2025-2026学年高二化学上学期寒假作业习新知法选择性必修3第03讲烷烃（Word版附解析）

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一．烷烃的结构和性质
1．烷烃的存在
天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。
2．烷烃的结构特点
(1)典型烷烃分子结构的分析
(2)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________杂化，以________________方向的________杂化轨道与其他________________结合，形成________键。分子中的共价键全部是________键。
②它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个________原子团。像这些结构相似、分子组成上相差一个或若干个________原子团的化合物称为________。同系物可用通式表示。
③链状烷烃的通式：________。
3．烷烃的性质
(1)物理性质
阅读教材表2－1并结合你已学知识内容，填写下表：
(2)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、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应。
烷烃之所以很稳定，是因为烷烃分子中化学键全是________键，不易断裂。
②特征反应——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 \(――→,\s\up7(光照))CH3CH2Cl＋HCl。
之所以可以发生取代反应，是因为C—H有________性，可断裂，CH3CH2Cl会继续和Cl2发生取代反应，生成更多的有机物。
③氧化反应——可燃性
烷烃燃烧的通式为CnH2n＋2＋eq \f(3n＋1,2)O2eq \(――→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O。
如辛烷的燃烧方程式为2C8H18＋25O2eq \(――→,\s\up7(点燃))16CO2＋18H2O。
二．烷烃的命名
1．烃基
2．习惯命名法
如C5H12的同分异构体有3种，用习惯命名法命名分别为CH3CH2CH2CH2CH3 ________、 ________、 ________。
3．系统命名法
(1)选主链
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(最长：含碳原子数最多的碳链作主链,最多：当有几条不同的碳链含碳原子数相同时，选择连有取代基数目多的碳链为主链))
(2)编序号
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(最近：从离取代基最近的一端开始编号,最简：若有两个不同支链且分别处于主链两端同等距离，则从简单的一端开始编号,最小：取代基编号位次之和最小))
(3)注意事项
①取代基的位号必须用阿拉伯数字表示。
②相同取代基要合并，必须用汉字数字表示其个数。
③多个取代基位置间必须用逗号“，”分隔。
④位置与名称间必须用短线“-”隔开。
⑤若有多种取代基，必须简单写在前，复杂写在后。
例如，下图所示有机化合物的命名：
1．烷烃的组成与结构
(1)链状烷烃的通式为CnH2n＋2。
(2)结构特点：
①分子中碳原子采取sp3杂化。
②共价键全是σ键(单键)。
③链状锯齿形结构。
2．烷烃的物理性质
3.烷烃的化学性质
(1)不与酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液、强酸溶液、强碱溶液反应。
(2)氧化反应——可燃性
CnH2n＋2＋eq \f(3n＋1,2)O2―→nCO2＋(n＋1)H2O。
(3)特征反应——取代反应
烷烃可以与卤素单质(气态)在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如CH3CH3＋Cl2eq \(――→,\s\up8(光))CH3CH2Cl＋HCl。
考点剖析
考点一：烷烃的结构与组成
1．下列烃不属于饱和烃的是
A．(CH3)2CH(CH2)2CH3B．C2H4C．C5H12D．C17H36
2．关于烷烃的说法不正确的是( )
A．所有链状烷烃均符合通式CnH2n＋2
B．烷烃分子中一定存在C—C σ键
C．烷烃分子中的碳原子均采取sp3杂化
D．烷烃分子中碳原子不一定在一条直线
3．下列说法正确的是
A．分子组成符合(n为正整数)的烃一定是烷烃
B．碳碳间以单键结合，碳原子的剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
C．正戊烷分子中所有原子均在一条直线上
D．碳、氢原子个数之比为1∶3的烃有2种
考点二：烷烃的化学性质
4．下列有关烷烃的叙述中，正确的是( )
A．常温常压下，所有烷烃都为气体
B．除甲烷外，大多数烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪色
C．在一定条件下，烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应
D．烷烃在空气中都能燃烧，但不一定产生淡蓝色火焰
5．下列叙述错误的是 ( )
A．甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应
B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃
D．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸
6．（2023春·广东广州·高二华南师大附中校考阶段练习）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
考点三：同系物 烷烃同系物的物理性质的递变
7．（2023春·辽宁·高二校联考阶段练习）下列有关同分异构体与同系物说法正确的是
A．组成元素相同，各元素质量分数也相同的两种化合物一定互为同分异构体
B．相对分子质量相同但结构不同的化合物一定互为同分异构体
C．相差一个或若干个原子团的有机化合物一定互为同系物
D．符合通式的两种烃不一定互为同系物
8．（2022秋·上海嘉定·高二上海市育才中学校考期中）下列烷烃的沸点是：甲烷，乙烷：，丁烷，戊烷：。根据以上数据，推断丙烷的沸点可能是
A．B．C．D．
9．下列有机物：①正丁烷，②丙烷，③2­甲基丁烷，④异丁烷，⑤己烷。沸点由高到低的顺序为( )
A．②①④③⑤ B．⑤③④①②
C．⑤③①④② D．②①③④⑤
考点四：烷烃的命名
10．按系统命名法，的正确名称是( )
A．3,3­二甲基­4­乙基戊烷
B．3,3­二甲基­2­乙基戊烷
C．3,4,4­三甲基己烷
D．3,3,4­三甲基己烷
11．下列物质的命名中肯定正确的是( )
A．2,2­二甲基丁烷
B．3,3­二甲基丁烷
C．2­甲基­3­乙基丁烷
D．4­甲基­3­乙基己烷
12．(1) 名称为___________________________。
(2) 名称为___________________________________。
(3) 名称为___________。
(4)2,3­二甲基­4­乙基庚烷的结构简式为_________________。
13．(1) 的名称为_________________。
(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：
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
过关检测
1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)
(1)烷烃分子中的所有共价键全部是σ键。 ( )
(2)汽油、煤油、石蜡中的主要成分为烷烃。 ( )
(3)烷烃的化学性质稳定，不能发生氧化反应。 ( )
(4)乙烷的熔、沸点比丙烷的高。 ( )
2．（2023秋·上海闵行·高二上海市七宝中学校考期末）下列可证明甲烷分子是正四面体结构，而非平面结构的是
A．键的键长均相同B．键的键能均相同
C．键的键角均相同D．只有一种结构
3．下列说法不正确的是( )
A．所有碳氢化合物中，甲烷中碳元素的质量分数最低
B．所有烷烃中，甲烷的沸点最低
C．甲烷分子中最多有4个原子共平面
D．甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应
4．（2023春·辽宁·高二校联考阶段练习）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． 2-乙基丙烷
D． 1，4-二甲基丁烷
5．下列关于烷烃性质的叙述不正确的是
A．烷烃的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高，常温下烷烃的状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态
B．烷烃都能使溴水、酸性溶液褪色
C．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
D．烷烃和卤素单质在光照条件下能发生取代反应
6．（2022秋·上海崇明·高二校考阶段练习）0.8ml甲烷完全和氯气发生取代反应，若生成的四种氯代产物的物质的量相同，则反应消耗的氯气的物质的量为
A．0.8mlB．1.6mlC．2.0mlD．3.2ml
7．（2022秋·广东广州·高二执信中学校考期中）碳原子数小于或等于6的链状烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的结构有
A．2种B．3种C．4种D．5种
8．（2023秋·上海闵行·高二上海市七宝中学校考期末）如图所示，甲烷和氯气按体积比为混合，将该装置放置在光亮处一段时间。下列说法正确的是
A．反应后左侧管内有白烟产生B．反应后左侧管壁的油状物为
C．反应后右侧玻璃管内的水柱上升D．反应后，饱和食盐水中降低
9．（2023秋·内蒙古通辽·高二开鲁县第一中学校考期末）有以下5种物质：①CH3(CH2)3CH3，②CH3CH2CH2CH2CH2CH3，③(CH3)2CHCH2CH3，④CH3CH2CH2CH3，⑤(CH3)2CHCH3。下列说法正确的是
A．沸点高低：②>③>①>⑤>④B．③的一溴代物有6种
C．①③④⑤互为同系物D．②可由3种C6H12的烯烃与加成而得到
10．（2023秋·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期末）乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，得到乙烷的氯代产物最多有
A．10种B．9种C．8种D．7种
11．（2022春·山东聊城·高二校考阶段练习）填空。
(1)相对分子质量为86的烷烃的分子式为_______。
(2)有机物的一氯代物有_______种。
(3)A是一种植物生长调节剂，在催化剂、加热的条件下，可与某物质反应生成乙烷，写出该反应的化学方程式：_______，该反应为_______(填反应类型)。
(4)有下列各组有机物：
①CH3CH2CH2CH3和；②乙烷和异丁烷；③CH3CH=CH2和；④和；⑤和(大球表示碳原子，小球表示氢原子)。
以上有机物中，互为同系物的是_______，互为同分异构体的是_______(填序号)。
12．（2022春·重庆·高二校联考期中）现有下列几种有机物，按要求答题
(1) 的一氯代物有_______；
(2)用系统命名法命名有机物_______；
(3)有机物的分子式为_______；
(4) 的分子结构中，处在同一条直线上的碳原子有_______。
13．（2022秋·安徽芜湖·高二芜湖一中校考阶段练习）利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴题小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
(1)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式：_______。
(2)B装置有三种功能：①混匀混合气体：②_______；③_______。
(3)将1 ml CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 ml，则参加反应的Cl2的物质的量为_______。
(4)已知C4H10与氯气发生取代反应的产物之一为C4H8Cl2，则满足分子式为C4H8Cl2的同分异构体共有_______种。 目录
新知导航：熟悉课程内容、掌握知识脉络
基础知识：知识点全面梳理，掌握必备
重点记忆：关键点快速记忆，提升能力
小试牛刀：考点剖析+过关检测，合理应用
名称
结构简式
分子式
碳原子的杂化方式
分子中共价键的类型
甲烷
________
________
sp3
C—H σ键
乙烷
________
________
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
丙烷
________
________
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
正丁烷
________
________
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
正戊烷
________
________
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
物理性质
变化规律
状态
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________
烷烃(CnH2n＋2，n≥1)n值
1～10
10以上
习惯名称：某烷
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸
汉字数字
同分异构体数目较少时
“正”“异”“新”区别
物理性质
变化规律
状态
当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态，其他的烷烃常温下呈液态或固态(新戊烷常温下为气态)
溶解性
都不溶于水，易溶于有机溶剂
沸点
随碳原子数的增加，沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越低
密度
随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。烷烃、烯烃的密度小于水的密度