最简单的有机化合物甲烷学案

②同系物_________是同一类物质。

③同系物的化学式_________不同。 ④同系物组成元素_________相同。

⑤同系物之间相对分子质量相差_________。

同系物随着碳原子数的增多，相对分子质量逐渐增大，熔沸点逐渐_____；因结构相似，同系物之间的化学性质一般_______。 五、同分异构现象

比较正丁烷和异丁烷。它们的熔点 > ，密度 > 。

[小结]化合物具有相同的 ，但具有不同的 的现象称为同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。

_______________现象是有机物种类繁多的重要原因。同分异构体之间的转化是_________变化。

在烷烃同系物中，随着碳原子数目的增多，碳原子的结合方式就越趋复杂，同分异构体的数目也越多。CH4、C2H6 、C3H8 ______同分异构体，C4H10 有______种同分异构体，C5H12有______种同分异构体，C6H14有________种同分异构体。 碳原子数 1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，??20 同分异构体数目 1，1，1，2，3，5，9，18，35，75，159，??366319 到现在为止，我们已学过了四个带同字的概念。同位素、同素异形体、同系物和同分异构体，请同学比较这四个概念。 概念 内涵 比较的对象 实例 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体 [练习]下列各组物质①O12

14

2和O3 ②H2、D2、T2③C和C ④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 ⑤乙烷和丁烷 ⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 互为同位素的是 ， 互为同分异构体的是 ，

互为同系物的是 ，

互为同素异形体的是 ，是同一物质的是 。 六、同分异构体的书写 方法：减链法

例4以己烷(C6H14)为例，写出所有同分异构体的结构简式，并用系统命名法命名之。步骤如下：

①先写出最长的碳链，

②主链上减少一个碳原子，减下来的这个碳原子作为支链（一个甲基）连在主链碳原子上

③依次改变支链的位置

④主链上再减少一个碳原子，减下来的2个碳原子作为支链（2个甲基或一个乙基）连在主链碳原子上

⑤依次改变支链的位置， 依此类推。

[小结]①烷烃、烃基的同分异构体主要是由侧链的组成和位置不同引起的。书写同分异构体时要避免“重写漏写”。

②给出分子式书写可能的同分异构体时应按：主链由长到短，支链碳原子由少到多，由中到边(不到端)，取代基由整到散的方法书写。

[练习]请按正确的顺序写出C6H14的同分异构体，并比较所写同分异构体的沸点的高低。

小结：烷烃熔沸点的比较 ①组成与结构相似的物质， 越大，其熔点越高，如CH4 C2H6 C3H8。

②分子式相同的烃，支链越多，烃沸点越 。

[练习]比较下列四种物质的熔沸点：①正戊烷 ②异戊烷 ③新戊烷 ④正己烷。

例5 试写所有丁基的结构简式 。

补充：一卤代物的同分异构体 1 方法：找等效氢原子

（1）同碳上的H等效（2）同C上甲基上的H等效 （3）对称的C原子上的H等效

CH3—CH—CH2—CH—CH—CH3

│ │ │ CH3 CH│2 CHCH 3

3

2 一卤代物的同分异构体数即等效H原子数

3 一种烃如果有m个氢原子，那么它的n元取代物与（m-n）元取代物种类相等。 例6：某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，此种烃的分子式可以是 ( ) A．CH4 B．C3H8 C．C4H10 D．C5H12 例7：2—甲基丁烷与氯气发生取代反应，可能得到的一氯代物有几种?若某烷烃的蒸气密度是3.214g/L(标准状况)。它进行取代反应后得到的一卤代物只有一种，试推测其结构简式。 1：等质量的下列烃完全燃烧，消耗氧气最多的是 ( ) A．CH4 B．C2H6 C．C3H6 D．C6H6

2、判断命名的正误。

2—乙基丙烷( ) 2，4—二乙基戊烷 ( ) 3—甲基丁烷( ) 3—甲基—5—乙基己烷( ) 2—甲基丁烷( ) 3，5—二甲基庚烷 ( ) 3．根据下列名称写出结构简式：

①2—甲基丙烷 ②2，2，3，3—四甲基戊烷 ③2，2—二甲基—3—乙基戊烷

4．现有一种烃可以表示为：

命名该化合物时，应认定它的主链上碳原子数目是 ( ) A．8 B．9 C．10 D．11

5．下列名称中不正确的是 ( ) A．2—甲基丁烷 B．1，2—二甲基戊烷

C．3，4—二甲基戊烷 D．2—甲基—4—乙基庚烷 6．10mL某气态烷烃，在50mLO2完全燃烧，得到液态水和35mL混合气体，所有气体

体积都是在同温同压下测定，该气态烃可能是 ( )

A．甲烷 B．乙烷 巳丙烷 D．丁烷 7．两种气态烷烃1L，完全燃烧生成同温、同压下CO2 1.8L，则混合气体中一定含有 (填写物质名称)。 8．1mol丙烷在光照情况下，最多可以 摩尔氯气发生取代反应。 ( ) A．4mol B. 6mol C．8mol D．10mol

9．在1．01×105

Pa、120℃的条件下，将1L丙烷和若干升O2混合点燃，燃烧后恢复到原温度和压强时，测得混合气体的体积为mL。将燃烧后的气体再通过碱石灰，气体剩余nL，已知m-n=a。请填写下列空白：若a=7，则nL气体只能是 ；若

燃烧前后始终保持1.01×105

Pa和120℃，则a的最大值为 。 10．某一定量碳氢化合物燃烧后生成8.8gCO2和4.5g水，已知该气体对氢气的相对

密度为29。该化合物的二氯代物有三种，试推断该烃的结构简式。

[课后练习]：

1、判断丙烷、丁烷的沸点高低。前者比后者 。

2、下列四组物质中， 互为同位素； 是同素异形体； 是同

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分异构体； 是同系物。①O2和O3 ②Cl和Cl ③CH3CH3和CH3CH2CH3

④CH3CH2C(CH3)2CH2CH3 和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3

3、烃A的相对分子质量为72。每个A分子中有42个电子。A的一溴代物种数是它的同分异构体中最多的。A的名称是 。

4、烃A与含氢量最高的烃B属于同系物。在光照条件下，1体积A最多可与6体积氯气完全反应(同温、同压)，烃A的结构简式是 。

5、某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明，分子中有2个—CH3，2个—CH2—和

CH31个>CH—，它的可能结构只有四种。请写出这4种可能的结构简式。 | 6. 结构简式是CH3?CH2?C?CH3的有机物应命名为（ ）

|A. 2—甲基 — 2 — 乙基丁烷?CH3— 甲基 — 3 — 乙基己烷 CH2 B. 3

C. 2，2 — 二甲基戊烷 D. 3，3 — 二甲基戊烷 7. 下列有机物命名正确的是（ ）

A. 1 — 甲基戊烷 B. 3，3 — 二甲基戊烷 C. 2 — 乙基丁烷 D. 3，3 — 二甲基丁烷

8．下列事实可以说明甲烷分子具有正四面体结构的是 ( ) A．CH4没有同分异构体 B．一氯甲烷没有同分异构体

C．二氯甲烷没有同分异构体D．四氯化碳没有同分异构体 9、乙烷在光照条件下与氯气混合,最多可产生几种物质 （ ） A．6种 B．7种 C．9种 D．10种 10．在常温下的一密闭容器中事先放人1.56g过氧化钠，然后再通人O2，再通人C2H6，用电火花引爆，直至反应完全为止，恢复到原温度，容器内压强近似为零。求： (1)通入的气体O2和C2H6的体积比(相同条件下)为 。 (2)通人O2的质量不能超过多少克?

11、标准状况下，密度0.717g/L的某气态烃0.5L,在足量氧气中充分燃烧，反应后的气体先通过浓硫酸，浓硫酸增重0.9g;再通过氢氧化钠溶液，溶液增重1.1g。通过计算判断此烃的分子式。