2025备考烷烃的结构和性质.docx

.

第一节烷烃

第1课时烷烃的结构和性质

［核心素养发展目标］1.知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。2.认识烷烃的结构特征，能以典型代表物为例，理解烷烃的化学性质。3.了解同系物的概念，学会判断物质是否互为同系物。

一、烷烃的结构

1.烃

仅含、两种元素的有机化合物。

根据结构的不同，烃可分为、、和等。

2.烷烃的结构

(1)烷烃的结构

请根据图中所示烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，并分析它们在组成和结构上的相似点。

名称

结构简式

分子式

碳原子的

杂化方式

分子中共

价键的类型

甲烷

乙烷

丙烷

正丁烷

正戊烷

(2)烷烃的结构特点

①杂化方式：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取杂化，以伸向四面体4个顶点方向的杂化轨道与其他或结合，形成键。

②空间结构：以原子为中心形成若干四面体空间结构，碳链呈排列。

③键的类型：烷烃分子中的共价键全部是键(C—C、C—H)。

(3)链状烷烃的分子通式：。

3.同系物

(1)概念：相似、分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物互称为同系物。如甲烷、乙烷、丙烷互为同系物。

(2)性质：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，如烷烃的熔点、沸点、密度等。

(1)烷烃的碳原子均采取sp3杂化()

(2)分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃()

(3)烷烃分子中的所有原子不可能共平面()

(4)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上()

(5)同系物一定具有相同的通式，官能团的种类、数目也相同()

1.(2023·南昌高二月考)下列叙述正确的是()

A.甲烷分子的空间结构是正四面体，所以CH2Cl2有两种不同的结构

B.C3H6、C5H10、C7H16都属于链状烷烃

C.正丁烷属于直链烷烃，分子中所有的碳原子均可在同一条直线上

D.烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高

2.下列物质互为同系物的是()

A.C2H6和C6H14

B.CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl

C.和

D.CH2CHCH2CH3和

二、烷烃的性质

回忆甲烷的物理性质及化学性质，体会同系物物理性质的规律性变化及化学性质的相似性。

1.物理性质

(1)甲烷

纯净的甲烷是、的气体，溶于水，密度比空气的。

(2)烷烃

阅读教材表2-1，回答下列问题：

物理性质

递变规律

状态

烷烃常温下的存在状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态

C1~C4态，C5~C16态?

［新戊烷C(CH3)4在常温常压下是气体］，C17以上为态?

熔、沸点

①随碳原子数的增加，即烷烃的相对分子质量越大，烷烃的熔、沸点?

②碳原子数相同(相对分子质量相同)，支链越多，熔、沸点越低

密度

随碳原子数的增多而逐渐增大，但都水的密度

溶解性

烷烃都溶于水，溶于有机溶剂

2.化学性质

(1)甲烷

甲烷的化学性质比较，常温下被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱及______________反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(性)和能在光照下与氯气发生反应。

(2)烷烃

①稳定性

常温下烷烃的化学性质比较稳定，与、、、等都不发生反应。

②可燃性

烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O。

③取代反应

烷烃可与卤素单质在光照条件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的化学方程式为。

注意a.烷烃的取代反应是在光照条件下与纯净的卤素单质的反应。b.连续反应：反应过程不会停留在某一步，所以产物较为复杂，不适合制备物质。c.定量关系：1mol卤素单质只能取代1molH，同时生成1molHX。

④分解反应——高温裂化或裂解

甲烷高温下可分解成碳和氢气；长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃。如：

CH4；

C16H34C8H16+；

C8H18C4H10+。

(1)所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应()

(2)在光照下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色()

(3)1mol丙烷与氯气发生取代反应，最多能消耗Cl2的物质的量为8mol()

(4)标准状况下，11.2L己烷所含共价键的数目为9.5NA()

(5)戊烷的三种同分异构体中，沸点最低的是新戊烷()

1.在1.013×105Pa下，测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析，下列选项正确的是()

物质名称

沸点/℃

正丁烷CH3(CH2)2CH3

-0.5

正戊烷CH3(CH2)3CH3

36.1

异戊烷CH3CH2CH(CH3)2

27.9

新戊烷C(CH3)4

9.5

正己烷CH3(CH2)4CH3

69.0

A.在标准状况下，新戊烷是气体

B.在1.013×105Pa、20℃时，C5H12都是液体

C.烷烃随碳原子数的增加，沸点降低

D.C5H12随着支链