甲烷 烷烃(讲义)

甲烷烷烃（讲义）

一、知识点睛

1.有机物

（1）组成

绝大多数的含_____化合物，都是有机物。少数含碳化合物归为无机

物，如____________________。

（2）性质

大多数有机物为_________化合物，______溶于水，_____溶于汽油、

酒精等有机溶剂，熔、沸点较______，_____燃烧。

（3）结构

每个碳原子能与其他原子形成_____个共价键，碳原子

和碳原子之间可以形成_____键、______键、______键，

碳原子之间彼此还可以构成________或________。

（4）表示方法

分子式、结构式和结构简式。

结构式：用短线“—”表示原子所形成的共价键进而表示物质结构的式子。

结构简式：省略了部分短线“—”的结构式，一般省略碳氢和碳碳之

间的单键。

2.甲烷的结构和性质

（1）分子结构

①甲烷的分子式为_______，结构式为___________，结构简式为

_______。

②甲烷分子中的5个原子构成一个四面体，碳原子位于中心，4个C-H

键完全相同。

（2）物理性质

甲烷为____色____味、____溶于水的气体。

（3）化学性质

通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强

酸、强碱也不反应。

①氧化反应（燃烧）

CH4+2O2CO2+2H2O

②与氯气的反应

CH4+Cl2CH3Cl+HCl

CH3Cl +Cl2CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl

CHCl3+Cl2CCl4+HCl

【注】取代反应：有机化合物分子里的某些原子（或原子团）

被其他原子（或原子团）代替的反应。

甲烷的氯代产物：都不溶于水，在常温下，除CH3Cl

是气体外，其他三种均为油状液体。CHCl3、CCl4都

是重要的工业溶剂。

3.烷烃的结构和性质

烃：仅由_____、_____两种元素组成的有机化合物，又称

_______化合物。

烷烃：碳原子间都以_____键结合成_____状，碳原子剩余的共价键全部跟______结合而达到“饱和”状态。

特点：单、链、饱。

（1）分子通式：_________（n≥1）

相对分子质量和分子式的关系。

分子中共价键数目和分子式的关系。

（2）命名：在分子内的碳原子数后加一个“烷”字，称为“某烷”。

①分子中碳原子数十个以内的，用甲、乙、丙、丁、

戊、己、庚、辛、壬、癸表示，如甲烷、庚烷。

②分子中碳原子数十个以上的，用__________表示，

如十一烷、十八烷。

（3）物理性质

①熔沸点较低，且相对分子质量越大，熔、沸点越___；相对分子质

量相同时，支链越多，熔、沸点越___。

②碳原子数_________的烷烃在常温常压下是气体，其他烷烃在常温

常压下是液体或固体。

特例：新戊烷在常温常压下也是气体。

（4）化学性质

烷烃的化学性质一般较稳定，能发生的反应类似甲烷：

①氧化反应（燃烧）

C n H2n+2 +31

2

n+

O2n CO2 + (n+1)H2O

②取代反应

C n H2n+2 + Cl2C n H2n+1Cl + HCl

4.同分异构体

_______相同，_________不同的化合物，互称为同分异构体。

（1）烷烃同分异构体的判断

分子式相同，碳链结构不同。

（2）烷烃的同分异构体书写（减碳法）

主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边。

（3）烷烃一元取代产物同分异构体数目的判断（等效氢法）

烃中的等效氢原子有几种，其一元取代产物就几种。

①连在同一个碳原子上的氢原子等效。

②连在同一个碳原子上的甲基上的氢原子等效。

③处于对称位置上的氢原子等效

二、精讲精练

1.下列关于有机化合物的说法正确的是（）

A．凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物

B．易溶于汽油、酒精等有机溶剂的物质一定是有机化合物

C．所有有机化合物都很容易燃烧

D．有机化合物有的不溶于水，有的可溶于水

2.下列关于甲烷分子的说法不正确的是（）

A．4个C-H键完全相同

B．CH4的一氯代物只有一种

C．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应

D．甲烷的结构式可表示为，所以甲烷是平面结构的分子

3.如图，将1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管

倒立在水槽里，放在光亮处。

（1）片刻后发现试管中气体颜色______，试管中液面上升，试管壁上出现了_______。

（2）在该反应的所有产物中（HCl除外），常温下________（填化学式）是气体，空间构型与甲烷完全相同的是______（填化学式）。试写出甲

烷与氯气反应生成一氯代物的化学反应方程式

_______________________。

（3）若向水槽中滴加石蕊溶液，能观察到的现象是什么？

（4）若向水槽中加入AgNO3溶液，能观察到的现象是什么？用离子方程式解释原因。

4.1molCH4和4 molCl2发生取代反应后，待反应完全后，测的四种有机取代物

的物质的量相等，则消耗的Cl2为（）

A．0.5 mol B．2 mol

C．2.5 mol D．4 mol

5.下列有关烷烃的说法不正确的是（）

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发生反应

C．分子通式符合C n H2n+2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

6.回答下列有关乙烷的问题。

（1）乙烷的分子式为______，1mol乙烷在光照条件下，最多可与______mol Cl2发生取代反应。

（2）写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。

7.回答下列有关烷烃的问题。

（1）戊烷的相对分子质量为________；

相对分子质量为212的烷烃为_______；

同温同压下蒸气的密度是H2的29倍的烷烃为______。

（2）1个辛烷分子中有_____个碳原子，______个氢原子；分子中含有200个氢原子的烷烃为_______。

（3）1个丙烷分子中有______个共价键；

1个分子中含有22个共价键的烷烃为_______。

8.根据烷烃燃烧的信息回答问题。

（1）1 L烷烃的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L的水蒸气，则该烷烃为________。

（2）某烷烃8.6 g完全燃烧后，可产生13.44 L（标况）CO2，该烷烃为_______。