第一节 烷烃
1.下列有关烷烃性质的叙述不正确的是（ ）
A.烷烃不会发生分解
B.在通常情况下，烷烃与酸、碱、强氧化剂不反应
C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D.烷烃均为难溶于水的无色物质
2.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.同系物都符合同一通式
C.同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D.同系物的化学性质基本相似
3.异辛烷是优良的发动机燃料，其结构如图，下列说法正确的是（ ）
A.异辛烷分子中碳原子的杂化方式有2种
B.异辛烷沸点高于正辛烷
C.异辛烷一氯代物种类为4种
D.异辛烷可溶于水和酒精
4.某烃的结构简式如图所示。下列有关该烃的系统命名的说法错误的是（ ）
A.最长碳链上有7个碳原子
B.系统名称为2，3-二甲基-2-乙基己烷
C.系统名称为3，3，4-三甲基庚烷
D.取代基连接碳原子的编号代数和为10
5.下列关于甲烷及其同系物的说法不正确的是（ ）
A.甲烷的二氯取代物没有同分异构体
B.相同压强下，丁烷比丙烷易液化
C.等质量的甲烷与丙烷完全燃烧，丙烷消耗O2的质量更大
D.标准状况下，2.24 L由甲烷和丙烷组成的混合气体在空气中完全燃烧，得到4.48 L CO2和5.4 g水，则混合气体中甲烷和丙烷的体积相等
6.某有机物的结构简式如图所示，命名正确的是（ ）
A.2-甲基-3-丙基戊烷 B.2-甲基-3-乙基己烷
C.3-甲基-4-丙基戊烷 D.4-甲基-5-乙基己烷
7.有A、B、C三种烃，已知：
①B完全燃烧的产物n（CO2）∶n（H2O）＝2∶3；
②C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种；
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一种。
请回答下列问题：
（1）B的最简式为 ，分子式为 ，其二溴代物有 种。
（2）C的三种二氯代物的结构简式分别为 、 、 。
（3）A的结构简式为 ，名称为 。
8.烷烃（以甲烷为例）在光照条件下发生卤代反应，原理如图所示。某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例，结果如图：
、
下列说法错误的是（ ）
A.异丁烷的二溴代物有三种
B.反应过程中异丁烷形成的自由基
比稳定
C.丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，2-溴丙烷含量更高
D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
9.某同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为2，4-二甲基-3，5-二乙基己烷，另一同学认为这样命名有错误，有关该烷烃的说法，你认为正确的是（ ）
A.该烷烃分子的主链上有6个碳原子
B.该烷烃分子中含有5个支链
C.该烷烃的一氯代物有10种
D.该烷烃正确名称应为2，4，5-三甲基-3-乙基庚烷
10.正己烷在工业上主要用作溶剂，常用于电子信息产业生产过程中的擦拭清洗作业。但正己烷具有较强的毒性，挥发快，若使用不当，极易造成职业中毒。
（1）正己烷的分子式为 ，正己烷的结构简式为 。a mol正己烷含有 mol碳氢键， mol碳碳键。
（2）下列几种烃的结构：
A.
B.
C.
D.
其中，与正己烷互为同分异构体的有 （填字母，下同），与正己烷互为同系物的有 ，与正己烷为同一种物质的是 。
11.烷烃广泛存在于自然界中，例如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。
（1）写出下列各烷烃的分子式。
①链状烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的15倍： 。
②链状烷烃B的分子中含有200个氢原子： 。
③分子中含有22个共价键的链状烷烃C： 。
④0.1 mol链状烷烃D完全燃烧，消耗标准状况下的O2 11.2 L： 。
（2）下列关于烷烃的叙述中正确的是 （填字母序号）。
A.都是易燃物，燃烧产物一定为二氧化碳和水
B.在光照条件下，能使溴水褪色
C.烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
（3）把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列 （填序号）。
①CH3（CH2）3CH3 ②（CH3）4C ③2，3，4-三甲基戊烷 ④（CH3）2CHCH2CH2CH3
（4）用系统命名法命名下面的烃E： ；E的一氯代物有 种。
E
（5）某链状烷烃的相对分子质量为114，与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种。写出该取代反应的化学方程式（注意有机物要写结构简式）：
。
第一节 烷烃
1.A 甲烷在高于1 000 ℃下就能够分解为氢气和炭黑，长链烷烃在加热或者分子筛催化下也可以发生裂化反应，生成碳原子数较少的烷烃和烯烃，A错误；烷烃在通常情况下不与强酸、强碱和强氧化剂反应，B正确；烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应，例如甲烷与氯气的光照取代，C正确；烷烃均为难溶于水的无色物质，易溶于有机溶剂，其熔、沸点和密度一般随着分子中碳原子数的增加而升高和增大，D正确。
2.A 同系物是指结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的同一类物质。因此同系物的最简式可能不相同（比如烷烃、炔烃等），也可能相同（比如单烯烃）；由于结构相似，化学性质是相似的。
3.C 异辛烷分子中碳原子都是形成单键，杂化方式只有sp3杂化，A错误；异辛烷和正辛烷属于同分异构体，同分异构体中支链越多，沸点越低，所以异辛烷沸点低于正辛烷，B错误；由异辛烷结构简式可知，其中含有4种不同化学环境的氢原子，一氯代物种类为4种，C正确；异辛烷为烷烃，不溶于水，D错误。
4.B 由结构简式，按照烷烃的命名原则：选择最长的碳链为主链，正确的名称为3，3，4-三甲基庚烷，C正确；序号相加为3＋3＋4＝10，D正确。
5.C 甲烷分子是正四面体结构，分子中只有1种H原子，故甲烷的二氯取代物没有同分异构体，A项正确；烷烃中碳原子数越多，沸点越高，丙烷分子中碳原子数小于丁烷，故丁烷沸点高，更易液化，B项正确；等质量的烷烃燃烧，氢的质量分数越大，其完全燃烧消耗氧气的质量越大，甲烷与丙烷两种烷烃中，甲烷中氢的质量分数较大，所以等质量的甲烷与丙烷完全燃烧，甲烷消耗O2的质量更大，C项错误；标准状况下，2.24 L由甲烷和丙烷组成的混合气体的物质的量为＝0.1 mol，4.48 L CO2的物质的量为＝0.2 mol，设混合气体中甲烷的物质的量为x mol，丙烷的物质的量为（0.1－x）mol，根据CH4＋2O2CO2＋2H2O、C3H8＋5O23CO2＋4H2O可得，x＋（0.1－x）×3＝0.2，解得x＝0.05，则混合气体中甲烷和丙烷的物质的量均为0.05 mol，则混合气体中甲烷和丙烷的体积相等，D项正确。
6.B 最长碳链有6个碳原子，2号碳有一个甲基，3号碳有一个乙基，命名为2-甲基-3-乙基己烷。
7.（1）CH3 C2H6 2 （2）
（3） 2，2，3，3-四甲基丁烷
解析：（1）由B的燃烧产物可推出B中n（C）∶n（H）＝1∶3，B的最简式为CH3，B的分子式只能是C2H6，B为乙烷，其二溴代物有两种。（2）由②可推断C应为异丁烷，在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。（3）乙烷中的所有氢原子被甲基取代生成2，2，3，3-四甲基丁烷。
8.B 异丁烷的二溴代物有、、三种结构，A正确；根据烷烃卤代反应的机理可知，形成的自由基越稳定，得到的自由基越多，形成相应卤代烃的量就越多，异丁烷形成的自由基比稳定，B错误；根据烷烃卤代反应的机理，丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，2-溴丙烷含量更高，C正确；根据烷烃卤代反应的机理，卤素单质分子在光照条件下化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤，D正确。
9.D 分子式为C12H26的烷烃，其碳骨架结构为，主链上有7个碳原子，含有4个支链，结合等效氢规则可知该烷烃有11种不同的H原子，所以该烷烃的一氯代物有11种，A、B、C错误；根据烷烃命名原则，该烷烃的名称为2，4，5-三甲基-3-乙基庚烷，D正确。
10.（1）C6H14 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 14a 5a
（2）A BC D
解析：（1）由烷烃的通式CnH2n＋2（n为正整数）知，己烷的分子式为C6H14，由正丁烷想到“正某烃”不含支链，正己烷的结构简式CH3CH2CH2CH2CH2CH3，1个正己烷分子中含有14个氢原子，含14个碳氢键、5个碳碳键；则a mol正己烷含有14a mol碳氢键，5a mol碳碳键。
（2）A.异己烷与正己烷是同分异构体；B.新戊烷和正己烷的碳原子数不同，不是同分异构体，是同系物；C.异戊烷和正己烷的碳原子数不同，不是同分异构体，是同系物； D.没有支链，是一条主链，是正己烷。
11.（1）①C2H6 ②C99H200 ③C7H16 ④C3H8
（2）C （3）③④①② （4）2，2，6-三甲基-4-乙基辛烷 10
（5）（CH3）3CC（CH3）3＋Cl2（CH3）3CC（CH3）2CH2Cl＋HCl
解析：（1）①同温同压下，链状烷烃A蒸气的密度是H2的15倍，则A的相对分子质量为2×15＝30，烷烃的组成为CnH2n＋2，14n＋2＝30，n＝2，分子式为C2H6；②链状烷烃的组成为CnH2n＋2，链状烷烃B的分子中含有200个氢原子，即2n＋2＝200，解得n＝99，分子式为C99H200；③链状烷烃的组成为CnH2n＋2，含有的共价键数目为3n＋1，该链状烷烃有22个共价键，则3n＋1＝22，解得n＝7，分子式为C7H16；④0.1 mol烷烃D完全燃烧，消耗O2的物质的量为＝0.5 mol，所以1 mol该烃完全燃烧，消耗5 mol氧气，根据反应CnH2n＋2＋O2nCO2＋（n＋1）H2O可知，＝5，n＝3，D的分子式为C3H8。
（2）烷烃完全燃烧产物为二氧化碳和水，氧气不足时，烷烃不完全燃烧，产物可能为一氧化碳和水，A错误；在光照条件下，烷烃不能与溴水反应，不能使溴水褪色，B错误；链状烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物，一般会产生多种卤代烃，C正确；烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色，D错误。
（3）烷烃随着分子中碳原子数的增多，沸点逐渐升高；碳原子数相同的烃，支链越多，熔、沸点越低。③2，3，4-三甲基戊烷中碳原子是8个，沸点最高；④（CH3）2CHCH2CH2CH3中碳原子是6个，沸点次之；①CH3（CH2）3CH3、②（CH3）4C中碳原子都是5个，且②中支链较多，沸点最低，故沸点按由高到低的顺序排列为③④①②。（4）E中最长碳链有8个碳，第二个碳上有2个甲基，第六个碳上有1个甲基，第四个碳上有1个乙基，用系统命名法命名为2，2，6-三甲基-4-乙基辛烷；分子中有10种不同化学环境的氢，一氯代物有10种。（5）链状烷烃的通式为CnH2n＋2，相对分子质量为114，12n＋2n＋2＝114，则n＝8，该链状烷烃的分子式应为C8H18，跟氯气反应生成的一氯代物只有一种，说明结构对称，分子中只含有一种H原子，符合条件的链状烷烃的结构简式为，该取代反应的化学方程式为（CH3）3CC（CH3）3＋Cl2
（CH3）3CC（CH3）2CH2Cl＋HCl。
4 / 4第二章 烃
第一节 烷烃
课程 标准 1.认识烷烃的组成和结构特点，比较这些有机化合物的组成、结构和性质的差异。 2.能够列举烷烃的典型代表物的主要物理性质。能描述和分析烷烃的典型代表物的重要反应，能书写相应的反应式。 3.认识取代反应的特点和规律，了解有机反应类型和有机化合物组成结构特点的关系。 4.掌握烷烃的系统命名法，能对简单烷烃进行系统命名
分点突破（一） 烷烃的结构和性质
1.烷烃的结构
（1）杂化方式：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取 杂化，以伸向四面体4个顶点方向的 与其他碳原子或氢原子结合，形成 键。
（2）空间结构：以碳原子为中心形成若干 空间结构，碳链呈 排列。
（3）键的类型：烷烃分子中的共价键全部是 键，（C—C和C—H）。
2.链状烷烃的通式
组成通式 （n≥1）。
3.同系物
（1）概念： 相似、分子组成上相差一个或若干个 的化合物互称为同系物。
（2）性质：同系物因组成和结构相似， 性质相似，而 性质一般呈规律性变化，如烷烃的熔点、沸点、密度等。
4.烷烃的物理性质
物理性质 变化规律
状态 随着烷烃碳原子数的增加，烷烃常温下存在的状态由 态逐渐过渡到 态、 态。当碳原子数小于或等于 时，烷烃在常温下呈气态
溶解性 都难溶于 ，易溶于
熔、沸点 随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐 ，同种烷烃的不同异构体中，支链越多，熔、沸点越
密度 随碳原子数的增加，密度逐渐 ，但比水的
5.烷烃的化学性质
（1）稳定性
常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件下（如光照或高温）才能发生某些反应。
（2）燃烧反应
①汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃烧的化学方程式： 。
②烷烃完全燃烧的通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋（n＋1）H2O。
（3）取代反应
①实例
烷烃可与纯卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢，如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷和氯化氢，化学方程式为
。
②烷烃取代反应需注意的5个方面
a.反应的条件——光照。
b.反应物状态——卤素单质（F2、Cl2、Br2、I2）而不是其水溶液。
c.反应的特点——氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行。
d.反应产物——混合物（多种卤代烃），不适宜制备卤代烃。
e.定量关系——n（X2）＝n（一卤代物）＋2n（二卤代物）＋3n（三卤代物）＋…＝n（HX）。
（4）分解反应
烷烃受热时会分解生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C16H34C8H18＋C8H16。
土星拥有许多卫星，其中最大的一颗是直径为5 150千米的土卫六—泰坦，也是太阳系第二大的卫星。这颗卫星的大气中的云层主要由氮、甲烷组成，卫星表面是甲烷、乙烷等黏稠状的碳氢化合物，一度是人们寻找地外生命的希望，但空间探测已予以否定。
【交流讨论】
1.不论哪一种烷烃都有一种是直链结构的，所有的碳原子都在一条直线上。这种说法合理吗？
2.若反应CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl中两种反应物以物质的量1∶1反应，是否会只得到CH3CH2Cl？
3.若1 mol CH4与一定量Cl2在光照下发生取代反应生成等物质的量的四种有机物，则消耗Cl2的物质的量是多少？
1.下列有关烷烃的叙述中，错误的是（ ）
A.烷烃又称饱和烃，分子内部只含有单键
B.烷烃在光照条件下能与Cl2发生取代反应
C.甲烷与氯气发生取代反应，生成5种有机物
D.随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高
2.某有机化合物的结构简式为，下列说法中不正确的是（ ）
A.该有机化合物属于烷烃
B.1 mol该烃最多能与14 mol氯气发生取代反应
C.该烃的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度
D.该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种
3.C5H12有3种不同的结构，甲：
CH3（CH2）3CH3，乙：CH3CH（CH3）CH2CH3；丙：C（CH3）4。下列有关叙述正确的是（ ）
A.甲、乙、丙互为同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应
B.C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色
C.甲、乙、丙中，丙的沸点最低
D.丙有3种不同沸点的二氯代物
分点突破（二） 烷烃的命名
1.烃基
（1）概念：烃分子中去掉 后剩余的基团。
（2）分类
①烷基：烷烃分子去掉 后剩余的基团，其通式为 ，如：
甲基：
乙基：
丙基：正丙基 、异丙基 。
②其他烃基：乙烯基 ，苯基 。
2.烷烃习惯命名法
（1）以烃分子中 命名。按分子中的碳原子数称为“某烷”，碳原子数在10以内的分别用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。碳原子数在10以上的用汉字数字来表示，如“十一烷”。
（2）将直链的烷烃，称为“正某烷”；把带有一个支链甲基（）的烷烃，称为“异某烷”；把具有结构的烷烃，称为“新某烷”。
3.烷烃系统命名五原则
（1）最长碳链原则：应选最长的碳链作为主链。
（2）最多支链原则：若存在多条等长碳链时，应选择含支链最多的碳链作为主链。
（3）最近编号原则：应从离支链最近的一端对主链碳原子进行编号。
（4）最简原则：若不同的支链距主链两端距离相等时，应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。
（5）最低系列原则：若相同的支链距主链两端距离相等时，应以支链编号系列最低为原则，对主链碳原子编号。
4.烷烃系统命名法
（1）第一步——定主链：遵循“长”“多”原则。
“长”，即主链必须是最长的；“多”，即同“长”时，考虑含支链最多（支链即取代基）。如：
主链最长（7个碳）时，选主链有a、b、c三种方式，其中，a有3个支链、b有2个支链、c有2个支链，所以方式a正确。
（2）第二步——编位号：遵循“近”“简”“低”原则。
①优先考虑“近”：即从离支链最近的一端开始编号，定为1号位。如：
②同“近”考虑“简”：若有两个取代基不同，且各自离两端等距离，从简单支链的一端开始编号（即：基异、等距选简单）。如：
③同“近”、同“简”考虑“低”：就是“最低系列”，使支链编号系列最“低”。若有两个取代基相同（等“简”），且各自离两端有相等的距离（等“近”）时，才考虑“低”。如：
方式一：
方式二：
方式一的编号系列为2、5、3，方式二的编号系列为2、5、4，3＜4，所以方式一正确。
（3）第三步——写名称，要按照如下格式：
如：
可命名为 。
即：先写小基团，再写大基团——不同基，简到繁。
“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油中异辛烷的爆震程度最小，将其辛烷值定为100，如图所示是异辛烷的球棍模型。
【交流讨论】
1.根据异辛烷的球棍模型写出其结构简式。
2.利用系统命名法对异辛烷命名，正确书写其系统名称。
3.某同学对一些有机物进行了命名，得到的名称如下，试分析其正误，并说明原因。①2，3，3-三甲基丁烷；②3，3，5-三甲基己烷
4.有同学按照系统命名法将某种烷烃命名为2-甲基-3-乙基丁烷，该名称是否正确？
1.下列有机物的系统命名正确的是（ ）
A. 3-甲基-2-乙基戊烷
B. 2，2，3-三甲基丁烷
C.CH3CH（C2H5）CH3 2-乙基丙烷
D. 1，4-二甲基丁烷
2.Ⅰ.根据下列有机物的名称，写出相应的结构简式：
（1）2，4-二甲基戊烷 。
（2）2，2，5-三甲基-3-乙基己烷 。
Ⅱ.用系统命名法命名下列烷烃。
（3） 。
（4） 。
1.下列物质的沸点按由高到低顺序排列正确的是（ ）
①丁烷 ②2-甲基丙烷 ③戊烷 ④2-甲基丁烷 ⑤2，2-二甲基丙烷
A.①＞②＞③＞④＞⑤
B.⑤＞④＞③＞②＞①
C.③＞④＞⑤＞①＞②
D.②＞①＞⑤＞④＞③
2.下列物质一定互为同系物的是（ ）
①C2H4 ②CH3CH2OH ③CHCl3
④ ⑤
⑥ ⑦
⑧CH3CH2Cl
A.③和⑧ B.②和④
C.①和⑥ D.⑤和⑦
3.下列关于C2H6和的叙述不正确的是（ ）
A.的一氯代物有四种
B.二者属于同系物
C.都属于烷烃，C2H6的沸点比的沸点低
D.的系统名称为 3-甲基丁烷
4.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是（ ）
A.2，2，3，3-四甲基丁烷
B.2，3，3-三甲基戊烷
C.3，3-二甲基己烷
D.2，5-二甲基己烷
5.已知气态烷烃A的密度是相同条件下H2密度的43倍。按要求填空：
（1）烷烃A的分子式是 。
（2）它可能的结构简式有 种，其中与Cl2取代后有2种一氯代物的物质的结构简式是 ，其命名为 。
（3）120 ℃下，向10 mL烷烃A、CH4和Ar的混合气体中通入90 mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下测得气体为120 mL，则反应前混合气体中烷烃A的体积分数为 。
第一节 烷烃
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
1.（1）sp3 sp3杂化轨道 σ （2）四面体 锯齿状 （3）单 2.CnH2n＋2 3.（1）结构 CH2原子团 （2）化学 物理
4.气 液 固 4 水 有机溶剂 升高 低 增大 小 5.（2）①2C8H18＋25O216CO2＋18H2O
（3）①CH3—CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
探究活动
交流讨论
1.提示：不合理，因为烷烃的碳原子都是空间四面体结构，所以从丙烷开始都是锯齿形折线结构，不可能在一条直线上。
2.提示：不会，因为生成的CH3CH2Cl分子中仍含有可取代的氢原子，会进一步发生取代反应。
3.提示：2.5 mol。由题给信息，CH4与Cl2发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4各0.25 mol，则所需Cl2的量为0.25 mol＋2×0.25 mol＋3×0.25 mol＋4×0.25 mol＝2.5 mol。
自主练习
1.C 烷烃又称饱和烃，碳原子之间以单键结合，其余的价键连接H原子的烃为烷烃，故烷烃分子内部只含有单键，A正确；烷烃在光照条件下能与Cl2发生取代反应，B正确；甲烷与Cl2发生取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物，C错误；烷烃均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高，故随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高，D正确。
2.D 由结构简式可知，该有机化合物属于烷烃， A正确；该烃的分子式为C6H14， 1 mol该烃最多能与14 mol 氯气发生取代反应， B正确；烷烃的密度小于水，烷烃分子中碳原子数越多，密度越大，则该烃的密度大于乙烷，小于水， C正确；该烃的最简单同系物为甲烷，甲烷为正四面体结构，二氯取代物只有1种， D错误。
3.C 甲、乙、丙的结构不同，但分子式相同，三者互为同分异构体，不互为同系物，A项错误；C5H12属于烷烃，不能被酸性KMnO4溶液氧化，B项错误；同种烷烃的不同异构体中，支链越多其沸点越低，丙的支链最多，所以丙的沸点最低，C项正确；丙中的4个甲基是等效的，其二氯代物有CHCl2C（CH3）3、（CH2Cl）2C（CH3）2 2种，故丙只有2种不同沸点的二氯代物，D项错误。
分点突破（二）
师生互动
1.（1）1个氢原子 （2）①1个氢原子 —CnH2n＋1 —CH3 —CH2CH3 —CH2CH2CH3
②—CHCH2 2.（1）碳原子数目
4.（3）3-甲基-4-乙基己烷
探究活动
交流讨论
1.提示：异辛烷的结构简式为。
2.提示：异辛烷的系统名称为2，2，4-三甲基戊烷。
3.提示：①原命名不符合取代基位系列最低的原则，正确命名为2，2，3-三甲基丁烷。②原命名编号错误，正确命名为2，4，4-三甲基己烷。
4.提示：不正确。该命名不符合主链碳原子个数最多的原则，正确命名应为2，3-二甲基戊烷。
自主练习
1.B CH3CH2CH（CH3）CH（CH3）CH2CH3主链上有6个C原子，从离取代基较近的一端开始编号，则3、4号位各有1个甲基，为3，4-二甲基己烷，A错误；（CH3）2CHC（CH3）3主链上有4个C原子，从离取代基较近的一端开始编号，则2号位有2个甲基、3号位有1个甲基，名称为2，2，3-三甲基丁烷，B正确；CH3CH（C2H5）CH3主链上有4个C原子，从离取代基较近的一端开始编号，则2号位有1个甲基，为2-甲基丁烷，C错误；CH3（CH2）4CH3主链上有6个C原子，无支链，为己烷，D错误。
2.Ⅰ.（1）
（2）
Ⅱ.（3）2，4-二甲基己烷 （4）2，2，5-三甲基-4-乙基己烷
解析：（1）根据烷烃的系统命名法可知，2，4-二甲基戊烷的结构简式为。（2）根据烷烃的系统命名法可知，2，2，5-三甲基-3-乙基己烷的结构简式为
。
（3）主链上有6个碳原子，第二、第四个碳上各有1个甲基做支链，名称是2，4-二甲基己烷。
（4）主链上有6个碳原子，第二个碳上有2个甲基做支链，第五个碳上有1个甲基做支链，第三个碳上有1个乙基做支链，名称是2，2，5-三甲基-4-乙基己烷。
【教学效果·勤检测】
1.C 对于烷烃，碳原子数越多，沸点越高；碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低；A项，2，2-二甲基丙烷＞丁烷，错误；B项，2-甲基丁烷＞2，2-二甲基丙烷，错误；C项，2，2-二甲基丙烷＜2-甲基丁烷＜戊烷，2-甲基丙烷＜正丁烷，故沸点高低顺序为戊烷＞2-甲基丁烷＞2，2-二甲基丙烷＞丁烷＞2-甲基丙烷，综合排序为③＞④＞⑤＞①＞②，正确；D项，丁烷＞2-甲基丙烷，错误。
2.C ③和⑧的Cl原子个数不同，不是同系物，A错误；②和④中羟基数目不同，不是同系物，B错误；①和⑥中碳碳双键的数目为1，分子组成上相差若干“CH2”基团，是同系物，C正确；⑤和⑦互为同分异构体，D错误。
3.D （CH3）2CHCH2CH3分子内具有四种氢原子，则其一氯代物有四种，A正确；二者结构相似、通式相同、相差3个CH2原子团，互为同系物，B正确；C2H6、（CH3）2CHCH2CH3都属于烷烃，C2H6的相对分子质量比（CH3）2CHCH2CH3小，则C2H6的沸点比（CH3）2CHCH2CH3的沸点低，C正确；D项，其系统名称为2-甲基丁烷，所以D不正确。
4.D 2，2，3，3-四甲基丁烷结构简式为
CH3C（CH3）2C（CH3）2CH3，核磁共振氢谱中出现一组峰，A不符合题意；2，3，3-三甲基戊烷结构简式为
CH3CH（CH3）C（CH3）2CH2CH3，核磁共振氢谱中出现五组峰，B不符合题意；3，3-二甲基己烷结构简式为
CH3CH2C（CH3）2CH2CH2CH3，核磁共振氢谱中出现六组峰，C不符合题意；2，5-二甲基己烷结构简式为
CH3CH（CH3）CH2CH2CH（CH3）CH3，核磁共振氢谱中出现三组峰，D符合题意。
5.（1）C6H14 （2）5
2，3-二甲基丁烷 （3）80％
解析：（1）烷烃A的密度是相同条件下H2密度的43倍，则A的相对分子质量为43×2＝86，根据烷烃的通式有12n＋2n＋2＝86，解得n＝6，则烷烃A的分子式是C6H14。
（2）分子式是C6H14的烷烃有：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、
CH3CH2CH2CH（CH3）2、CH3CH2CH（CH3）CH2CH3、
、（CH3）3CCH2CH3，共5种；其中与Cl2取代后有2种一氯代物的物质的结构简式是，主链上有4个C原子，2、3号C原子上含有甲基，则其名称为2，3-二甲基丁烷。
（3）设C6H14的体积为x mL，CH4的体积为y mL，根据同温同压下，＝， 有：
C6H14＋O26CO2＋7H2O
x x 6x 7x
CH4＋2O2CO2＋2H2O
y 2y y 2y
120 ℃下，H2O为气态，则两个反应中气体体积变化量分别为ΔV1＝6x＋7x－x－x＝2.5x，ΔV2＝2y＋y－2y－y＝0，气体的总体积变化为2.5x，则2.5x＝120－（10＋90），解得x＝8，则反应前混合气体中烷烃A的体积分数为×100％＝80％。
6 / 7(共85张PPT)
第一节 烷烃
课
程 标
准 1.认识烷烃的组成和结构特点，比较这些有机化合物的组成、
结构和性质的差异。
2.能够列举烷烃的典型代表物的主要物理性质。能描述和分析
烷烃的典型代表物的重要反应，能书写相应的反应式。
3.认识取代反应的特点和规律，了解有机反应类型和有机化合
物组成结构特点的关系。
4.掌握烷烃的系统命名法，能对简单烷烃进行系统命名
目 录
1、基础知识·准落实
3、学科素养·稳提升
2、教学效果·勤检测
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 烷烃的结构和性质
1. 烷烃的结构
（1）杂化方式：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都
采取 杂化，以伸向四面体4个顶点方向的
与其他碳原子或氢原子结合，形成 键。
（2）空间结构：以碳原子为中心形成若干 空间结构，
碳链呈 排列。
（3）键的类型：烷烃分子中的共价键全部是 键，（C—C和
C—H）。
sp3
sp3杂化轨
道
σ
四面体
锯齿状
单
3. 同系物
（1）概念： 相似、分子组成上相差一个或若干个
的化合物互称为同系物。
2. 链状烷烃的通式
组成通式 （n≥1）。
CnH2n＋2
（2）性质：同系物因组成和结构相似， 性质相似，
而 性质一般呈规律性变化，如烷烃的熔点、沸点、
密度等。
结构
CH2
原子团
化学
物理
4. 烷烃的物理性质
物理
性质 变化规律
状态 随着烷烃碳原子数的增加，烷烃常温下存在的状态由
态逐渐过渡到 态、 态。当碳原子数小于或等
于 时，烷烃在常温下呈气态
溶解
性 都难溶于 ，易溶于
熔、
沸点 随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐 ，同种烷烃的不
同异构体中，支链越多，熔、沸点越
密度 随碳原子数的增加，密度逐渐 ，但比水的
气
液
固
4
水
有机溶剂
升高
低
增大
小
5. 烷烃的化学性质
（1）稳定性
常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发
生反应，只有在特殊条件下（如光照或高温）才能发生某
些反应。
②烷烃完全燃烧的通式：CnH2n＋2＋ O2 nCO2＋（n
＋1）H2O。
（2）燃烧反应
①汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃烧的化学方程
式： 。
2C8H18＋25O2 16CO2＋18H2O
（3）取代反应
①实例
烷烃可与纯卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤
化氢，如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷和氯化氢，化学方程
式为 。
CH3—CH3＋Cl2 CH3CH2Cl＋HCl
②烷烃取代反应需注意的5个方面
a.反应的条件——光照。
b.反应物状态——卤素单质（F2、Cl2、Br2、I2）而不是其水
溶液。
c.反应的特点——氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同
时进行。
d.反应产物——混合物（多种卤代烃），不适宜制备卤代烃。
e.定量关系——n（X2）＝n（一卤代物）＋2n（二卤代
物）＋3n（三卤代物）＋…＝n（HX）。
（4）分解反应
烷烃受热时会分解生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：
C16H34 C8H18＋C8H16。
土星拥有许多卫星，其中最大的一颗是直径为5 150千米的土卫六—泰
坦，也是太阳系第二大的卫星。这颗卫星的大气中的云层主要由氮、
甲烷组成，卫星表面是甲烷、乙烷等黏稠状的碳氢化合物，一度是人
们寻找地外生命的希望，但空间探测已予以否定。
1. 不论哪一种烷烃都有一种是直链结构的，所有的碳原子都在一条直
线上。这种说法合理吗？
提示：不合理，因为烷烃的碳原子都是空间四面体结构，所以从丙
烷开始都是锯齿形折线结构，不可能在一条直线上。
2. 若反应CH3CH3＋Cl2 CH3CH2Cl＋HCl中两种反应物以物质的量
1∶1反应，是否会只得到CH3CH2Cl？
提示：不会，因为生成的CH3CH2Cl分子中仍含有可取代的氢原
子，会进一步发生取代反应。
【交流讨论】
3. 若1 mol CH4与一定量Cl2在光照下发生取代反应生成等物质的量的
四种有机物，则消耗Cl2的物质的量是多少？
提示：2.5 mol。由题给信息，CH4与Cl2发生取代反应生成CH3Cl、
CH2Cl2、CHCl3和CCl4各0.25 mol，则所需Cl2的量为0.25 mol＋
2×0.25 mol＋3×0.25 mol＋4×0.25 mol＝2.5 mol。
1. 下列有关烷烃的叙述中，错误的是（ ）
A. 烷烃又称饱和烃，分子内部只含有单键
B. 烷烃在光照条件下能与Cl2发生取代反应
C. 甲烷与氯气发生取代反应，生成5种有机物
D. 随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高
解析： 烷烃又称饱和烃，碳原子之间以单键结合，其余的价键
连接H原子的烃为烷烃，故烷烃分子内部只含有单键，A正确；烷
烃在光照条件下能与Cl2发生取代反应，B正确；甲烷与Cl2发生取
代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物，C错误；
烷烃均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、
沸点越高，故随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高，D
正确。
2. 某有机化合物的结构简式为 ，下列说
法中不正确的是（ ）
A. 该有机化合物属于烷烃
B. 1 mol该烃最多能与14 mol氯气发生取代反应
C. 该烃的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度
D. 该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种
解析： 由结构简式可知，该有机化合物属于烷烃， A正
确；该烃的分子式为C6H14， 1 mol该烃最多能与14 mol 氯气发
生取代反应， B正确；烷烃的密度小于水，烷烃分子中碳原子
数越多，密度越大，则该烃的密度大于乙烷，小于水， C正
确；该烃的最简单同系物为甲烷，甲烷为正四面体结构，二氯
取代物只有1种， D错误。
3. C5H12有3种不同的结构，甲：CH3（CH2）3CH3，乙：CH3CH
（CH3）CH2CH3；丙：C（CH3）4。下列有关叙述正确的是
（ ）
A. 甲、乙、丙互为同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应
B. C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 甲、乙、丙中，丙的沸点最低
D. 丙有3种不同沸点的二氯代物
解析： 甲、乙、丙的结构不同，但分子式相同，三者互为同分
异构体，不互为同系物，A项错误；C5H12属于烷烃，不能被酸性
KMnO4溶液氧化，B项错误；同种烷烃的不同异构体中，支链越多
其沸点越低，丙的支链最多，所以丙的沸点最低，C项正确；丙中
的4个甲基是等效的，其二氯代物有CHCl2C（CH3）3、（CH2Cl）
2C（CH3）2 2种，故丙只有2种不同沸点的二氯代物，D项错误。
分点突破（二） 烷烃的命名
1. 烃基
（1）概念：烃分子中去掉 后剩余的基团。
1个氢原子
（2）分类
①烷基：烷烃分子去掉 后剩余的基团，其通式
为 ，如：
甲基：
乙基：
丙基：正丙基 、异丙
基 。
1个氢原子
—CnH2n＋1
—CH3
—CH2CH3
—CH2CH2CH3
②其他烃基：乙烯基 ，苯
基 。
—CH CH2
2. 烷烃习惯命名法
（1）以烃分子中 命名。按分子中的碳原子数称为
“某烷”，碳原子数在10以内的分别用甲、乙、丙、丁、
戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。碳原子数在10以上的用汉
字数字来表示，如“十一烷”。
碳原子数目
（2）将直链的烷烃，称为“正某烷”；把带有一个支链甲基
（ ）的烷烃，称为“异某烷”；把具有 结
构的烷烃，称为“新某烷”。
3. 烷烃系统命名五原则
（1）最长碳链原则：应选最长的碳链作为主链。
（2）最多支链原则：若存在多条等长碳链时，应选择含支链最多
的碳链作为主链。
（3）最近编号原则：应从离支链最近的一端对主链碳原子进行
编号。
（4）最简原则：若不同的支链距主链两端距离相等时，应从靠近
简单支链的一端对主链碳原子进行编号。
（5）最低系列原则：若相同的支链距主链两端距离相等时，应以
支链编号系列最低为原则，对主链碳原子编号。
4. 烷烃系统命名法
（1）第一步——定主链：遵循“长”“多”原则。
“长”，即主链必须是最长的；“多”，即同“长”时，考
虑含支链最多（支链即取代基）。如：
主链最长（7个碳）时，选主链有a、b、c三种方式，其中，a
有3个支链、b有2个支链、c有2个支链，所以方式a正确。
（2）第二步——编位号：遵循“近”“简”“低”原则。
①优先考虑“近”：即从离支链最近的一端开始编号，定为1
号位。如：
②同“近”考虑“简”：若有两个取代基不同，且各自离两
端等距离，从简单支链的一端开始编号（即：基异、等距选
简单）。如：
③同“近”、同“简”考虑“低”：就是“最低系列”，使
支链编号系列最“低”。若有两个取代基相同（等
“简”），且各自离两端有相等的距离（等“近”）时，才
考虑“低”。如：
方式一：
方式二：
方式一的编号系列为2、5、3，方式二的编号系列为2、5、
4，3＜4，所以方式一正确。
（3）第三步——写名称，要按照如下格式：
如： 可命名为
。
即：先写小基团，再写大基团——不同基，简到繁。
3-甲基-4-
乙基己烷
“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油中异辛烷的爆震程度最小，
将其辛烷值定为100，如图所示是异辛烷的球棍模型。
【交流讨论】
1. 根据异辛烷的球棍模型写出其结构简式。
提示：异辛烷的结构简式为 。
2. 利用系统命名法对异辛烷命名，正确书写其系统名称。
提示：异辛烷的系统名称为2，2，4-三甲基戊烷。
3. 某同学对一些有机物进行了命名，得到的名称如下，试分析其正
误，并说明原因。①2，3，3-三甲基丁烷；②3，3，5-三甲基己烷
提示：①原命名不符合取代基位系列最低的原则，正确命名为2，
2，3-三甲基丁烷。②原命名编号错误，正确命名为2，4，4-三甲
基己烷。
4. 有同学按照系统命名法将某种烷烃命名为2-甲基-3-乙基丁烷，该名
称是否正确？
提示：不正确。该命名不符合主链碳原子个数最多的原则，正确命
名应为2，3-二甲基戊烷。
1. 下列有机物的系统命名正确的是（ ）
A. 3-甲基-2-乙基戊烷
B. 2，2，3-三甲基丁烷
C. CH3CH（C2H5）CH3 2-乙基丙烷
D. 1，4-二甲基丁烷
解析： CH3CH2CH（CH3）CH（CH3）CH2CH3主链上有6个C原
子，从离取代基较近的一端开始编号，则3、4号位各有1个甲基，
为3，4-二甲基己烷，A错误；（CH3）2CHC（CH3）3主链上有4个
C原子，从离取代基较近的一端开始编号，则2号位有2个甲基、3
号位有1个甲基，名称为2，2，3-三甲基丁烷，B正确；CH3CH
（C2H5）CH3主链上有4个C原子，从离取代基较近的一端开始编
号，则2号位有1个甲基，为2-甲基丁烷，C错误；CH3（CH2）4CH3
主链上有6个C原子，无支链，为己烷，D错误。
2. Ⅰ.根据下列有机物的名称，写出相应的结构简式：
（1）2，4-二甲基戊烷 。
解析：根据烷烃的系统命名法可知，2，4-二甲基戊烷的
结构简式为 。
（2）2，2，5-三甲基-3-乙基己
烷 。
解析：根据烷烃的系统命名法可知，2，2，5-三甲基-3-乙基己烷的结构简式为 。
Ⅱ.用系统命名法命名下列烷烃。
（3） 。
2，4-二甲基己烷
解析：主链上有6个碳原子，第二、第四个碳上各有1个甲基做支链，名称是2，4-二甲基己烷。
（4） 。
2，2，5-三甲基-4-乙基己烷
解析：主链上有6个碳原子，第二个碳上有2个甲基做支链，第五
个碳上有1个甲基做支链，第三个碳上有1个乙基做支链，名称
是2，2，5-三甲基-4-乙基己烷。
2
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
1. 下列物质的沸点按由高到低顺序排列正确的是（ ）
①丁烷 ②2-甲基丙烷 ③戊烷 ④2-甲基丁烷 ⑤2，2-二甲
基丙烷
A. ①＞②＞③＞④＞⑤ B. ⑤＞④＞③＞②＞①
C. ③＞④＞⑤＞①＞② D. ②＞①＞⑤＞④＞③
解析： 对于烷烃，碳原子数越多，沸点越高；碳原子数相同的
烷烃，支链越多，沸点越低；A项，2，2-二甲基丙烷＞丁烷，错
误；B项，2-甲基丁烷＞2，2-二甲基丙烷，错误；C项，2，2-二甲
基丙烷＜2-甲基丁烷＜戊烷，2-甲基丙烷＜正丁烷，故沸点高低顺
序为戊烷＞2-甲基丁烷＞2，2-二甲基丙烷＞丁烷＞2-甲基丙烷，综
合排序为③＞④＞⑤＞①＞②，正确；D项，丁烷＞2-甲基丙烷，
错误。
2. 下列物质一定互为同系物的是（ ）
①C2H4 ②CH3CH2OH ③CHCl3④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧CH3CH2Cl
A. ③和⑧ B. ②和④
C. ①和⑥ D. ⑤和⑦
解析： ③和⑧的Cl原子个数不同，不是同系物，A错误；②和
④中羟基数目不同，不是同系物，B错误；①和⑥中碳碳双键的数
目为1，分子组成上相差若干“CH2”基团，是同系物，C正确；⑤
和⑦互为同分异构体，D错误。
3. 下列关于C2H6和 的叙述不正确的是（ ）
A. 的一氯代物有四种
B. 二者属于同系物
C. 都属于烷烃，C2H6的沸点比 的沸点低
D. 的系统名称为3-甲基丁烷
解析： （CH3）2CHCH2CH3分子内具有四种氢原子，则其一氯
代物有四种，A正确；二者结构相似、通式相同、相差3个CH2原子
团，互为同系物，B正确；C2H6、（CH3）2CHCH2CH3都属于烷
烃，C2H6的相对分子质量比（CH3）2CHCH2CH3小，则C2H6的沸点
比（CH3）2CHCH2CH3的沸点低，C正确；D项，其系统名称为2-
甲基丁烷，所以D不正确。
4. 下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是（ ）
A. 2，2，3，3-四甲基丁烷 B. 2，3，3-三甲基戊烷
C. 3，3-二甲基己烷 D. 2，5-二甲基己烷
解析： 2，2，3，3-四甲基丁烷结构简式为CH3C（CH3）2C（CH3）2CH3，核磁共振氢谱中出现一组峰，A不符合题意；2，3，3-三甲基戊烷结构简式为CH3CH（CH3）C（CH3）2CH2CH3，核磁共振氢谱中出现五组峰，B不符合题意；3，3-二甲基己烷结构简式为CH3CH2C（CH3）2CH2CH2CH3，核磁共振氢谱中出现六组峰，C不符合题意；2，5-二甲基己烷结构简式为CH3CH（CH3）CH2CH2CH（CH3）CH3，核磁共振氢谱中出现三组峰，D符合题意。
5. 已知气态烷烃A的密度是相同条件下H2密度的43倍。按要求填空：
（1）烷烃A的分子式是 。
解析：烷烃A的密度是相同条件下H2密度的43倍，则A
的相对分子质量为43×2＝86，根据烷烃的通式有12n＋2n＋
2＝86，解得n＝6，则烷烃A的分子式是C6H14。
（2）它可能的结构简式有 种，其中与Cl2取代后有2种一氯代
物的物质的结构简式是 ，其命名为 。
C6H14
5
2，3-二甲基丁烷
解析：分子式是C6H14的烷烃有：
CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH（CH3）2、
CH3CH2CH（CH3）CH2CH3、 、
（CH3）3CCH2CH3，共5种；其中与Cl2取代后有2种一氯代物
的物质的结构简式是 ，
主链上有4个C原子，2、3号C原子上
含有甲基，则其名称为2，3-二甲基丁烷。
（3）120 ℃下，向10 mL烷烃A、CH4和Ar的混合气体中通入90 mL
O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下测得气体为120
mL，则反应前混合气体中烷烃A的体积分数为 。
解析：设C6H14的体积为x mL，CH4的体积为y mL，根
据同温同压下， ＝ ， 有：
C6H14＋ O2 6CO2＋7H2O
X 6x 7x
80％
CH4＋2O2 CO2＋2H2O
Y 2y y 2y
120 ℃下，H2O为气态，则两个反应中气体体积变化量分别为
ΔV1＝6x＋7x－x－ x＝2.5x，ΔV2＝2y＋y－2y－y＝
0，气体的总体积变化为2.5x，则2.5x＝120－（10＋90），
解得x＝8，则反应前混合气体中烷烃A的体积分数为
×100％＝80％。
学科素养·稳提升
3
内化知识 知能升华
1. 下列有关烷烃性质的叙述不正确的是（ ）
A. 烷烃不会发生分解
B. 在通常情况下，烷烃与酸、碱、强氧化剂不反应
C. 烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D. 烷烃均为难溶于水的无色物质
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解析： 甲烷在高于1 000 ℃下就能够分解为氢气和炭黑，长链
烷烃在加热或者分子筛催化下也可以发生裂化反应，生成碳原子数
较少的烷烃和烯烃，A错误；烷烃在通常情况下不与强酸、强碱和
强氧化剂反应，B正确；烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代
反应，例如甲烷与氯气的光照取代，C正确；烷烃均为难溶于水的
无色物质，易溶于有机溶剂，其熔、沸点和密度一般随着分子中碳
原子数的增加而升高和增大，D正确。
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11
2. 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. 同系物都符合同一通式
C. 同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D. 同系物的化学性质基本相似
解析： 同系物是指结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2
原子团的同一类物质。因此同系物的最简式可能不相同（比如烷
烃、炔烃等），也可能相同（比如单烯烃）；由于结构相似，化学
性质是相似的。
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3. 异辛烷是优良的发动机燃料，其结构如图，下列说法正确的是
（ ）
A. 异辛烷分子中碳原子的杂化方式有2种
B. 异辛烷沸点高于正辛烷
C. 异辛烷一氯代物种类为4种
D. 异辛烷可溶于水和酒精
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解析： 异辛烷分子中碳原子都是形成单键，杂化方式只有sp3杂
化，A错误；异辛烷和正辛烷属于同分异构体，同分异构体中支链
越多，沸点越低，所以异辛烷沸点低于正辛烷，B错误；由异辛烷
结构简式可知，其中含有4种不同化学环境的氢原子，一氯代物种
类为4种，C正确；异辛烷为烷烃，不溶于水，D错误。
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11
4. 某烃的结构简式如图所示。下列有关该烃的系统命名的说法错误的
是（ ）
A. 最长碳链上有7个碳原子
B. 系统名称为2，3-二甲基-2-乙基己烷
C. 系统名称为3，3，4-三甲基庚烷
D. 取代基连接碳原子的编号代数和为10
解析： 由结构简式，按照烷烃的命名原则：选择最长的碳链为
主链，正确的名称为3，3，4-三甲基庚烷，C正确；序号相加为3＋
3＋4＝10，D正确。
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5. 下列关于甲烷及其同系物的说法不正确的是（ ）
A. 甲烷的二氯取代物没有同分异构体
B. 相同压强下，丁烷比丙烷易液化
C. 等质量的甲烷与丙烷完全燃烧，丙烷消耗O2的质量更大
D. 标准状况下，2.24 L由甲烷和丙烷组成的混合气体在空气中完全
燃烧，得到4.48 L CO2和5.4 g水，则混合气体中甲烷和丙烷的体
积相等
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解析： 甲烷分子是正四面体结构，分子中只有1种H原子，
故甲烷的二氯取代物没有同分异构体，A项正确；烷烃中碳原
子数越多，沸点越高，丙烷分子中碳原子数小于丁烷，故丁烷
沸点高，更易液化，B项正确；等质量的烷烃燃烧，氢的质量
分数越大，其完全燃烧消耗氧气的质量越大，甲烷与丙烷两种
烷烃中，甲烷中氢的质量分数较大，所以等质量的甲烷与丙烷
完全燃烧，甲烷消耗O2的质量更大，C项错误；
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标准状况下，2.24 L由甲烷和丙烷组成的混合气体的物质的量为
＝0.1 mol，4.48 L CO2的物质的量为 ＝
0.2 mol，设混合气体中甲烷的物质的量为x mol，丙烷的物质的量
为（0.1－x）mol，根据CH4＋2O2 CO2＋2H2O、C3H8＋
5O2 3CO2＋4H2O可得，x＋（0.1－x）×3＝0.2，解得x
＝0.05，则混合气体中甲烷和丙烷的物质的量均为0.05 mol，则
混合气体中甲烷和丙烷的体积相等，D项正确。
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6. 某有机物的结构简式如图所示，命名正确的是（ ）
A. 2-甲基-3-丙基戊烷 B. 2-甲基-3-乙基己烷
C. 3-甲基-4-丙基戊烷 D. 4-甲基-5-乙基己烷
解析： 最长碳链有6个碳原子，2号碳有一
个甲基，3号碳有一个乙基，命名为2-甲基-3-乙基己烷。
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7. 有A、B、C三种烃，已知：
①B完全燃烧的产物n（CO2）∶n（H2O）＝2∶3；
②C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种；
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物；A遇Br2的CCl4
溶液不褪色，其一氯代物只有一种。
请回答下列问题：
（1）B的最简式为 ，分子式为 ，其二溴代物有 种。
解析：由B的燃烧产物可推出B中n（C）∶n（H）＝1∶3，B的最简式为CH3，B的分子式只能是C2H6，B为乙烷，其二溴代物有两种。
CH3
C2H6
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（2）C的三种二氯代物的结构简式分别
为 、 、 。
解析：由②可推断C应为异丁烷，在饱和气态链烃中只
有异丁烷的二氯代物有三种。
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（3）A的结构简式为 ，名称为
。
解析：乙烷中的所有氢原子被甲基取代生成2，2，3，3-四甲基丁烷。
2，2，3，3-四甲
基丁烷
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8. 烷烃（以甲烷为例）在光照条件下发生卤代反应，原理如图所示。某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例，结果如图：
、
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A. 异丁烷的二溴代物有三种
B. 反应过程中异丁烷形成的自由基
比 稳定
C. 丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，2-溴丙烷含
量更高
D. 光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
下列说法错误的是（ ）
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解析： 异丁烷的二溴代物
有 、 、 三
种结构，A正确；根据烷烃卤代反应的机理可知，形成的自由基越
稳定，得到的自由基越多，形成相应卤代烃的量就越多，异丁烷形
成的自由基 比 稳定，B错误；
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根据烷烃卤代反应的机理，丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的
一溴代物中，2-溴丙烷含量更高，C正确；根据烷烃卤代反应的机理，
卤素单质分子在光照条件下化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键
步骤，D正确。
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9. 某同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为2，4-二甲基-3，5-二乙基
己烷，另一同学认为这样命名有错误，有关该烷烃的说法，你认为
正确的是（ ）
A. 该烷烃分子的主链上有6个碳原子
B. 该烷烃分子中含有5个支链
C. 该烷烃的一氯代物有10种
D. 该烷烃正确名称应为2，4，5-三甲基-3-乙基庚烷
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解析： 分子式为C12H26的烷烃，其碳骨架结构
为 ，主链上有7个碳原子，含有4个支链，
结合等效氢规则可知该烷烃有11种不同的H原子，所以该烷烃的一
氯代物有11种，A、B、C错误；根据烷烃命名原则，该烷烃的名称
为2，4，5-三甲基-3-乙基庚烷，D正确。
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10. 正己烷在工业上主要用作溶剂，常用于电子信息产业生产过程中
的擦拭清洗作业。但正己烷具有较强的毒性，挥发快，若使用不
当，极易造成职业中毒。
（1）正己烷的分子式为 ，正己烷的结构简式
为 。a mol正己烷含有 mol碳
氢键， mol碳碳键。
C6H14
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
14a
5a
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解析：由烷烃的通式CnH2n＋2（n为正整数）知，己烷
的分子式为C6H14，由正丁烷想到“正某烃”不含支链，正
己烷的结构简式CH3CH2CH2CH2CH2CH3，1个正己烷分子中含有14个氢原子，含14个碳氢键、5个碳碳键；则a mol正己烷含有14a mol碳氢键，5a mol碳碳键。
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（2）下列几种烃的结构：
A. B.
C. D.
其中，与正己烷互为同分异构体的有 （填字母，下
同），与正己烷互为同系物的有 ，与正己烷为同一种物
质的是 。
A
BC
D
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解析：A. 异己烷与正己烷是同分异构体；B. 新戊烷和正己烷的碳原子数不同，不是同分异构体，是同系物；C. 异戊烷和正己烷的碳原子数不同，不是同分异构体，是同系物； D. 没有支链，是一条主链，是正己烷。
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11. 烷烃广泛存在于自然界中，例如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌
的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。
（1）写出下列各链状烷烃的分子式。
①链状烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的15倍： 。
②链状烷烃B的分子中含有200个氢原子： 。
③分子中含有22个共价键的链状烷烃C： 。
④0.1 mol链状烷烃D完全燃烧，消耗标准状况下的O2 11.2
L： 。
C2H6
C99H200
C7H16
C3H8
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解析：①同温同压下，链状烷烃A蒸气的密度是H2的15倍，则A的相对分子质量为2×15＝30，链状烷烃的组成为CnH2n＋2，14n＋2＝30，n＝2，分子式为C2H6；②链状烷烃的组成为CnH2n＋2，链状烷烃B的分子中含有200个氢原子，即2n＋2＝200，解得n＝99，分子式为C99H200；③链状烷烃的组成为CnH2n＋2，含有的共价键数目为3n＋1，该链状烷烃有22个共价键，则3n＋1＝22，解得n＝7，分子式为C7H16；
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④0.1 mol烷烃D完全燃烧，消耗O2的物质的量为 ＝0.5 mol，
所以1 mol该烃完全燃烧，消耗5 mol氧气，根据反应CnH2n＋2＋
O2 nCO2＋（n＋1）H2O可知， ＝5，n＝3，D的分子式为
C3H8。
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（2）下列关于烷烃的叙述中正确的是 （填字母序号）。
A. 都是易燃物，燃烧产物一定为二氧化碳和水
B. 在光照条件下，能使溴水褪色
C. 烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物
D. 能使酸性KMnO4溶液褪色
C
解析：烷烃完全燃烧产物为二氧化碳和水，氧气不足时，烷烃不
完全燃烧，产物可能为一氧化碳和水，A错误；在光照条件下，
烷烃不能与溴水反应，不能使溴水褪色，B错误；烷烃的卤代反
应很难得到纯净的产物，一般会产生多种卤代烃，C正确；烷烃
不能使酸性KMnO4溶液褪色，D错误。
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（3）把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列 （填序号）。
①CH3（CH2）3CH3 ②（CH3）4C ③2，3，4-三甲基戊
烷 ④（CH3）2CHCH2CH2CH3
③④①②
解析：烷烃随着分子中碳原子数的增多，沸点逐渐升高；碳原子
数相同的烃，支链越多，熔、沸点越低。③2，3，4-三甲基戊
烷中碳原子是8个，沸点最高；④（CH3）2CHCH2CH2CH3中碳
原子是6个，沸点次之；①CH3（CH2）3CH3、②（CH3）4C中碳
原子都是5个，且②中支链较多，沸点最低，故沸点按由高到低
的顺序排列为③④①②。
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（4）用系统命名法命名下面的烃E：
；E的一氯代物有 种。
2，2，6-三甲基-4-乙基辛
烷
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E
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解析： E中最长碳链有8个碳，第二个碳上有2个甲基，第六个碳
上有1个甲基，第四个碳上有1个乙基，用系统命名法命名为2，
2，6-三甲基-4-乙基辛烷；分子中有10种不同化学环境的氢，一
氯代物有10种。
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（5）某链状烷烃的相对分子质量为114，与氯气发生取代反应所得的
一氯代物只有一种。写出该取代反应的化学方程式（注意有机
物要写结构简式）：
。
（CH3）3CC（CH3）3＋Cl2 （CH3）
3CC（CH3）2CH2Cl＋HCl
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解析： 链状烷烃的通式为CnH2n＋2，相对分子质量为114，12n＋2n＋2＝114，则n＝8，该链状烷烃的分子式应为C8H18，跟氯气反应生成的一氯代物只有一种，说明结构对称，分子中只含有一种H原子，符合条件的链状烷烃的结构简式为，该取代反应的化学方程式为（CH3）3CC（CH3）3＋Cl2 （CH3）
3CC（CH3）2CH2Cl＋HCl。
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