第四章 烷烃和环烷烃.ppt

目录 §4-1 烷烃的通式、同系列和同分异构 §4-2 烷烃的来源 §4-3 烷烃的物理性质 §4-4 烷烃的化学性质结构 §4-5 环烷烃的物理性质 §4-6 环烷烃的化学性质 小结 烷烃的定义、同系列 烷烃和环烷烃的来源 烷烃的物理性质 烷烃的物理性质 烷烃的物理性质 烷烃的物理性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 烷烃的化学性质 环烷烃的化学性质 环烷烃的化学性质 环烷烃的化学性质 环烷烃的化学性质 环烷烃的化学性质 小结 一、烷烃的物理性质 （烷烃的物态，熔、沸点的变化规律、溶解度规律） 二、烷烃的化学性质 1. 烷烃的氯代反应**** 2. 氯代反应机理**** 3. 烷烃的氧化反应**** 小结 三、脂环烃的化学性质***** (一)、与开链烃类似的性质 1.卤代反应 2.氧化反应——环烷烃的鉴别 (二)、特殊的化学性质 1.催化加氢 2.开环加卤素 3.加HX及马氏规则 上一内容 下一内容 回主目录 返回 * 烷烃：烷烃分子中，碳原子的四个价键，除以单键与其他碳原子互相结合成碳链外，其余的价键也都和氢原子相结合，即完全为氢原子所饱和。因此烷烃又称为饱和烃。由于石蜡是烷烃的混合物，所以烷烃也称为石蜡烃。 通式：最简单的烷烃是甲烷CH4，H被甲基所取代 CH3CH3，如果乙烷中的H再被甲基所取代CH3CH2CH3……可以得到一系列的饱和烷烃，每增加一个C原子，则增加2个H原子，因此，烷烃的通式可表示为：CnH2n+2。 烷烃的天然来源主要来自石油和天然气。 天然气是蕴藏在地层内的可燃气体。根据甲烷含量的不同，天然气可分为两种：一种称为干天然气，含甲烷86～99％（体积）；另一种称为湿天然气，除含甲烷（60～70％）外，尚含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷等气体。天然气是很好的气体燃料，也是重要的化工原料。 石油气 C1～C4 40以下 燃料、化工原料 石油醚 C5～C6 40—60 溶剂 汽油 C7～C9 60～205 内燃机燃料、溶剂 物态 ：在室温（25℃）和 0.1 MPa下， C1～C4的直链烷烃是气体； C5～C17的直链烷烃是液体；十八个碳原子以上的直链烷烃是固体。 沸点 ：随着烷烃相对分子质量的增加，分子间的作用力亦增加，其沸点也相应增高。如下图所示。 同数碳原子的构造异构体中，分子的支链愈多，则沸点愈低。 熔点：烷烃熔点的变化，也是随着相对分子质量的增加而增加。含奇数碳原子的烷烃和含偶数碳原子的烷烃构成两条熔点曲线，如下图。 密度：烷烃的相对密度也随着相对分子质量的增加而有所增加，最后接近于0.8左右。 水溶性：烷烃几乎不溶于水，而易溶于有机溶剂如四氯化碳、乙醇、乙醚等。 结构相似的化合物，它们分子之间的引力也相近，所以具有相似结构的化合物可以彼此互溶。“结构相似者相溶”是个极为有用的经验规律。影响溶解度的因素还有很多，以后还将进一步讨论。 烷烃是一类不活泼的有机化合物。在室温下烷烃与强酸、强碱、强氧化剂等都不起作用。 但在一定条件下，例如高温、高压、光照或催化剂的影响下，烷烃也能发生一些化学反应。 甲烷的氯代反应 甲烷和氯在黑暗中不起反应，如果在强烈的日光照射下，则起猛烈的反应，甚至发生爆炸，生成氯化氢和碳 在漫射光、热或某些催化剂作用下，甲烷与氯发生氯代反应，氢原子被氯原子取代，生成氯甲烷和氯化氢，同时有热量放出。氯甲烷能进一步发生取代反应生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。 反应机理：反应机理是化学反应所经历的途径或过程亦称反应历程。 甲烷卤化的反应机理： 烷烃氯化的反应机理是比较清楚的。例如，甲烷的氯化，首先是在光照或高温下氯分子吸收能量，共价键均裂而分解为两个氯原子： 生成的氯原子带有未成对的电子，是非常活泼的遇到甲烷可以夺取其中的氢原子而生成氯化氢和另一个带有未成对电子的CH3·。 链反应：反应一经引发出自由基很快就可以连续不断地进行下去，这样的反应一般称为连锁反应或链反应。 链反应并不是可以无限连续的，反应发展到一定阶段时自由基之间也可以彼此发生反应，这样就消耗了自由基。例如 一般讲，链反应分为链引发链增长和链终止三个 阶段。 一般烷烃氯代反应的反应条件与甲烷的氯代相似，但产物更复杂。乙烷与氯作用不仅生成氯乙烷，还得到1,1-二氯乙烷和1,2-二氯乙烷。 其他烷烃的氯代反应： 丙烷氯代可以得到两种一氯丙烷（43%的正丙基氯和57%异丙基氯）。 丙烷中可被氯取代的伯氢原子一共有六个，