1、烷烃【基础】知识导航烷烃烷烃同系物同分异构现象和同分异构体烷烃的定义烷烃的结构特点及其分子的通式烷烃的性质烷烃命名习惯命名法系统命名法同系物概念同系物的特点和判断标准定义同分异构体的判断依据同分异构体的书写烷烃的物理性质和化学性质情境引入一、烷烃1烷烃的定义 烃分子中的碳原子之间只以单键结合，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到饱和。这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。2烷烃的结构特点 (1)烷烃分子里碳原子间都以单键相连接，每个碳原子最多能以4个共价单键与其他碳(或氢)原子相连接，如乙烷和丙烷的结构式分别为：CH3CH3CH3CH2CH3一、烷烃注意：烷烃都是立体结构，碳原子不在一
2、条直线上，除非只有两个碳原子。直链烷烃空间构型是折线型或锯齿状。碳碳单键可以旋转，因此烷烃(主链的碳原子数4)的碳链形状可以改变。一、烷烃(2)常见烷烃的结构式和结构简式名称分子式结构式结构简式甲烷CH4CH4乙烷C2H6CH3CH3一、烷烃名称分子式结构式结构简式丙烷C3H8CH3CH2CH3丁烷C4H8CH3CH2CH2CH3一、烷烃3.烷烃分子的通式：CnH2n2(n1，正整数)甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷其分子式依次为CH4、C2H6、C3H8、C4H10，仔细观察其分子组成中C原子、H原子均成等差数列，由数学数列通式，易得到烷烃中的碳原子数为n，烷烃中的氢原子数为2n2，故烷烃的分子
3、通式为CnH2n2。典型例题例1.下列有机物中，属于烷烃的是()ACH2=CH2 BCH3CH2CH2CH2ClC D 典型例题例1.下列有机物中，属于烷烃的是()ACH2=CH2 BCH3CH2CH2CH2Cl【解析】烷烃的结构特点是碳原子之间全部是单键结合成链状，碳原子的其余的键全部和氢原子结合。首先就会看出，B项中含有氯原子，碳原子其余的键不是全部和氢原子结合的，也就是说它不是烃，就更谈不上烷烃了；A项中不是碳碳单键结合，C项中不是链状，它们都不是烷烃；D项中碳链上虽然有两个支链，但它仍属于链状，是完全符合烷烃结构特点的。C D 一、烷烃4烷烃的物理性质随分子中碳原子数增加，烷烃沸点逐渐
4、升高，相对密度逐渐增大。(1)常温下，碳原子数小于或等于4时，均为气态(新戊烷常温下也为气态)。(2)烷烃不溶于水而易溶于有机溶剂。(3)当碳原子数相同时，一般支链越多，沸点越低。如沸点：正丁烷异丁烷、正戊烷异戊烷新戊烷。一、烷烃5烷烃的化学性质（类似甲烷）烷烃的化学性质与甲烷类似，通常较稳定，在空气中能点燃，光照下能与氯气发生取代反应。(1)氧化反应燃烧通式为：CnH2n2 O2 nCO2(n1)H2O烷烃都不能被酸性KMnO4溶液氧化。1mol烷烃完全燃烧时，n(H2O)n(CO2)1 点燃3n+12典型例题例2.燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物，生成3.58 L CO2(标准状况)和
5、3.60 g H2O，则混合气体中()A.一定有甲烷 B.一定有乙烷 C.一定无甲烷 D.一定有丙烷典型例题例2.燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物，生成3.58 L CO2(标准状况)和3.60 g H2O，则混合气体中()A.一定有甲烷 B.一定有乙烷 C.一定无甲烷 D.一定有丙烷【解析】生成n(CO2)0.16 mol,生成n(H2O)0.2 mol，因此两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据混合物的平均组成可知，碳原子组成小于1.6的烃只有甲烷，而另一种烃氢原子数必为4，碳原子数大于或等于2的气态烃。因此只有选项A正确。【答案】A一、烷烃 (2)取代反应烷烃在光照条件下，都能与氯
6、气发生取代反应，生成多种卤代产物。如：CnH2n2X2 CnH2n1XHX 光典型例题例3.下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是()典型例题例3.下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是()【解析】A、B两项生成两种一氯代烃，C项生成一种一氯代烃，D项可生成四种一氯代烃。【答案】C一、烷烃6烷烃的简单命名规则（习惯命名法）(1)在分子内所含碳原子的数目后加一个“烷”字，称为“某烷”分子内碳原子数在十以内的，依次用天干甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，如甲烷、丁烷等。分子内碳原子数超过十的烷烃，直接用汉字数字代表，如C8H18命名为辛烷，C18H38命名为十八烷
7、一、烷烃(2)对于碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称之前再加“正”、“异”、“新”等字加以区别。例如，CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷异戊烷新戊烷一、烷烃7.烷烃的系统命名法步骤：（1）选定分子里最长的碳链作主链，并按主链上碳原子的数目 成为某烷（2）把主链中离支链较近的一端作为起点，用1、2、3数字给主链 的 各个碳原子依次编号（3）把支链作为取代烃基。取代烃基和名称写在烷烃名称的前面，并用 阿拉伯数字注明它在烷烃直连上的位置，在数字和烃基名称间用 “”隔开（4）相同的取代烃基可合并起来用二、三等数字表示。表示取代基位置 的阿拉伯数字间用“，”分开一、烷烃以2,3-二甲基己烷为
8、例，对一般烷烃的系统命名可图示如下典型例题例4.下列关于(CH3CH2)2CHCH3的系统命名正确的是()A2-乙基丁烷 B2-甲基戊烷C3-甲基戊烷 D3-乙基丁烷典型例题例4.下列关于(CH3CH2)2CHCH3的系统命名正确的是()A2-乙基丁烷 B2-甲基戊烷C3-甲基戊烷 D3-乙基丁烷【解析】将(CH3CH2)2CHCH3变形为由此可见该有机化合物的主链碳原子为5个。因此其系统命名为3-甲基戊烷。【答案】C巩固练习1.按系统命名法，下列烃的命名一定错误的是()A2，2，3-三甲基-4-乙基己烷B2-甲基-3-乙基己烷C2-甲基-3-丙基己烷D1-甲基-2-乙基庚烷巩固练习2.按系统
9、命名法，下列烃的命名一定错误的是()A2，2，3-三甲基-4-乙基己烷B2-甲基-3-乙基己烷C2-甲基-3-丙基己烷D1-甲基-2-乙基庚烷【解析】C中的有机化合物正确名称应该是4-异丙基庚烷；D中的有机化合物正确名称应该是3-乙基辛烷。【答案】CD二、同系物1.概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物，如CH4和CH3CH3。2.同系物的特点和判断标准 （1）特点 同系物的结构相似，主要指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似。对于烷烃就是指碳原子之间以共价单键相结合，碳原子的剩余价键全部结合氢原子。同系物的结构相似，并不是相同。二、同系物同系物的组成
10、元素相同。同系物的分子式符合同一通式。但符合同一通式，且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质也不一定是同系物，如 CH2CH2(乙烯)和 (环丙烷)。同系物一定具有不同的分子式。二、同系物（2）判断标准 分子结构相似即同系物中的各物质属于同一类物质；分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。典型例题例5.下列关于同系物的说法中，错误的是()A.同系物具有相同的最简式B.同系物能符合同一通式C.同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团D.同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化典型例题例5.下列关于同系物的说法中，错误的是()A.同系物具有相同的最简式B
11、.同系物能符合同一通式C.同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团D.同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化【解析】结构相似，必属于同一类物质，因此同系物有同一通式，但不一定有相同的最简式，如CH4与CH3CH3，A项错误，B项正确；相邻同系物组成上相差一个CH2原子团，C项正确；因结构相似，所以化学性质基本相似，但组成上的差异使得物理性质随分子内碳原子数的增加而呈规律性变化，D项正确。【答案】A三、同分异构现象与同分异构体1.定义：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。2.同分异构体的判断
12、依据(1)分子式必须相同。相对分子质量相同，结构不同的化合物不一定是同分异构体。如C8H18和C7H14O。(2)结构不同。注意从两个方面考虑，一是原子或原子团的连接顺序不同，二是原子的空间排列不同。三、同分异构现象与同分异构体3烷烃同分异构体的书写烷烃同分异构体的书写技巧一般采用“减链法”可概括为“两注意、四句话”。“两注意”：(1)选择最长的碳链为主链；(2)找出主链的中心对称线。“四句话”：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布对、邻、间。三、同分异构现象与同分异构体以C6H14为例，基本步骤如下：三、典型例题例6.下列说法中不正确的是()A相对分子质量相同的有机物是同分异构体B
13、分子组成相同、结构不相同的有机物是同分异构体C每个碳原子的化合价都已“饱和”，碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃D分子式相同、结构相同的有机物一定是同一物质三、典型例题例6.下列说法中不正确的是()A相对分子质量相同的有机物是同分异构体B分子组成相同、结构不相同的有机物是同分异构体C每个碳原子的化合价都已“饱和”，碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃D分子式相同、结构相同的有机物一定是同一物质【解析】分子组成相同(即分子式相同，相对分子质量也相同)，结构不相同的有机物是同分异构体，若分子式相同，结构也相同则为同一物质，A错误，B、D正确；C项属烷烃的定义，正确。【答案】A巩固练习3.
14、下列各组物质中，属于同分异构体的是()ACH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3BH2NCH2COOH和CH3CH2NO2CCH3CH2COOH和CH3COOCH2CH3DCH3CHCH2CH3和CH2CHCHCH2巩固练习4.下列各组物质中，属于同分异构体的是()ACH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3BH2NCH2COOH和CH3CH2NO2CCH3CH2COOH和CH3COOCH2CH3DCH3CHCH2CH3和CH2CHCHCH2【解析】同分异构体应满足两点：一是分子式相同，二是结构不同。A项：分子式不同；C项：分子式不同；D项：分子式也不相同。【答案】B课堂练习1.下列有关
15、烷烃的叙述中，不正确的是()A.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Cl2发生取代反应C.烷烃的分子通式为CnH2n2，符合该通式的烃不一定是烷烃D.随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高【答案】C课堂练习2.下列说法中正确的一组是()AH2和D2互为同位素 C.正丁烷和异丁烷是同系物B.互为同分异构体D.是同一种物质【答案】D课堂练习3.下列说法正确的是()A某有机物完全燃烧产物是CO2和H2O，则此有机物一定是烃B乙烷、正丁烷、异丁烷的沸点依次升高C分子式相同，各元素质量分数也相同的物质一定是同一物质D同系物具有相似的化学性质，物理性质则随碳原子数增加而呈规律性变化【答案】D课堂练习4.有机物CH3CH(CH3)CH3的名称是()A2-甲基丙烷 B2-甲基丁烷C1，1-二甲基乙烷 D三甲基甲烷【答案】A下节课再见
