碳氢化合物碳氢单键与碳碳单键碳碳双键碳碳参键

2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—共价键及其参数（新高考通用）【必备知识】一、共价键的分类1、共价键的本质及特征共价键是原子间通过共用电子形成的化学键，其特征是具有方向性和饱和性。

(1)饱和性：每个原子所能形成共价键的数目是一定的。

(2)方向性：在形成共价键时，原子轨道重叠越大，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键越稳定，因此，共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。

2、分类3、σ键与π键的形成过程（1）σ键：电子云“头碰头”重叠①分类：σ键可分为s­s σ键、s­p σ键、p­p σ键。

a．s­s σ键：两个成键原子均提供s电子形成的共价键。

b．s­p σ键：两个成键原子分别提供s、p电子形成的共价键。

c．p­p σ键：两个成键原子均提供p、p电子形成的共价键。

②σ键的特征a．以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。

b．形成σ键的原子轨道重叠程度大，故σ键有较强的稳定性，优先形成。

（2）π键：电子云“肩并肩”重叠π键的特征a．每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜面，这种特征称为镜面对称。

b．形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时小，π键没有σ键稳定。

例1、有以下物质：①HF ②Cl2③H2O ④N2⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧H2O2⑨HCN(1)只有σ键的是______________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是________。

(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是____。

(3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。

(4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。

【答案】（1）①②③⑥⑦⑧；④⑤⑨（2）⑦（3）①③⑤⑥⑧⑨（4）②④⑤⑥⑧⑨例2、（1）1mol有________个σ键，________个π键。

有机化合物知识点总结（三）绝大多数含碳的化合物称为有机化合物，简称有机物。

像CO、CO2、碳酸、碳酸盐、金属碳化物等少数化合物，它们属于无机化合物。

一、烃1、烃的定义：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。

2、甲烷、乙烯和苯的性质比较：1.氧化反应 I .燃烧C 2H 4+3O 2点燃＞ 2CO 2+2H 2O （火焰明亮，伴有黑烟）II .能被酸性KMnO4溶液氧化为CO 2，使酸性KMnO 4溶液褪色。

2.加成反应CH 2=CH 2+Br 2 -------＞CH 2Br-CH 2Br （能使滨水或澳的四氯化碳溶液褪色）在一定条件下，乙烯还可以与H 2、Cl 2、HCl 、H 2O 等发生加成反应CH2=CH2+H2 催化剂，CH3cH3CH 2=CH 2+HCl 催化剂"CH 3cH 2cl （氯乙烷：一氯乙烷的简称） CH, = CH,+H,O —催化剂尸 CH.CH.OH （工业制乙醇） 22 2高温高压 3 23 .加聚反应nCH =CH 一催化剂一^一匚三一匚三二一：,（聚乙烯）22△注意：①乙烯能使酸性KMnO 4溶液、滨水或澳的四氯化碳溶液褪色。

常利用该反应鉴别烷烃 和烯烃，如鉴别甲烷和乙烯。

②常用澳水或澳的四氯化碳溶液来除去烷烃中的烯烃，但是不 能用酸性KMnO 4溶液，因为会有二氧化碳生成引入新的杂质。

1 .不能使酸性高镒酸钾褪色，也不能是澳水发生化学反应褪色，说明苯的化学性质比较稳定。

但可以通过萃取作用使滨水颜色变浅，液体分层，上层呈橙红色。

2 .氧化反应（燃烧） 2C 6H 6+15O 2点燃＞ 12CO 2+6H .O （现象：火焰明亮，伴有浓烟，说明含碳量高）3 .取代反应 （1）苯的漠代：。

+ Br 2*BrR0]- Br （溴苯）+HBr （只发生单取代反应，取代一个H ）①反应条件：液澳（纯澳）；FeBr 3、FeCl 3或铁单质做催化剂②反应物必须是液澳，不能是滨水。

高中化学高一烷烃知识点烷烃是有机化合物中最简单的一类，由碳和氢原子组成。

它们是碳氢化合物的一种，分子结构中只有碳碳单键和碳氢单键。

高中化学课程中，我们将学习关于烷烃的一些基本知识。

一、烷烃的命名法命名烷烃的基本规则是根据碳原子数目来确定前缀和后缀。

以碳原子数目为基础的前缀将确定碳碳链的长度，而后缀则表示烷烃的类型。

例如，甲烷是最简单的烷烃，由一个碳原子和四个氢原子组成。

乙烷是由两个碳原子和六个氢原子组成。

依此类推，丙烷、丁烷、戊烷等。

后缀“烷”表示这些化合物都是烷烃。

如果分子中有两个碳原子链，我们称它为二甲基。

如果有三个碳原子链，那么为三甲基，以此类推。

例如，异丙烷中，有一个碳链上附着着一个甲基。

二、烷烃的性质烷烃是无色、无味，非极性的液体或气体。

这意味着它们不会溶于水，但可与非极性溶剂如醚、苯和石油醚混溶。

烷烃的沸点随着碳链长度的增加而增加，并且随着分子间力的增强而增加。

烷烃燃烧产生二氧化碳和水。

这是因为烷烃分子中的碳-碳和碳-氢键较弱，容易与氧气反应。

当烷烃燃烧时，它们会释放出大量的能量，这也是为什么烷烃是燃料的原因之一。

三、烷烃的同分异构体同分异构体是指化学式相同但结构不同的化合物。

烷烃具有同分异构体的特性。

同一分子式的烷烃可以具有不同的结构形式，这取决于碳原子链的排列方式。

例如，丁烷和异丁烷的化学式都是C4H10，但它们的分子结构不同。

丁烷的两个甲基（CH3）都连接在同一条直链上，而异丁烷的一个甲基连接在另一条支链上。

同分异构体的存在使得烷烃具有丰富的化合物结构，这也是有机化学研究的重要内容之一。

四、烷烃在生活中的应用烷烃在生活中有广泛的应用。

最常见的烷烃化合物之一是甲烷，也被称为天然气。

它可以用于家庭供暖和燃烧。

另一个烷烃化合物是乙烷，它是石油和天然气的组成部分。

乙烷也被用作燃料和原料，用于制造乙烯和聚乙烯等化学品。

烷烃还被广泛用于制造塑料、溶剂、润滑油和合成橡胶等产品。

此外，一些烷烃也可用于制造医药品和农药。

烷烃的知识点总结数学1. 分子式：烷烃的分子式一般为CnH2n+2，其中n为正整数。

烷烃分子中只含有碳碳单键和碳氢键，不含有其他官能团。

由于碳原子可以形成四个共价键，因此烷烃分子中的碳原子都是四价的。

2. 命名规则：烷烃的命名采用IUPAC命名法，按照碳原子数和碳原子间的连接方式进行命名。

烷烃的命名一般以正构烷为基础，根据分子中碳原子数的不同，可以将烷烃分为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等不同种类。

3. 物理性质：烷烃是无色、无味、无毒的气体、液体或固体。

随着分子量的增大，烷烃的物理性质也会发生相应的变化。

较低碳原子数的烷烃主要存在于气态，分子量较大的烷烃存在于液态或固态。

4. 化学性质：烷烃的化学性质相对较稳定，不易与其他物质发生反应。

但在适当条件下，烷烃也能发生一些特定的化学反应。

例如，在氧气的存在下，烷烃可以燃烧生成二氧化碳和水；在氯气的存在下，烷烃可以发生氯代反应等。

5. 应用领域：烷烃是一种常见的有机化合物，在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。

例如，甲烷可以作为燃料气体使用；乙烷可以作为裂解原料用于合成乙烯等化工产品。

烷烃的种类和性质烷烃是碳氢化合物的一类，其分子中只含有碳碳单键和碳氢键，不含有其他官能团。

烷烃的碳原子排列形式可以是直链烷烃、支链烷烃和环烷烃。

1. 直链烷烃：直链烷烃的碳原子排列形式是直接相连的一条链状结构。

直链烷烃的命名采用IUPAC命名法，以正构烷为基础，根据分子中碳原子数的不同进行命名。

例如，分子中含有5个碳原子的直链烷烃可以命名为戊烷。

2. 支链烷烃：支链烷烃的碳原子排列形式中含有支链结构。

支链烷烃的命名也采用IUPAC命名法，以最长的支链为基础，根据主链上的碳原子数和支链的位置进行命名。

例如，含有5个碳原子的支链烷烃可以命名为2-甲基丁烷。

3. 环烷烃：环烷烃的碳原子排列形式是成环状的结构。

环烷烃的命名同样采用IUPAC命名法，根据环烷烃中碳原子数的不同进行命名。

例如，分子中含有6个碳原子的环烷烃可以命名为环己烷。

学习目标：我们已经以乙烯为代表，学习了含碳碳双键的有机物的结构与性质。

碳碳三键和碳碳双键有很多相似之处。

本专题将指导大家以乙炔为例，类比“碳碳双键”，探讨含有碳碳三键的化合物的结构与性质。

任务一、从“碳碳双键”看“碳碳三键”的结高中化学（从“碳碳双键”看“碳碳三键”）构请你用手边的物品（如橡皮泥、玩具，甚至圣女果、面团等），拼出乙烯分子（C 2H 4）的球棍模型，回忆碳碳双键的结构特点。

然后将它改乙炔分子（C 2H 2）的球棍模型，观察它的结构特点，并尝试用结构式、结构简式、电子式等方式表达它。

小提醒：①碳原子的4个共价键以109°28’的夹角，分布在碳原子周围（正四面体形）；②为了形成足够的共价键，可以使原子间“弯曲”成键（思考“掰弯”对共价键的影响）；③不要忘了氢原子。

（学过竞赛的同学可以用不同的思路理解、分析这一过程）结构式结构简式电子式从以上结构中我们可以看出，与乙烯分子6个原子共平面的平面型分子不同，乙炔分子的空间立体结构为_________________________。

【拓展】请思考，为什么没有“碳碳四键”？碳碳三键有什么特点？请你解读下列材料，比较碳碳三键、碳碳双键结构上的异同。

名称乙炔乙烯乙烷碳碳键类别碳碳三键碳碳双键碳碳单键球棍模型碳碳键长(10-10m ，Å)1.20 1.33 1.54键角180°约120°109°28’碳碳键能(kJ/mol)812615348【部分内容的参考答案】乙炔分子中碳碳三键的键能比3个单键的键能小，也比（1个单键+1个双键）键能小，甚至比[1个双键键能+(1个双键键能-1个单键键能)]小，因此虽然碳碳三键键能更大，但是能比较容易断裂1~2根，发生反应。

任务二、从“碳碳双键”看“碳碳三键”的性质1．结构决定性质，性质体现结构。

请你先回忆乙烯的化学性质，然后参考任务一中我们对“碳碳三键”和“碳碳双键”结构异同的分析，根据乙烯的化学性质，推测乙炔的化学性质。

含碳碳单键的化合物含碳碳单键的化合物非常常见，以下是一些例子：1.乙烷（C2H6）：乙烷是一种最简单的饱和烃，由两个碳原子和六个氢原子组成。

2.乙烯（乙烯）（C2H4）：乙烯是一种不饱和烃，由两个碳原子和四个氢原子组成。

它具有一个碳碳双键。

3.乙炔（乙炔）（C2H2）：乙炔是一种不饱和烃，由两个碳原子和两个氢原子组成。

它具有一个碳碳三键。

4.正丙烷（C3H8）：正丙烷是一种饱和烃，由三个碳原子和八个氢原子组成。

5.正丁烷（C4H10）：正丁烷是一种饱和烃，由四个碳原子和十个氢原子组成。

这只是一小部分含有碳碳单键的化合物的例子。

在有机化学中，存在许多不同的化合物，它们包含不同数量的碳原子和碳碳单键。

当然，请继续阅读以下更多含碳碳单键的化合物的例子：1.异丙烷（C3H8）：异丙烷是一种饱和烃，由三个碳原子和八个氢原子组成。

它的结构与正丙烷不同，其中一个碳原子与其他两个碳原子通过碳碳单键连接。

2.正戊烷（C5H12）：正戊烷是一种饱和烃，由五个碳原子和十二个氢原子组成。

3.苯（C6H6）：苯是一种芳香烃，由六个碳原子和六个氢原子组成。

它具有一个环状结构，其中每个碳原子与邻近的两个碳原子通过碳碳单键连接。

4.乙醇（酒精）（C2H5OH）：乙醇是一种醇类化合物，由两个碳原子、六个氢原子和一个羟基（-OH）组成。

它包含一个碳碳单键和一个碳氧单键。

5.丙酮（C3H6O）：丙酮是一种酮类化合物，由三个碳原子、六个氢原子和一个羰基（C=O）组成。

它具有一个碳碳双键和一个碳氧双键。

这些例子展示了不同类型的含碳碳单键的化合物，从简单的饱和烃到不饱和烃、芳香烃和功能性化合物。

有机化学中存在着广泛的含碳化合物的多样性。

有机化学基础知识点烷烃的物理性质烷烃是有机化学中最简单的一类化合物，由碳和氢组成，分子结构中只存在碳碳单键与碳氢单键。

在烷烃的物理性质方面，主要包括密度、熔点、沸点和溶解性等方面的特征。

下面将对烷烃的物理性质进行详细介绍。

一、密度烷烃的密度一般较小，随着碳链长度的增加逐渐增大。

这是由于较长的碳链使得分子量增大，分子间的相互作用力增强，从而导致分子更加紧密地排列，使得烷烃的密度增加。

二、熔点烷烃的熔点随着碳链长度的增加而增大。

这是因为烷烃分子结构的简单性导致其分子间的作用力较弱，所以在摄氏度较低的温度下就能发生相应的熔化。

而随着碳链长度的增加，分子间的作用力增大，所以熔点也相应增大。

三、沸点烷烃的沸点随着碳链长度的增加而增大。

这是由于较长的碳链增加了分子间的相互作用力，使得分子更难从液态转变为气态，从而导致烷烃的沸点增大。

四、溶解性烷烃在水中的溶解度非常小，属于不溶于水的有机化合物。

这是由于烷烃中的碳碳和碳氢单键都是非极性的，而水是一种极性溶剂，两者之间的亲和力较小，难以发生相互作用。

但烷烃在非极性溶剂中（如苯、二甲苯等）溶解度较大。

总结起来，烷烃的物理性质受到分子结构和相互作用力的影响。

较长的碳链长度使得烷烃的密度、熔点和沸点逐渐增大，而非极性的碳碳和碳氢单键使烷烃在水中溶解度很小。

烷烃的这些物理性质特征在实际应用中有一定的参考价值，也为进一步研究烷烃的化学性质提供了基础知识。

这就是烷烃的物理性质的简要介绍，通过对其密度、熔点、沸点和溶解性等方面的了解，可以更好地理解和应用烷烃这类有机化合物。

同时，在学习烷烃的物理性质的过程中，也可以进一步探索有机化学的相关知识，拓展对化学世界的认识。

烷烃的定义烷烃是有机化合物的一种，由碳和氢元素组成。

它是最简单的烃类化合物，也被称为脂烃。

烷烃分子中只含有碳碳单键和碳氢单键。

烷烃由于其结构的简单性和化学性质的稳定性，在许多领域都有广泛的应用。

烷烃的分子由一系列连续的碳原子构成，并用碳氢单键将它们连接在一起。

根据碳原子的数量，烷烃可以分为不同的类别，包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。

甲烷是最简单的烷烃，只含有一个碳原子和四个氢原子。

乙烷由两个碳原子和六个氢原子组成，以此类推。

烷烃的化学式可以用CnH2n+2表示，其中n代表碳原子的数量。

这个化学式显示了烷烃分子的碳氢比为2:1。

由于烷烃分子中只含有碳碳单键和碳氢单键，它们被认为是饱和化合物，与之相对的是不饱和化合物，如烯烃和炔烃，它们含有碳碳双键和三键。

烷烃的化学性质相对稳定，不容易发生化学反应。

这是因为烷烃分子中的碳碳和碳氢单键都是相对强度很高的化学键，需要较高的能量才能打断。

因此，烷烃在常温下不会自发地与其他物质发生反应。

然而，一些较活泼的物质，如氧气和氯气，在适当的条件下可以与烷烃反应。

烷烃的物理性质与碳原子的数量和分子结构有关。

随着碳原子数量的增加，烷烃的分子量和沸点通常也会增加。

这是因为分子量的增加会导致分子之间的分子力增强，从而需要更高的能量来克服这种力。

同时，烷烃的密度和粘度也随着分子量的增加而增加。

烷烃在常温下通常是无色无味的气体或液体，某些烷烃也可以是无色无味的固体。

它们通常具有较低的溶解度，但能够与非极性溶剂（如非极性有机溶剂）良好溶解。

烷烃的燃烧热值通常较高，可以作为燃料使用。

甲烷是自然气体的主要成分，被广泛应用于煤气和热能的生产。

烷烃在生物体内也起着重要的作用。

例如，脂肪是一种由烷烃构成的化合物，在动植物体内存储能量。

烷烃也是生物分子的组成部分，如脂肪酸和胆固醇。

总结起来，烷烃是一类由碳和氢元素组成的有机化合物。

它们的分子结构简单，只含有碳碳单键和碳氢单键。

烷烃分子的化学性质相对稳定，不容易发生化学反应。