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第3节烃

第1课时烷烃及其性质

[核心素养发展目标]1.认识烷烃的组成和结构特点。2.掌握烷烃的化学性质，能够举例说明烷烃与氧气、卤素单质的反应。3.认识取代反应的特点和规律。

一、烷烃结构及物理性质

1．烷烃的组成和结构特点

烷烃eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(组成：只含C、H两种元素,结构特点：分子中碳原子之间以单键结合成碳链，碳原子剩余的价键与氢原子,结合而成的链烃，属于脂肪烃,通式：CnH2n＋2?n≥1?))

2．烷烃的物理性质

物理性质

递变规律

状态

烷烃常温下的存在状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态

C1～C4气态；C5～C16液态[新戊烷C(CH3)4在常温常压下是气体]；C17以上为固态

熔、沸点

①随碳原子数的增加，烷烃的相对分子质量增大，烷烃的熔、沸点升高

②碳原子数相同(相对分子质量相同)，支链越多，熔、沸点越低

密度

随碳原子数的增加而逐渐增大，但都小于水的密度

溶解性

烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂

(1)分子式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃()

(2)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上()

(3)标准状况下，11.2L己烷所含共价键的数目为9.5NA()

(4)戊烷的三种同分异构体中，沸点最低的是新戊烷()

答案(1)×(2)×(3)×(4)√

1．下列关于烷烃的叙述正确的是()

A．烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上

B．在烷烃分子中，所有的化学键都为单键

C．任何烷烃分子中，碳、氢原子个数之比都是相同的

D．CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3互为同素异形体

答案B

解析烷烃中乙烷的2个碳原子可以在同一直线上，除此之外，多碳烷烃主链是折线形，碳原子可能在同一平面上，故A错误；烷烃属于饱和烃，分子中所有的化学键都为单键，故B正确；烷烃的通式为CnH2n＋2，碳、氢原子个数之比为n∶(2n＋2)，碳原子数不同时，碳、氢原子个数之比不同，故C错误；二者互为同系物，故D错误。

2．在1.013×105Pa下，测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析，下列选项正确的是()

物质名称

沸点/℃

正丁烷CH3(CH2)2CH3

－0.5

正戊烷CH3(CH2)3CH3

36.1

异戊烷CH3CH2CH(CH3)2

27.9

新戊烷C(CH3)4

9.5

正己烷CH3(CH2)4CH3

69.0

A.在标准状况下，新戊烷是气体

B．在1.013×105Pa、20℃时，C5H12都是液体

C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低

D．C5H12随着支链数的增加，沸点降低

答案D

解析新戊烷的沸点是9.5℃，标准状况下是液体，在1.013×105Pa、20℃时是气体，A、B项错误；由表中数据可知，随碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C项错误；由表中数据可知，C5H12的3种同分异构体中，随着支链数的增加，沸点逐渐降低，D项正确。

3．(2022·云南罗平二中高二阶段检测)下列4种烷烃的沸点由高到低的顺序是()

①2,5二甲基己烷②正辛烷③2,3,4三甲基戊烷④2,2,3,3四甲基丁烷

A．②③①④ B．③①②④

C．②③④① D．②①③④

答案D

解析①②③④的分子中碳原子数相同，其支链数：②①③④，所以沸点：②①③④。

二、烷烃的化学性质

1．甲烷

甲烷的化学性质比较稳定，常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(可燃性)和能在光照下与氯气发生取代反应。

2．烷烃

(1)稳定性

因为烷烃分子中碳氢键和碳碳单键的牢固程度较高，所以常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂和还原剂等都不发生反应。

(2)取代反应

烷烃可与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，化学方程式为CH3CH3＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(hν))CH3CH2Cl＋HCl。

注意：a.烷烃的取代反应是在光照条件下与纯净的卤素单质的反应。b.连续反应：反应过程不会停留在某一步，所以产物较为复杂，不适合制备物质。c.定量关系：1mol卤素单质只能取代1molH，同时生成1molHX。

(3)氧化反应(与氧气反应)

烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O，同时放出大量的热。燃烧的通式为CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(――→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O。

质量相同的烃，碳元素的质量分数越低，完全燃烧时放出的热量越多。因此人们倾向于选用烷烃尤其是相对分子质量小的烷烃做燃料。

(1)在光照下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色()

(2)烷烃中除甲烷外，很多都能使