

IB叼CH「BrCH「f-CH3

光照，127c

CHLCH-CHQ

,且Br

少出>97%

下列说法正确的是

A.异丁烷的二澳代物有两种

CH3

CH3I

B.反应过程中异丁烷形成的自由基I一比•？一CH,稳定

CH,—CH—CH,■I

CH,

C.丙烷在光照条件下发生澳代反应，生成的一澳代物中，1-澳丙烷含量更高

D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤

【答案】D

CH3

CH3CH2BrI-

【解析】A.异丁烷的二澳代物有I、I、Ch-C-C^Br三种

CH「CH-CHBr,CH3—CH—CH,BrI

Rr

结构，A错误；B.根据烷燃卤代反应的机理，可知形成的自由基越稳定，得到的自由基越多，形成相应卤

CH3CH3

代燃的量就越多，异丁烷形成的自由基I比I'稳定，故B错误；C.根据烷

CH3—c—CH3CHQ—CH—CH,.

煌卤代反应的机理，丙烷在光照条件下发生澳代反应，生成的一澳代物中，2-澳丙烷含量更高，故C错误;

D.根据烷煌卤代反应的机理，卤素单质分子在光照条件下化学键断裂形成K是引发卤代反应的关键步骤,

D正确；故选D。

【解题必备】L反应条件：光照和纯净的气态卤素单质

（1）在光照条件下烷烧能够使澳蒸汽褪色，不能使澳水褪色，不能使澳的四氯化碳溶液褪色。

（2）液态烷烧能够和澳水发生萃取，液体分层，上层颜色深，下层颜色浅。

2.化学键变化：断裂C—H键和X—X键；形成C—X键和H—X键

3.取代特点：分子中的氢原子被卤素原子逐步取代，往往是各步反应同时发生

4.产物种类：多种卤代烷烧的混合物，HX的物质的量最多

5.产物的量

（1）根据碳元素守恒，烷煌的物质的量等于所有卤代烷烧的物质的量之和

（2）根据取代反应的特点，有机物中卤素的物质的量等于HX的物质的量等于反应了的X2的物质的量，即

反应了的〃（X2）="（一卤代物）+2n（二卤代物）+3n（三卤代物）+……=n（HX）=n（C-X）

6.关于取代反应和置换反应的判断的简单方法

（1）看参与反应的物质类别：若物质类别是无机物，一定是置换反应，若物质类别均是有机物，则一定不

是置换反应。

（2）看产物中是否有单质生成：若产物中有单质生成，一定不是取代反应。

（3）取代反应的特点是“一上一下”，即分子中加上一个原子或原子团的同时，下来一个原子或原子团。

【误区警示】烷煌与卤素单质发生取代反应两个注意事项

（1）烷始只能与卤素单质在光照条件下发生取代反应，不能与其水溶液发生取代反应。取代反应得到的不

只是一氯代物，烷烽分子中的所有氢原子都可被氯原子取代。

（2）烷烧和氯气发生取代反应，有ImolH原子被取代，生成ImolHCl,消耗ImolCk，因此参加反应的

Cl2的物质的量与生成的HC1的物质的量相等；生成物中HC1最多。

【变式1-1】乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，得到乙烷的氯代产物最多有

A.10种B.9种C.8种D.7种

【答案】B

【解析】乙烷中所有氢原子都等效，则其一氯取代物只有1种；二氯取代物中两个C1原子可以在同一个C

原子上，也可以在两个不同的C原子上因此有2种不同结构；同理三氯取代物有2种，四氯取代物有2种（与

二氯取代物个数相同），五氯取代物有1种（与一澳取代物个数相同），六氯取代物1种，所以乙烷和氯气在光

照条件下发生取代反应，得到乙烷的氯代产物最多有1+2+2+2+1+1=9种，故合理选项是B。

【变式1-2】Imol丙烷在光照情况下，最多消耗氯气

A.4molB.8molC.lOmolD.2mol

【答案】B

【解析】丙烷化学式为C3H8,1分子中含有8个氢原子，贝IImol丙烷在光照情况下，最多消耗氯气8mol；

故选Bo

A问题二烷煌熔沸点的比较

【典例2】①正丁烷；②异丁烷；③正戊烷；④异戊烷；⑤新戊烷；⑥丙烷，物质的沸点由高到低的排列顺

序是

A.③>④①，②〉⑥B.③〉④，⑤〉②〉①〉®

C.④〉③①，②>⑥D.⑥，③〉⑤〉①，②〉④

【解析】烷燃中碳原子数越多，沸点越大，则有沸点：丙烷〈丁烷〈戊烷，碳原子数相同的烷烧，支链越多，

沸点越低，则有沸点：异丁烷〈正丁烷，新戊烷〈异戊烷〈正戊烷，综上分析，沸点由高到低的排列顺序为:

正戊烷>异戊烷>新戊烷>正丁烷>异丁烷>丙烷，即③>①>⑤>①>②>⑥，答案选A。

【答案】A

【解题必备】烷燃熔沸点的比较方法：

CH3

①碳原子数不同：碳原子数的越多，熔、沸点越高；CH3cH2cH2cH2cH2cH3>CH3—&H-CH2cH3

CH3CH3CH3

②碳原子数相同：支链越多，熔、沸点越低，

CH3CH2-CH-CH2CH3>CH3-CH-CH-CH3O

CH3

CH3cH3CH3cH2CH2cH3

CH

③碳原子数和支链数都相同：结构越对称，熔、沸点越低，CH3-CH-CH-CH2CH3>3O

【变式2-1】下列烷煌的沸点按由低到高的顺序排列正确的是

CH—CH—CH产CH—CH—CH—CH

①CH3cH2cH2cH3②3I3③CHi—c—CH3④3|23

CH3心CH3

A.①②③④B.④③①②C.③④①②D.②①③④

【答案】D

【解析】一般，随着碳原子数的增多，烷烧的沸点逐渐升高。碳原子数相同的烷烧，支链越多，沸点越低。

所以题给4种烷烧的沸点由低到高的顺序为②①③④，D项正确。

【变式2-2】下列物质：①正丁烷、②正戊烷、③异丁烷、④庚烷，其沸点排列顺序正确的是

A.③〉①④B.④〉②:嗯>①

C.④①>②D.®>®>®>(3)

【答案】D

【解析】烷煌中碳原子数越多，沸点越大，则有沸点：丁烷〈戊烷<庚烷，碳原子数相同的烷妙，支链越多，

沸点越低，则有沸点：异丁烷〈正丁烷，综上分析，沸点由高到低的排列顺序为：庚烷〉正戊烷>正丁烷>异

丁烷，故选D。

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1.以下说法正确的是

A.碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的煌一定是饱和链煌

B.分子组成符合CnH2n+2的煌不一定是烷嫌

C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上

D.随着碳原子数的增大，烷煌的熔沸点通常会逐渐增高

【答案】D

【解析】A.碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的煌一定为饱和烧，可能是链烧，也可

能是环烷烧，故A错误；B.烷炫的通式为CnH2n+2,C、H原子都饱和，则符合此通式的燃必为链状烷煌,

故B错误；C.烷煌的碳链为锯齿状，烷烧分子中所有的碳原子是链状结构，不在同一条直线上，故C错

误；D.烷烧为分子晶体，随着相对原子质量的增大，熔沸点升高，故D正确；故选：D。

2.由沸点数据：甲烷-146℃,乙烷-89℃,正丁烷-OSC,戊烷36℃,可以判断异丁烷的沸点可能是

A.低于-89℃B.低于-0.5℃C.高于-0.5℃D.高于36℃

【答案】B

【解析】由沸点数据：甲烷-146℃,乙烷-89℃,正丁烷-0.5℃,戊烷36℃可知，烷煌中碳原子个数越多其

熔沸点越高，异丁烷中含有4个碳原子，其碳原子个数大于乙烷而小于戊烷，所以其沸点应该大于乙烷而

小于戊烷，并且支链越多熔沸点越低，所以异丁烷熔沸点低于正丁烷，则戊烷的沸点可能是“低于-0.5℃”。

故答案为：B。

3.下列关于链状烷煌的说法正确的有

①在链状烷烧分子中，所有的化学键都是单键

②分子组成上满足通式CnH2n+2(n>l)

③分子组成上满足CnH2n+2(nZl)的有机物一定是链状烷煌

④碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的煌一定符合通式CnH2n+2

⑤链状烷妙的同系物的最简式肯定不同

A.1个B.2个C.3个D.4个

【答案】D

【解析】①在链状烷煌分子中，无论是C—C键、还是C—H键，所有的化学键都是单键，故①正确；②链

状烷烧的分子通式为CnH2n+2(n>l),故②正确；③分子通式为CnH2n+2(吟1)的燃达到结合氢原子的最大数目，

所以一定是链状烷烧，故③正确；④碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烧，也有

可能是环烷烧，故④错误；⑤由链状烷煌的分子通式CnH2n+2可知，C、H原子最简整数比为n:(2n+2),n值

不同，比值不同，最简式不同，故⑤正确；综上①②③⑤正确，共有4个正确，故答案选D。

4.下列有关烷妙的叙述中，错误的是

A.烷煌又称饱和烧，分子内部只含有单键

B.烷煌在光照条件下能与C4发生取代反应

C.甲基是甲烷去掉一个氢原子之后剩下的基团，含有四个共价键

D.随着碳原子数的增加，烷烧的熔点、沸点逐渐升高

【答案】C

【解析】A.烷煌又称饱和烧，碳原子之间以单键结合、其余的价键连接H原子的煌为烷烧，故烷烧分子

内部只含有单键，A正确；B.烷妙在光照条件下可以与卤素单质的蒸气发生取代反应，生成卤代烽和卤化

氢，故烷烧在光照条件下能与C1?发生取代反应，B正确；C.甲基的结构简式为-CH3,结构中含有三个共

价键，C错误；D.烷烽均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，故随着碳原

子数的增加，烷燃的熔点、沸点逐渐升高，D正确；故选C。

5.关于烷煌性质的叙述中，不正确的是

A.烷烧同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固

态

B.烷煌同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递变到比水重

C.烷煌跟卤素单质在光照下能发生取代反应

D.烷烧同系物都不能使澳水、酸性KMnCU溶液褪色

【答案】B

【解析】A.烷煌同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再

递变到固态，选项A正确；B.烷煌的密度随碳原子数的增多而逐渐增大，但总比水轻，选项B不正确；C.烷

煌跟卤素单质在光照下能发生取代反应生成卤代燃和卤化氢，选项C正确;D.烷燃的结构决定了化学性质，

碳原子是饱和状态，所以均不能使澳水、酸性KMnCU溶液褪色，选项D正确；答案选B。

6.烷煌广泛存在于自然界中，例如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含

有烷烧。

(1)写出下列各烷妙的分子式。

①烷煌A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：o

②烷煌B的分子中含有200个氢原子：o

③分子中含有22个共价键的烷煌C为o

©O.lmol烷烧D完全燃烧，消耗标准状况下的O211.2L。

(2)下列关于烷煌的叙述中正确的是o

A.都是易燃物，燃烧产物一定为二氧化碳和水B.在光照条件下，能使澳水褪色

C.烷煌的卤代反应很难得到纯净的产物D.能使酸性KM11O4溶液褪色

(3)把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列o(填入编号)

①CH3(CH2)3CH3②(CHJ),③2,3,4—三甲基戊烷@(CH3)2CHCH2CH2CH3

【答案】(1)①C6H14②C99H200③C7H16④C3H8

⑵C

⑶③④①②

【解析】(1)①密度之比=摩尔质量之比=等于相等分子量之比，烷煌A在同温同压下蒸气的密度是H2的

43倍，则A的相对分子量为2x43=86,A的相对分子质量为：14n+2=86,n=6,即该烷烧的分子式为C6H”，

故答案为：c6H14；②令烷煌的组成为CnH2n+2,烷燃B的分子中含有200个氢原子，即2n+2=200,解得n=99,

所以B的分子式为C99H200；③令烷妙的组成为CnH2n+2,含有的共价键数目为3n+1,该烷煌有22个共价键，

则：3n+l=22,解得，n=7,所以该烷煌中碳原子数目为7,分子式为C7H⑹④O.lmol烷煌D完全燃烧，消

1121

耗。2为”；/一-=0.5mol,所以Imol该燃完全燃烧，消耗5moi氧气，根据反应

22.4L/mol

C„H2n+2+l-^-JO2^nCO2+(n+l)H2O,可知，，即D的分子式为C3H8；

(2)A.烷燃中含有碳氢元素，完全燃烧产物为二氧化碳和水，氧气不足时，烷烧不完全燃烧，产物可能

为一氧化碳和水，选项A错误；B.在光照条件下，烷煌不能与澳水反应，不能使滨水褪色，选项B错误；

C.烷煌的卤代反应很难得到纯净的产物，一般会产生多种卤代烧，选项C正确；D.烷煌不含不饱和的碳

碳双键或碳碳三键等，不能使酸性KMnO,溶液褪色，选项D错误；答案选C；

(3)烷烧的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，沸点逐渐升高；碳原子数相同的烧，支链

越多，熔沸点越低，③2,3,4-三甲基戊烷中碳原子是8个，沸点最高；④(CHJCHCH2c凡CH3中碳原子

是6个，沸点次之；①CH3(CH?)3CH3、②(CHs^C中碳原子都是5个，且②中支键较多，沸点最低，故

沸点按由高到低的顺序排列为③④①②；

力|提|升

1.下列说法不正确的是

A.所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低

B.所有烷燃中，甲烷的沸点最低

C.甲烷分子中最多有4个原子共平面

D.甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应

【答案】C

【解析】A.所有碳氢化合物中，甲烷分子中H元素的含量最高，则其中碳元素的质量分数最低，A正确；

B.在烷烧中，随着分子中C原子数的增多，物质的相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，因此

物质的熔沸点逐渐升高，故在所有烷煌中，甲烷的沸点最低，B正确；C.甲烷分子是正四面体结构，键角

是109。28，，物质分子中最多有3个原子共平面，C错误；D.甲烷、乙烷和丙烷分子中都含有C-H键，在

光照下都能与氯气发生取代反应，产生氯代烷烧，D正确；故合理选项是C。

2.有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子结构与烷烧相似。下列有关说法中错误的是

A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2B.甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水

C.甲硅烷(SiH。的密度小于甲烷(CH4)D.甲硅烷的热稳定性弱于甲烷

【答案】C

【解析】A.Si原子最外层有4个电子，结构与C原子相似。烷煌分子式通式是CnH2n+2,则硅烷的分子通

式可表示为SinH2n+2,A正确；B.CH4燃烧产生CO2、H2O,则根据同族元素形成的化合物结构相似，性

质也相似，可知甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水，B正确；C.甲硅烷的相对分子质量大于甲烷，物质的相对

分子质