烷烃和环烷烃-精选课件(设计).ppt

烃类化合物的分类： 本章主要内容： 烷烃的结构特征及碳原子的类型 烷烃的命名法、烷烃的同分异构现象 烷烃的性质 脂环烃分类和命名、结构和稳定性 环烷烃的性质 环己烷的构象异构 第一节：烷烃的分子结构 一、烷烃分子的化学键 ： 1、甲烷的分子结构： 中心C原子 2s22p2 四个sp3杂化轨道 形成四个C-H的σ键 2、其他烷烃的分子结构： 乙烷的分子结构： 丙烷的分子结构： 二、系统命名法 1、一些常见烷基的名称： -CH3： 甲基 -CH2CH3： 乙基 -CH2CH2CH3：丙基 -CH(CH3)2：异丙基 -CH2CH2CH2CH3：丁基 -CH2CH(CH3)2： 异丁基 -C(CH3)3 ： 第三丁基（特丁基） 直链烷烃的命名与普通命名法相同。如： CH3CH2CH2CH2CH2CH3 普通命名法命名为：己烷 系统命名法命名为：己烷 ③、将主链碳原子由靠近烷基取代基一端用阿拉伯数字依此编号，指明取代基的位置。如： 如果碳链的两头（等距离）都有取代基，则应使简单取代基的编号最小，如： ④、将简单基团写在前面，合并相同取代基，用“ - ”连接编号和取代基，最后写出母体。如： 练习：写出2，5，5-三甲基-4-乙基庚烷的结构式： 1、构象异构的定义： 定义：因键轴旋转而产生分子中的原子或原子团的不同空间排列称为构象（conformation）。每一种空间排列形象叫一种构象。产生的异构体称为构象异构体（conformation）或旋转异构体（rotational isomer）。 特点：组成分子的原子或原子团相互连接的顺序（即分子构造）相同。 2、丁烷的构象异构（P21）： 3、构象的表示法： 乙烷的纽曼投影式： 丁烷构象的纽曼投影式： 一、烷烃的物理性质： 烷烃（CnH2n+2）的物理性质与其链的结构有关，直链烷烃随着n的增加，分子间的作用力（主要是色散力）增大，因而熔点、沸点、比重等都增大；对于C数目相邻的烷烃，n为偶数的分子对称性较好，分子间的排列较为紧密，故具有较大的分子间的作用力。另外，由于烷烃的极性很小，难以溶于水，易溶于有机非极性溶剂。 二、烷烃的化学性质： 稳定性：由于烷烃分子中的C-C键和C-H键都是极性较小，不易极化且结合较牢固的σ键，一般来说不容易发生断裂、也不容易接受极性试剂的进攻。因此常温下烷烃的化学性质很不活泼，在一定条件下（温度、压力、催化剂），烷烃也能发生氧化、卤代、裂化等反应。 1、氧化反应： ①、燃烧： A、不完全燃烧： 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O CH4 + O2 → C(煤烟)+ 2H2O ②、其他氧化反应： 2、卤代反应 ②、其他烷烃的卤代反应： 伯氢原子数 : 仲氢原子数 = 6 : 2 产物的比例为： 43 : 57 设伯氢、仲氢的反应活性分别为 1、x则有： 6 : 2x =43 :57 得：x=4 说明仲氢的反应活性约是伯氢的4倍。 ③、烷烃卤代反应历程： b、链的增长（游离基的传递及产物的生成） c、链终止： 异丁烷的氯代反应： 伯氢原子数 : 叔氢原子数 = 9 : 1 产物的比例为： 64 : 36 设伯氢、叔氢的反应活性分别为 1、x则有： 9 : x =64 : 36 得：x=5 说明叔氢的反应活性约是伯氢的5倍。 B、各类氢原子的卤代活性和游离基的稳定性 a、各类氢原子的卤代活性： 叔氢（3O） 仲氢（2O） 伯氢（1O）甲烷氢原子 链终止（中间产物的消耗）和反应物浓度降低到一定程度将导致反应终止 烷烃的卤代反应是共价键发生均裂生成游离基的反应过程，因此将它称为游离基（自由基）反应。 b、游离基的稳定性： 不同类型的C-H键离解能不同，离解能越小，生成的自由基稳定性越大。其稳定性顺序：3°2°1° ·CH3 写出下列化合物的结构式，并指出各碳原子的类型： ⑴、4-异丙基辛烷 练习： ⑵、2,2-二甲基-4-乙基庚烷 ⑶、5-仲丁基壬烷 用系统命名法命名： 练习 2-甲基-7-异丙基-4-叔丁基癸烷 单脂环烃 多脂环烃 C3-C4 小环 C5-C6 普通环 C7-C12 中环 C13以上 大环 桥环 螺环 根据环数多少分 第五节：烷烃环 一、环烷烃烃及其命名 1、