(共88张PPT)
第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构
课
程 标
准 1.知道有机化合物分子是有空间结构的，以甲烷等为例认识碳原
子的成键特点，认识甲烷的空间结构。
2.知道有机化合物存在同分异构现象。
3.通过模型拼插等活动认识有机化合物中碳原子的成键特点、价
键类型及简单分子的空间结构
目 录
1、基础知识·准落实
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
4、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 有机化合物中碳原子的成键特点
1. 有机化合物
（1）有机化合物的组成元素
一定含有 元素，常含有氢、氧元素，有的还含有氮、
硫、磷、卤素等。
（2）甲烷是最简单的有机化合物，甲烷的分子式为 ，电
子式为 ，结构式为 。
碳
CH4
H︰ ︰H
（1）有机物中，碳原子可以形成 个共价键。
（2）碳原子间成键方式多样
①碳碳之间的结合方式有单键（ ）、双键
（ ）、三键（—C≡C—）。
②多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环（且
可带支链），如图所示。
4
2. 有机化合物中碳原子的结构及成键特点
直链
支链
链状结构
环状结构
（3）有机物结构特点
①有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成
千上万个碳原子。
②含有相同碳原子数的有机物分子，可能因为碳原子间
或 的不同而具有多种结构。
成
键方式
碳骨架
（4）有机化合物中碳原子的成键特点归纳
①键的个数多：每个碳原子形成4个共价键。
②成键方式多：碳原子与碳原子之间能形成共价键，且成键
方式多样。
③碳骨架结构多：碳原子之间可构成链状结构，也可构成环
状结构。
④结合原子种类多：碳原子不但可以和碳形成共价键，而且
可以和H、O、N、S等多种原子成键。
1. 为什么有机化合物中的每个碳原子能与其他原子形成4个共价键？
提示：碳原子最外层有4个电子，不易失电子，也不易得电子，
一般通过共价键与氢、氧、卤素等元素的原子相结合，形成4个
共价键。
2. 请根据图中所示的结构，写出对应有机物的分子式。图中物质哪些
是链状结构？哪些是环状结构？
提示：①和②的分子式为C4H10，③④⑤⑧⑨的分子式为C4H8，⑥
和⑦的分子式为C4H6。链状结构有①②③④⑤⑥⑦，环状结构有⑧
和⑨。
3. 根据上述材料分析有机化合物种类繁多的原因是什么？
提示：有机化合物中的碳原子之间不仅可以结合成碳链，还可以结
合成碳环；并且碳原子之间可以形成碳碳单键、双键或三键；这是
有机化合物种类繁多的主要原因。
1. 有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是（ ）
A. 碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个共价键
B. 碳原子间只能形成碳链，不能形成碳环
C. 在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同
D. 在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形
解析： 碳原子间可以形成碳链，也可以形成碳环，B项错误。
2. 碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合方
式中错误的是（ ）
解析： 在有机物的分子结构中，1个碳原子能形成4个共价键。
C项中有1个碳原子周围形成5个共价键（2个单键和1个三键），不
合理，C错误。
分点突破（二） 烷烃的结构
1. 甲烷的结构
甲烷的空间结构是 结构， 原子位于正四面体的
中心，4个 原子分别位于4个顶点。分子中的4个C—H的长度
和强度 ，相互之间的夹角 ，为109°28'。
正四面体
碳
氢
相同
相等
2. 烷烃
（1）示例：乙烷的结构式为 ，分子式
为 ，丙烷的结构式为 ，分子式
为 。
C2H6
C3H8
（2）结构特点
只有碳和氢两种元素，分子中碳原子之间都以 结
合，碳原子的剩余价键均与 结合，使碳原子的化
合价都达到“饱和”，称为饱和烃，又称烷烃。
（3）链状烷烃分子组成通式： 。
单键
氢原子
CnH2n＋2
（4）烷烃的一般命名
①方法
碳原子数（n）及表示 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n＞10 相应汉字数字 ②示例：C4H10称 ，C8H18称 ，C12H26称
。
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
丁烷
辛烷
十
二烷
3. 同系物
相似，在分子组成上相差一个或若干个 的
化合物，互称为同系物。例如CH4、C2H6、C3H8互为同系物。
4. 同分异构体
（1）同分异构现象：化合物具有相同的 ，但具有不
同 的现象。同分异构现象的广泛存在是有机物种类
繁多的重要原因之一。
（2）同分异构体：具有 的化合物互称为同分异
构体。
结构
CH2原子团
分子式
结构
同分异构现象
（3）写出C4H10的同分异构体：
和 ，其名称分别为 和 。
CH3CH2CH2CH3
正丁烷
异丁烷
1. 如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有几种结构？实际上有几种结构？
提示：如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有2种结构，分别
是 、 。实际为空间四面体结构，所以二氯甲烷
只有一种结构。
2. 某种烷烃的球棍模型为 。写出该烷烃结构简式，指出其有
没有同分异构体？
提示：根据球棍模型，该烷烃为丙烷，结构简式为CH3CH2CH3，
丙烷没有同分异构体。
3. 与 是同分异构体吗？
为什么？
提示：不是，二者原子的连接次序相同，二者为同一种物质。
4. 有机物A的结构简式为CH2 CH—CH3（分子式为C3H6），有机
物B的结构简式为（分子式为C4H8）。A和B互为同系物吗？
提示：不是。二者结构不相似，A是链状烃，B是环状烃。
1. 烷烃的组成与结构特点
2. 有机化合物结构的表示方法
种类 表示方法 示例
分子式 用元素符号表示物质的分子组成 CH4、C4H10
电子式 用“·”或“×”表示原子最外层电子的成
键情况 H
结构式 用短线“—”来表示1个共价键；用“—”
（单键）、“ ”（双键）或“≡”（三
键）将所有原子连接起来（后面学）
种类 表示方法 示例
结构 简式 表示单键的“—”可以省略，将与碳原子
相连的其他原子写在碳原子的旁边，并在
右下角注明个数 CH3CH2CH3
球棍 模型 用小球表示原子，短棍表示化学键
空间填 充模型 用不同体积的小球表示不同大小的原子
3. 判断同系物的三个关键点
4. 判断同分异构体的两个关键点
1. 如图是由4个碳原子结合成的5种有机物（氢原子没有画出），下列
说法正确的是（ ）
A. 有机物（a）的名称为异丁烷
B. 有机物（a）中四个碳原子共平面
C. 上述有机物中与（c）互为同分异构体的只有（b）
D. 上述有机物中，（c）与（d）属于同系物
解析： 有机物（a）中4个碳原子形成四面体结构，故4个碳原
子一定不共面，B错误；有机物（b）、（c）和（e）的分子式均为
C4H8，但其分子结构不同，互为同分异构体，C错误；有机物
（c）含有一个碳碳双键，（d）含有两个碳碳双键，结构不相似，
且分子组成上不相差一个或若干个CH2原子团，不属于同系物，D
错误。
2. 下列几组物质中，互为同位素的有 ，互为同素异形体的
有 ，互为同系物的有 ，互为同分异构体的有 ，属于同
一种物质的有 。
①O2和O3
②35Cl和37Cl
③CH3CH3和CH3CH2CH3
④ 和
②
①
③④
⑥
⑤⑦
⑤ 和
⑥CH3（CH2）2CH3和
⑦CH3CH（CH3）CH3和
解析： ①O2和O3均是氧元素构成的单质，互为同素异形体；
②35Cl和37Cl的质子数相同、中子数不同，互为同位素；③CH3CH3
和CH3CH2CH3均是烷烃，分子组成相差1个CH2原子团，互为同系
物；④
和 均是烷烃，分子组成相差1个CH2原
子团，互为同系物；⑤ 和 的结构和性质完全
相同，是同一种物质；⑥CH3（CH2）2CH3和 的分
子式均是C4H10，结构不同，互为同分异构体；⑦CH3CH（CH3）
CH3和 的结构完全相同，是同一种物质。
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
烷烃同分异构体的书写及应用（归纳与论证）
【典例1】 请根据图中所示的结构，回答下列问题。
（1）与①互为同分异构体的是 。与③互为同分异构体的
是 。与⑥互为同分异构体的是 。
提示：② ④⑤⑧⑨ ⑦
（2）互为同分异构体的物质的化学性质一定相同吗？
提示：互为同分异构体的物质可能是不同类的物质，如③与⑧
互为同分异构体，它们的化学性质不同。
【典例2】 教材中描述“己烷有5种同分异构体”。
（1）写出其结构简式。
提示：主链为6个碳原子时：CH3CH2CH2CH2CH2CH3；主链为5
个碳原子时：（CH3）2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH（CH3）
CH2CH3；主链为4个碳原子时：（CH3）2CHCH（CH3）2、
（CH3）3CCH2CH3；共5种。
（2）在上述结构中，有2个甲基（—CH3）的结构有 种，有3个甲
基的结构有 种，有4个甲基的结构有 种。
提示：1 2 2
【典例3】 烷烃中的一个氢原子用氯原子取代可得其一氯代物。
（1）CH3CH2CH3的一氯代物有几种？
提示：2种，CH3CH2CH2Cl、 。
（2）（CH3）3CC（CH3）3的一氯代物有 种。
提示：1
（3）C5H11Cl有几种结构？
提示：C5H11—有8种结构，所以C5H11Cl有8种结构。类似的
CH3—、C2H5—、C3H7—、C4H9—分别有1、1、2、4种结构，一
氯代物对应的有1、1、2、4种结构。
1. 烷烃同分异构体的书写方法
书写烷烃同分异构体一般采用“减链法”，即主链逐步缩短，支链
上碳原子的数目、支链的数目和位置有序变化（1号碳原子上不可
能连支链），可概括为“四步骤、五要点”。
【规律方法】
四步骤 五要点（口诀） 具体方法
定主链 ①主链由长
到短 ①最长的链为主链，再逐步减少主链的C数，余下的C作为支链
选支链 ②支链由整
到散 ②余下的C先作为一个大支链，再逐步拆散为多个小支链
四步骤 五要点（口
诀） 具体方法
连支链 ③位置由边
到心 ③把支链连在主链上，由主链一边（2号碳）
开始，逐步向中心移动
④定多余一
变换 ④若有多个支链，先把多个支链固定位置，只
留下一个支链变换位置
填氢 ⑤填氢满足
四键 ⑤根据碳的四价理论，把C上的H填满
2. 实例（以C6H14为例）
（1）将分子中全部碳原子连成直链作为母链。
C—C—C—C—C—C
（2）从母链一端取下一个碳原子作为支链（即甲基），依次连在
主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种：
注意：甲基不能连在①号位和⑤号位上，否则会使碳链变
长，②号位和④号位等效，只能用一个，否则重复。
（3）从母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的各个碳原子上，
此时碳骨架结构有两种：
、
②号位或③号位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，
使主链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。
3. 烃的一卤代物同分异构体数目的判断——等效氢法
要判断某烃的一卤代物的同分异构体的数目，首先要观察烃的结构
是否具有对称性。
（1）连在同一个碳原子上的氢原子等效。
（2）同一个碳原子上所连接的甲基（—CH3）上的氢原子等效。
（3）分子中处于镜面对称位置（相当于平面镜成像时，物与像的
关系）上的氢原子是等效的。
【迁移应用】
1. 下列烷烃分子式只代表三种分子的是（ ）
A. C3H8 B. C4H10
C. C5H12 D. C6H14
解析： C3H8只代表1种，C4H10代表2种，C6H14代表5种。
2. 下列烷烃的一卤代物只有一种的是（ ）
A. CH3CH2CH3 B. CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.
解析： A项，有两种不同位置的H原子，一卤代物有两种；B
项，有三种不同位置的H原子，一卤代物有三种；C项，只有一种H
原子，一卤代物只有一种；D项，有四种不同位置的H原子，一卤
代物有四种。
教学效果·勤检测
3
强化技能 查缺补漏
1. 下列各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在状
况（ ）
解析： 这几种形式都可表示甲烷分子，其中分子结构示意图、
球棍模型及空间填充模型均能反映甲烷分子的空间结构，但空间填
充模型更能真实地表达出甲烷分子中H、C原子的位置及所占比
例。电子式只反映出原子的最外层电子的成键情况。
2. 下列物质中互为同系物的是（ ）
①CH3CH2Cl ②CH2 CHCl
③CH3CH2CH2Cl ④CH2ClCH2Cl
⑤CH3CH2CH2CH3 ⑥CH3CH（CH3）2
A. ①③ B. ①④
C. ①② D. ⑤⑥
解析： 互为同系物的物质必须结构相似，且分子组成上相差一
个或若干个CH2原子团。①③结构相似且相差一个CH2原子团，所
以①③互为同系物；②中含有一个氯原子和一个 ，④中含
有两个氯原子，所以①④与①②均不可能互为同系物；⑤⑥分子式
相同，结构不同，互为同分异构体。
3. 下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式，下列说法正确的是
（ ）
① ②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
③CH3CH2CH2CH2CH3 ④CH3CH2CH3
A. 四种烷烃中均含有C—C和C—H
B. ①、②和③互为同分异构体
C. ③中的化学键均为极性键
D. ①和③互为同系物
解析： ①和③的分子式均为C5H12，结构不同，互为同分异构
体，②的分子式为C6H14，与①、③的分子式不同，不互为同分异
构体，B错误；③CH3CH2CH2CH2CH3为正戊烷，其分子中含有碳
氢极性键和碳碳非极性键，C错误；①和③的分子式均为C5H12，互
为同分异构体，D错误。
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. C4H10有3种同分异构体
B. 相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体
C. 同分异构体之间的转化是化学变化
D. 和 互为同分异构体
解析： C4H10有2种同分异构体，即CH3CH2CH2CH3
和 ；相对分子质量相同，分子式不一定相同，不互为
同分异构体；互为同分异构体的物质为不同的物质，故它们之间的
转化是化学变化； 和 为同一物质，不
互为同分异构体。
5. 在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的横线上。
①NO2和N2O4 ②12C和14C ③K和Ca
④异戊烷 和新戊烷
⑤ 和
⑥甲烷和丙烷
（1）互为同位素的是 。
解析： 互为同位素的是质子数相同、中子数不同的原
子，②符合。
（2）互为同分异构体的是 。
解析： 互为同分异构体的是分子式相同、结构不同的化
合物，④符合。
（3）互为同系物的是 。
解析： 互为同系物的
是结构相似、组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合
物，⑥符合。
（4）为同一种物质的是 。
解析： ⑤中两个分子是同一种物质。
②
④
⑥
⑤
学科素养·稳提升
4
内化知识 知能升华
1. 目前已知化合物中数量、种类最多的是第ⅣA族元素碳的化合物，
下列有关其原因的叙述中不正确的是（ ）
A. 碳原子既可以跟碳原子，又可以跟其他原子（如氢原子）形成4个
共价键
B. 碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键
C. 碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键
D. 多个碳原子可以形成长度不同的链（可以带有支链）及环，且
链、环之间又可以相互结合
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 碳原子最外层有4个电子，既不易失电子也不易得电
子，故碳原子性质并不活泼，常温下比较稳定，B错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2. （2023·上海金山区期中）甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体
结构，而不是正方形的平面结构，理由是（ ）
A. CH3Cl不存在同分异构体
B. CHCl3不存在同分异构体
C. CH2Cl2不存在同分异构体
D. CCl4不存在同分异构体
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： CH3Cl、CHCl3、CCl4不论是正四面体结构还是正方形的
平面结构都不存在同分异构体，A、B、D错误；CH2Cl2若是正方形
的平面结构，则有 两种结构，所以甲烷分子是
以碳原子为中心的正四面体结构，C正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3. 下列各组物质互为同系物的是（ ）
A. 环丙烷（ ）与十一烷（C11H24）
B. CH2 CH2与乙烷
C. 乙烷与戊烷
D. CH3Cl与CCl4
解析： 乙烷与戊烷中的碳原子之间以单键结合成链状，结构相
似，二者均属于烷烃，符合同系物的定义。A、B、D项的分子组成
不是相差一个或若干个CH2原子团且结构不相似。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4. CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图如图所示，下列说法正确的
是（ ）
A. CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B. CH4、CCl4都是正四面体结构
C. CH4和CCl4中的化学键完全相同
D. CH4、CCl4的结构相同，性质也相同
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： CH3Cl是四面体结构而不是正四面体结构，A项错误；
CH4和CCl4中的C—H和C—Cl不同，C项错误；CH4和CCl4的性质不
同，D项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5. 下列关于CH4和 的叙述不正确的是（ ）
A. 均能用通式CnH2n＋2来表示
B. 二者互为同系物
C. 都属于烷烃，分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D. 两种烷烃分子中所含原子都不可能处于同一平面内
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 两种烷烃分子式均符合通式CnH2n＋2，A正确；两种烷烃
结构相似，分子组成上相差4个CH2原子团，故互为同系物，B正
确；CH4中有极性共价键，但没有非极性共价键，C错误；甲烷分
子中的5个原子不在同一平面内，而是形成了正四面体的空间结
构，由甲烷的分子结构可知，异戊烷分子中的所有原子不可能处于
同一平面内，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
6. 下列物质中，互为同分异构体的是（ ）
A. 与
B. 与CH3CH2CH2CH2Cl
C. CH4与CH3CH3
D. CH3CH（CH3）CH2CH2CH3与
CH3CH2CH2CH（CH3）CH3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 两种物质是否互为
同分异构体，一看分子式（相
同），二看结构式（不同）。
如图：
A项、D项中两物质都为同一物质。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7. （2023·咸阳月考）某学习小组用“球”和“棍”搭建的有机化合
物分子球棍模型如图所示，“ ”代表氢原子，“ ”代表碳原子，
下列说法错误的是（ ）
A. ①说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则
B. ②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键
C. ④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环，剩余价键与氢原子结
合以满足“碳四价”原则
D. 由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链时，所有碳原子一定
在同一条直线上
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： ①中碳原子与氢原子形成4个共价单键，说明碳原子可
以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则，A正确；②③说明
碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键，B正确；④⑤说明碳原子
之间可以形成碳链或碳环，剩余价键与氢原子结合以满足“碳四
价”原则，C正确；由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链
时，碳原子一定不在同一条直线上，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
8. 如图均是由4个碳原子结合成的6种有机化合物（氢原子没有画
出）。
（1）有机化合物a有一种同分异构体，试写出其结构简
式 。
（2）上述有机化合物中与c互为同分异构体的是 （填字母）。
CH3CH2CH2CH3
bf
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（3）任写一种与e同类型的有机化合物的结构简式
。
解析：有机化合物a～f的结构简式分别
为 、 、
CH3—CH CH—CH3、CH2 CH—CH CH2、
HC≡C—CH2—CH3、 ，再根据相关知识得出相应
的答案。
CH≡CH（合理
即可）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
9. 已知丙烷的二氯代物有4种，丙烷与有机物
M 互为同系物。下列说法错误的是（ ）
A. 丙烷的六氯代物有4种
B. 丙烷与 互为同分异构体
C. 有机物M的一氯代物有4种
D. 有机物M的同分异构体有4种（不含M）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 丙烷的分子式为C3H8，C3H6Cl2和C3H2Cl6的种数必然相
同，A项正确； 就是丙烷，两者属于同一种物质，B项
错误；有机物M中有4种不同化学环境的H原
子， ，其一氯代物有4种，C项正确；M的
同分异构体除M外，碳骨架还有4种：C—C—C—C—C—
C、 、 、 ，D项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
10. （2024·无锡月考）对称变换是一种建模方法。依据甲烷的一氯代
物只有一种，采用如下代换：
X
下列说法错误的是（ ）
A. a、b、c互为同系物
B. X的通式一定为CnH2n＋2
C. b的同分异构体有2种（自身除外）
D. b的二氯代物有3种
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： a、b、c分别为碳原子数为1、5、17的链状烷烃，它们
互为同系物，A正确；X为链状烷烃，X的通式一定为CnH2n＋2，B
正确；b的同分异构体是CH3CH2CH2CH2CH3、（CH3）
2CHCH2CH3，C正确；b的二氯代物有2
种， 、 ，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11. Ⅰ.完成下列填空：
（1）有机化合物中，碳原子之间可以形成 或碳环。某有机
物的结构简式如图，则该有机物 （填“属于”或“不
属于”）烷烃。
解析：从结构简式看，图示的有机物的碳原子之间只含有碳
碳单键，为链烃，则该有机物属于烷烃。
碳链
属于
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（2）观察下面几种烷烃的球棍模型：
①A的结构简式为 ，B的最简式为 。
②C的名称为 ，D的分子式为 。
CH3CH2CH3
C2H5
正戊烷
C5H12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Ⅱ.回答下列问题：
解析：①A的结构简式为CH3CH2CH3，B的结构简式为
CH3CH2CH2CH3，最简式为C2H5。
②C的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3，名称为正戊烷，D的结构简式
为CH3CH2CH（CH3）2，分子式为C5H12。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（3）相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为 ，其同分异构
体有 种，其中一氯代物有4种的该烃的结构简式
为 。
解析：链状烷烃通式为CnH2n＋2，相对分子质量为72的烷烃的分
子式为C5H12，其同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷共3种，
其一氯代物分别有三种、四种、一种，因此一氯代物有4种的该
烃的结构简式为 。
C5H12
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（4）一种有机物Y结构如图所示（交点处代表碳原子，氢原子省
略）：
Y的分子式为 ；Y的一氯代物有 种。
解析：根据有机物Y的结构可知，Y的分子式为C8H8；Y有2种等
效氢，则Y的一氯代物有2种。
C8H8
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12. 按要求填写下列空白。
（1）乙烷的结构式： 。
解析： 乙烷的分子式为C2H6，其结构式
为 。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（2）含30个氢原子的链状烷烃的分子式为 。
解析： 由链状烷烃的分子通式可知，2n＋2＝30，n＝
14，其分子式为C14H30。
C14H30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（3）相对分子质量为58的链状烷烃的结构有 种，试分别写出
它们的结构简式： 。
解析： 由链状烷烃的分子通式可知，14n＋2＝58，n
＝4，C4H10的结构有2种，分别为
CH3CH2CH2CH3、 。
2
CH3CH2CH2CH3、
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（4）分子式为C5H12的链状烷烃的习惯命名为 ，其一元取代
物只有一种的结构简式为 。
解析： C5H12的链状烷烃为戊烷，其一元取代物只有一
种的是新戊烷（ ）。
戊烷
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13. 下列8组物质或粒子：
①14N和14C ②16O 和18O ③氰酸铵（NH4CNO）与尿素[CO
（NH2）2] ④足球烯（C60）和金刚石 ⑤CH3CH2CH2CH3和CH
（CH3）3
⑥CH3CH2CH3和CH3（CH2）2CH3
⑦ 和
⑧ 和
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（1）互为同素异形体的是 （填序号，下同）；
解析： 同素异形体是同种元素形成的不同单质的互
称，故④互为同素异形体。
（2）互为同位素的是 ；
解析： 同位素是质子数相同，中子数不同的核素的互
称，故②互为同位素。
（3）互为同系物的是 ；
解析： 同系物是结构相似，在分子组成上相差1个
或者若干个“CH2”原子团的有机化合物的互称，故⑥互
为同系物。
④
②
⑥
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（4）互为同分异构体的是 。
解析： 同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物
的互称，故③⑤互为同分异构体。
③⑤
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13(共78张PPT)
第2课时 烷烃的性质
课
程 标
准 1.了解甲烷、烷烃的物理性质和化学性质。
2.认识甲烷与氯气的反应特点，认识取代反应。
3.初步了解烷烃在生产、生活中的应用
目 录
1、基础知识·准落实
2、教学效果·勤检测
3、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破 烷烃的性质
1. 烷烃的物理性质
2. 烷烃的化学性质
通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂
不发生反应。但在特定条件下，烷烃会发生某些反应。
（1）燃烧反应
烷烃可以在空气中完全燃烧，发生氧化反应，生成二氧化碳
和水，并放出大量的热。CH4、C3H8完全燃烧的化学方程式
分别为 、
。
CH4＋2O2 CO2＋2H2O
C3H8＋
5O2 3CO2＋4H2O
（2）取代反应
①实验探究甲烷与Cl2的反应
实
验 操
作 取两支试管，均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半
试管Cl2，分别用铁架台固定好。将其中一支试管用铝箔套上，
另一支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方），静置，比
较两支试管内的现象
实验 操作
实验 现象 套铝箔的试管中无明显现象；另一试管中气体颜色逐渐 ，试管壁上出现油状液滴，试管内水面 ，试管中有
变浅
上升
少量白雾产生
原
理 分
析 光照时，CH4与Cl2发生反应，生成甲烷的氯代物（CH3Cl、
CH2Cl2、CHCl3和CCl4）和HCl，气体压强减小；4种氯代物均不
溶于水，HCl溶于水形成小液滴，出现白雾
CH4＋Cl2 （一氯代物），
CH3Cl＋Cl2 （二氯代物），
CH2Cl2＋Cl2 （三氯代物），
CHCl3＋Cl2 （四氯代物）
结论 光照条件下，CH4和Cl2发生取代反应，生成多种氯代甲烷和HCl
CH3Cl＋HCl
CH2Cl2＋HCl
CHCl3＋HCl
CCl4＋HCl
②概念
有机物分子里的某些 被
所替代的反应叫做取代反应。
烷烃在一定条件下，可以与卤素单质发生取代反应。
原子或原子团
其他原子或原子
团
3. 有机化合物的一般性质
（1）物理性质
与无机物相比，大多数有机物的熔点比较 ，且
溶于水， 溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。
（2）化学性质
①大多数有机物容易 ，受热会发生分解。例如，
CH4 C＋2H2，可获得炭黑。
②有机物的化学反应比较复杂，常伴有 发生，很
多反应需要在加热、 或使用催化剂的条件下进行。
低
难
易
燃烧
副反应
光照
1. 能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合在光照下制取纯净的CH3Cl？
提示：不能；因为CH4与Cl2的混合气体在光照下反应，得到的是
CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。
2. CH4与Cl2在光照下发生反应，产物中物质的量最大的是哪种物质？
反应中CH4与Cl2的物质的量有什么关系？能否用氯水代替氯气？
提示：CH4与Cl2在光照下发生反应，生成物中物质的量最大的是
HCl；反应中每从甲烷中取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1
mol HCl；不能用氯水代替氯气，甲烷与氯水不反应。
3. 已知甲烷在常温下是气体。下表中给出了1.013×105 Pa下，某些烷
烃的沸点。
物质名称 沸点/℃
正丁烷[CH3（CH2）2CH3] －0.5
正戊烷[CH3（CH2）3CH3] 36.1
异戊烷[CH3CH2CH（CH3）2] 27.8
新戊烷[C（CH3）4] 9.5
正己烷[CH3（CH2）4CH3] 69.0
根据上述材料分析，碳原子数相同的烷烃，其沸点也不相同，有什
么规律吗？
提示：当碳原子数相同时，一般支链越多，沸点越低。如沸点：正
戊烷＞异戊烷＞新戊烷。
1. 烷烃与氯气的取代反应要点归纳（以甲烷为例）
反应物 甲烷与氯气（不能用氯水） 反应条件 漫射光照射（不用太阳光直射，以防爆炸） 生成物 甲烷与氯气反应生成四种有机产物：CH3Cl、CH2Cl2、
CHCl3、CCl4和无机物HCl，其中HCl的产量最多 反应特点 连锁反应 甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代，各步反应
同时进行，即第一步反应一旦开始，后续反应
立即进行
数量关系 每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1
mol HCl
2. 烷烃取代反应的连续性及化学方程式的书写
（1）在光照条件下，烷烃与Cl2、Br2的气体都可以发生取代反应，
生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。CnH2n＋2＋
X2 CnH2n＋1X＋HX，CnH2n＋1X可与X2继续发生取代反
应。
（2）取代反应的特点是“一下一上，有出有进”，类似无机反应
中的复分解反应， 注意在书写化学方程式时，防止漏写产物
中的小分子。
1. 下列反应属于取代反应的是（ ）
A. CH4 C＋2H2
B. 2HI＋Cl2 2HCl＋I2
C. CH4＋2O2 CO2＋2H2O
D. C2H6＋Cl2 C2H5Cl＋HCl
解析： 取代反应是有机物分子里的某些原子或原子团被其他原
子或原子团替代的反应。
2. 实验室中用如图所示的装置进行甲烷与
氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后，下列装置示意
图中能正确反映实验现象的是（ ）
解析： 甲烷与氯气在光照条件下发生反应：CH4＋Cl2 CH3Cl
＋HCl，CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋
HCl，CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl。黄绿色的氯气参加反应，逐渐减
少，生成无色的气体，因此试管内气体颜色逐渐变浅；反应生成的
HCl极易溶于水，使试管内气体压强减小，因此试管内液面上升；
生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为无色油状液体，附着在试管壁
上，因此试管壁上出现油状液滴；生成的HCl气体遇到水蒸气溶解
生成盐酸小液滴，形成白雾，因此试管中有少量白雾。
3. （2024·保定期中）2023年7月12日，装配我国完全自主研发、具备
自主知识产权的液氧甲烷低温发动机的朱雀二号运载火箭发射成
功。下列说法正确的是（ ）
A. 甲烷分子空间结构为三角锥形
B. 天然气是可再生能源，其主要成分是甲烷
C. 甲烷燃烧会产生CO2，不属于清洁能源
D. 等质量甲烷和H2做火箭燃料时，前者需要携带液氧量相对较少
解析： 甲烷分子空间结构为正四面体形，A错误；天然气为化
石能源，是不可再生能源，其主要成分是甲烷，B错误；甲烷燃烧
会产生CO2和水，且不产生污染物，属于清洁能源，C错误；等质
量CH4和H2，H2的物质的量更大，燃烧时H2耗氧量更大，前者需要
携带液氧量相对较少，D正确。
4. 如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10 mL
CH4，同温同压下乙管中注入 50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，
气体在甲管中反应，试管放在光亮处一段时间。
（1）下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；
③甲管内壁有油珠；④产生火花。
其中正确的是 。
②③
解析： 理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时，二者恰好
完全反应， 而甲中甲烷与乙中氯气体积比为1∶5，说明氯气
过量，反应后仍有氯气剩余。该反应进行缓慢，不会产生火
花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物
质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。
（2）甲管中发生化学反应的类型为 。
取代反应
（3）反应后，甲管中剩余可溶于水的气体能用下列试剂吸收的
是 （填字母）。
A. 水 B. NaOH溶液
C. AgNO3溶液 D. 饱和食盐水
（4）反应后，若将甲中的物质全部推入盛有适量 AgNO3 溶液的小
试管中，会观察到 ；
若再向其中滴入几滴石蕊溶液，又观察到 。
B
液体分为两层，产生白色沉淀
溶液先变红后褪色
解析：甲管中的氯气、氯化氢溶于水，氯气与水反应生成盐酸
和次氯酸，溶液呈酸性，Cl－与AgNO3溶液反应生成AgCl白
色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分
为两层，由于溶液含有次氯酸，若加入几滴石蕊溶液，溶液
会先变红后褪色。
名师点拨
（1）有机反应比较复杂，常伴随很多副反应发生，因此有机反应的
化学方程式常用“ ”。
（2）当n（CH4）∶n（Cl2）＝1∶1时，反应并不只发生CH4＋
Cl2 CH3Cl＋HCl，其他反应仍发生。
（3）甲烷与氯气发生取代反应时，取代H原子的个数是难以控制的，
因此制备CH3Cl一般不采用取代反应。
教学效果·勤检测
2
强化技能 查缺补漏
1. 液化石油气中含有丁烷，在运输、储存、使用过程中一定要注意安
全。丁烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质相似。下列
有关丁烷的叙述不正确的是（ ）
A. 丁烷沸点高于甲烷
B. 丁烷与甲烷是同系物
C. 常温常压下丁烷是没有颜色、没有气味的气体
D. 丁烷极易溶于水
解析： 随分子中碳原子数增加，沸点升高， A项正确；丁烷与
甲烷为碳原子数不同的链状烷烃，是同系物，B项正确；丁烷与甲
烷性质相似，常温常压下均为无色无味的气体，C项正确；烷烃均
为难溶于水的物质，D项错误。
2. 下列化学反应中不属于取代反应的是（ ）
A. CH3CH2Cl＋Cl2 CH3CHCl2＋HCl
B. CH3OH＋HCl CH3Cl＋H2O
C. 2Na＋2H2O 2NaOH＋H2↑
D. CH3—CH2—Br＋NaOH
CH3—CH2—OH＋NaBr
解析： 取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他
原子或原子团所替代的反应。C项中的反应为置换反应，不是有机
反应，更不是取代反应。
3. 取一支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，如图所示，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是（ ）
A. 此反应无光照也可发生
B. 甲烷和Cl2反应后的产物只有CH3Cl和HCl
C. 盛放饱和NaCl溶液的水槽底部会有少量晶体析出
D. CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管
解析： A项，CH4与Cl2反应需在光照条件下进行，错误；B项，
CH4与Cl2发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，
错误；C项，甲烷与Cl2反应后生成的产物中最多的是HCl，HCl溶
于饱和NaCl溶液会有少量NaCl晶体析出，正确；D项，取代产物
CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体，CH3Cl是气体，故液体不会充
满试管，错误。
4. （2024·上海江湾区期末）Ⅰ.根据所学知识，完成下列问题。
（1）烷烃的主要来源是石油和天然气。下列关于烷烃的叙述不正
确的是 （填字母）。
A. 烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连
B. 相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH3原子团
C. 分子式符合CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃
D. 通常情况下烷烃都是气态
BD
解析：烷烃是一类有机化合物，分子中的碳原子都以碳碳单
键相连，其余的价键都与氢原子结合而成的化合物，A正
确；相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH2原子团，B错
误；分子组成符合CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃，C正确；当
烷烃碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态，碳原子
在5到16时是液体，D错误。
（2）下列化学用语正确的是 （填字母）。
A. 甲烷分子的球棍模型：
B. CCl4的电子式：Cl︰ ︰Cl
C. 异丁烷的结构简式：
D. 丙烷分子的空间填充模型：
C
解析：甲烷分子的球棍模型为 ，A错误；CCl4的电子
式为 ︰ ，B错误；异丁烷的结构简式
为 ，C正确； 为丙烷分子的球棍模
型，D错误。
（3）甲烷是最简单的有机物，关于甲烷的说法不正确的是 （填
字母）。
A. 常温常压下甲烷是无色无味的气体
B. 甲烷分子的空间结构呈正四面体形
C. 甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色
D. 甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D
解析： A项，通常情况下，甲烷是一种无色无味的气体，难
溶于水，密度比空气小，正确；B项，甲烷分子结构是正四
面体形，正确；C项，甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡
蓝色，正确；D项，甲烷性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液
褪色，错误。
（4）下列物质互为同系物的是 （填字母）。
A. 与
B. CH3—CH3与
C. CH3CH2Cl与CH2ClCH2Cl
D. CH4与CH3CH2Cl
B
解析： A项， 和 均为二氯甲烷，是同一
种物质，不符合题意；B项，CH3—CH3
与 相差3个CH2原子团，互为同系物，
符合题意；C项，CH3CH2Cl为一氯取代物，CH2ClCH2Cl为二
氯取代物，两者为不同的物质，不符合题意；D项，CH4为
烃，CH3CH2Cl为卤代烃，是不同类物质，不符合题意。
Ⅱ.有同学用排饱和食盐水法先后收集20 mL CH4和80 mL Cl2，放在光
亮的地方（注意：不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸），等待
片刻，观察发生的现象。回答下列问题：
（5）写出甲烷和氯气反应，生成一氯甲烷的化学方程式：
。
解析：甲烷和氯气反应，生成一氯甲烷的化学方程式为CH4＋
Cl2 CH3Cl＋HCl。
CH4＋
Cl2 CH3Cl＋HCl
（6）大约30 min后，可以观察到量筒壁上出现 液体，该现象说
明生成了 （填序号）。
①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4
解析：甲烷和氯气发生取代反应，生成的二氯甲烷、三氯甲
烷、四氯化碳均是油状的液体，一氯甲烷和氯化氢是气体。
（7）量筒内出现的白雾是 ，量筒内液面 （填
“上升”“下降”或“不变”）。
解析：甲烷和氯气发生取代反应，生成的氯化氢极易溶于水，
遇水蒸气形成白雾，容器中的压强较低，液面上升。
油状
②③④
盐酸的小液滴
上升
学科素养·稳提升
3
内化知识 知能升华
1. （2024·上海杨浦区期中）宏观辨识与微观探析是重要的学科素
养，下列有关说法正确的是（ ）
A. 一氯甲烷只存在唯一结构，这一事实不足以证明甲烷的空间结构
为正四面体形
B. 甲烷分子中去掉一个氢原子后，剩余部分称为甲基，甲基的电子
式为H︰ ︰
C. 空间填充模型为 ， 可以表示CH4分子， 也可以表示 CCl4分子
D. 12CO2和13CO2互为同位素
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析： 无论是正四面体的空间结构和平面结构，一氯甲烷都只
有一种空间结构，不能证明甲烷是正四面体的空间结构而不是平面
结构，A项正确；甲基的电子式为H︰ ·，B项错误；该空间填充
模型不符合C和Cl的大小比例， 可以表示CH4分子， 不能表示CCl4
分子，C项错误；同位素指原子，12CO2和13CO2都是化合物分子，
不互为同位素，D项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2. 有机物 的一氯代物的种类是（ ）
A. 1种 B. 2种
C. 3种 D. 4种
解析： 分子中6个甲基上的氢原子为等效氢，所以该有机物只
含有1种等效氢，该物质的一氯代物只有1种。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3. 某烃分子的球棍模型如图所示，关于该烃的说法不正确的是
（ ）
A. 分子式为C3H8
B. 该烃含有碳碳双键
C. 结构简式为CH3CH2CH3
D. 化学性质与甲烷相似
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析： 根据该烃分子的球棍模型可知，分子中含有3个C原子和
8个H原子，分子式为C3H8，A正确；分子中只存在碳碳单键，没有
碳碳双键，该烃属于烷烃，B错误；根据分子的球棍模型可知，该
烃分子的结构简式为CH3CH2CH3，C正确；分子中只存在碳碳单
键，没有碳碳双键或三键，该烃属于烷烃，化学性质与甲烷相似，
D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4. （2024·上海普陀区月考）一款环保汽车的“加气站”是污水处理
厂，因为它使用的燃料是压缩甲烷气体。下列有关甲烷的叙述错误
的是（ ）
A. 甲烷是最简单的有机物
B. 甲烷与氯气的反应属于取代反应
C. 甲烷完全燃烧的化学方程式为CH4＋2O2 CO2＋2H2O
D. 甲烷在光照下与氯气反应，其产物中二氯甲烷是正四面体结构
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析： 甲烷是最简单的有机物，A正确；甲烷与氯气反应属于
取代反应，B正确；甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学
方程式为CH4＋2O2 CO2＋2H2O，C正确；甲烷在光照下与氯
气反应，其产物中二氯甲烷是四面体结构而非正四面体结构，D错
误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
5. （2024·福州八校协作体期中）“中华第一灯”——西汉长信宫
灯，借“长信”之意，表达人们对光明与希望的追求和向往。大型
运动会的火种灯燃料是丙烷（C3H8）气体，下列关于丙烷说法不正
确的是（ ）
A. 难溶于水 B. 熔、沸点比乙烷高
C. 不能发生氧化反应 D. 不存在同分异构体
解析： 丙烷难溶于水，A正确；丙烷相对分子质量比乙烷大，
熔、沸点比乙烷高，B正确； 丙烷能与氧气发生氧化反应，C错
误； 丙烷不存在同分异构体，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6. （2023·武汉武昌区段考）目前国内推力最大的真空型液氧甲烷发
动机TQ-15A，可大幅提升火箭发射任务的适应性。下列有关甲烷
的说法中错误的是（ ）
A. 天然气是一种不可再生能源
B. 甲烷是一种基础有机化工原料
C. 家用罐装液化石油气的主要成分是甲烷
D. 甲烷分解得到的炭黑可用于制作碳素墨水
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析： 天然气属于化石燃料，是一种不可再生能源，A正确；
甲烷是一种基础有机化工原料，其在一定条件下产生的H2可用于工
业合成氨等，B正确；家用罐装液化石油气的主要成分是丙烷和丁
烷，C错误；甲烷通过高温进行分解可以得到炭黑，炭黑能够作为
颜料以及油墨等添加剂，如可用于制作碳素墨水，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
7. （2023·北京海淀区期末）将链状烷烃进行如下图所示转化是近年
来发现的石油绿色裂解方法，反应温度更低，且催化剂具有良好的
选择性。下列说法正确的是（ ）
A. 反应物与产物是同分异构体
B. 物质的量相同的3种烷烃，完
全燃烧时丙烷放出的热量最多
C. 3种烷烃在常压下的沸点由高到低的顺序是戊烷、丁烷、丙烷
D. 题中图示结构模型为空间填充模型
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析： 反应物是正丁烷，产物是丙烷和正戊烷，反应物和产物
是同系物，A错误；等物质的量的烷烃完全燃烧，分子中碳原子数
越多，放热量越多，故等物质的量的三种烃中戊烷放热量最多，B
错误；烷烃中碳原子数越多，沸点越高，因此3种烷烃在常压下的
沸点由高到低的顺序是戊烷、丁烷、丙烷，C正确；模型为球棍模
型，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8. 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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析： “己”指六个碳原子，由链状烷烃的通式Cn （n为正整数）知，己烷的分子式为C6H14，结构简式为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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
（2）下列几种烃的结构：
A.
B.
C.
D.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
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 。
解析： A项，物质与正己烷的分子式相同但结构不同，
是同分异构体；B项，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项，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项，没有支链，是
正己烷；综上所述，同分异构体的为A，同系物的为B、C，
正己烷相同是D。
A
BC
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
9. 下列有关烷烃的叙述正确的是（ ）
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溶液褪色
③通式为CnH2n＋2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
A. ①③⑤ B. ②③
C. ①④ D. ①②④
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析： 烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①正
确；烷烃属饱和烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与强
酸、强碱、强氧化剂（如酸性KMnO4溶液）反应，也不能与溴水
发生取代反应，②⑤不正确；因通式CnH2n＋2中的碳原子已完全饱
和，因此符合通式CnH2n＋2的有机物一定是烷烃，③不正确；烷烃
在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，④
正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10. 正己烷是优良的有机溶剂，其某种模型如图所示。下列有关说法
正确的是（ ）
A. 正己烷的分子式为C6H12
B. 正己烷的一氯代物有3种
C. 正己烷能与溴水发生取代反应
D. 正己烷中的所有碳原子位于同一条直线
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析： 由球棍模型可知正己烷的结构简式为
CH3CH2CH2CH2CH2CH3，分子式为C6H14，A错误；
CH3CH2CH2CH2CH2CH3中含有3种H原子，则一氯代物有3种，B
正确；正己烷与溴水不反应，可在光照条件下与溴蒸气发生取代
反应，C错误；正己烷中碳原子为锯齿形，不在同一条直线上，D
错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
11. 一定量的甲烷与5 mol Cl2发生取代反应（Cl2全部参加反应），生
成相同物质的量的四种有机物，则参加反应的甲烷的物质的量为
（ ）
A. 1.5 mol B. 2 mol
C. 2.5 mol D. 5 mol
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析： 设生成的四种有机物的物质的量均为 x mol，由反应的
化学方程式：
CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl
x x x
CH4＋2Cl2 CH2Cl2＋2HCl
x 2x x
CH4＋3Cl2 CHCl3＋3HCl
x 3x x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
CH4＋4Cl2 CCl4＋4HCl
x 4x x
可知x＋2x＋3x＋4x＝5，x＝0.5，所以参加反应的甲烷的物质
的量为4x mol＝2 mol。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
12. 在1.01×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据此分析下列选
项不正确的是（ ）
物质名称 沸点（℃）
正丁烷CH3（CH2）2CH3 －0.5
正戊烷CH3（CH2）3CH3 36.0
异戊烷CH3CH2CH（CH3）2 27.8
新戊烷C（CH3）4 9.5
正己烷CH3（CH2）4CH3 69.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A. 在标准状况下，正丁烷是气体
B. 在1.01×105 Pa、20 ℃下，C5H12是液体
C. 随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高
D. C5H12随支链的增加，沸点逐渐降低
解析： 根据表中信息知，在1.01×105 Pa下，正丁烷的沸点为
－0.5 ℃，故在标准状况下是气体，而在20 ℃时新戊烷是气体，
A正确，B错误；随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C
项正确；C5H12随支链的增加，沸点逐渐降低，D项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
13. 一定量的甲烷恰好与一定量的氧气完全反应后得到CO、CO2和水
蒸气共30.4 g，该产物缓缓通过浓硫酸充分吸收后，浓硫酸增重
14.4 g，则该反应中产生的CO2的物质的量为（ ）
A. 0.3 mol B. 0.2 mol
C. 0.1 mol D. 0.01 mol
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析： 燃烧产物缓缓通过足量浓硫酸时，浓硫酸增重14.4 g，
则生成的水的质量为14.4 g，n（H2O）＝ ＝0.8 mol，
根据H原子守恒，可知：n（CH4）＝ n（H2O）＝0.4 mol，根据
C守恒，则n（CO）＋n（CO2）＝0.4 mol，[0.4 mol－n
（CO2）]×28 g·mol－1＋n（CO2）×44 g·mol－1＝30.4 g－14.4
g，解得n（CO2）＝0.3 mol；故选A。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
14. （2024·衡水高一期中）某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情
况，用如图装置收集一量筒甲烷和氯气的混合气体，光照一段时
间后，某同学认为有氯化氢生成。
回答下列问题：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
（1）写出该反应中生成氯仿的化学方程式为
，反应类型为 （填有机反应
类型）。
解析：在光照条件下发生反应生成CH3Cl、CH2Cl2、
CHCl3、CCl4以及HCl，随后HCl溶于饱和NaCl溶液，导致溶
液中有晶体析出，由于反应的发生消耗Cl2，导致混合物颜
色变浅。该反应为Cl2和二氯甲烷发生取代反应，化学方程
式为CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl；反应类型为取代反应。
CH2Cl2＋
Cl2 CHCl3＋HCl
取代反应
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
（2）水槽中盛放的液体最好为饱和食盐水的目的是
。
解析：反应产物中含有HCl，其中饱和食盐水可以除去其
中的HCl，且在饱和食盐水中Cl2溶解度较小，则水槽中
盛放的液体最好为饱和食盐水的目的是降低Cl2在溶液中
的溶解度，使其与CH4在光照条件下反应或避免Cl2与其
他液体反应。
降低Cl2在溶
液中的溶解度，使其与CH4在光照条件下反应（或避免Cl2与
其他液体反应）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
（3）实验中可观察到的现象：量筒内壁上出现油状液滴，水槽中
有少量固体析出，量筒内 等。
解析： CH4与Cl2发生反应，黄绿色气体褪去，因为
CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体，且HCl溶于饱和食盐水，造
成量筒中压强减小，量筒中液面上升，饱和食盐水中有晶体
析出，量筒内壁上出现油状液体。
液面上升，黄绿色变浅
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
（4）不考虑气态物质溶解于油状液滴，该油状液滴中含有的有机
产物共有 种。
解析：二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳是油状液体，该油状
液滴中含有的有机产物共有3种。
（5）某链状烷烃的相对分子质量为72，则该烷烃的分子式
为 。
解析：链状烷烃的通式是CnH2n＋2，某链状烷烃的相对分子
质量为72，即12n＋2n＋2＝72，则n＝5，则该烷烃的分子
式为C5H12。
3
C5H12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
（6）某烷烃放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图装置，得到如表所列的实验数据（U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收）。
实验前 实验后
（干燥剂＋U形管）的质量 100.0 g 101.8 g
（石灰水＋广口瓶）的质量 312.0 g 315.3 g
则该烷烃的分子式为 。
C3H8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析：实验前后干燥剂和U形管的质量差为烷烃燃烧生成H2O的质量，n（H2O）＝ ＝0.1 mol；实验前后石灰水和广口瓶的质量差为烷烃燃烧生成CO2的质量，n（CO2）＝ ＝0.075 mol；根据元素守恒，n（C）∶n（H）＝0.075∶0.2＝3∶8，该烷烃的分子式为C3H8。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
