专题8 第一单元 第2课时　烷烃 课件（共80张PPT）

(共80张PPT)
第2课时
DIERKESHI
烷烃 / 同系物、同分异构体 / 随堂演练　知识落实 / 课时对点练
烷烃
专题8
核心素养
发展目标
1.认识烷烃并能理解烷烃的性质。
2.能辨识同系物和同分异构体。
3.掌握简单同分异构体的写法。
内容索引
一、烷烃
二、同系物、同分异构体
随堂演练　知识落实
课时对点练
烷烃
一
1.烷烃
(1)由 、 两种元素组成的化合物称为 ，又叫烃。碳原子都以 相连，其余的价键均用于与 结合，达到“饱和”的化合物称为烷烃。烷烃分子组成的通式为 (n代表分子中碳原子的个数)，如乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)。
碳
氢
碳氢化合物
碳碳单键
氢原子
CnH2n＋2
分子式 结构简式 结构式
C2H6 CH3CH3

C3H8 CH3CH2CH3

特别提醒：①烷烃分子中的碳链并非在同一条直线上，而是呈锯齿状排列，可以利用烷烃的球棍模型观察。②相对分子质量越大的烃，熔、沸点越高，常温下，碳原子数小于或等于4的烃为气态。
(2)习惯命名
碳原子数(n)及表示 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
____ ____ ____ ____ ____ 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n>10 相应汉字数字＋烷 甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
2.烷烃的化学性质
(1)稳定性：一般情况下与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不反应。
(2)氧化反应：烷烃都能燃烧，燃烧通式为________________________
。
(3)取代反应：烷烃与氯气等卤素单质光照时发生取代反应，如乙烷与
氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为________________________
。
nCO2＋(n＋1)H2O
＋HCl
正误判断
(1)正丁烷的分子式为C4H10，4个碳原子在同一直线上(　　)
(2)烷烃分子中碳原子和碳原子之间以单键相结合(除甲烷外)，剩余的价键都和氢原子相结合(　　)
(3)分子组成上满足CnH2n＋2(n≥1)的有机物都是烷烃(　　)
(4)烷烃分子中所有的原子有可能共面(　　)
(5)常温、常压下，CH4、C2H6和C3H8为气体，C4H10、C5H12为液体(　　)
×
√
√
×
×
在两支试管中各加入10 mL溴水，再分别加入5 mL正己烷(分子式为C6H14，结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3)。
(1)把其中一支试管中的混合液在避光处振荡后静置，液体分为两层，上层是橙红色的溴的己烷溶液，下层是几乎褪成无色的溴水。
①正己烷的密度比水大还是小？
深度思考
提示　比水小。
②上述过程中，正己烷与溴水是否发生了化学反应？发生的是什么变化？
深度思考
提示　正己烷与溴水不能发生取代反应，正己烷把溴单质从水层中萃取出来，是物理变化。
(2)把另一支试管中的混合液在光照下振荡后静置，溶液也分层，上、下两层液体几乎均是无色的。
①该过程中，正己烷与溴是否发生了反应？
深度思考
提示　是。正己烷萃取溴单质，分层，光照下正己烷与溴单质发生取代反应。
②若用玻璃棒蘸取浓氨水，伸入试管内液面上方，将观察到什么现象？
深度思考
提示　有白烟出现。
归纳总结
(1)熟悉烷烃分子通式CnH2n＋2(n为正整数)，符合该通式的烃一定属于烷烃。
(2)在通常情况下，烷烃的性质稳定，不能与强酸、强碱以及酸性KMnO4溶液等反应，但能发生取代反应、燃烧反应(氧化反应)等。
(3)常温常压下，碳原子数≤4的烷烃为气体，碳原子数>4的烷烃为液体或固体(新戊烷是气体)。
(4)液态烃的密度一般都比水小。
应用体验
1.下列有关烷烃的叙述中，正确的是
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键；②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去；③分子通式为CnH2n＋2(n≥1)的烃不一定是烷烃；④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应；⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色；⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧
A.①②③⑥ B.①④⑥
C.②③④ D.①②③④
√
①烷烃属于饱和烃，碳原子与碳原子之间、碳原子与氢原子之间都以单键结合；
②烷烃性质稳定，均不能使酸性KMnO4溶液褪色；
③分子通式为CnH2n＋2(n≥1)的烃一定是烷烃；
④烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应；
⑤C2H6不能与溴水发生取代反应而使其褪色，但能与溴蒸气在光照下发生取代反应；
⑥烷烃均可以在空气中燃烧生成CO2和H2O。
2.下列关于烷烃的说法正确的是
A.正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)在常温常压下为液体，密度比水的大
B.丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C.分子中含有7个碳原子的烷烃在常温下为液态
D.烷烃分子为直链结构，不可以带支链
√
A项中正戊烷的密度比水的小；
B项中C3H8分子中的3个碳原子呈锯齿形，不在一条直线上；
D项中烷烃分子中碳链可以为直链，也可以带支链。
返回
同系物、同分异构体
二
1.同系物
(1)概念：结构 、分子组成相差1个或若干个“ ”原子团的有机化合物互称为同系物。
(2)判断同系物的三个关键点
①“同”：两种物质属于 物质；
②“似”：两种物质 相似；
③“差”：两种物质分子组成上相差1个或若干个CH2原子团。
(3)实例：CH4、C2H6、C3H8互称为同系物。
相似
CH2
同一类
结构
2.同分异构体
(1)概念
分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。例如，C4H10的同分异构体有两种：正丁烷CH3—CH2—CH2—CH3和异丁烷 。
(2)烷烃同分异构体的书写
例
写出C5H12的同分异构体。
(1)将分子中全部碳原子连成直链作为主链。
C—C—C—C—C
(2)从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架只有一种。
注意　甲基不能连在①位和④位上，否则会使碳链变长，②位和③位等效，只能用一个，否则重复。
(3)从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧或两侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构只有一种。
注意　②位上不能连乙基，否则会使主链上有4个碳原子，使主链变长。
综上所述，C5H12共有3种同分异构体，分别为CH3CH2CH2CH2CH3、
和 。
3.判断不同化学环境中氢原子的种类数(等效氢原子)
(1)连接同一碳原子的氢原子是等效的。
(2)连接同一碳原子的相同基团上的氢原子等效的。
(3)处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的。
例： 共有 不同化学环境的氢原子(处于对称
位置①和②的氢原子等效)；
共有 不同化学环境中的氢原子(连接在同一碳原
子上的基团—CH3相同)。
2种
2种
特别提醒：有几种不同化学环境中的氢原子，则用氯原子发生一元取代时，就会生成几种同分异构体。
正误判断
(1)CH2==CH2和 (环丙烷)符合同一通式，二者互为同系物(　　)
(2)分子式为C3H8与C6H14的两种有机物互为同系物(　　)
(3)互为同系物的两种有机化合物的最简式一定相同(　　)
(4)若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为整数)，则必为同系物(　　)
(5)同系物的结构相似，所以物理性质和化学性质均相似(　　)
×
√
×
×
×
1.通过拼插分子结构模型回答下列问题：
(1) 与 是不是同分异构体？
深度思考
提示　不是。甲烷是正四面体的空间结构，四个角上氢原子都相同，
被一个氯原子取代后， 与 也是同一种物质。
(2) 与 是不是同分异构体？
深度思考
提示　不是，甲烷是正四面体的空间结构，任意两个氢原子都是相邻的，
被两个氯原子取代后， 与 是同一种物质。
2.互为同系物的物质分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团，则相对分子质量相差14的整数倍。相对分子质量相差14的整数倍的物质一定互为同系物，对吗？
深度思考
提示　不对。相对分子质量相差14的整数倍的物质不一定为同系物，如N2O和NO等。
应用体验
1.下列有机物存在同分异构体的是
A.CH4 B.CH3CH3
C.CH3CH2CH3 D.CH3CH2CH2CH3
√
CH4、CH3CH3和CH3CH2CH3均只有一种结构，不存在同分异构体，A、B、C错误；
CH3CH2CH2CH3(正丁烷)与 (异丁烷)互为同分异构体，D正确。
2.下列说法正确的是
A.H2和D2互为同位素
B. 和 互为同分异构体
C.正丁烷和异丁烷互为同系物
D. 和 是同一种物质
√
质子数相同、质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素，同位素研究的对象是原子，而不是单质，H2和D2是单质，所以二者不互为同位素，A错误；
是四面体结构，没有同分异构体，所以 和
是同一种物质，而不是同分异构体，B错误；
正丁烷和异丁烷的分子式相同，结构不同，所以二者互为同分异构体，而不互为同系物，C错误；
和 ，分子式相同，结构相同，所以
是同一种物质，D正确。
3.写出戊烷(C5H12)所有的结构简式并标明不同化学环境中氢原子的
种类数：____________________________________________________
___________________。
CH3CH2CH2CH2CH3(3种)、 (4种)、
(1种)
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随堂演练　知识落实
1.(2022·海南儋州川绵中学高一期中)下列叙述中属于烃的是
A.只含有碳元素的有机物
B.含有碳元素和氢元素的有机物
C.燃烧后生成二氧化碳和水的有机物
D.仅含有碳元素和氢元素的有机物
√
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3
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只含有碳元素的物质是单质，不可能是有机物，A错误；
含有碳元素和氢元素的有机物，还可能含有氧等其他元素，不一定是烃，B错误；
燃烧后生成二氧化碳和水的有机物，可能只含有碳元素和氢元素，也可能含有碳、氢和氧三种元素，C错误；
烃是仅含有碳元素和氢元素的有机物，D正确。
2.下列关于丙烷(C3H8)的说法错误的是
A.丙烷能使溴水褪色
B.丙烷有2种一氯代物
C.将丙烷与氯气混合，光照下混合气体颜色逐渐变浅
D.丙烷的电子式为
√
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丙烷的化学性质稳定，不能与溴水发生取代反应而使其褪色，A错误；
丙烷有2种不同化学环境的氢原子，故一氯代物有两种：1-氯丙烷和2-氯丙烷，B正确；
丙烷属于烷烃，与氯气在光照条件下发生取代反应，混合气体颜色逐渐变浅，C正确。
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3.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1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
√
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同系物符合同一通式，但不一定有相同的最简式，A错误，B正确；
相邻同系物在组成上相差1个“CH2”原子团，C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碳原子数增加而呈规律性变化，D正确。
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4.(2021·浙江6月选考，6)下列说法正确的是
A.C60和C70互为同位素
B.C2H6和C6H14互为同系物
C.CO和CO2互为同素异形体
D.CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
√
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4
同种元素的不同种核素互称同位素，C60和C70为C元素的两种不同单质，二者不互为同位素，A错误；
C2H6和C6H14均为烷烃，二者结构类似，分子组成上相差4个“CH2”原子团，二者互为同系物，B正确；
同种元素的不同种单质互为同素异形体，CO和CO2为C元素的两种不同氧化物，二者不是单质，二者不互为同素异形体，C错误；
两种物质的结构不同，不是同一种物质，二者互为同分异构体，D错误。
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课时对点练
题组一　烷烃
1.火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是
A.丙烷属于烷烃
B.丙烷的球棍模型为
C.丙烷的结构简式为
D.丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能
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丙烷分子中，碳碳之间均为单键，符合通式CnH2n＋2(n为正整数)，属于烷烃，A项正确；
丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，C项错误。
2.下列关于烷烃性质的叙述正确的是
A.烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低
B.烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应
D.烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物
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烷烃的沸点一般随碳原子数增加而逐渐升高，A项错误；
烷烃通常情况下性质稳定，不与酸性高锰酸钾溶液反应，B项错误；
在光照条件下，烷烃只能与纯净的卤素单质发生取代反应，C项错误；
由于卤素原子取代烷烃分子中氢原子的位置和个数难以控制，故烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物，D项正确。
3.液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质也相似。下列有关丙烷的叙述不正确的是
A.分子中所有碳原子不在一条直线上
B.光照下能够发生取代反应
C.丙烷与甲烷不互为同系物
D.丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色
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甲烷与丙烷互为同系物。
4.1 mol某烷烃完全燃烧需要8 mol氧气，则这种烷烃的化学式为
A.C5H12 B.C4H10
C.C3H8 D.C6H14
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设烷烃的分子式为CnH2n＋2，燃烧的化学方程式为
1 mol　　 8 mol
5.(2022·陕西安康高一期中)己烷分子中含有14个氢原子，则己烷的分子式为
A.C4H14 B.C5H14
C.C6H14 D.C7H14
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由题意可知，有机物为烷烃，烷烃的通式为CnH2n＋2，有14个氢原子，故其分子式为C6H14，故选C。
题组二　同系物　同分异构体
6.下列有关说法不正确的是
A.具有相同通式的有机物不一定互为同系物
B.分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的化合物不一定互为
同系物
C.所有的烷烃之间一定互为同系物
D.两个相邻同系物的相对分子质量一定相差14
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同系物一定有相同的通式，而通式相同，不一定互为同系物，故A正确；
分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的化合物，结构不一定相似，不一定互为同系物，故B正确；
碳原子数不相同的烷烃之间一定互为同系物，碳原子数相同、结构不同的烷烃互为同分异构体，故C错误；
两个相邻同系物的相对分子质量相差14，故D正确。
7.下列关于CH4、CH3CH3和 的叙述不正确的是
A.均能用通式CnH2n＋2来表示
B.所有分子式不同的链状烷烃都互为同系物
C.它们都是烷烃，具有相同的化学键
D.它们的性质相似，但并不完全相同
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由三种有机物的结构简式可以看出，它们都属于烷烃，都符合链状烷烃的通式CnH2n＋2，烷烃的结构相似，分子式不同，故A、B项正确；
CH4分子中没有C—C键，故C项错误；
烷烃的化学性质相似，但熔、沸点等物理性质有差异，故D项正确。
8.丁烷(分子式为C4H10)是家用液化石油气的成分之一，也用作打火机的燃料，下列关于丁烷的叙述不正确的是
A.在常温下，C4H10是气体
B.C4H10与CH4互为同系物
C.正丁烷和正戊烷同为烷烃，两者的性质完全相同
D.正丁烷中四个碳原子不在同一直线上
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常温下，C4H10是气体，故A正确；
C4H10与CH4都属于烷烃，结构相似，在组成上相差3个“CH2”原子团，二者互为同系物，故B正确；
正丁烷分子式为C4H10，正戊烷分子式为C5H12，同为烷烃，化学性质相似，但物理性质不同，故C错误；
正丁烷分子中四个碳原子呈锯齿形排列，故四个碳原子不在同一直线上，故D正确。
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9.分子中含有2～5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据如下表：
烷烃名称 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
沸点/℃ －88.6 －42.1 －0.5 36.0
燃烧热/(kJ·mol－1) 1 560.7 2 219.2 2 877.6 3 535.6
燃烧热：101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧，生成指定产物所放出的热量，单位为kJ·mol－1。
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烷烃名称 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
沸点/℃ －88.6 －42.1 －0.5 36.0
燃烧热/(kJ·mol－1) 1 560.7 2 219.2 2 877.6 3 535.6
根据表中数据，下列判断错误的是
A.正庚烷在常温、常压下肯定不是气体
B.随分子中碳原子数增加，烷烃的燃烧热逐渐增大
C.随分子中碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高
D.随分子中碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增加
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烷烃名称 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
沸点/℃ －88.6 －42.1 －0.5 36.0
燃烧热/(kJ·mol－1) 1 560.7 2 219.2 2 877.6 3 535.6
根据表格中数据可知，随分子中碳原子数增加，烷烃的沸点逐渐升高，燃烧热逐渐增大，由于正庚烷分子中碳原子数大于戊烷分子中的碳原子数，所以正庚烷在常温、常压下肯定不是气体，A、B、C正确；
根据表中数据可知，烷烃的沸点和燃烧热并不是成比例增加，D错误。
10.一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g，当其缓慢经过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2 g，则原混合气体中CO2的质量为
A.12.5 g B.13.2 g
C.19.7 g D.24.4 g
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11.在光照的条件下，将1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合，经过一段时间，甲烷和氯气均无剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，该反应中消耗的氯气的物质的量是
A.(1－a－b－c) mol B.(1＋a＋2b＋3c) mol
C.(2a＋3b＋4c) mol D.(a＋b＋c) mol
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根据取代反应的特点可知，光照条件下，1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合，生成几氯甲烷就消耗几摩尔的氯气，因此消耗氯气的物质的量为(1－a－b－c) mol＋2a mol＋3b mol＋4c mol＝(1＋a＋2b＋3c) mol。
12.下列分子式只表示一种物质的是
A.C3H7Cl B.C5H12
C.CH2Cl2 D.C4H10
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C3H7Cl可以是CH2ClCH2CH3或CH3CHClCH3，A项错误；
C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、 、 三种结构，
B项错误；
CH2Cl2是二氯甲烷，只有一种结构，C项正确；
C4H10可以是正丁烷或异丁烷，D项错误。
13.下列说法错误的是
①化学性质相似的有机物互为同系物
②分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必是同系物
④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似
⑤相对分子质量相同而结构不同的化合物互为同分异构体
⑥石墨与金刚石的化学式相同，结构不同，二者互为同分异构体
A.①②③④⑤⑥ B.只有②③⑤
C.只有③④⑥ D.只有①②③⑥
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①同系物结构相似、化学性质相似，但化学性质相似的物质不一定互为同系物，错误；
②只有结构相似时，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物才互为同系物，错误；
③烃中碳、氢元素的质量分数相同，可能互为同系物也可能互为同分异构体，还可能是最简式相同的物质，错误；
④互为同分异构体的物质，物理性质和化学性质可能都不相同，错误；
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⑤相对分子质量相同而结构不同的有机物不一定互为同分异构体，错误；
⑥石墨与金刚石的化学式相同，结构不同，二者均为单质，互为同素异形体，错误。
14.(2022·浙江省杭州学军中学高一期中)硅和碳属于同族元素，有一类由Si和H形成的有机硅化合物称为“硅烷”，通式为SinH2n＋2，下列关于硅烷的说法不正确的是
A.硅烷参与的反应副反应繁多，乙硅烷与过量氯气反应，可以得到9种
产物
B.甲硅烷的氯代产物可以进一步制备单晶硅
C.硅烷与相同碳原子数的烷烃相比，沸点高但稳定性差
D.硅烷易自燃，燃烧现象与烷烃不同，随着硅原子数逐渐增多，1 g硅
烷消耗氧气量逐渐减少
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乙硅烷(Si2H6)与过量氯气反应，可以得到9种有机物和氯化氢，共10种产物，故A错误；
甲硅烷的氯代产物被氢气还原可以得到单晶硅，故B正确；
甲硅烷(SiH4)的相对分子质量比甲烷(CH4)的大，则甲硅烷(SiH4)的沸点比甲烷(CH4)的高，非金属性：Si硅烷易自燃，与空气接触会引起燃烧并放出很浓的白色的无定型二氧化硅烟雾，乙烷燃烧无此现象，现象不同；随着硅原子数逐渐增多，H的质量分数逐渐减小，故1 g硅烷消耗氧气量逐渐减小，故D正确。
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15.现有下列物质：
①CH3(CH2)3CH3　②CH3CH2CH2CH2CH3　③CH3CH2CH2CH2CH2CH3
④
⑤
⑥
⑦
其中，属于同系物的是________(填字母，下同)；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
BD
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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③④⑤⑥⑦中任一物质均互为同系物；
①②结构、碳原子数相同，属于同种物质，④⑥结构、碳原子数相同，属于同种物质；
③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互为同分异构体。
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16.在分子式为C6H14的烷烃分子中：
(1)含有三个甲基的同分异构体的数目为_____(填字母)。
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
A
C6H14的同分异构体共有5种，其中含三个甲基的有 、
2种。
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(2)含有4个甲基的同分异构体的结构简式为______________________
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C6H14分子中含4个甲基，则结构应含2个支链，2个支链(甲基)可以在不同的碳原子上也可以在同一碳原子上，故同分异构体为
和 2种。
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专题8