2.1 烷　烃学案【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高二化学选择性必修三

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第二章第一节　烷　烃学案及课堂检测

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.了解烷烃的命名规则，会对烷烃进行命名。

知识梳理

一、烷烃的结构和性质

1．烷烃的结构特点

(1)典型烷烃分子结构的分析

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 CH4CH4sp 3

C—H σ

键

乙烷 CH3CH3C2H6sp 3

C—H σ

键、

C—C σ

键

丙烷 CH3CH2CH3C3H8sp 3

C—H σ

键、

C—C σ

键

正丁烷 CH3CH2CH2CH3C4H10 sp 3

C—H σ

键、

C—C σ

键

正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3C5H12 sp 3

C—H σ

键、

C—C σ

键

(2)烷烃的结构特点

① 烷烃的结构与甲烷相似，分子中的碳原子都采取 sp 3

杂化，以伸向四面体四个顶点方向的

sp 3

杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成 σ

键。分子中的共价键全部是单键。

② 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。像这些结构相似、分子

组成上相差一个或若干个 CH2

原子团的化合物称为同系物。同系物可用通式表示。

③ 链状烷烃的通式：CnH2n＋2( n ≥ 1) 。

2．烷烃的性质

(1)物理性质

阅读教材表 2－1并结合你已学知识内容，填写下表：

物理性质变化规律

状态烷烃常温下存在的状态由气态逐渐过渡到液态、固态。当碳原子

数小于或等于 4

时，烷烃在常温下呈气态

溶解性都难溶于水，易溶于有机溶剂

熔、沸点随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐升高，同种烷烃的不同异构体

中，支链越多，熔、沸点越低

密度随碳原子数的增加，密度逐渐增大，但比水的小

(2)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、溴的四氯化碳溶液等都不发

生反应。

烷烃之所以很稳定，是因为烷烃分子中化学键全是 σ

键，不易断裂。

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 CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl。

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 Cl2发生取代

反应，生成更多的有机物。

③ 氧化反应——可燃性

烷烃燃烧的通式为 CnH2n＋2＋O2――→nCO2＋(n＋1)H2O。

如辛烷的燃烧方程式为 2C8H18＋25O2――→16CO2＋18H2O。

课堂练习

1、判断题

(1)在烷烃分子中，所有的化学键都是碳碳单键(　　)

(2)烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性 KMnO4溶液的紫色褪去(　　)

(3)分子通式为 CnH2n＋2的烃不一定是烷烃(　　)

(4)所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应(　　)

(5)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上(　　)

(6)光照条件下，1 mol Cl2与2 mol CH4充分反应后可得到 1 mol CH3Cl(　　)

(7)标况下，11.2 L 己烷所含共价键的数目为 9.5NA(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×

2．有 4种碳骨架如下的烃，下列说法正确的是(　　)

①a和d是同分异构体　② b和c是同系物　③ a和b都能发生加成反应　④只有 b和c能发

生取代反应

A．①② B．①④

C．②③ D．②④

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，①正确；b为，c为，b和c都是烷烃，互为同系物，②正

确；a可以发生加成反应，b不可以发生加成反应，③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，④不正确。

3．已知烷烃 A的密度是相同条件下 H2密度的 36 倍。

(1)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。

①B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为___________________________________。

②B燃烧的化学方程式为___________________________________________________。

答案　(1)C5H12

(2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4

(3)①C(CH3)4＋Cl2――→C(CH3)3CH2Cl＋HCl

②C5H12＋8O2――→5CO2＋6H2O

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，设其分子

式为 CnH2n＋2，求得 n＝5，则分子式为 C5H12。

总结归纳

(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

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