第2章 烷烃精要.ppt

不论分子中有多少个碳，一律称为“甲烷”，其它均视为取代基。取代基的书写次序按“由小到大”依次书写，取代基数目用大写中文“二、三”表示，并写在取代基名称前。 具有一定构造的分子中原子在空间的排列状况。 碳原子的四面体概念及分子模型 物质状态 室温和0.1 MPa下，C1~C4是气体，C5~C17是液体，C18~ 是固体。 沸点 正构烷烃的沸点是随着分子量的增加而有规律升高；在碳原子数相同的烷烃中，支链越多，沸点越低。 正戊烷：36.1 ℃ 新戊烷：9.5 ℃ 共价化合物晶格中的质点是分子，偶数碳的烷烃具有较高的对称性,使碳链之间的排列比奇数的紧密,故分子间的色散力大,熔点高。 相对密度 烷烃的相对密度是随相对分子质量增加而有所增大，二十烷以下的按近于0.78。 解释：相对分子质量增加，分子间引力增大，使分子间的距离相应减小，相对密度则增大。 溶解度 烷烃不溶于水，能溶于某些有机溶剂。 解释：“相似相溶”，结构相似，分子间的引力相似，就能很好地溶解。 异构化反应 主要来源：天然气、石油 课 后 作 业 必作题目：1、(1)(2)(4)(5)(7)(8) 2、(2)(4)(5)(8) 5、 9、14 思考题：3、11 例 哪一种或哪几种相对分子质量为86的烷烃有：(1) 三个一溴代物；(2) 五个一溴代物。 解：由题设知，该烷烃分子式为C6H14 步骤：a)写出所有构造异构体的构造简写式； b)写出每种构造异构体的一溴代物结构 答案： （1） 和 （2） 烷烃分子的形成 与分子的极性有关 极性越大，分子间力越大，沸点越高 。 极性相同，与分子量有关 分子量越大，沸点越高。 与分子间力有关 分子间力越大，熔点越高。 直链烷烃熔点与分子中碳原子数关系 2-5 烷烃的物理性质 熔 点 正戊烷 异戊烷 新戊烷 m.p./℃ -129 -159.9 -16.8 烷烃分子中的氢原子被卤素取代的反应。 合成上无价值，重要性在于反应机理的研究 2-6 烷烃的化学性质 卤代反应 链引发 …… 2-6 烷烃的化学性质 甲烷氯代反应历程 链增长或 链传递 链终止 2-6 烷烃的化学性质 甲烷氯代反应历程 具有链引发、链增长、链终止的反应在化学上叫自由基反应（自由基链反应，连锁反应）。 说 明 链增长反应中的夺氢过程 不同卤素的反应活性 氟 ＞ 氯 ＞ 溴 ＞ 碘 各种氢的相对反应活性及烷基自由基的稳定性(重点) 决定反应速度的步骤是 说 明 各种氢的相对反应活性 6个伯氢所得 2个仲氢所得 仲氢/伯氢= 仲氢的反应活性是伯氢的4倍。 43% 57% 说 明 叔氢/伯氢= 叔氢的反应活性是伯氢的5倍。 叔 氢 ＞ 仲 氢 ＞ 伯 氢 ？ 36% 64% 各种氢的相对反应活性 说 明 三种氢的C－H键离解能为： 3°C－H D＝ 389.4 KJ/ mol 2°C－H D＝ 397.7 KJ / mol 1°C－H D＝ 410.3 KJ / mol 3 °R · 2 °R · 1° R · · CH3 H3C－H D＝ 439.6 KJ / mol 烷基自由基稳定性 依 次 减 弱 氢的相对反应活性及烷基自由基的稳定性 说 明 选择性（卤素对取代反应的选择性） 若反应的选择性大，得到几种可能产物所占比例差别大；若反应的选择性小，得到几种可能产物所占比例差别小。 43% 57% 3% 97% 仲氢 / 伯氢 仲氢 / 伯氢 因此溴代具有很高的选择性，在合成上有应用价值。 99.5% 2-6 烷烃的化学性质 氧化反应 合成上无意义，但能作燃料。 ?H0 点燃 硝化反应 2-6 烷烃的化学性质 裂化反应 高温下使烷烃分子发生裂解的过程 天然气主要成分：甲烷 石油组成：主要是烃类(烷烃、环烷烃和芳香烃) 人造石油：煤在高温、高压和催化剂存在下，加氢气可以得到烃类的复杂混合物。 2-7 烷烃的来源及其主要用途 未来几种新能源： 波 能 海洋波浪能 达90万亿千瓦 可燃冰 天然气与水结合在一起的固体化合物，外形如水 煤成气 煤在形成过程中由于温度及压力增加，要释放出可燃气体 微生物