必修--烷烴的結構與性質

2021-02-22 高中化學

一、烷烴的分子結構特點

【特別提醒】

(2)飽和：碳原子剩餘價鍵全部跟氫原子結合，烷烴是飽和烴，相同碳原子數的有機物分子裡，烷烴的含氫量最大。

(3)鏈狀：碳原子結合成的鏈可以是「直鏈」，也可以含有支鏈。

二、烷烴的物理性質

三、烷烴的化學性質(與CH4相似)

在通常情況下，烷烴比較穩定，跟強酸、強鹼、酸性高錳酸鉀溶液等都不反應。烷烴燃燒通式：CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。烷烴能與氯氣等滷素單質在光照條件下發生取代反應，如乙烷與氯氣光照時生成一氯乙烷的化學方程式為C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl。

四、同系物的組成特點和判斷

(1)結構相似。主要指化學鍵類型相似，分子中各原子的結合方式相似，必須是同一類物質。

五、烷烴的習慣命名法

碳原子數(n)及其表示

n≤10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

甲

乙

丙

丁

戊

己

庚

辛

壬

癸

n＞10

相應漢字數字












2．舉例：C6H14命名為己烷，C18H38命名為十八烷。3．碳原子數n相同結構不同時，可以用正、異、新等表示，如C4H10的兩種分子的命名：有支鏈時，：異丁烷。

深化理解

1．根據物質的結構簡式判斷物質是不是互為同系物，要注意所給的物質是不是分子式相同，若分子式相同則不互為同系物，而是互為同分異構體。2．組成元素相同且各元素的質量分數相同的物質不一定互為同系物。如C2H4和C3H6的最簡式相同，C、H的質量分數也都相同，但C2H4隻能為CH2=CH2，而C3H6為時二者不互為同系物。

典型例題

例1  （2020·河南省登封市實驗高級中學高一期中）下列說法正確的是（  ）

A．CH4的二氯代物只有一種，此事實可說明CH4為正四面體結構

B．光照條件下，1 mol甲烷和氯氣完全取代需要2 mol氯氣

C．C6H14的同分異構體有4種

D．正戊烷和異戊烷屬於同系物

答案  A

解析  A. 若甲烷是平面正方形的平面結構，甲烷的二氯代物結構有兩種，甲烷的二氯代物只有一種可以證明甲烷不是平面正方形，而是正四面體結構，A項正確；

B. 1molCH4含有4molH，全部被取代需要4molCl2，B項錯誤；

C. 有5種，分別是①已烷，②2-甲基戊烷，③3-甲基戊烷，④2，2-二甲基丁烷，⑤2，3-二甲基丁烷，C項錯誤；

D. 正戊烷與異戊烷是同分異構體，D項錯誤；

答案選A。

例2  下列烷烴的沸點是甲烷:-164℃,乙烷-89℃,丙烷:-42℃,戊烷:36℃。由此，推斷丁烷的沸點可能：

A．低於-170℃       B．約為-1℃       C．高於36℃       D．-100℃

答案  B

解析  根據題幹烷烴沸點數據可以看出，烷烴中烷烴的熔沸點隨著C原子個數增大而升高，丁烷中C原子個數大於丙烷而小於戊烷，所以丁烷的沸點應該在丙烷和戊烷之間，即大於-42℃小於36℃；

答案選B。

變式強化

1．下列有關烷烴的敘述中，不正確的是

A．在烷烴分子中，所有的化學鍵都為單鍵

B．所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發生取代反應

C．烷烴分子的通式為CnH2n+2，符合該通式的烴不一定是烷烴

D．隨著碳原子的增加，烷烴的熔、沸點逐漸升高

答案  C

解析  烷烴是只含有碳碳單鍵的鏈狀烴，所以只有碳碳單鍵和碳氫鍵，選項A正確。烷烴在光照下和滷素發生取代是烷烴通性，所以選項B正確。符合CnH2n+2通式的烴分子只可能是含有碳碳單鍵的鏈烴，即飽和烴，所以選項C錯誤。隨著碳原子數增加，烷烴分子間作用力增大，熔沸點升高，選項D正確。

2．已知①丙烷②正丁烷③異丁烷④2-甲基丁烷⑤己烷，上述物質的沸點按由低到高的順序排列的是

A．①③②④⑤       B．⑤④③②①       C．①②③④⑤       D．⑤①②④③

答案  A

解析  烷烴的沸點隨著相對分子質量的增大逐漸升高；相對分子質量相等（互為同分異構體的烷烴）時，支鏈越多，沸點越低；相對分子質量①丙烷<②正丁烷=③異丁烷<④2-甲基丁烷<⑤己烷，正丁烷與異丁烷互為同分異構體，異丁烷中支鏈多，因此沸點從低到高順序為①<③<②<④<⑤，答案選A。

    

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