高中化學(xué)同步講義（選擇性必修三）第03講 烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（教師版）

第03課烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1．認(rèn)識烷烴的結(jié)構(gòu)、通式和主要性質(zhì)。

2．認(rèn)識烷烴同系物物理性質(zhì)的遞變性與其微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

一、烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

【思考與討論p28】參考答案：

分子中共價(jià)鍵的類

名稱球棍模型結(jié)構(gòu)簡式分子式碳原子的雜化方式

型

3

甲烷CH4CH4spC—Hσ鍵

C—Hσ鍵、

3

乙烷CH3CH3C2H6sp

C—Cσ鍵

C—Hσ鍵、

3

丙烷CH3CH2CH3C3H8sp

C—Cσ鍵

正丁C—Hσ鍵、

3

CH3CH2CH2CH3C4H10sp

烷C—Cσ鍵

正戊C—Hσ鍵、

3

CH3CH2CH2CH2CH3C5H12sp

烷C—Cσ鍵

相似點(diǎn)：1.都是飽和烴；烷烴結(jié)構(gòu)中，碳的四個(gè)鍵都接有原子或烴基；

2.結(jié)構(gòu)通式都是CnH2n+2；只有極性的C-H鍵和非極性的C-C鍵；

3.碳原子都是sp雜化；

4.都是由碳?xì)湓亟M成。

1.烷烴的概念：有機(jī)化合物中只含有碳和氫兩種元素，分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合，碳原子的剩余價(jià)

鍵均與氫原子結(jié)合，使碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”，稱為飽和烴，又稱烷烴。

2.烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

①碳碳單鍵(C—C)：烷烴分子中碳原子都采取sp3雜化，以伸向四面體4個(gè)頂點(diǎn)方向的sp3雜化軌道與其他

1

碳原子或氫原子結(jié)合，形成σ鍵。分子中的共價(jià)鍵全部是單鍵。

②呈鏈狀(直鏈或帶支鏈)：多個(gè)碳原子相互連接成鏈狀，而不是封閉式環(huán)狀結(jié)構(gòu)

③“飽和”：每個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，碳原子剩余價(jià)鍵全部跟氫原子結(jié)合

④烷烴空間結(jié)構(gòu)中，碳原子(大于等于3時(shí))不在一條直線上，直鏈烷烴中的碳原子空間構(gòu)型是折線形或鋸齒

狀。

3.烷烴的同系物

①同系物的概念：結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物的互稱。

②烷烴的通式：鏈狀烷烴中的碳原子數(shù)為n，氫原子數(shù)就是2n＋2，分子通式可表示為CnH2n＋2，所含共價(jià)鍵

（σ鍵）數(shù)為3n+1。

【易錯(cuò)提醒】(1)同系物的通式一定相同，但通式相同的有機(jī)物不一定互為同系物，如CnH2n(n為正整數(shù))既

是烯烴(n≥2)的通式，也是環(huán)烷烴(n≥3)的通式。

(2)由同系物的通式可以寫出相應(yīng)碳原子數(shù)的該系列有機(jī)物的分子式，如已烷的分子式是C6H14。

(3)同系物因組成和結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)相似，而物理性質(zhì)一般呈規(guī)律性變化，如烷烴的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度

等。

【思考與討論p29】參考答案：

（1）

顏色溶解性可燃性與酸性高錳與溴的四氯與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿與氯氣（在光

酸鉀溶液化碳溶液溶液照下）

無色難溶于水易燃不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)取代反應(yīng)

點(diǎn)燃

（2）2C8H18＋25O216CO2＋18H2O

光

（3）CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl

上述反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，乙烷分子中C—H鍵斷裂，其中的氫原子被氯原子代替，生成C—Cl鍵。

（4）可能的產(chǎn)物：CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、

CHCl2CCl3、CCl3CCl3。

二、烷烴的物理性質(zhì)

1.狀態(tài)：一般情況下，1～4個(gè)碳原子烷烴(烴)為氣態(tài)，5～16個(gè)碳原子為液態(tài)，17個(gè)碳原子及以上為固態(tài)；

2.溶解性：都難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑；

3.熔沸點(diǎn)：隨著烷烴分子中碳原子數(shù)增加，相對分子質(zhì)量增大，范德華力逐漸增大，烷烴分子的熔、沸點(diǎn)逐

漸升高；分子式相同的烷烴，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，如熔、沸點(diǎn)：正丁烷>異丁烷；

4.密度：隨著碳原子數(shù)的遞增，密度逐漸增大，但比水的小。

三、烷烴的化學(xué)性質(zhì)

1.穩(wěn)定性：常溫下烷烴很不活潑，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑(酸性高錳酸鉀)、溴的四氯化碳溶液等都不發(fā)生

反應(yīng)，原因：烷烴之所以很穩(wěn)定，是因?yàn)橥闊N分子中化學(xué)鍵全是σ鍵，不易斷裂。

2

2.烷烴的氧化反應(yīng)——可燃性

3n＋1點(diǎn)燃

①烷烴燃燒的通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O

2

點(diǎn)燃

②丙烷的燃燒：CH3CH2CH3＋5O23CO2＋4H2O，辛烷的燃燒方程式為2C8H18＋

點(diǎn)燃

25O216CO2＋18H2O

③在空氣或氧氣中點(diǎn)燃烷烴，完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O，但在相同狀況下隨著烷烴分子里碳原子數(shù)的

增加往往會(huì)燃燒越來越不充分，使燃燒火焰明亮，甚至伴有黑煙。

3.烷烴的特征反應(yīng)——取代反應(yīng)

光

①烷烴的取代反應(yīng)：CnH2n＋2＋X2――→CnH2n＋1X＋HX，CnH2n＋1X可與X2繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng)

光

②光照條件下，乙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)：CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl(只要求寫一氯取代)

a．原因：之所以可以發(fā)生取代反應(yīng)，是因?yàn)镃—H有極性，可斷裂，CH3CH2Cl會(huì)繼續(xù)和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，

生成更多的有機(jī)物。

b．化學(xué)鍵變化情況：斷裂C—H鍵和Cl—Cl鍵，形成C—Cl鍵和H—Cl鍵。

③烷烴與氯氣也可以是溴蒸氣在光照條件下發(fā)生的取代反應(yīng)，隨著烷烴碳原子數(shù)的增多，產(chǎn)物越將會(huì)越來

越多，但HCl最多；而生成的取代產(chǎn)物的種類將會(huì)更多，如：甲烷的氯代物有：一氯甲烷、二氯甲烷、三

氯甲烷、四氯甲烷共四種氯代物，乙烷的氯代物產(chǎn)物將會(huì)更多(9種)。

④烷烴與X2取代反應(yīng)為連鎖反應(yīng)，烷烴中的氫原子被氯原子逐步取代，各步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，即第一步反應(yīng)

一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行。

⑤烷烴與X2取代反應(yīng)的數(shù)量關(guān)系：每取代1mol氫原子，消耗1molCl2，生成1molHCl

4.烷烴的分解反應(yīng)(高溫裂化或裂解)——應(yīng)用于石油化工和天然氣化工生產(chǎn)中

催化劑

烷烴受熱時(shí)會(huì)分解，生成含碳原子數(shù)較少的烷烴和烯烴，如：C16H34C8H16＋C8H18

加熱、加壓

四、烷烴的存在：天然氣、液化石油氣、汽油、柴油、凡士林、石蠟等，它們的主要成分都是烷烴。

五、環(huán)烷烴

1.概念：含有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的飽和烴。有單環(huán)脂環(huán)和稠環(huán)脂環(huán)，環(huán)烷烴既屬于脂環(huán)烴，也屬于飽和烴。

2.環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)：與鏈狀烷烴相似，環(huán)烷烴分子中碳原子都采取sp3雜化，每個(gè)碳原子與其連接的4個(gè)原子

構(gòu)成四面體空間結(jié)構(gòu)，分子中僅有C-Cσ鍵和C-Hσ鍵。最小的環(huán)烷烴是環(huán)丙烷（△）。

雖然環(huán)烷烴和鏈狀烷烴的碳骨架不同，但由于二者的共價(jià)鍵類型相同，故化學(xué)性質(zhì)相似。

3.環(huán)烷烴的通式：含有1個(gè)脂環(huán)的環(huán)烷烴，分子通式為CnH2n（n≧3），所含共價(jià)鍵（σ鍵）數(shù)為3n。相同碳

原子數(shù)的鏈狀烷烴和單環(huán)烷烴相比較，C-C健數(shù)：單環(huán)烷烴比鏈狀烷烴多1：C-H鍵數(shù)：單環(huán)烷烴比鏈狀烷

烴少2；H原子數(shù)：單環(huán)烷烴比鏈狀烷烴少2。

3

4.環(huán)烷烴的物理性質(zhì)

隨碳原子數(shù)的增加，環(huán)烷烴同系物的熔、沸點(diǎn)逐漸升高，密度逐漸增大，但都小于水的密度，都難溶

于水。

5.環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)

與鏈狀烷烴相似，環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)；能在光照下發(fā)生取代

反應(yīng)、能在空氣或02中燃燒等。

?問題一烷烴的取代反應(yīng)

【典例1】烷烴(以甲烷為例)在光照條件下發(fā)生鹵代反應(yīng)，原理如圖所示：

某研究人員研究了異丁烷發(fā)生溴代反應(yīng)生成一溴代物的比例，結(jié)果如圖：

Br2

光照，127℃

下列說法正確的是

A．異丁烷的二溴代物有兩種

B．反應(yīng)過程中異丁烷形成的自由基比穩(wěn)定

C．丙烷在光照條件下發(fā)生溴代反應(yīng)，生成的一溴代物中，1-溴丙烷含量更高

D．光照條件下鹵素單質(zhì)分子中化學(xué)鍵斷裂是引發(fā)鹵代反應(yīng)的關(guān)鍵步驟

【答案】D

【解析】A．異丁烷的二溴代物有、、三種

結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)烷烴鹵代反應(yīng)的機(jī)理，可知形成的自由基越穩(wěn)定，得到的自由基越多，形成相應(yīng)鹵

4

代烴的量就越多，異丁烷形成的自由基比穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)烷

烴鹵代反應(yīng)的機(jī)理，丙烷在光照條件下發(fā)生溴代反應(yīng)，生成的一溴代物中，2-溴丙烷含量更高，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)烷烴鹵代反應(yīng)的機(jī)理，鹵素單質(zhì)分子在光照條件下化學(xué)鍵斷裂形成·X是引發(fā)鹵代反應(yīng)的關(guān)鍵步驟，

D正確；故選D。

【解題必備】1．反應(yīng)條件：光照和純凈的氣態(tài)鹵素單質(zhì)

（1）在光照條件下烷烴能夠使溴蒸汽褪色，不能使溴水褪色，不能使溴的四氯化碳溶液褪色。

（2）液態(tài)烷烴能夠和溴水發(fā)生萃取，液體分層，上層顏色深，下層顏色淺。

2．化學(xué)鍵變化：斷裂C－H鍵和X－X鍵；形成C－X鍵和H－X鍵

3．取代特點(diǎn)：分子中的氫原子被鹵素原子逐步取代，往往是各步反應(yīng)同時(shí)發(fā)生

4．產(chǎn)物種類：多種鹵代烷烴的混合物，HX的物質(zhì)的量最多

5．產(chǎn)物的量

（1）根據(jù)碳元素守恒，烷烴的物質(zhì)的量等于所有鹵代烷烴的物質(zhì)的量之和

（2）根據(jù)取代反應(yīng)的特點(diǎn)，有機(jī)物中鹵素的物質(zhì)的量等于HX的物質(zhì)的量等于反應(yīng)了的X2的物質(zhì)的量，即

反應(yīng)了的n（X2）＝n（一鹵代物）+2n（二鹵代物）+3n（三鹵代物）+……＝n（HX）＝n（C－X）

6．關(guān)于取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的判斷的簡單方法

（1）看參與反應(yīng)的物質(zhì)類別：若物質(zhì)類別是無機(jī)物，一定是置換反應(yīng)，若物質(zhì)類別均是有機(jī)物，則一定不

是置換反應(yīng)。

（2）看產(chǎn)物中是否有單質(zhì)生成：若產(chǎn)物中有單質(zhì)生成，一定不是取代反應(yīng)。

（3）取代反應(yīng)的特點(diǎn)是“一上一下”，即分子中加上一個(gè)原子或原子團(tuán)的同時(shí)，下來一個(gè)原子或原子團(tuán)。

【誤區(qū)警示】烷烴與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)兩個(gè)注意事項(xiàng)

（1）烷烴只能與鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，不能與其水溶液發(fā)生取代反應(yīng)。取代反應(yīng)得到的不

只是一氯代物，烷烴分子中的所有氫原子都可被氯原子取代。

（2）烷烴和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，有1molH原子被取代，生成1molHCl，消耗1molCl2，因此參加反應(yīng)的

Cl2的物質(zhì)的量與生成的HCl的物質(zhì)的量相等；生成物中HCl最多。

【變式1-1】乙烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，得到乙烷的氯代產(chǎn)物最多有

A．10種B．9種C．8種D．7種

【答案】B

【解析】乙烷中所有氫原子都等效，則其一氯取代物只有l(wèi)種；二氯取代物中兩個(gè)Cl原子可以在同一個(gè)C

原子上，也可以在兩個(gè)不同的C原子上因此有2種不同結(jié)構(gòu)；同理三氯取代物有2種，四氯取代物有2種(與

二氯取代物個(gè)數(shù)相同)，五氯取代物有l(wèi)種(與一溴取代物個(gè)數(shù)相同)，六氯取代物1種，所以乙烷和氯氣在光

照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，得到乙烷的氯代產(chǎn)物最多有1+2+2+2+1+1=9種，故合理選項(xiàng)是B。

【變式1-2】1mol丙烷在光照情況下，最多消耗氯氣

A．4molB．8molC．10molD．2mol

5

【答案】B

【解析】丙烷化學(xué)式為C3H8，1分子中含有8個(gè)氫原子，則1mol丙烷在光照情況下，最多消耗氯氣8mol；

故選B。

?問題二烷烴熔沸點(diǎn)的比較

【典例2】①正丁烷；②異丁烷；③正戊烷；④異戊烷；⑤新戊烷；⑥丙烷，物質(zhì)的沸點(diǎn)由高到低的排列順

序是

A．③＞④＞⑤＞①＞②＞⑥B．③＞④＞⑤＞②＞①＞⑥

C．④＞③＞⑤＞①＞②＞⑥D(zhuǎn)．⑥＞③＞⑤＞①＞②＞④

【解析】烷烴中碳原子數(shù)越多，沸點(diǎn)越大，則有沸點(diǎn)：丙烷<丁烷<戊烷，碳原子數(shù)相同的烷烴，支鏈越多，

沸點(diǎn)越低，則有沸點(diǎn)：異丁烷<正丁烷，新戊烷<異戊烷<正戊烷，綜上分析，沸點(diǎn)由高到低的排列順序?yàn)椋?/p>

正戊烷>異戊烷>新戊烷>正丁烷>異丁烷>丙烷，即③＞④＞⑤＞①＞②＞⑥，答案選A。

【答案】A

【解題必備】烷烴熔沸點(diǎn)的比較方法：

①碳原子數(shù)不同：碳原子數(shù)的越多，熔、沸點(diǎn)越高；CH3CH2CH2CH2CH2CH3＞CH3－CH2CH3

②碳原子數(shù)相同：支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，CH3CH2－CH2CH3＞CH3－CH3。

③碳原子數(shù)和支鏈數(shù)都相同：結(jié)構(gòu)越對稱，熔、沸點(diǎn)越低，CH3－CH2CH3＞。

【變式2-1】下列烷烴的沸點(diǎn)按由低到高的順序排列正確的是

①CH3CH2CH2CH3②③④

A．①②③④B．④③①②C．③④①②D．②①③④

【答案】D

【解析】一般，隨著碳原子數(shù)的增多，烷烴的沸點(diǎn)逐漸升高。碳原子數(shù)相同的烷烴，支鏈越多，沸點(diǎn)越低。

所以題給4種烷烴的沸點(diǎn)由低到高的順序?yàn)棰冖佗邰?，D項(xiàng)正確。

【變式2-2】下列物質(zhì)：①正丁烷、②正戊烷、③異丁烷、④庚烷，其沸點(diǎn)排列順序正確的是

A．③>①>②>④B．④>②>③>①

C．④>③>①>②D．④>②>①>③

【答案】D

【解析】烷烴中碳原子數(shù)越多，沸點(diǎn)越大，則有沸點(diǎn)：丁烷<戊烷＜庚烷，碳原子數(shù)相同的烷烴，支鏈越多，

沸點(diǎn)越低，則有沸點(diǎn)：異丁烷<正丁烷，綜上分析，沸點(diǎn)由高到低的排列順序?yàn)椋焊椋菊焱?gt;正丁烷>異

丁烷，故選D。

6

1．以下說法正確的是

A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定是飽和鏈烴

B．分子組成符合CnH2n+2的烴不一定是烷烴

C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一條直線上

D．隨著碳原子數(shù)的增大，烷烴的熔沸點(diǎn)通常會(huì)逐漸增高

【答案】D

【解析】A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定為飽和烴，可能是鏈烴，也可

能是環(huán)烷烴，故A錯(cuò)誤；B．烷烴的通式為CnH2n+2，C、H原子都飽和，則符合此通式的烴必為鏈狀烷烴，

故B錯(cuò)誤；C．烷烴的碳鏈為鋸齒狀，烷烴分子中所有的碳原子是鏈狀結(jié)構(gòu)，不在同一條直線上，故C錯(cuò)

誤；D．烷烴為分子晶體，隨著相對原子質(zhì)量的增大，熔沸點(diǎn)升高，故D正確；故選：D。

2．由沸點(diǎn)數(shù)據(jù)：甲烷-146℃，乙烷-89℃，正丁烷-0.5℃，戊烷36℃，可以判斷異丁烷的沸點(diǎn)可能是

A．低于-89℃B．低于-0.5℃C．高于-0.5℃D．高于36℃

【答案】B

【解析】由沸點(diǎn)數(shù)據(jù)：甲烷-146℃，乙烷-89℃，正丁烷-0.5℃，戊烷36℃可知，烷烴中碳原子個(gè)數(shù)越多其

熔沸點(diǎn)越高，異丁烷中含有4個(gè)碳原子，其碳原子個(gè)數(shù)大于乙烷而小于戊烷，所以其沸點(diǎn)應(yīng)該大于乙烷而

小于戊烷，并且支鏈越多熔沸點(diǎn)越低，所以異丁烷熔沸點(diǎn)低于正丁烷，則戊烷的沸點(diǎn)可能是“低于-0.5℃”。

故答案為：B。

3．下列關(guān)于鏈狀烷烴的說法正確的有

①在鏈狀烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵

②分子組成上滿足通式CnH2n+2(n≥1)

③分子組成上滿足CnH2n+2(n≥1)的有機(jī)物一定是鏈狀烷烴

④碳原子間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定符合通式CnH2n+2

⑤鏈狀烷烴的同系物的最簡式肯定不同

A．1個(gè)B．2個(gè)C．3個(gè)D．4個(gè)

【答案】D

【解析】①在鏈狀烷烴分子中，無論是C—C鍵、還是C—H鍵，所有的化學(xué)鍵都是單鍵，故①正確；②鏈

狀烷烴的分子通式為CnH2n+2(n≥1)，故②正確；③分子通式為CnH2n+2(n≥1)的烴達(dá)到結(jié)合氫原子的最大數(shù)目，

所以一定是鏈狀烷烴，故③正確；④碳原子間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的烴，也有

可能是環(huán)烷烴，故④錯(cuò)誤；⑤由鏈狀烷烴的分子通式CnH2n+2可知，C、H原子最簡整數(shù)比為n:(2n+2)，n值

不同，比值不同，最簡式不同，故⑤正確；綜上①②③⑤正確，共有4個(gè)正確，故答案選D。

7

4．下列有關(guān)烷烴的敘述中，錯(cuò)誤的是

A．烷烴又稱飽和烴，分子內(nèi)部只含有單鍵

B．烷烴在光照條件下能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)

C．甲基是甲烷去掉一個(gè)氫原子之后剩下的基團(tuán)，含有四個(gè)共價(jià)鍵

D．隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高

【答案】C

【解析】A．烷烴又稱飽和烴，碳原子之間以單鍵結(jié)合、其余的價(jià)鍵連接H原子的烴為烷烴，故烷烴分子

內(nèi)部只含有單鍵，A正確；B．烷烴在光照條件下可以與鹵素單質(zhì)的蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成鹵代烴和鹵化

氫，故烷烴在光照條件下能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，B正確；C．甲基的結(jié)構(gòu)簡式為-CH3，結(jié)構(gòu)中含有三個(gè)共

價(jià)鍵，C錯(cuò)誤；D．烷烴均為分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高，故隨著碳原

子數(shù)的增加，烷烴的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高，D正確；故選C。

5．關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述中，不正確的是

A．烷烴同系物的熔沸點(diǎn)隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多逐漸升高，常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)遞變到液態(tài)，再遞變到固

態(tài)

B．烷烴同系物的密度隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多而逐漸增大，從比水輕遞變到比水重

C．烷烴跟鹵素單質(zhì)在光照下能發(fā)生取代反應(yīng)

D．烷烴同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色

【答案】B

【解析】A．烷烴同系物的熔沸點(diǎn)隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多逐漸升高，常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)遞變到液態(tài)，再

遞變到固態(tài)，選項(xiàng)A正確；B．烷烴的密度隨碳原子數(shù)的增多而逐漸增大，但總比水輕，選項(xiàng)B不正確；C．烷

烴跟鹵素單質(zhì)在光照下能發(fā)生取代反應(yīng)生成鹵代烴和鹵化氫，選項(xiàng)C正確；D．烷烴的結(jié)構(gòu)決定了化學(xué)性質(zhì)，

碳原子是飽和狀態(tài)，所以均不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，選項(xiàng)D正確；答案選B。

6．烷烴廣泛存在于自然界中，例如蘋果表面的蠟狀物質(zhì)、螞蟻分泌的信息素、石蠟和凡士林等物質(zhì)中都含

有烷烴。

(1)寫出下列各烷烴的分子式。

①烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的43倍：。

②烷烴B的分子中含有200個(gè)氫原子：。

③分子中含有22個(gè)共價(jià)鍵的烷烴C為。

④0.1mol烷烴D完全燃燒，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O211.2L。

(2)下列關(guān)于烷烴的敘述中正確的是_______。

A．都是易燃物，燃燒產(chǎn)物一定為二氧化碳和水B．在光照條件下，能使溴水褪色

C．烷烴的鹵代反應(yīng)很難得到純凈的產(chǎn)物D．能使酸性KMnO4溶液褪色

(3)把下列物質(zhì)的沸點(diǎn)按由高到低的順序排列。(填入編號)

8

①②③，，三甲基戊烷④CHCHCHCHCH

CH3CH23CH3CH34C23432223

【答案】(1)①C6H14②C99H200③C7H16④C3H8

(2)C

(3)③④①②

【解析】（1）①密度之比=摩爾質(zhì)量之比=等于相等分子量之比，烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的

43倍，則A的相對分子量為2×43=86，A的相對分子質(zhì)量為：14n+2=86，n=6，即該烷烴的分子式為C6H14，

故答案為：C6H14；②令烷烴的組成為CnH2n+2，烷烴B的分子中含有200個(gè)氫原子，即2n+2=200,解得n=99，

所以B的分子式為C99H200；③令烷烴的組成為CnH2n+2，含有的共價(jià)鍵數(shù)目為3n+1，該烷烴有22個(gè)共價(jià)鍵，

則：3n+1=22，解得，n=7，所以該烷烴中碳原子數(shù)目為7，分子式為C7H16；④0.1mol烷烴D完全燃燒，消

11.2L

耗O2為=0.5mol，所以1mol該烴完全燃燒，消耗5mol氧氣，根據(jù)反應(yīng)

22.4L/mol

3n+1

CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O，可知，，即D的分子式為C3H8；

2

（2）A．烷烴中含有碳?xì)湓兀耆紵a(chǎn)物為二氧化碳和水，氧氣不足時(shí)，烷烴不完全燃燒，產(chǎn)物可能

為一氧化碳和水，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在光照條件下，烷烴不能與溴水反應(yīng)，不能使溴水褪色，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．烷烴的鹵代反應(yīng)很難得到純凈的產(chǎn)物，一般會(huì)產(chǎn)生多種鹵代烴，選項(xiàng)C正確；D．烷烴不含不飽和的碳

碳雙鍵或碳碳三鍵等，不能使酸性KMnO4溶液褪色，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選C；

（3）烷烴的物理性質(zhì)隨著分子中碳原子數(shù)的遞增呈規(guī)律性變化，沸點(diǎn)逐漸升高；碳原子數(shù)相同的烴，支鏈

越多，熔沸點(diǎn)越低，③2，3，4三甲基戊烷中碳原子是8個(gè)，沸點(diǎn)最高；④CH32CHCH2CH2CH3中碳原子

是個(gè)，沸點(diǎn)次之；①、②中碳原子都是個(gè)，且②中支鍵較多，沸點(diǎn)最低，故

6CH3CH23CH3CH34C5

沸點(diǎn)按由高到低的順序排列為③④①②；

1．下列說法不正確的是

A．所有碳?xì)浠衔镏?，甲烷中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低

B．所有烷烴中，甲烷的沸點(diǎn)最低

C．甲烷分子中最多有4個(gè)原子共平面

D．甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)

【答案】C

【解析】A．所有碳?xì)浠衔镏?，甲烷分子中H元素的含量最高，則其中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，A正確；

B．在烷烴中，隨著分子中C原子數(shù)的增多，物質(zhì)的相對分子質(zhì)量逐漸增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)，因此

物質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸升高，故在所有烷烴中，甲烷的沸點(diǎn)最低，B正確；C．甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角

是109°28′，物質(zhì)分子中最多有3個(gè)原子共平面，C錯(cuò)誤；D．甲烷、乙烷和丙烷分子中都含有C-H鍵，在

光照下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，產(chǎn)生氯代烷烴，D正確；故合理選項(xiàng)是C。

2．有一類組成最簡單的有機(jī)硅化合物叫硅烷，它的分子結(jié)構(gòu)與烷烴相似。下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是

9

A．硅烷的分子通式可表示為SinH2n＋2B．甲硅烷燃燒生成二氧化硅和水

C．甲硅烷(SiH4)的密度小于甲烷(CH4)D．甲硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷

【答案】C

【解析】A．Si原子最外層有4個(gè)電子，結(jié)構(gòu)與C原子相似。烷烴分子式通式是CnH2n+2，則硅烷的分子通

式可表示為SinH2n＋2，A正確；B．CH4燃燒產(chǎn)生CO2、H2O，則根據(jù)同族元素形成的化合物結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)

也相似，可知甲硅烷燃燒生成二氧化硅和水，B正確；C．甲硅烷的相對分子質(zhì)量大于甲烷，物質(zhì)的相對分

子質(zhì)量越大，其密度也會(huì)越大，因此甲硅烷的密度大于甲烷，C錯(cuò)誤；D．由于硅的原子半徑大于碳，鍵長：

Si-H＞C-H，鍵能：Si-H＜C-H，則甲硅烷分子內(nèi)的共價(jià)鍵比甲烷分子中的共價(jià)鍵更易斷開，因此甲硅烷的

穩(wěn)定性小于甲烷，D正確；故合理選項(xiàng)是C。

3．烷烴與氯氣的取代反應(yīng)屬于常見的自由基反應(yīng)，其中甲烷與氯氣反應(yīng)的部分歷程如下：

①引發(fā)：Cl2ClCl等；②鏈反應(yīng)：ClCH4CH3HCl，CH3Cl2ClCH3Cl等；③終止：

ClClCl2，ClCH3CH3Cl等以下說法錯(cuò)誤的是

A．引發(fā)時(shí)可以通過熱輻射、光照等條件B．鏈反應(yīng)可以反復(fù)進(jìn)行

C．反應(yīng)產(chǎn)物只有四種D．產(chǎn)物中可能出現(xiàn)CH3CH3

【答案】C

【解析】A．烷烴發(fā)生鹵代反應(yīng)的條件為光照，所以引發(fā)時(shí)可以通過熱輻射、光照等條件，故A正確；B．依

據(jù)反應(yīng)歷程可知Cl?在鏈反應(yīng)中先消耗后生成，所以鏈反應(yīng)可以周而復(fù)始、反復(fù)進(jìn)行，故B正確；C．甲烷

與氯氣反應(yīng)可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、HCl，兩個(gè)?CH3還可以結(jié)合生成CH3-CH3，

故C錯(cuò)誤；D．依據(jù)反應(yīng)歷程，兩個(gè)?CH3可以結(jié)合生成CH3-CH3，所以產(chǎn)物中可以出現(xiàn)CH3CH3，故D正

確；故選C。

4．下列有關(guān)烷烴的敘述中，正確的是

A．在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵

B．烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去

C．分子通式為CnH2n+2的烴不一定是烷烴

D．有些烷烴能發(fā)生加成反應(yīng)

【答案】A

【解析】A．烷烴分子中碳原子之間全部以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子相結(jié)合而

達(dá)到飽和，無論是碳碳鍵還是碳?xì)滏I都是單鍵，A項(xiàng)正確；B．烷烴屬飽和鏈烴，其化學(xué)性質(zhì)一般比較穩(wěn)定，

通常烷烴不與酸、堿、強(qiáng)氧化劑(如酸性KMnO4溶液)反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．因分子通式CnH2n＋2中氫原子已

達(dá)完全飽和，因此符合通式CnH2n＋2的有機(jī)物一定是烷烴，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)

誤；答案選A。

5．下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述不正確的是

A．烷烴的沸點(diǎn)隨著相對分子質(zhì)量的增大而逐漸升高，常溫下烷烴的狀態(tài)隨碳原子數(shù)的增加由氣態(tài)→液態(tài)→

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固態(tài)

B．烷烴都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色

C．在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵

D．烷烴和鹵素單質(zhì)在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)

【答案】B

【解析】A．烷烴的性質(zhì)：烷烴的沸點(diǎn)隨著相對分子質(zhì)量的增大而逐漸升高，常溫下烷烴的狀態(tài)隨碳原子數(shù)

的增加由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，A正確；B．烷烴均不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也不能和溴水反應(yīng)，故不

會(huì)使其褪色，B錯(cuò)誤；C．烷烴分子中碳原子之間全部以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫

原子相結(jié)合而達(dá)到飽和，無論是碳碳鍵還是碳?xì)滏I都是單鍵，C正確；D．烷烴跟純凈的鹵素單質(zhì)在光照條

件下能發(fā)生取代反應(yīng)，D正確；故選B。

6．有機(jī)物是生命產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，所有的生命體都含有機(jī)化合物。有機(jī)化合物不僅與人類的衣、食、住、

行密切相關(guān)，而且還是揭示生命現(xiàn)象及其規(guī)律的鑰匙。

(1)下列物質(zhì)屬于有機(jī)物的是(填編號)。

①乙醇；②食鹽；③石墨；④甲烷；⑤蔗糖：⑥水；⑦一氧化碳；⑧碳酸鈣；⑨乙酸鈉；⑩碳酸。

(2)有機(jī)物分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是(單選)。

A．只形成π鍵B．只形成非極性鍵

C．一定形成四對共用電子對D．形成離子鍵和共價(jià)鍵

(3)一款環(huán)保汽車使用的燃料是壓縮甲烷氣體。下列有關(guān)甲烷的敘述正確的是(單選)。

A．甲烷點(diǎn)燃前必須驗(yàn)純

B．甲烷分子的空間構(gòu)型是正四面體，所以CH2Cl2也是正四面體

C．甲烷很穩(wěn)定，不能分解

D．甲烷可以與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，因此可以使氯水褪色

(4)現(xiàn)有新戊烷、異丁烷、異戊烷、正丁烷四種烷烴，沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?用結(jié)構(gòu)簡式表示)。

(5)如圖為籃烷的鍵線式，則籃烷的分子式為，籃烷(填“是”或“不是”)烷烴。

(6)某烷烴蒸氣的密度是相同狀況下氫氣密度的64倍，且不可能是烯烴與氫氣加成的產(chǎn)物，該烷烴的結(jié)構(gòu)簡

式為。

(7)由兩種氣態(tài)鏈烴(其中一種是烷烴)組成的混合氣體20mL，在足量的O2中燃燒?；謴?fù)到室溫后，混合氣體

體積減少了35mL，再將剩余氣體通過堿石灰吸收，體積又減少40mL。則混合氣體的組成為。

【答案】(1)