即碳原子结合氢原子的数目已达到饱和程度烃的分类环状烃链状烃.ppt

第二章烷烃
教学要求：
1、掌握烷烃的命名、结构（sp3杂化、四面体结构、键）、异构、构象。
2、掌握烷烃的物理性质、化学性质。
3、熟悉卤代反应历程。
4、了解烷烃的来源和用途。概述：§2.1烷烃的同系列和异构
2.1.1烷烃同系列
①同系列:结构相似，并相差CH2或其倍数的一系列化合物。它们的性质相似。
②同系物：同系列中的个化合物互称为同系物。
③通式（CnH2n+2）④C、H原子的类别
4种C：伯、仲、叔、季
3种H：伯、仲、叔
叔碳（3°）：与一个氢原子相连的碳。
仲碳（2°）：与两个氢原子相连的碳。
伯碳（1°）：与三个氢原子相连的碳。
季碳：与四个碳原子相连的碳。

叔氢：与叔碳相连的氢原子。
仲氢：与仲碳相连的氢原子。
伯氢：与伯碳相连的氢原子。2.1.2烷烃的异构
①碳链异构
属构造异构的一种。
构造：分子中原子互相连接的方式和次序。
构造异构体：分子式相同，分子中原子互相连接的方式和次序不同的异构体。
4个C以上烷烃有碳链异构；
C数越多，异构体数越多。
(P18~19问题2.1~2.3)
②构象异构
属立体异构的一种。2.1.3烷烃的结构
①sp3杂化
②四面体结构
由于C的四个sp3轨道的几何构型为正四面体，轨道对称夹角为109°28′，这就决定的烷烃分子中碳原子的排列不是直线形的。
“直链”不是“直线”
③键（C-C、C-H）
C的sp3轨道与C的sp3轨道
C的sp3轨道与H的1s轨道
④结构的3个层次（构造、构型、构象）§2.2烷烃的命名
有机物数目多,结构复杂,为识别它们，势必要有一个合理的命名法。.
命名方法有3种：
俗名
普通命名
系统命名（重点掌握）
系统命名法（IUPAC）
IUPAC：Internationalunionofpureandappliedchemistry
（国际纯粹和应用化学协会）
CCS：Chinesechemicalsociety普通命名（习惯命名法）2.2.1直链烷烃
以烷作为母体，按C原子数，称某烷。10个C以内，用“甲乙丙丁戊己庚辛壬癸”烷；11个C以后用“十一”烷等。如：辛烷、十一烷。2.2.2支链烷烃
①烷基的概念
烷基：烷烃分子中从形式上去掉一个氢原子剩下的部分。
几种常见的基及其表示：叔戊基（tert-pentyl）②支链烷烃的命名b.编号：从离取代基最近的一端编号，并满足最低系列原则（取代基编号最小）。d.正确书写及读法：12,6,6-三甲基-3-乙基辛烷概述：纽曼投影式2.3.1乙烷的构象②.φ=60°从乙烷构象可看出：④能量曲线图2.2.2丁烷的构象从丁烷构象可看出：2.2.3高级烷烃的构象
直链烷烃最稳定的构象为“锯齿形”（整个碳链看起来象锯齿状），其中C—H键都处于交叉式。§2.4烷烃的物理性质
有机化合物的物理性质通常包括化合物的状态、熔点、沸点、比重、折光率、溶解度、旋光度，这些物理常数是用物理方法测定出来的，可以从化学和物理手册中查出来。
2.4.1物质状态：
在室温和一个大气压下，C1-C4是气体，C5-C16是液体，C17以上是固体。2.4.2沸点
①规律：C数↑，b.p.↑；
同数C，支链多，b.p.↓。
②解释：色散力↑，b.p.↑。
③工业上利用物理性质意义大：如炼制石油
2.4.3熔点
①规律：同b.p.。
②解释：对称性↑，m.p.↑。2.4.4密度
均＜1（比水轻）
2.4.5溶解度
不溶于水。
非极性溶剂好溶。（相似相溶）§2.5烷烃的反应
①同系列的化学性质相似（共性），但第一个化合物常有个性。
②烷烃中只有C-C、C-H键，故性质稳定，需特殊或强烈条件才可反应。
2.5.1燃烧
①反应：
CnH2n+2+(3n+1)/2O2③燃烧热：纯粹的烷烃完全燃烧所放出的热。④生成热：由标准状态下的元素生成某一化合物的反应中焓的变化。
异构体中，生成热数值↓，稳定性↑。
见P32关系图2.92.5.2热解
①反应：C-C断裂，生成自由基。
（近年被催化裂化所代替）
②键裂解能：裂解能较小的键易裂解，
C-C比C-H易裂解。
③烷基自由基：
稳定性：3°＞2°＞1°＞CH3-
自由基C的杂化：sp2§2.6烷烃的卤化
2.6.1甲烷的氯化
①反应：注意条件、产物②机理：自由基链反应（链引发、增长、终止）(P36问题2.7解释)
甲烷的氯化为放热反应③能线图：
反应物及产物
过渡状态
活化能
活性中间体
反应热吸热（或放热）反应活化能（E）:为使反应发生而必须提供的最低限度的能量。
E越大，反应速率越慢；
自由基结合不需要活化能。
反应热（ΔH）：是产物与反应物的焓差，在一般情况下，近似等于内能差。
△H＞0，吸热反应；△H＜0，放热反应。
决定反应速度的是活化能E，是能垒高度，而不是反应热ΔH。
活化能和反应热之间没有直接联