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第二章 烃
烷烃的结构与性质
1、通过微观的化学键视角分析几种简单烷烃分子的结构,以甲烷的
结构为模型，认识烷烃的结构。
2、能依据甲烷的性质预测烷烃可能具有的化学性质。通过对典型烷
烃代表物的部分物理性质的数据分析，
3、认识烷烃同系物物理性质的递变性与其微观结构的关系
烷烃是一种饱和链烃，属于脂肪烃，烷烃在生活中很常见。
思考：烷烃的结构和性质如何呢？
庚烷、辛烷
甲烷
二十七烷
丁烷
一、烷烃的结构与性质
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
根据烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，分析他们在组成和结构上的相似点。
{21E4AEA4-8DFA-4A89-87EB-49C32662AFE0}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
CH4
CH4
乙烷
CH3CH3
C2H6
丙烷
CH3CH2CH3
C3H8
正丁烷
CH3CH2CH2CH3
C4H10
正戊烷
CH3CH2CH2CH2CH3
C5H12
sp3
sp3
sp3
sp3
sp3
σ键
σ键
σ键
σ键
σ键
①烷烃的结构与甲烷的相似
②其分子中的碳原子都采取sp3杂化
③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
④烷烃分子中的共价键全部是单键
烷烃的性质与甲烷的相似
烷烃的所有原子不可能共平面
分子中的碳原子并非直线状排列，而是锯齿状
那么甲烷有哪些性质呢
甲烷的性质
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。
①空气中燃烧（可燃性）氧化反应
②能在光照下与氯气发生取代反应
纯净的甲烷是无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气的小
甲烷的主要化学性质
表现为能在
（1）根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}颜色
溶解性
可燃性
与酸性高锰酸钾溶液
与溴的四氯化碳溶液
与强酸、强碱溶液
与氯气
（在光照下）
无色
难溶
于水
空气中
可以燃烧
不反应
取代反应
不反应
不反应
（2）根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃烧的化学方程式。
2C8H18＋25O2 16CO2＋18H2O
点燃
燃烧通式：CnH2n+2 + ????????+????????O2 nCO2 + (n+1)H2O
?
点燃
（3）根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类型，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物的变化。
+
Cl—Cl
光
C
C
H
H
H
H
H
H
取代反应:
C
C
Cl
H
H
H
H
H
Cl
H
+
甲烷与氯气的反应
（4）乙烷与氯气在光照下反应，可能生成哪些产物？请写出它们的结构简式。
CH3CH2Cl
CH3CHCl2
CH2ClCH2Cl
CH3CCl3
CH2ClCHCl2
CH2ClCCl3
CHCl2CHCl2
CHCl2CCl3
CCl3CCl3
HCl
一氯乙烷(1种)，二氯乙烷(2种)，三氯乙烷(2种)，四氯乙烷(2种)，
五氯乙烷(1种)，六氯乙烷(1种)共9种。
化学方程式为______________________________________
特征反应 || 取代反应
与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢
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。
(因为烷烃分子中化学键全是σ键，不易断裂)
之所以可以发生取代反应，是因为C—H有 性，可断裂， CnH2n+1X会继续和X2发生取代反应，生成更多的有机物。
极
CnH2n+2 ＋X2
CnH2n+1X＋HX
一定条件
稳定性
归纳总结：烷烃的性质——化学性质
(X=F\Cl\Br\I)
氧化反应||可燃性
烷烃燃烧的通式为________________________________________
nCO2＋ (n +1) H2O
点燃
CnH2n+2＋ O2
3n +1
2
归纳总结：烷烃的性质——化学性质
分解反应
烷烃在催化剂、加热条件下分解生成碳链较短的烷烃和烯烃，还可能生成碳单质和氢气
高温
C4H10
CH2 CH2＋ CH3CH3
CH2 CH CH3＋ CH4
同系物
像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物
同系物可用通式表示，链状烷烃的通式为CnH2n+2
同系物的特点：
结构相似、组成相差一个或若干个CH2原子团
官能团种类、个数相同
相对分子质量相差14或14的整数倍
同系物判断的三个关键点：
同
两种物质属于同一类物质，官能团的种类和数目一样。
似
差
两种物质结构相似，碳骨架的链接方式相同。
两种物质分子组成上相差一个或多个CH2原子团
练习：下列物质是否为同系物
① CH3CHO 和 CH3COOH
② CH2=CH2 和
③ CH3CH2CH3 和
H2C
CH2
CH2
CH3－CH2－CH－CH3
│
CH3
否
否
是
CH3
CH2
CH2
CH3
CH3
CH3
CH
CH3
④
否
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}烷烃名称
分子式
结构简式
常温下状态
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·cm－3)
甲烷
CH4
CH4
气体
－182
－164
0.423
乙烷
C2H6
CH3CH3
气体
－172
－89
0.545
丙烷
C3H8
CH3CH2CH3
气体
－187
－42
0.501
正丁烷
C4H10
CH3CH2CH2CH3
气体
－138
－0.5
0.579
正戊烷
C5H12
CH3(CH2)3CH3
液体
－129
36
0.626
正壬烷
C9H20
CH3(CH2)7CH3
液体
－54
151
0.718
十一烷
C11H24
CH3(CH2)9CH3
液体
－26
196
0.740
十六烷
C16H34
CH3(CH2)14CH3
液体
18
280
0.775
十八烷
C18H38
CH3(CH2)16CH3
固体
28
308
0.777
烷烃，随着碳原子数的递增，熔点、沸点逐渐升高、密度逐渐增大，且小于水。均难溶于水。
常温下烷烃的存在状态：气态→液态→固态。
碳原子数 n≤4的烷烃为气态
常温常压下，新戊烷为气态
CH3
CH3CCH3
CH3
同系物的某些物理性质随着相对分子质量的增大而发生规律性的变化
D
1.下列关于烷烃性质的叙述正确的是(　　)
A．烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低
B．烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化
C．在光照条件下，烷烃会发生分解
D．烷烃的取代反应很难得到纯净的产物
C
2.在下列5种物质沸点的排列顺序中，正确的是(　　)
①正丁烷　②2-甲基丙烷 [CH3CH(CH3)CH3]
③正戊烷　④2-甲基丁烷 [CH3CH(CH3)CH2CH3]
⑤2,2-二甲基丙烷 [C(CH3)4]
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)写出A可能存在的结构简式：
_______________________________________________________________
(3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。
①B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为
_______________________________________________________________
②B燃烧的化学方程式为
____________________________________________________
3、已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。
(1)烷烃A的分子式为________。
C5H12
CH3CH2CH2CH2CH3、
CH3CH(CH3)CH2CH3 、
C(CH3)3CH2Cl＋HCl
C(CH3)4＋Cl2
光照
C5H12＋8O2
点燃
5CO2＋6H2O
C(CH3)4
其分子中的碳原子都采取sp3杂化，碳原子与碳原子或其他原子形成σ键
烷烃
结构
化学性质
常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应
①空气中燃烧（可燃性）氧化反应
②能在光照下与氯气发生取代反应
物理性质
随着烷烃碳原子数的增加，熔点和沸点逐渐升高，密度逐渐增大常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态

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