高中人教版 (2019)第一节 烷烃优秀课后练习题

第二章  第一节  烷烃

【学习目标】

1．了解脂肪烃的分类、组成、结构特点和通式。

2．了解烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。

3．认识烷烃的结构特征，能以典型代表物为例，理解烷烃的化学性质。

4．能依据系统命名法的原则对烷烃进行命名。

【素养目标】

通过对烷烃结构的认识来研究烷烃的性质，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。

必备知识与关键能力

知识点一：脂肪烃

1．的分类、组成、结构特点和通式

2．脂肪烃的物理性质

知识点二：烷烃

1．烷烃的分子结构

(1)几种简单烷烃的分子结构模型         

(2)烷烃的组成、结构相似性

【总结】烷烃的结构特点

①烷烃的结构与甲烷相似，分子中的碳原子都采取sp3杂化，以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键。分子中的共价键全部是单键。

②它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团。像这些结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物称为同系物。同系物可用通式表示。

③链状烷烃的通式：CnH2n＋2(n≥1)。

2．化学性质

化学性质(与CH4相似)

【点拨】(1)烷烃的化学性质稳定是由其结构决定的。

(2)烷烃与气态卤素单质在强光照射下发生取代反应，生成的取代产物不止一种。

(3)烷烃不能被酸性KMnO4溶液氧化，故不能使酸性KMnO4溶液褪色，但烷烃能与O2发生氧化反应。

3．物理性质及变化规律

典例1．下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是(    )

A．烷烃同系物随相对分子质量增大，沸点逐渐升高；常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态

B．烷烃同系物的密度随相对分子质量增大而逐渐增大

C．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应

D．烷烃同系物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色

【答案】D

【解析】烷烃是饱和烃，化学性质稳定，具有代表性的反应是取代反应，故C正确；发生取代反应的必须是卤素单质，溴水不能与烷烃反应，酸性KMnO4溶液也不能将烷烃氧化，所以D错。

典例2．下列物质：①丁烷　②2－甲基丙烷　③戊烷　④2－甲基丁烷　⑤2，2－二甲基丙烷，沸点由大到小的排列顺序正确的是(　　)

　　A．①>②>③>④>⑤                                B．⑤>④>③>②>①

C．③>④>⑤>①>②                                D．②>①>⑤>④>③

【答案】C

【解析】对于烷烃而言，分子中所含碳原子数越多，沸点越高，即：③④⑤大于①②，对于分子中碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低，即①>②,③>④>⑤，综合排序可得，③>④>⑤>①>②。

知识点三：烷烃的命名

1．习惯命名法

烷烃可以根据分子里所含碳原子的数目来命名，碳原子数后加“烷”字，就是简单烷烃的命名。

2．系统命名法

(1)命名的基本步骤

①选主链，称某烷；②编号定位，定支链；③写出该烷烃的名称。

(2)命名原则

①最长、最多定主链

a．选择最长碳链作为主链。如图所示，应选含6个碳原子的碳链为主链，如虚线所示。

b．当存在多条等长的碳链时，选择含支链最多的碳链作为主链。如图所示，应选A为主链。

[来源:学#科#网]

②编号位要遵循“近”“简”“小”的原则

a．以主链中离支链最近的一端为起点编号，即首先要考虑“近”。

b．若有两个不同的支链，且分别处于距主链两端等长的位置，则从连接较简单支链的一端开始编号。即同“近”时考虑“简”。如

c．若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端等长的位置，而中间还有其他支链，从主链的两个方向编号，可得两种不同的编号系列，两系列中各位次和最小者即为正确的编号，即同“近”、同“简”时考虑“小”。如

③写名称

按主链的碳原子数称为相应的某烷，在其前写出支链的位号和名称，位号用阿拉伯数字表示。原则是：先简后繁，相同合并，位号指明。阿拉伯数字之间用“，”相隔，汉字与阿拉伯数字之间用“-”连接。如

典例3．某烷烃的结构为：，下列命名正确的是(　　)

A．1，2，4－三甲基－3－乙基戊烷             B．3－乙基－2，4－二甲基己烷

C．3，5－二甲基－4－乙基己烷                D．2，4－二甲基－3－乙基己烷

【答案】D

【解析】根据系统命名原则，主链是6个碳，支链数多的为主链。

典例4．下列烷烃的命名正确的是(　　)

A．(1－甲基丁烷)

B．(2－乙基丁烷)

C．(2，2－二甲基丁烷)

D．(5－甲基－3－乙基己烷)

【答案】C

【解析】A项错误，应选分子中最长的碳链为主链，正确的命名应为戊烷。B项错误，主链选错，正确的命

名应为3－甲基戊烷。C项正确，符合烷烃的系统命名法。D项错误，支链在碳原子上的位次之和没有遵守

“最小”的原则，正确的命名应为2－甲基－4－乙基己烷。

核心价值与学科素养

典例5．丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料，下列关于丁烷叙述不正确的是(　　)

A．在常温下，C4H10是气体

B．C4H10与CH4互为同系物

C．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体

D．C4H10进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物

【答案】D

【解析】在常温下，C4H10是气体，C4H10与CH4均是烷烃，碳原子数不同，互为同系物，A、B均正确；丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷[CH3CH(CH3)2]两种同分异构体，它们进行一氯取代后共生成2＋2＝4种产物，故C正确，D错误。

典例6．我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：

下列说法不正确的是(　　)

A．反应①的产物中含有水       

B．反应②中只有碳碳键形成

C．汽油主要是C5~C11的烃类混合物     

D．图中a的名称是2-甲基丁烷

【答案】B

【解析】从质量守恒的角度判断，二氧化碳和氢气反应，反应为CO2+H2=CO+H2O，则产物中含有水，故A正确；反应②生成烃类物质，含有C-C键、C-H键，故B错误；汽油所含烃类物质常温下为液态，易挥发，主要是C5～C11的烃类混合物，故C正确；图中a烃含有5个C，且有一个甲基，应为2－甲基丁烷，故D正确。

典例7．“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，将其辛烷值标定为100，以下是异辛烷的球棍模型，则异辛烷的系统命名为(　　)

A．1，1，3，3－四甲基丁烷                      B．2，2，4－三甲基戊烷

C．2，4，4－三甲基戊烷                         D．2，2，4－三甲基己烷

【答案】B

【解析】该球棍模型表示的结构简式为，其名称为：2，2，4-三甲基戊烷。’

【跟踪练习】                            基础过关

1． 已知某烃的结构简式为

则该烃分子中最长碳链上的碳原子数是(　　)

A．9        　        B．12      C．11          D．13

2． CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是(　　)

A．1，3－二甲基戊烷     B．2－甲基－3－乙基丁烷

C．3，4－二甲基戊烷     D．2，3－二甲基戊烷

3． 某烷烃的一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有两种，该烷烃的名称是(　　)

A．正壬烷                                      B．2，6－二甲基庚烷

C．2，2，4，4－四甲基戊烷                      D．2，3，4－三甲基己烷

4． 正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法中正确的是(　　)

A．X分子中可能含有三个甲基

B．X的一氯代物可能有三种

C．X的沸点比正己烷高

D．标准状况下，11.2 L X含2.5NA个C—C

5． 下列有关烷烃的说法正确的是(　　)

A．戊烷的同分异构体有5种

B．沸点：正丁烷<异丁烷

C．符合通式CnH2n+2(n≥0)的物质一定是烷烃的同系物

D．随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳元素的质量分数逐渐增大，无限趋近于

能力达成

6．  在烷烃分子中的基团：－CH3、－CH2－、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子， 数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如：

分子中，n1＝6、n2＝1、n3＝2、n4＝1。试根据不同烷烃的组成结构，分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。

(1)烷烃分子中氢原子数n0与n1、n2、n3、n4之间的关系是n0＝________或n0＝________。

(2)四种碳原子数之间的关系为n1＝________。

(3)在烷烃的取代反应中，伯、仲、叔三种氢原子被取代的几率(机会)不同，但同类氢原子被取代的几率(机会)可视为相同。将n mol 2,2,3-三甲基戊烷与适量氯气在光照下反应，能生成________种一氯代物和________ mol HCl。

7．  汽油，主要成分是C4~C12烃类，为混合烃类物品之一。是一种无色或淡黄色、易挥发和易燃液体，具有特殊臭味，是小汽车的主要燃料。请给汽油中含有的下列烷烃用系统命名法命名。

(1)结构简式为(CH3)3CCH(CH3)2  　　　　　　　　　　　　。 

(2)球棍模型为 　　　　　　　　　　　　。 

(3)键线式为                                  。 

(4)结构简式为　　　　　　　　　　　　。 

8． (1)按系统命名法命名。

①有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是                             。

②在有机物分子中若某一个碳原子连接4个不同的原子或基团，则这种碳原子称为“手性碳原子”。C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有________种，写出其中一种的名称                            。

(2)写出下列各种有机物的结构简式

①2，3－二甲基－4－乙基己烷___________________________；

②支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃________。