烷烃 课件

例1 关于CH3—CH3和 是
的叙述正确的
A.均能用CnH2n+2组成通式来表示 B.与所有烷烃互为同素异形体
C.因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性
质相同
D.通常情况下它们都是气态烷烃
【规范解答】选A。同素异形体是由同种元素组成的不同单 质，B错误；乙烷和异戊烷的熔点、沸点等物理性质不相同， 通常情况下异戊烷不是气态烷烃，C、D错误。
3.同系物的结构相似，并不一定相同。说明 与CH3—CH2—CH3属于同系物的原因。
提示：
和CH3CH2CH3，前者有支链，而后者无
支链，结构不尽相同，但两者的碳原子均以单键结合，结构
相似，故为同系物。
二、有机物同分异构体的书写和判断 示例：烷烃A通常状况下为气态，有同分异构体，且其二溴 代物有三种，则A的结构简式为___________；烃B是A的同系 物，常温下为气态且只有一种一溴代物，则烃B的一溴代物 的结构简式为___________。
【解析】通常状况下为气态的烷烃有CH4、C2H6、C3H8和 C4H10；有同分异构体，则不可能是CH4、C2H6、C3H8，所以烷 烃A为C4H10，有两种同分异构体，其中CH3CH2CH2CH3的二溴代
物有6种，
的二溴代物有3种。烃B是A的同系
物，且常温下为气态，则B可能是CH4、C2H6、C3H8，其中C3H8 有两种一溴代物，CH4、C2H6都只有一种一溴代物，分别是 CH3Br、CH3CH2Br。
22.4 L / mol
所以 3n 1 5，n=3，即E的分子式为C3H8。
2
答案：(1)C6H14 (2)C99H200 (3)C14H30 (4)C3H8
2.(2011·冀州高一检测)下列说法正确的是( ) A.燃烧后能生成CO2和H2O的有机物，一定含有碳、氢、氧三 种元素 B.如果两种有机物的各组成元素的百分含量都相同，而性质 并不相同，它们一定互为同分异构体 C.属于同分异构体的物质，其分子式相同，相对分子质量相 同；但相对分子质量相同的不同物质不一定是同分异构体 D.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质是同系物
同分异构体概念的理解 (1)分子式相同 ①同分异构体的相对分子质量必相同，反之不成立。如NO和 C2H6。
②不一定属于同一类物质，如 (2)结构不同 ①原子或原子团的连接顺序不同。 ②原子的空间排布不同。
与CH2＝CH—CH3。
一、同系物的组成与结构特点
探究:
1.同系物的结构相似，主要指化学键类型相似，分子中各原
例2 有下列结构的物质：
其中，属于同系物的是_______；属于同分异构体的是
_______；属于同种物质的是_______。
A.①②
B.②③
C.③④⑤⑥⑦
D.①③
E.③④⑤⑦
F.④⑥
【规范解答】7种物质均为烷烃，若碳原子数不同，则互为 同系物；若碳原子数相同，而结构不同，则互为同分异构体； 若碳原子数相同，且结构也相同，则为同一种物质。 7种物质的分子式分别为①C5H12 ②C5H12 ③C6H14 ④C6H14 ⑤C6H14 ⑥C6H14 ⑦C6H14。所以①②中任一物质与③④⑤⑥ ⑦中任一物质均属于同系物；①②结构相同属于同种物质， ④⑥结构相同属于同种物质；③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互为同分 异构体。 答案：B、D E A、F
子的结合方式相似，结合该知识判断①CH2＝CH2、
②
、③CH2＝CHCH2CH3中属于同系物的是哪些？为
什么？ 提示：属于同系物的是①和③，因为①和③分子中都含有
且分子组成上相差2个CH2原子团，②分子中含 碳碳单键而不含双键，化学键类型与①、③不同。
2.同系物一定具有不同的分子式。判断CH3CH2CH2CH3与 CH3CH(CH3)2是否属于同系物？为什么？ 提示：不是。因为同系物在分子组成上必须相差1个或若干 个CH2原子团，而CH3CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)2分子式相同，属 于同分异构体。
2.根据同系物的概念，判断并分析以下问题：
(1)分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物一 定是同系物吗？
提示：不一定Hale Waihona Puke Baidu如CH3—CH＝CH2和
分子组成相差
一个CH2，但它们不属于同系物。 (2)具有同一通式的有机物一定是同系物吗？ 提示：不一定，(1)中的二者通式相同，均为CnH2n，所以具有 同一通式的有机物也不一定是同系物。
同系物的判断标准 (1)分子结构相似即属于同一类物质； (2)分子组成上仅相差一个或若干个CH2原子团。
1.由同分异构体的概念总结如何判断同分异构体？ 提示：同分异构体的判断标准为： (1)分子式相同；(2)结构不同。
2.同分异构体的相对分子质量相同，那么，相对分子质量相 同的物质一定是同分异构体吗？分子中各元素的质量分数分 别相等的物质一定是同分异构体吗？ 提示：同分异构体的分子式相同，则相对分子质量一定相同， 各元素的质量分数相同，但反之，均不成立。 如相对分子质量为28的分子有CO、N2、C2H4，它们不是同分 异构体，又如CH2 ＝CH2与CH2 ＝CH—CH3分子中碳的质量分数 均为85.7%，但它们互为同系物，也不是同分异构体。
1.烷烃的通式为CnH2n+2(n≥1)，请根据烷烃的燃烧通式，思 考如下问题：
(1)烷烃完全燃烧后生成CO2的物质的量与生成H2O的物质的量
之间有何定量关系？
提示：由烷烃燃烧通式
Cn H 2n 2

3n 2
1
O
2
点燃
nCO2+(n+1)H2O
可知：n(H2O)-n(CO2)=1
mol或
3.2010年11月广州亚运会的“潮流”火炬所用的燃料的主要 成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述中正确的是( ) A.分子中三个碳原子在一条直线上 B.光照下能够发生取代反应 C.比丁烷更易液化 D.丙烷和乙醇互为同系物
【解析】选B。丙烷相当于中心碳原子是四面体结构，中心 碳原子位于四面体中心，两个甲基(—CH3)和另外两个H原子 位于四个顶点上，所以三个碳原子不可能在同一条直线上。 烷烃在光照的条件下能与卤素单质发生取代反应，B对。丙 烷的沸点比丁烷低，难液化。丙烷与乙醇所含元素种类不同， 故不可能是同系物。
1.(2011·孝感高一检测)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Cl2发生取代反应 C.烷烃的分子通式为CnH2n+2，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
【解析】选C。烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键；烷烃都 能与Cl2发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一；随着碳 原子数的增加，烷烃的分子间作用力增大，使其熔沸点逐渐 升高；因分子通式CnH2n+2中的氢原子已达饱和，故符合 CnH2n+2的有机物只可能是烷烃。
n(CO2) n (n为碳原子数)。
n(H2O) n 1
(2)如何设计实验确定某烷烃分子式？
提示：可将一定量烷烃完全燃烧，将燃烧生成物依次通过浓
硫酸(吸收水)和碱石灰(吸收CO2)，二者质量增加量即为生成
水和CO2的质量，因为
n
n
1

n n
CO2 ，通过计算即可确定其分 H2O
子式。
4.以下叙述错误的是( ) A.烷烃的沸点随碳原子数的增加而逐渐升高 B.丙烷与Cl2发生取代反应后生成的一卤代物不只是一种 C.任何烷烃分子中碳氢原子个数比都是相同的 D.正丁烷的熔点、沸点比异丁烷的高
【解析】选C。烷烃的沸点随碳原子数的增加而逐渐升高， 正丁烷的熔沸点高于异丁烷，A、D项正确；丙烷与Cl2发生
答案：
CH3Br或CH3CH2Br
探究： 根据以上例题讨论：如何根据氢原子的相对位置判断有机物 一元取代物的同分异构体？ 提示：在有机物中，位置等同的氢原子叫做等效氢，有几种 等效氢，其一元取代物就有几种。等效氢判断原则： ①同一个碳原子上的氢是等效的；②同一个碳原子上所连甲 基上的氢原子是等效的；③处于轴对称位置或镜面对称位置 上的氢原子是等效的。同时，若烃CxHy的m元取代物有n种同 分异构体，则其(y-m)元取代物也有n种同分异构体。
【解析】(1)M=2 g/mol×43=86 g/mol,所以14n+2=86，n=6， 即该烷烃的分子式为C6H14。 (2)由CnH2n+2得2n+2=200,n=99,该烷烃的分子式为C99H200。 (3)由1 L烷烃完全燃烧生成同条件下的15 L水蒸气可知其分 子中应含有30个氢原子，则其分子式为C14H30。 (4)0.1 mol烷烃完全燃烧消耗O2为 11.2 L 0.5 mol。
【解析】选C。燃烧后生成CO2和H2O的有机物，一定含C、H元 素，可能含O元素，A错误；若两种有机物的各组成元素的百
分含量相同，性质不同，不一定是同分异构体，如CH2＝CH2
与
，B错误；同分异构体的分子式相同，结构不
同，故相对分子质量相同，但相对分子质量相同的不同物质 其分子式不一定相同，如C2H4O2与C3H8O，C正确；分子组成相 差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似， D错误。
取代反应后生成的一氯代物有
和
两种，B正确；烷烃的通式为CnH2n+2，碳氢原子个数比为 n∶(2n+2)，并不相同，C错。
5.写出下列各烷烃的分子式。 (1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍________。 (2)烷烃B的分子中含有200个氢原子________。 (3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L的水 蒸气________。 (4)0.1 mol烷烃E完全燃烧，消耗标准状况下的O2 11.2 L ________。