甲烷和烷烃

[解题指导] 选 B
CH3CH3只有一种一氯代物，C4H10有 (一氯
两种同分异构体： (一氯代物有2种)和
代物2种)；C符合要求的是
，D符
合要求的是
，故选B.
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2．(2011· 广东模拟)2010年第十六届亚运会的“潮流”火炬 所用燃料的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述中不 ． 正确的是 A．分子中碳原子不在一条直线上 B．光照下能够发生取代反应 C．比丁烷更易液化 D．是石油分馏的一种产品 ( )
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[解题指导]
选 C A项，烷烃中碳原子呈锯齿状排列；B
项，光照下与卤素发生取代反应是烷烃的主要性质；C 项，丙烷比丁烷沸点低，故难液化；D项，石油分馏是得 到丙烷的重要方法．
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3．在烷烃中的基团：CH3，—CH2—，
②反应特点 CH4分子中的氢原子逐步被氯原子替代，每从CH4分 子中取代1 mol H原子，消耗1 mol Cl2分子．
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(2)氧化反应 名
称
甲 烷
现象
化学方程式
点燃 CH4＋2O2――→CO2＋2H2O
淡蓝色火焰
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Baidu Nhomakorabea
[解题指导]
题中已强调分析的对象是烷烃，所以分子式
一定满足CnH2n＋2这一基本通式，但根据题中所述伯、
仲、叔、季碳原子的定义可以看出，烷烃的分子式也可以 根据伯、仲、叔、季碳原子的数目进行书写，依题意，如 果伯、仲、叔、季碳原子数目分别用n1、n2、n3、n4表示， 则前一种表达式为：C(n1＋n2＋n3＋n4)H2(n1＋n2＋n3＋n4)
，
中
的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用 n1、n2、n3、n4表示．例如：
分子中n1＝4、n2＝
3、n3＝0、n4＝1.试根据不同烷烃的组成结构，分析出
烷烃(除甲烷以外)各原子数的关系．
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(1)烷烃分子中氢原子数n0与n1、n2、n3、n4之间的关系是 n0＝______________或n0＝______________. (2)四种碳原子之间的关系为n1＝________. (3)若分子中n2＝n3＝n4＝1，则该分子的结构简式可能为 (任写2种)________________，____________________.
易和卤素单质发生 取代 反应．
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[考 情 分 析] 地位 烷烃的取代反应和同分异构体的书写、判断 题型 主要是选择题和填空题
(1)甲烷分子结构在共面问题分析中的应用 角度 (2)甲烷及其同系物的重要性质 (3)取代反应的判断
预测2012高考命题，甲烷及其同系物将会与新能 源、环境保护等问题相结合进行考查，不仅考查 预测 烃分子的结构和性质，反应类型的判断，还会考 查同分异构体的书写、判断.
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甲烷、烷烃的结构和性质 [感受· 鉴赏] 1．(2011·济南质检)某烷烃的一种同分异构体只能生 成一种一氯代物，则该烃的分子式不可能的是( . A．C2H6 C．C5H12 B．C4H10 D．C8H18 )
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二、烷烃
1．概念及通式
烷烃：分子中碳原子之间以 单键 结合成链状，碳原 子剩余的价键全部跟 氢原子结合的饱和烃，其通式 为： CnH2n＋2(n≥1) ．
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2．物理性质
(1)颜色： 无色 ． (2)状态：常温下含有 1～4 个碳原子的烃为气态，随碳原子数 的增多，逐渐过渡到 液态、固态 ． (3)沸点
分子 结构
为1.09×10－10 m，键角为109°28′
＋2，后一种表达式为：C(n1＋n2＋n3＋n4) H 3 n 1 ＋ 2n ＋
2
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n3，即有下式成立：n0＝3n4＋2n2＋n3＝2(n1＋n2＋n3＋n4) ＋2，化简得：n1＝n3＋2n4＋2. 当分子中n2＝n3＝n4＝1时，代入上式，可得n1＝5，即该烷 烃分子式为C8H18，这样很容易写出两种符合题意的C8H18
的结构简式．
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[答案] (1)3n1＋2n2＋n3 (2)n3＋2n4＋2
2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2
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[思考· 领悟]
教师备课园地
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[拓展· 发现] 甲烷的结构和性质 是一种正四面体型分子，碳原子位于正四面体 的中心，四个原子分别位于四个顶角，键长均
(1)甲烷的取代反应(以与Cl2的取代为例) ①反应原理(用化学方程式表示)
光 CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl， 光 CH3Cl＋Cl2――→CH2Cl2＋HCl 光 CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl 光 CHCl3＋Cl2――→CCl4＋HCl
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①随着碳原子数的增多，沸点逐渐 升高 ．
②同分异构体之间，支链越多，沸点 越低 ． (4)相对密度：随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增 大 ， 密度均比水的 小 ． (5)在水中的溶解性：均 难 溶于水．
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3．化学性质 (1)均易燃烧，CxHy燃烧的化学反应通式为： 点燃 y y CxHy＋(x＋ )O2――→xCO2＋ H2O 4 2 . (2)烷烃难被酸性KMnO4等氧化剂 氧化 ，在 光照 条件下
一、甲烷 1．组成和结构
名 称
分子 式
结构式
结构简 式
电子式
空间构 型
甲 烷
CH4
CH4
正四 面体
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2．物理性质 颜色 状态 CH4 无色 气体 气味 无味 密度(与空气相比) 溶解性 小 难溶于水
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3．化学性质