第二章烷烴烷烴的命名、通式、同系列、同系物、同系差、同分異構(gòu)、構(gòu)造異構(gòu)。碳氫原子的類型。命名法：習(xí)慣命名法、衍生物命名法、系統(tǒng)命名法、基的概念及常見的烷基。烷烴的結(jié)構(gòu)：甲烷的結(jié)構(gòu)，sp3雜化，-鍵。烷烴的構(gòu)象。烷烴的物性。烷烴的化學(xué)性質(zhì)。自由基反應(yīng)的機理、過渡態(tài)理論。烷烴的來源：石油與天然氣、化學(xué)制備方法返回主頁第二章烷烴一、烷烴的結(jié)構(gòu)二、烷烴的命名三、烷烴的構(gòu)象四、烷烴的物理性質(zhì)五、烷烴的化學(xué)性質(zhì)六、烷烴的制備烷烴：碳碳單鍵，碳氫鍵組成本章要求1碳原子的sp3雜化：2甲烷的結(jié)構(gòu)3其它烷烴的結(jié)構(gòu)1碳原子的sp3雜化

一、烷烴的結(jié)構(gòu)C1s22s22p2

每一個sp3雜化軌道的形狀

含1/4的s成份和3/4的p成份；

每兩個軌道的夾角：109°28’sp3雜化軌道的深層含義：

s軌道和p軌道的線性組合。4通式和同分異構(gòu)2甲烷的結(jié)構(gòu)CH4

四個氫原子沿sp3的伸展方向最大重疊，形成四個（H1s－Csp3）鍵（可旋轉(zhuǎn)）；

立體結(jié)構(gòu)，四個氫原子在正四面體的四個頂角；

鍵角109o28’；

兩種模型：球棒（Kekule）模型比例（Stuart）模型2甲烷的結(jié)構(gòu)3其它烷烴的結(jié)構(gòu)1碳原子的sp3雜化

一、烷烴的結(jié)構(gòu)4通式和同分異構(gòu)3其它烷烴的結(jié)構(gòu)(Csp3-Csp3)鍵，可旋轉(zhuǎn)；

三個碳原子不在同一直線上；

每增加一個碳原子的同時增加兩個氫原子；

具有規(guī)律性：CnH2n+2

2甲烷的結(jié)構(gòu)3其它烷烴的結(jié)構(gòu)1碳原子的sp3雜化

一、烷烴的結(jié)構(gòu)4通式和同分異構(gòu)4通式和同分異構(gòu)

page1of2

通式CnH2n+2

：n每增大1，相差一個CH2

同系列：組成上相差CH2及其整數(shù)倍的一系列化合物

同系物：同一個系列中的化合物稱為同系物

系差：CH2

同分異構(gòu)、同分異構(gòu)現(xiàn)象分子式相同，構(gòu)造（分子中原子的連接次序）不同例題：寫出分子式為C5H12的同分異構(gòu)體

2甲烷的結(jié)構(gòu)3其它烷烴的結(jié)構(gòu)1碳原子的sp3雜化

一、烷烴的結(jié)構(gòu)4通式和同分異構(gòu)page2page14通式和同分異構(gòu) page2of2練習(xí)：寫出分子式為C6H14的同分異構(gòu)體：隨碳原子數(shù)的增多，同分異構(gòu)體數(shù)目劇增，這是有機化合物分子多樣性的原因之一。2甲烷的結(jié)構(gòu)3其它烷烴的結(jié)構(gòu)1碳原子的sp3雜化

一、烷烴的結(jié)構(gòu)4通式和同分異構(gòu)page2page11習(xí)慣命名基團(R-)命名縮寫CH3-甲基MeCH3CH2-乙基EtCH3CH2CH2-(正)丙基n-Pr2衍生物命名3系統(tǒng)命名1習(xí)慣命名

二、烷烴的命名“天干”表示碳原子的數(shù)目，碳數(shù)大于10用中文數(shù)字表示?！罢北硎局辨湥弧爱悺北硎?CH3)2CH-；“新”表示(CH3)3C(CH2)n-;“叔”表示H(CH2)nC(CH3)2-。正戊烷異戊烷新戊烷

習(xí)慣命名規(guī)則

基團（烷基）的命名基團(R-)命名縮寫(CH3)2CH-異丙基i-PrCH3CH2CH2CH2-(正)丁基n-Bu(CH3)3C-叔丁基t-Bu2衍生物命名

衍生物命名

碳、氫原子的類型以取代基最多的碳原子為基準(zhǔn)，視為甲烷的衍生物。二甲基乙基甲烷（小基團寫前面）四甲基甲烷－2衍生物命名3系統(tǒng)命名1習(xí)慣命名

二、烷烴的命名3系統(tǒng)命名(CCS命名）

選取最長的碳鏈為主鏈；并根據(jù)主鏈碳原子數(shù)稱為“某烷”。

編號，如有取代基，使其位次最??；

相同的取代基，將其位次分別列出；

日內(nèi)瓦命名：1892年日內(nèi)瓦國際化學(xué)會議制定的有機化合物命名方法。IUPAC命名：國際純粹和應(yīng)用化學(xué)學(xué)會對日內(nèi)瓦命名的修訂。CCS命名：中國化學(xué)會參考IUPAC命名根據(jù)漢字特點制定命名方法。戊烷2-甲基丁烷2,2-二甲基丙烷2衍生物命名3系統(tǒng)命名1習(xí)慣命名

二、烷烴的命名page2page1page33系統(tǒng)命名(CCS命名）

較小的基團優(yōu)先；2-甲基-3-乙基戊烷基團與基團之間有“－”，基團和母體之間沒有“－”2-甲基-3-乙基己烷練習(xí)最低序列原則3,5,5-三甲基-7-乙基壬烷2衍生物命名3系統(tǒng)命名1習(xí)慣命名

二、烷烴的命名page2page1page33系統(tǒng)命名(CCS命名）

有兩條長的碳鏈時，選取支鏈最多的碳鏈為主鏈；

有兩種編號方式時，取代基位次之和相同時，

取較小的取代基位次較小者；

有兩種編號方式時，選取代基位次之和最小的；2,3,7-三甲基-5-丙基辛烷2+3+5+7=17<2+4+6+7=19

較復(fù)雜的取代基，先命名取代基。2,6-二甲基-4-異丁基庚烷2,6-二甲基-4-(2-甲基丙基)庚烷2,6-二甲基-4-2'-甲基丙基庚烷2衍生物命名3系統(tǒng)命名1習(xí)慣命名

二、烷烴的命名page2page1page31基本知識2乙烷的構(gòu)象3丙烷的構(gòu)象1基本知識

三、烷烴的構(gòu)象4丁烷的構(gòu)象

構(gòu)造：分子中原子的排列（成鍵）順序，原子的連接次序。

構(gòu)象：由于-鍵的旋轉(zhuǎn)從而使得原子（基團）的空間相對位置不同.同一構(gòu)造的分子可能有許多不同的構(gòu)象，一般只討論幾個比較特殊的構(gòu)象。

構(gòu)型：（后續(xù)章節(jié)講解）

表示有機化合物分子結(jié)構(gòu)的幾種式子：主要以乙烷為例結(jié)構(gòu)式（蛛網(wǎng)式）結(jié)構(gòu)簡式（縮寫式）鍵線式透視式（鋸架式）楔型式（傘型式）Newman投影式（丁烷）表示分子中原子、基團的連接次序（構(gòu)造）除構(gòu)造之外，還表示分子中原子、

基團的空間排布（構(gòu)象、構(gòu)型）2乙烷的構(gòu)象

透視式：Newman投影式：H－H排斥力最大，

不穩(wěn)定，能量較高；重疊式交叉式H－H斥力最小，

較穩(wěn)定，能量較低。2乙烷的構(gòu)象3丙烷的構(gòu)象1基本知識

三、烷烴的構(gòu)象4丁烷的構(gòu)象3丙烷的構(gòu)象與乙烷類似，將甲基看成一個大的基團：4丁烷的構(gòu)象(1)、C1－C2鍵的旋轉(zhuǎn)的構(gòu)象與丙烷類似（將乙基看成一個大的基團）：2乙烷的構(gòu)象3丙烷的構(gòu)象1基本知識

三、烷烴的構(gòu)象4丁烷的構(gòu)象page4page3page2page14丁烷的構(gòu)象(2)、C2－C3鍵的旋轉(zhuǎn)的構(gòu)象全部重疊式鄰位交叉式部分重疊式對位交叉式部分重疊式鄰位交叉式ABCDEF2乙烷的構(gòu)象3丙烷的構(gòu)象1基本知識

三、烷烴的構(gòu)象4丁烷的構(gòu)象page4page3page2page14丁烷的構(gòu)象練習(xí)一：寫出1，2－二溴乙烷（BrCH2CH2Br）的最穩(wěn)定和最不穩(wěn)定構(gòu)象的Newnan投影式：練習(xí)二：用Newman投影式表示2,5－二甲基己烷最穩(wěn)定和最不穩(wěn)定的構(gòu)象（C3－C4）。2乙烷的構(gòu)象3丙烷的構(gòu)象1基本知識

三、烷烴的構(gòu)象4丁烷的構(gòu)象page4page3page2page14丁烷的構(gòu)象練習(xí)三：下列各對化合物中哪些是等同的，哪些是不等同的，不等同的屬于何種異構(gòu)？

構(gòu)象異構(gòu)等同構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)page4page3page2page12乙烷的構(gòu)象3丙烷的構(gòu)象1基本知識

三、烷烴的構(gòu)象4丁烷的構(gòu)象1沸點2熔點3相對密度1沸點

四、烷烴的物理性質(zhì)4溶解性范德華力：

色散力、取向力、誘導(dǎo)力；(有機化合物分子中的主要作用力)分子量越大，色散力越大；分子間越遠，作用力減弱。

分子量越大，沸點越高。相同的分子量，支鏈越多沸點越低。練習(xí)：不查表，將下列烴類的沸點按照由高到低的順序排列：A、3，3－二甲基戊烷；B、正庚烷；C、2－甲基庚烷；D、正戊烷；E、2－甲基己烷。CBEAD2熔點

分子量越大，

熔點越高；分子越對稱，

熔點越高。3相對密度4溶解性

分子量較大，范德華力較大，密度較大；

相似相溶原理2熔點3相對密度1沸點

四、烷烴的物理性質(zhì)4溶解性1取代反應(yīng)2氧化反應(yīng)3異構(gòu)化反應(yīng)1取代反應(yīng)

五、烷烴的化學(xué)性質(zhì)4裂化反應(yīng)(1)、甲烷的氯代

強日光作用下CH4+2Cl2

C+4HCl （無實際意義）

漫射光作用下（hv）CH4+Cl2

CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2

CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2

CHCl3+HClCHCl3+Cl2

CCl4+HCl一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷（氯仿）四氯甲烷(四氯化碳)page2page3page4page5page1page6page71取代反應(yīng)(2)、氯代反應(yīng)的機理

實驗現(xiàn)象氯氣先光照，立即在黑暗中與甲烷反應(yīng)，得到氯代產(chǎn)物；氯氣光照后，在黑暗中放置一段時間后，再與甲烷反應(yīng)，得不到氯代產(chǎn)物；甲烷先光照，立即在黑暗中與氯氣反應(yīng)，得不到氯代產(chǎn)物。說明:氯氣在光照下產(chǎn)生的中間體與甲烷立即反應(yīng)。2氧化反應(yīng)3異構(gòu)化反應(yīng)1取代反應(yīng)

五、烷烴的化學(xué)性質(zhì)4裂化反應(yīng)page2page3page4page5page1page6page71取代反應(yīng)(2)、氯代反應(yīng)的機理

反應(yīng)機理鏈的引發(fā)：鏈的增長：鏈的終止：Cl2

2Cl

hvCl

+CH4

CH3+HClCH3

+Cl2

CH3Cl+Cl

……Cl

+ClCl2

CH3+CH3CH3CH3

其它鹵代甲烷的鏈增長階段：Cl+CH3Cl

CH2Cl+HClCH2Cl+Cl2

CH2Cl2+ClCl+CH2Cl2

CHCl2+HClCHCl2+Cl2

CHCl3+ClCl+CHCl3

CCl3+HClCCl3+Cl2

CCl4+Cl以CH3Cl為例……Cl22Cl

只發(fā)生在鏈的引發(fā)階段不存在Cl+CH4CH3Cl+H2氧化反應(yīng)3異構(gòu)化反應(yīng)1取代反應(yīng)

五、烷烴的化學(xué)性質(zhì)4裂化反應(yīng)page2page3page4page5page1page6page71取代反應(yīng)(3)、烷烴的結(jié)構(gòu)和鹵素單質(zhì)對反應(yīng)的影響

烷烴的結(jié)構(gòu)的影響常溫氯代反應(yīng)每個氫原子的活性比：伯氫：仲氫：叔氫＝1：4：5。2氧化反應(yīng)3異構(gòu)化反應(yīng)1取代反應(yīng)

五、烷烴的化學(xué)性質(zhì)4裂化反應(yīng)page2page3page4page5page1page6page71取代反應(yīng)(3)、烷烴的結(jié)構(gòu)和鹵素單質(zhì)對反應(yīng)的影響

烷烴與溴單質(zhì)的取代反應(yīng)常溫溴代反應(yīng)每個氫原子的活性比：伯氫：仲氫：叔氫＝1：82：1600。例題：設(shè)在某溫度下溴蒸汽氣對伯、仲、叔氫的反應(yīng)活性比為1：82：1600，求2－甲基丁烷溴代時得到的一溴代物的比例。A:B:C:D=(1*6):(1*3):(1600*1):(82*2)=0.34%:0.17%:90.24%:9.24%說明：烷烴的溴代反應(yīng)常用于叔氫原子的選擇性鹵代。2氧化反應(yīng)3異構(gòu)化反應(yīng)1取代反應(yīng)

五、烷烴的化學(xué)性質(zhì)4裂化反應(yīng)page2page3page4page5page1page6page71取代反應(yīng)(3)、烷烴的結(jié)構(gòu)和鹵素單質(zhì)對反應(yīng)的影響

理論解釋烷烴的結(jié)構(gòu)不同鹵原子的比較鍵能KJ/mol-1Cl2(活潑)Br2伯氫RCH2－H405.8活性增大易形成自由基11仲氫R2CH－H393.3482叔氫R3C－H376.651600自由基的穩(wěn)定性：R3C>R2HC>RH2C>CH3溴的選擇性比氯好F2易爆炸，I2難反應(yīng)2氧化反應(yīng)3異構(gòu)化反應(yīng)1取代反應(yīng)

五、烷烴的化學(xué)性質(zhì)4裂化反應(yīng)page2page3page4page5page1page6page71取代反應(yīng)(