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第二章 烃
第二节 烷烃
2.1.1 烷烃的结构和性质
1. 了解烷烃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，以典型物为例，理解烷烃的化学性质，
教学重点：依据甲烷的结构和性质认识烷烃的结构和性质
教学难点：依据甲烷的结构和性质认识烷烃的结构和性质
【复习回顾】
1. 烃：仅含 两种元素的有机化合物。
2. 根据其结构不同，烃可分为 等。
3. 烃中 ，是预测化学反应中烃分子可能的断键
部位与相应反应类型的依据。
【学生活动一】
根据烷烃的分子结构，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
总结：
1. 烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取 杂化，以伸向四面体四个顶点
方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成 。烷烃分子中的共价键全部是
。
2. 同系物：像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似、分子组成上相差 的化合物
互称为同系物，烷烃同系物的通式： 。
【复习回顾】
1. 甲烷
(1) 物理性质：纯净的甲烷是 、 的气体， 溶于水，密度比空气的
。
(2) 化学性质：
①化学性质比较 ，常温下 被酸性高锰酸钾溶液氧化，也 与强酸强碱及溴的
四氯化碳溶液反应。
②能在空气中 。
③能在光照下与氯气发生 。
【学生活动二】
阅读教材表2-1几种烷烃的熔点、沸点和密度。分析烷烃的密度、熔点和沸点等物理性质变化的基
本规律。
总结：
1. 烷烃同系物的某些物理性质随着 的增大而发生规律性变化，随烷烃碳原子的
增多，烷烃的熔点和沸点逐渐 ，密度逐渐 ，常温下的存在状态也由气态逐渐过渡
到液态、固态。
2. 所有烷烃均 溶于水，密度均 1。
【学生活动三】
1.根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。
与酸性高锰 与溴的四氯化 与强酸、 与氯气（在
颜色 溶解性 可燃性
酸钾溶液 碳溶液 强碱溶液 光照下）
2.根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C H ）完全燃烧的化学方程式。
8 18
3.根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类
型，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物。
4.乙烷与氯气在光照下反应，可能生成哪些产物？请写出它们的结构简式。总结：
烷烃的化学性质
(1)稳定性
常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都 发生反应，只有在特殊条件(如光照或
高温)下才能发生某些反应。
(2)特征反应——取代反应
烷烃可与卤素单质在光照下发生 生成卤代烃和卤化氢。
(3)氧化反应——可燃性
烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO 和HO，燃烧的通式为：
2 2
(4)分解反应——高温裂化或裂解
烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：
C H C H ＋C H 。
16 34 8 16 8 18
【答案】
【复习回顾】
碳和氢 烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃 碳原子的饱和程度和化学键的类型
【学生活动一】
名称 结构简式 分子式 碳原子的杂化方式 分子中共价键类型
甲烷 CH CH sp3 σ键
4 4
乙烷 CHCH C H sp3 σ键
3 3 2 6
丙烷 CHCHCH C H sp3 σ键
3 2 3 3 8
正丁烷 CHCHCHCH C H sp3 σ键
3 2 2 3 4 10
正戊烷 CHCHCHCHCH C H sp3 σ键
3 2 2 2 3 5 12
总结：
1. sp3 σ键 单键
2. 一个或若干个CH 原子团 C H
2 n 2n+2
【复习回顾】
1. 甲烷
(1) 无色 无味 难 小
(2) 稳定 不能 不 燃烧 取代反应
【学生活动二】
1. 相对分子质量 升高 增大
2. 难 小于
【学生活动三】
1.
颜色 溶解性 可燃性 与酸性高锰 与溴的四氯 与强酸、强 与氯气（在酸钾溶液 化碳溶液 碱溶液 光照下）
无色 难溶于水 可燃 不反应 不反应 不反应 取代反应
2.
3.取代反应
4.CH3CH2Cl、 CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、 CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、
CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、 CCl3CCl3。
总结：
烷烃的化学性质
(1) 不
(2) 取代反应
(3)
1. 下列有关烷烃的叙述中，正确的是
在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性 溶液的紫色褪去
分子通式为 的烃不一定是烷烃
所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色
所有的烷烃都可以在空气中燃烧
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
烷烃中只含有碳碳单键 甲烷除外 、碳氢单键，故 正确；
烷烃均不能被酸性高锰酸钾氧化，故 错误；
分子通式为 的烃，C处于饱和状态，一定属于烷烃，故 错误；
烷烃的特征反应为取代反应，所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应，故 正确；
乙烷不能与溴水发生取代反应使其褪色，但能与溴蒸气在光照下发生取代反应，故 错误；所有烷烃都可以在空气中燃烧生成 和 ，故 正确；
故选B。
2. 用氯气取代相对分子质量为44的烃分子上的一个氢原子，所得的化合物可能有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】A
【解析】
该烃的分子式： 余8，故该烃的分子式为 ，该烃与氯气发生一氯取代的产物有 氯丙
烷、 氯丙烷、氯化氢三种。
故选A。
3. 下列有关烷烃的叙述中，不正确的是( )
A. 在烷烃分子中，所有的化学键都为单键
B. 所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
C. 烷烃分子的通式为 ，符合该通式的烃不一定是烷烃
D. 随着碳原子的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高
【答案】C
【解析】略
4. 下列说法正确的是
符合分子通式 的烃一定都是烷烃，分子中均只含单键
苯能使溴水褪色，说明苯环结构中含有碳碳双键
与 一定不是同系物
乙烯使溴水褪色属于取代反应
与 是同分异构体
相同质量的烃完全燃烧，耗氧量最大的是
乙烯能使溴水和酸性 溶液褪色，且反应类型相同
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】符合分子通式 的烃一定都是烷烃，分子中均只含单键，说法正确；
苯环结构中的化学键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种键，说法错误；
与 一定不是同系物，分子组成上不是相差若干个“ ”，说法正确；
乙烯使溴水褪色发生加成反应，说法错误；
与 是同种物质，不是同分异构体，说法错误；
相同质量的烃完全燃烧，氢元素质量分数越大耗氧量越高，氢元素质量分数最大的烃是 ，
则耗氧量最大的是甲烷，说法正确；
乙烯能使溴水和酸性 溶液褪色，前者属于加成反应，后者属于氧化反应，反应类型不
相同，说法错误，
综上可知说法正确的有 。
故选B。
5. 实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实
验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实
验现象的是
A.
B.C.
D.
【答案】D
【解析】
甲烷和氯气在光照条件下反应，生成 、 、 、 和HCl，由于 被消
耗，气体的颜色逐渐变浅；氯化氢极易溶于水，所以液面会上升，但氯代甲烷是不溶于水的无色气
体或油状液体，所以最终水不会充满试管，同时试管内出现白雾和油状液滴。
故选D。
6. 下列说法中正确的是
A. 分子式为 的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有2种
B. 烷烃的通式为 ，随n值增大，碳元素的质量百分含量逐渐减小
C. 分子通式为 的烃一定是烷烃
D. 异戊烷与 甲基丁烷互为同系物
【答案】C
【解析】
A.分子式为 的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有3种，故A错误；
B.烷烃的通式为 ，C元素的质量分数为 ，则随n值增大，碳元素的质量百分含量逐渐增大，故B错误；
C.分子通式为 的烃一定是烷烃，故C正确；
D.异戊烷与 甲基丁烷为同一种物质，故D错误；
故选C。
