[理学]有机化学 王晓兰版.ppt

分子总是倾向于以稳定的构象形式存在。 15％ 70％ 15％ ① 物质状态 烷烃在室温常压下：1C~4C (g)，5C~16C (l)，17C~(s)。 ② 沸点bp. 烷烃的沸点随分子量的增加而逐渐升高； CH3(CH2)3CH3 bp./ ℃ 36.1 68.9 98.4 CH3(CH2)4CH3 CH3(CH2)5CH3 2-5 烷烃的物理性质 相同分子量的烷烃，支链越多，沸点越低。 bp./ ℃ 36.1 27.9 9.5 液体的沸点取决于分子间引力的大小，分子间引力越大，沸点就越高。 分子间作用力主要有偶极力、色散力和氢键。 ③ 熔点mp. 直链烷烃的熔点随分子量的增加而升高，其中含偶数个碳原子的升高得多些。 原因：在晶体中，分子之间的作用力不仅取决于分子的大小，而且和分子的对称性有关。 mp./ ℃ -129.7 -159.9 -16.6 分子量相同的烷烃异构体中，对称性大的熔点高些。 烷烃不溶解于水，易溶解于有机溶剂。 ④ 相对密度d 相对密度，是有机物的质量与同体积水的质量比，是无单位的量。 ⑤ 溶解度 直链烷烃的相对密度随着分子量的增加而增大，最后趋近于最大值0.78(20℃)。 1 烷烃的稳定性 在常温下，强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂等都不能和烷烃起反应，或反应速度很慢。 原因： ①烷烃是饱和烃，C—C键和C—H键都是比较牢固的共价键(σ键)，键能较大； ②分子无极性(μ＝0)，碳和氢的电负性差别小(C：2.5，H：2.2)，分子中的共价键不易极化； ③分子中无官能团。 2-6 烷烃的化学性质 2 卤代反应 (1) 甲烷的氯代 甲烷的氯代反应很难停留在一氯甲烷阶段。 氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯化碳 (2) 其他烷烃的氯代 H的卤代活性：3°H 2°H 1°H。 43% 57% 64% 36% 3 氧化反应 (1) 燃烧(完全氧化) ΔH是反应中的焓(一种热力学函数)的变化，可以表示反应热； ΔH为正时反应是吸热的，为负时反应是放热的。 (2) 部分氧化(控制氧化) 甲醇 甲醛 羧酸 羧酸 乙酸 2-7 烷烃卤代反应的历程 １ 甲烷的氯代反应历程 链引发 链传递 链终止 在链传递的步骤中，氢还可以进一步被取代。 …… …… 碳氢键解离能越小，反应活性就越大。 2 烷烃的相对活性 ΔH = 410 kJ·mol-1 ΔH = 397.5 kJ·mol-1 ΔH = 380.7 kJ·mol-1 烷烃的相对活性为：3°H 2°H 1°H 碳氢键的解离能越小，则生成的自由基越稳定。 烷基自由基的稳定性顺序： 380.7 (CH3)3C? 397.5 410 435.1 ΔH/kJ·mol-1 (CH3)2CH? CH3CH2? CH3? 自由基 自由基的稳定性 自由基的结构 CH3.和平面结构的伯烷基自由基接近sp2杂化，其他自由基多为sp3杂化。 影响自由基稳定性的因素：电子离域，空间位阻，螯合作用，邻位原子的性质等。 * 只含有碳和氢两种元素的化合物叫碳氢化合物，简称烃。烃是最简单的有机化合物。 烃可以分为开链烃和环状烃两大类： 开链烃 饱和烃(烷烃) 不饱和烃(烯烃、炔烃) 环状烃 脂环烃 芳香烃 1 烷烃的同系列 系列差：CH2称为同系列的系列差，也称系差。 烷烃的通式CnH2n+2 同系物：同系列中的各个化合物互称同系物。 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 …… 同系列：具有一个通式，结构相似，性质相似的化合物系列。 2-1 同系列和同分异构 2 同分异构现象 构造异构：具有相同的分子式，而分子中原子或基团的顺序不同。 碳链异构，碳链的连结方式和次序不同； 官能团异构，相同的原子组成不同的官能团。 位置异构，取代基或官能团的位置不同； 立体异构：分子中原子的结合顺序相同，而原子或基团在空间的相对位置不同。 顺反异构，取代基在双键或环的方位不同； 对映异构，互为镜像但不能重合的分子； 构象异构，由单键旋转产生的不同的分子形象。 构型异构 构造(Constitution)：分子中原子互相联结的方式和次序。 3 构造式的写法 构造简式 构造式 键线式 4 写出烷烃的同分异构体 5 碳、氢原子的分类 和伯、仲、叔碳原子相连的氢原子称为伯、仲、叔氢原子； 伯、仲、叔、季碳原子； 1o 2o 3o 4o 不同类型的氢原子反应性能是有一定差别的。 1 普通命名法(习惯命名法) 只限于简单的烷烃，用“烷”表示饱和烃类化合物，在烷字前面将分子中所含的碳原子数目表示出来； 丁烷 十二烷 由碳