《2025年资源库高中化学人教版》

1. 定义：只含有碳和氢两种元素的有机化合物分子中，碳原子间只以单键结合，剩余价键全部跟氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，这一类化合物称为饱和烃，也称为烷烃。
[说明] ①烷烃分子中只含有碳、氢两种元素。②烷烃是饱和烃。③链状烷烃可以含有支链，也可以不含支链。
2. 烷烃的结构特点及分子通式：烷烃分子中只存在碳碳单键和碳氢键。比较链状烷烃的分子式：CH₄（甲烷）、C₂H₆（乙烷）、C₃H₈（丙烷）、C₄H₁₀（丁烷）、C₅H₁₂（戊烷）……，可以看出，链状烷烃分子中氢原子数等于碳原子数的2倍加2，即链状烷烃的通式为CₙH₂ₙ₊₂。根据链状烷烃的通式，只要知道链状烷烃分子中碳原子数或氢原子数，就能写出其分子式，如十二烷的分子式为C₁₂H₂₆，氢原子数为20的烷烃的分子式为C₉H₂₀。
3. 烷烃的物理性质规律
（1）递变性：①烷烃的熔、沸点较低，随着分子中碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高。②常温常压下，碳原子数为1~4的烷烃呈气态，碳原子数在5及以上的烷烃呈液态或固态（需注意新戊烷在常温常压下呈气态）。③烷烃的相对密度都较小，且随碳原子数的增大而增大。④碳原子数相同的烷烃，支链越多，熔、沸点越低。
（2）相似性：①烷烃都难溶于水，易溶于有机溶剂，液态烷烃本身也是良好的有机溶剂。②液态和固态烷烃的密度都比水的密度小。
4. 烷烃的化学性质：各种烷烃的分子组成和结构相似，其化学性质与甲烷相似。
（1）稳定性：烷烃通常情况下较稳定，不能被酸性KMnO₄溶液氧化，也不能与强酸、强碱发生反应。
（2）氧化反应：在空气或氧气中点燃，完全燃烧生成CO₂和H₂O。在相同情况下，随着烷烃分子中碳原子数的增加，燃烧越来越不充分，燃烧火焰越来越明亮，甚至伴有黑烟。链状烷烃完全燃烧的通式：${C_{n}H_{2n+2} + \frac{3n+1}{2}O_{2}\xlongequal{点燃}nCO_{2} + (n+1)H_{2}O}$。
（3）取代反应：在光照条件下，烷烃与Cl₂、Br₂等卤素单质发生取代反应，生成卤代烃和卤化氢气体。${C_{n}H_{2n+2} + X_{2}\xrightarrow{光}C_{n}H_{2n+1}X + HX}$。
（4）高温裂解：在一定条件下，烷烃可裂解为碳原子数较少的烃，例如：${C_{16}H_{34}\xrightarrow[\Delta]{催化剂}C_{8}H_{16} + C_{8}H_{18}}$；${C_{8}H_{16}\xrightarrow[加热、加压]{催化剂}C_{4}H_{10} + C_{4}H_{6}}$。
1. 同系物
（1）概念：结构相似，分子组成相差一个或若干个CH₂原子团的化合物互称为同系物。如CH₄（甲烷）、C₂H₆（乙烷）、C₃H₈（丙烷）等烷烃均互称为同系物。
（2）特点：①同系物具有相同的分子通式，且结构相似；②化学性质相似；③分子组成上相差一个或若干个CH₂原子团。
[注意] 判断两种有机物是否互为同系物时，必须从两方面考虑：①看分子结构是否相似，即必须为同一类物质，且符合同一分子通式。②看分子组成上是否相差一个或若干个CH₂原子团。两个条件必须同时具备，才互为同系物。
2. 同分异构体
（1）概念：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
（2）同分异构体的特点：分子式相同，结构不同。如丁烷有2种同分异构体：正丁烷和异丁烷，结构简式分别为CH₃CH₂CH₂CH₃和${CH_{3}CH(CH_{3})_{2}}$。戊烷有3种同分异构体：正戊烷、异戊烷和新戊烷，其结构简式分别为CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、${CH_{3}CH(CH_{3})CH_{2}CH_{3}}$、${C(CH_{3})_{4}}$。
[点透] 互为同分异构体的物质分子式相同，相对分子质量也相同，但相对分子质量相同的物质，分子式不一定相同，不一定互为同分异构体，例如C₉H₂₀与C₁₀H₈。只有同时满足“分子式相同”“结构不同”的物质才互为同分异构体。
[注意] ①通式相同且分子组成相差若干个CH₂原子团的有机物不一定互为同系物。例如：C₂H₄（乙烯）和${C_{6}H_{12}}$（环己烷），通式均为CₙH₂ₙ，但不互为同系物。②同分异构体不仅存在于有机物之间，也可存在于有机物与无机物之间，如CO(NH₂)₂（尿素）与NH₄OCN。题目＞

答案：