项目一-碳氢化合物-1

1、基础化学（一）基础化学（一） 化合物模块化合物模块 药学系药学系 谢谢 青青Fujian Vocational College of Bioengineering 知识链接知识链接-有机化合物的起源有机化合物的起源 人类使用有机化合物的历史很长，据记载人类使用有机化合物的历史很长，据记载很早以前就掌握了酿酒、造醋和制饴糖的技很早以前就掌握了酿酒、造醋和制饴糖的技术。术。1919世纪初从鸦片中提取得到具有麻醉、世纪初从鸦片中提取得到具有麻醉、镇痛作用的生物碱镇痛作用的生物碱-吗啡；从金鸡纳树皮中吗啡；从金鸡纳树皮中得到治疗疟疾的奎宁。由于这些物质都是直得到治疗疟疾的奎宁。由于这些物质都是直接或间

2、接来自动植物体，因接或间接来自动植物体，因此人们将其称为有机化合物。此人们将其称为有机化合物。有机化合物有机化合物 ：指碳氢化合物及其衍生物。：指碳氢化合物及其衍生物。衍生物：指碳氢化合物分子中的氢原子直接衍生物：指碳氢化合物分子中的氢原子直接或间接地被其他原子或原子团所取代而衍生或间接地被其他原子或原子团所取代而衍生出来的产物。出来的产物。 青蒿素（青蒿素（C15H22O5）是从植物黄花蒿叶中提取）是从植物黄花蒿叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物。青蒿素联合疗法的有过氧基团的倍半萜内酯药物。青蒿素联合疗法是目前治疗疟疾最有效的手段，也是抵抗疟疾耐药是目前治疗疟疾最有效的手段，也是抵抗疟疾耐

3、药性效果最好的药物。在疟疾重灾区非洲，青蒿素已性效果最好的药物。在疟疾重灾区非洲，青蒿素已经拯救了上百万生命。主要发明者屠呦呦教授因此经拯救了上百万生命。主要发明者屠呦呦教授因此获得诺贝尔医学奖。获得诺贝尔医学奖。 由由碳碳和和氢氢两种元素组成的有机化合物两种元素组成的有机化合物叫作叫作碳氢化合物碳氢化合物，简称为，简称为烃烃。项目一项目一 碳氢化合物碳氢化合物项目一项目一 碳氢化合物碳氢化合物根据分子中碳原根据分子中碳原子的子的连接方式不同分为：连接方式不同分为： 烷烃烃开链烃（脂肪烃）闭链烃（环烃）烯烃炔烃脂环烃芳香烃项目一项目一 碳氢化合物碳氢化合物子项目一子项目一 烷烃烷烃烷烷烃：由烃

4、：由碳和氢两种元素组成的饱和链碳和氢两种元素组成的饱和链烃。烃。 H CHHHHCHHCHHH H CHHCHHCHHHH CHHCHHCHHCHHH 任务一任务一 认识烷烃的结构认识烷烃的结构HHHHHCHHH109.5o0.109nmC : 1S22S22P2 任务一任务一 认识烷烃的结构认识烷烃的结构HHHHHCHHH109.5o0.109nmC : 1S22S22P2 激发杂化2ssp32p激发态碳原子的sp3杂化2s 2p基态C : 1S22S22P2 键的形成和特点键的形成和特点1 1、键定义：由轨道正面（头碰头）重叠形成的键定义：由轨道正面（头碰头）重叠形成的共价键，其成键电子云

5、围绕连接共价键，其成键电子云围绕连接2 2个原子的轴对称个原子的轴对称分分布。布。 2 2、键的特点键的特点: : 1) 1)电子云沿键轴呈圆柱形对称分布。电子云沿键轴呈圆柱形对称分布。 2)2)可自由旋转而不影响电子云重叠的程度。可自由旋转而不影响电子云重叠的程度。 3)3)结合的较牢固。结合的较牢固。HHHHHHHHC sp3C sp3C sp3H 1s(s-sp3)(sp3-sp3) 其它烷烃的构型其它烷烃的构型2.同系列和同系物同系列和同系物同系列：同系列： 相邻的两种烷烃分子组成相差一个碳原子和相邻的两种烷烃分子组成相差一个碳原子和两个氢原子，像这样结构相似，而在组成上相差一个两个氢

6、原子，像这样结构相似，而在组成上相差一个或几个或几个CH2的一系列化合物称为同系列。的一系列化合物称为同系列。同系物：同系列中的化合物互为同系物同系物：同系列中的化合物互为同系物任务二任务二 了解烷烃的同系列和同分异构现象了解烷烃的同系列和同分异构现象1.通式：通式： CnH2n+23.同分异构体同分异构体丁烷（丁烷（C4H10)戊烷（戊烷（C5H12)分子式相同、结构不同的化合物称为同分异构体。C H3 C CH2 CH CH3CH3CH31234CH31 111 碳原子的类碳原子的类型型- 伯碳原子：（一级）跟另外一个碳原子相连接的碳原子。伯碳原子：（一级）跟另外一个碳原子相连接的碳原子。

7、 仲碳原子：（二级）跟另外二个碳原子相连接的碳原子。仲碳原子：（二级）跟另外二个碳原子相连接的碳原子。 叔碳原子：（三级）跟另外三个碳原子相连接的碳原子。叔碳原子：（三级）跟另外三个碳原子相连接的碳原子。 季季碳原子：（四级）跟另外四个碳原子相连接的碳原子。碳原子：（四级）跟另外四个碳原子相连接的碳原子。 与伯、仲、叔碳与伯、仲、叔碳原原子相连的氢原子分别称为伯、仲、叔氢原子相连的氢原子分别称为伯、仲、叔氢原子。它们的化学活性不同。子。它们的化学活性不同。一、普一、普通命名法通命名法(习惯命名法习惯命名法) 1按分子中碳原子数目称为按分子中碳原子数目称为“某烷某烷”，碳原子在十个以内的，碳原子

8、在十个以内的用天干（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）表示。用天干（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）表示。十个以上用中文数字十一、十二等表示。例如：十个以上用中文数字十一、十二等表示。例如：任务三任务三 学会命名烷烃学会命名烷烃CH4 甲烷 C6H14 己烷 C9H20 壬烷 C12H26 十二烷 2用用“正正”、“异异”、“新新”来区别异构体。来区别异构体。 把直链（不带支链）的烷烃称把直链（不带支链）的烷烃称“正正”某烷；某烷； 把碳链一端第二位上连有一个甲基（把碳链一端第二位上连有一个甲基（ CH3），此外别无支），此外别无支链的烷烃，称为链的烷烃，称为“异异”某烷；某烷；

9、 把碳链一端第二位上连有二个甲基，此外别无支链的烷烃，把碳链一端第二位上连有二个甲基，此外别无支链的烷烃，称为称为“新新”某烷。例如：某烷。例如：CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3CH3 CH3CCH3CH3CH3 正戊烷 异戊烷 新戊烷1.烷烷基的概念基的概念烷基：烷烃分子去掉一个氢原子后余下的部分。烷基：烷烃分子去掉一个氢原子后余下的部分。其通式为其通式为CnH2n+1- ，常用，常用R-表示。表示。二、系二、系统命名法统命名法 甲甲基基 CH3- 乙基乙基 CH3CH2- - 去掉直链烷烃末端氢原子所得到的原子团叫正烷基，命名去掉直链烷烃末端氢原子所得到的原子团叫正烷

10、基，命名时加时加“正正”字。字。 正丁基正丁基 CH3CH2CH2CH2- -去掉一个仲氢原子所得到的烷基叫仲烷基，命名时加去掉一个仲氢原子所得到的烷基叫仲烷基，命名时加“仲仲”字。字。仲丁基仲丁基 CH3CH2CHCH3（CH3）2CH(CH2)n 叫异烷叫异烷基。基。去掉一个叔氢原子所得到的烷基叫叔烷基，命名时加去掉一个叔氢原子所得到的烷基叫叔烷基，命名时加“叔叔”字。字。异丁基异丁基 （CH3）2CHCH2- - 异丙基异丙基 （CH3）2CH- - 叔丁基叔丁基 （CH3）3C- - 命名步骤：命名步骤：（1）选主链选主链 选择最长碳选择最长碳链链作主作主链，若有几条等长碳链时，链，若

11、有几条等长碳链时，选择支链较多的一条为主链。根据主链所含碳原子的数目定选择支链较多的一条为主链。根据主链所含碳原子的数目定为某烷，再将支链作为取代基为某烷，再将支链作为取代基。2.系系统命名法规则统命名法规则 （2）定编号定编号 用阿拉伯数字对用阿拉伯数字对主链碳原子主链碳原子进行进行编号编号，并使，并使取代基的位次取代基的位次最小。最小。CH3CH2CH2CHCH3CH2CH3123456CHCH3CH2CHCH2CH3CH3CHCHH3CCH3H3C123456 （3）给命名给命名 写出取代基的名称、位次。有多个相同的取写出取代基的名称、位次。有多个相同的取代基时，用二、三等表示取代基数目

12、。有不同的烷基存在时，代基时，用二、三等表示取代基数目。有不同的烷基存在时，先写小的。先写小的。CH3CHCH2CH2CH2CH3CH2CH3CH3CHCH2CHCH2CH3CH2CH3CH2CH2CH33-甲基庚烷 3-甲基-5-乙基辛烷2,2,4,4-四甲基戊烷 3,5-二甲基-7-乙基癸烷注注意以下几点意以下几点：不同取代基大小的比较法不同取代基大小的比较法 把取代基中直接与主链相连的原子序数小的放在前面，把取代基中直接与主链相连的原子序数小的放在前面，大的放在后面，如果大的放在后面，如果2个取代基中直接与主链相连的原子个取代基中直接与主链相连的原子相同，则顺次比较第相同，则顺次比较第2

13、个原子，依次类推，直到比较出大个原子，依次类推，直到比较出大小。小。 常见的烷基大小顺序为：常见的烷基大小顺序为： （CH3）2CH CH3CH2CH2 CH3CH2 CH3 如果有几条相等的最长碳链，则选择含取代基最多的为主链。如果有几条相等的最长碳链，则选择含取代基最多的为主链。CH3CH2CHCHCHCH3CHCH3CH3CH3CH2CH2CH32 , 3 , 5_ _4三甲基丙基庚烷正确：（有四个支链）如果主链上有多个取代基，并且有几种可能的编号时，应如果主链上有多个取代基，并且有几种可能的编号时，应选定使取代基具有选定使取代基具有“最低系列最低系列”的编号。的编号。最低系列：从不同方

14、向给主链编号，得最低系列：从不同方向给主链编号，得2种以上不同编号的系列，种以上不同编号的系列，要顺次比较各系列取代基不同位次，最先遇到位次最小的，定为要顺次比较各系列取代基不同位次，最先遇到位次最小的，定为“最低系列最低系列”。 CH3 C CH2CH2CHCH3 CH3 CH3CH3正确的是正确的是2,2,5-三甲基己烷三甲基己烷而不是而不是2,5,5-三甲基己烷三甲基己烷若支链上还有取代基，从主链相连的碳原子开始，给支链碳若支链上还有取代基，从主链相连的碳原子开始，给支链碳依次编号，其全名可放在括号中，或用带撇的编号来表示。依次编号，其全名可放在括号中，或用带撇的编号来表示。CH3 CH

15、 CHCH2 CH CH2CH2CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3 CH CH2CH3 CH3 CH22,3,8-三甲基三甲基-5-(2-甲基丁基甲基丁基)癸烷癸烷或或 2,3,8-三甲基三甲基-5- 2甲基丁基癸烷甲基丁基癸烷一一、烷烃的物理性质、烷烃的物理性质1.1.物态物态常常温、常压温、常压(0.1MPa)(0.1MPa) C5C16：液态液态 C1C4：气态气态C17：固态固态直链直链烷烃烷烃 任务四任务四 了解烷烃的性质了解烷烃的性质2.2.沸沸点（点（b.pb.p） （1）. .直链烷烃直链烷烃 M，b.p 任务四任务四 了解烷烃的性质了解烷烃的性质 （2）. .支链烷烃支

16、链烷烃( (同分异构体同分异构体) ) 1) )支链支链，b.p。 CH3CH2CH2CH2CH3(CH3)2CHCH2CH3(CH3)4C36.1 C.27.9 C.9.5 C.2) )支链数相同：支链数相同：对称性，分子结合越紧密，分子间 作用力越强，b.p； CH3CHCHCH3CH3CH3CH3CCH3CH3CH2CH358C.49.7 C. 小结小结：沸点高低的判断方法沸点高低的判断方法A：数碳原子数目：数碳原子数目数目数目，b.p； B B：碳原子数目相同：碳原子数目相同支链支链，b.p；C C：支链数目相同：支链数目相同对称性对称性，b.p； 3、 熔点熔点(1)(1)碳原子数目

17、增加，熔点升高。碳原子数目增加，熔点升高。(2)(2)分子的对称性越大，熔点越高。分子的对称性越大，熔点越高。 直链烷烃直链烷烃M，m.pm.p(C(C3 3以后以后) )。 由此可见：含由此可见：含偶数偶数C，m.p的的多；多； 含含奇数奇数C，m.p的的少。少。 从而形成了从而形成了“偶上奇下偶上奇下”两条曲线。两条曲线。 解释解释： 在晶体中，分子间作用力不仅取决于分子的在晶体中，分子间作用力不仅取决于分子的大小，还于晶体中晶格排列的大小，还于晶体中晶格排列的对称性对称性有关。有关。 含偶数碳原子的含偶数碳原子的碳链具有较好的对称性，晶碳链具有较好的对称性，晶格排列紧密。格排列紧密。 4

18、、 相对密度（比重）相对密度（比重） 都小于都小于1（在有机物中最小），（在有机物中最小），随着分子量的增加随着分子量的增加而增加，最后接近于而增加，最后接近于0.8（20）。）。5、 溶解度溶解度 不溶与水，溶于某些有机溶剂，尤其是烃类中不溶与水，溶于某些有机溶剂，尤其是烃类中（“相似相溶相似相溶”原理）。原理）。 2014年年4月月21日凌晨，云南曲靖市富源县后所日凌晨，云南曲靖市富源县后所镇红土田煤矿发生瓦斯爆炸事故，事故造成镇红土田煤矿发生瓦斯爆炸事故，事故造成14名矿名矿工遇难。很多煤矿常常发生瓦斯爆炸，这是怎么回工遇难。很多煤矿常常发生瓦斯爆炸，这是怎么回事呢？瓦斯的主要成分是什么

19、？瓦斯为什么容易发事呢？瓦斯的主要成分是什么？瓦斯为什么容易发生爆炸？怎样预防瓦斯爆炸？生爆炸？怎样预防瓦斯爆炸？二、烷烃的化二、烷烃的化学性质学性质 一一定条件下（如高温、高压、光照、催化剂），烷烃定条件下（如高温、高压、光照、催化剂），烷烃也能起一些化学反应。也能起一些化学反应。1、氧化反应：、氧化反应： 氧化反应定义：加氧或去氢氧化反应定义：加氧或去氢还原反应定义：加氢或去氧还原反应定义：加氢或去氧CH4 + 2O2CO2 + 2H2O 燃烧H=-881 kJ/molCnH2n+23n+12O2燃烧nCO2 + (n+1)H2O + 热能(Q)C6H14 + 9 O26CO2 + 7H2

20、O + 4138KJ/mol12 北京奥运会火炬使用燃料为北京奥运会火炬使用燃料为丙烷丙烷，是，是一种价格低一种价格低廉的常用燃料廉的常用燃料。燃。燃烧后只有二氧化碳和水，没有其他烧后只有二氧化碳和水，没有其他物质，不会对环境造成污染。物质，不会对环境造成污染。2. 取取代反代反应应 有机物分子中的某些原子或原子团，被其他有机物分子中的某些原子或原子团，被其他原子或原子团所代替的反应，称为原子或原子团所代替的反应，称为取代反应取代反应。 烷烃在光照、高温或催化剂作用下，分烷烃在光照、高温或催化剂作用下，分子中子中的氢原的氢原子可被子可被卤素原子取卤素原子取代，称为代，称为卤代反应卤代反应。CH

21、4 +Cl2 CH3Cl + HClh CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl hCH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl h CHCl3 + Cl2 CCl4 + HClh 将将甲烷与氯气混合，在漫射光或适当加热的条件下，甲烷与氯气混合，在漫射光或适当加热的条件下，甲烷分子中的氢原子能逐个被氯原子取代，得到多种氯代甲烷分子中的氢原子能逐个被氯原子取代，得到多种氯代甲烷和氯化氢的混合物。甲烷和氯化氢的混合物。卤素反应的活性次序为：卤素反应的活性次序为：F2 Cl2 Br2 I I2 氟利昂是氟利昂是传统的制冷剂和气雾剂，主要成分为二传统的制冷剂和气雾剂，主要成分为二氟二氯甲烷

22、和三氟一氯甲烷等卤代烃。氟利昂在常温氟二氯甲烷和三氟一氯甲烷等卤代烃。氟利昂在常温下都是无色气体或易挥发液体，挥发时吸收热量，被下都是无色气体或易挥发液体，挥发时吸收热量，被压缩为液体时放出热量。压缩为液体时放出热量。 后来发现大气中的氟利昂会在紫外线的作用下分后来发现大气中的氟利昂会在紫外线的作用下分解，分解出的氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用。解，分解出的氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用。 2010年以来我国全面禁止使用氟利昂。年以来我国全面禁止使用氟利昂。 医药中常见的烷烃主要是液体石蜡和凡医药中常见的烷烃主要是液体石蜡和凡士林。士林。 液体石蜡为液体石蜡为C18 C24的液体烷烃的

23、混合物，的液体烷烃的混合物，呈透明状，不溶于水和醇，能溶于醚和三氯呈透明状，不溶于水和醇，能溶于醚和三氯甲烷。医药上常用作溶剂，比如滴鼻剂的溶甲烷。医药上常用作溶剂，比如滴鼻剂的溶剂或基质。因为在体内不被吸收，也常用作剂或基质。因为在体内不被吸收，也常用作肠道润滑的缓泻剂。肠道润滑的缓泻剂。 凡士林为凡士林为C18 C22的烷烃的混合物，为软膏状半的烷烃的混合物，为软膏状半固体。不溶于水。一般为黄色，经漂白或脱色得白固体。不溶于水。一般为黄色，经漂白或脱色得白凡士林。因为它不被皮肤吸收，而且化学性质稳定，凡士林。因为它不被皮肤吸收，而且化学性质稳定，不易与软膏中的药物起反应，所以在医药上常用作

24、不易与软膏中的药物起反应，所以在医药上常用作软膏基质。软膏基质。烷烃习题：1下列物质中，属于烃类的是（ ）。ACO BCH4 CC2H5OH DCH3COOH2下列各组化合物中，属同系物的是（ ）。AC2H6和C4H8 BC3H8和C6H12 CC8H18和C4H10 DC5H12和C7H143下列命名正确的是（ ）。A4-甲基-5-乙基己烷 B4,5-二甲基庚烷 C3,4-二甲基庚烷 D3-甲基-2-乙基己烷1B；2C；3C烷烃习题：4有己烷丁烷2-甲基戊烷2，2-二甲基丁烷，它们的沸点由低到高的顺序排列的是（ ）。A B C D Cl2 Br2 I2 。氟与烯烃的反应太剧烈，往往使碳链断裂

25、；碘与烯烃难于氟与烯烃的反应太剧烈，往往使碳链断裂；碘与烯烃难于起反应。故烯烃的加卤素实际上是指起反应。故烯烃的加卤素实际上是指加氯或加溴加氯或加溴。补充：补充：-H的活性反应的活性反应与官能团相邻位置上的与官能团相邻位置上的C称为称为-C， -C 上的上的H称为称为- HCH3-CH=CH2 + Cl2CH2-CH=CH2 + HClCl500Cl2500+ HClCl有有- H的烯烃与氯或溴在的烯烃与氯或溴在高温高温下（下（500600），发生），发生- H原子被卤原子原子被卤原子取代取代的反应而不是加成反应。的反应而不是加成反应。3加卤化氢加卤化氢 （1）不同卤化氢的活性次序）不同卤化氢

26、的活性次序 （2）马尔科夫尼可夫规则）马尔科夫尼可夫规则CHCH3 3CH=CHCH=CH2 2 + HX + HX CHCH3 3CHXCHCHXCH3 3 （主要产物）（主要产物） CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2X X（次要产物）（次要产物） HI HBr HCl HF （HF的加成无实用价值。）的加成无实用价值。） CH2=CH2 + HX CH3CH2-X 马氏规则马氏规则 不对称烯烃与卤化氢等极性试剂进行加成时，试剂不对称烯烃与卤化氢等极性试剂进行加成时，试剂中中带正电荷的部分带正电荷的部分E+ 总是总是加到含氢较多加到含氢较多的双键碳原子上的双键碳原子上，试剂中试剂中带

27、负电荷的部分（带负电荷的部分（Nu ）总是加到总是加到含氢较少含氢较少的双的双键碳原子上。键碳原子上。 诱诱导效应导效应1、定义：因某一原子或基团的电负性而引起电子云沿着、定义：因某一原子或基团的电负性而引起电子云沿着 分子链向某一方向移动的效应，称为诱导效应。分子链向某一方向移动的效应，称为诱导效应。例如氯原子取代烷烃中的氢原子后，电子云的偏移情况如下：例如氯原子取代烷烃中的氢原子后，电子云的偏移情况如下：HHH HHHHCCCClCl + + + +诱导效应用符号诱导效应用符号I I表示，表示，“ ”表示表示 电子云偏移方向。电子云偏移方向。2、诱导效应分类：吸电子诱导效应和供电子诱导效应

28、诱导效应分类：吸电子诱导效应和供电子诱导效应补充：吸电子基和供电子基补充：吸电子基和供电子基以以CH键为标准键为标准CX键键 X电负性电负性 H电负性电负性 , 则则X为吸电子基为吸电子基CY键键 Y电负性电负性 H电负性电负性 , 则则Y为供电子基为供电子基CXCHCY+II效应效应标 准诱诱导效应导效应用诱用诱导效导效应可以解释马氏规则应可以解释马氏规则： 激烈的足球比赛中，常常可以看见运动员受伤倒地打滚，医激烈的足球比赛中，常常可以看见运动员受伤倒地打滚，医生跑过去用药水对准伤口喷射，不一会儿运动员就可以站起来奔生跑过去用药水对准伤口喷射，不一会儿运动员就可以站起来奔跑了。医生用的到底是

29、什么灵丹妙药呢？跑了。医生用的到底是什么灵丹妙药呢？ 它的名字叫做氯乙烷。在常温下是气体，在一定压力下为液它的名字叫做氯乙烷。在常温下是气体，在一定压力下为液体。氯乙烷液体喷射到伤痛部位上，碰到温暖的皮肤，立刻沸腾体。氯乙烷液体喷射到伤痛部位上，碰到温暖的皮肤，立刻沸腾起来，液体一下变为气体，带走了皮肤上的热量，于是负伤的皮起来，液体一下变为气体，带走了皮肤上的热量，于是负伤的皮肤像被冰冻了一样，暂时失去了痛感，同时促使毛细血管收缩，肤像被冰冻了一样，暂时失去了痛感，同时促使毛细血管收缩，不会出现淤血和水肿。不会出现淤血和水肿。 4加浓硫酸（间接水合法）加浓硫酸（间接水合法）CH2=CH2 +

30、 H-O-SO3HCH3-CH2-OSO3HO-15硫酸氢乙酯CH2=CH2CH3-CH2-OSO3H硫酸氢乙酯CH3CH2OH98%H2SO4H2O90 烯烯烃能与浓硫酸反应，生成硫酸氢烷酯。硫酸氢烷烃能与浓硫酸反应，生成硫酸氢烷酯。硫酸氢烷酯易溶于硫酸，用水稀释后水解生成醇。工业上用这种酯易溶于硫酸，用水稀释后水解生成醇。工业上用这种方法合成醇，称为烯烃间接水合法。方法合成醇，称为烯烃间接水合法。4加浓硫酸（间接水合法）加浓硫酸（间接水合法）应用应用： 用用于分离烯烃与烷烃（烯烃可被浓硫酸吸收，而于分离烯烃与烷烃（烯烃可被浓硫酸吸收，而生成可溶于硫酸的烷基硫酸，而烷烃不溶于硫酸，这样生成可

31、溶于硫酸的烷基硫酸，而烷烃不溶于硫酸，这样可分离之）可分离之）注：注：“不不对称烯烃与硫酸（对称烯烃与硫酸（H2SO4）加成的反应）加成的反应取向符合马氏规则取向符合马氏规则。 5、与水加成（直接水合）、与水加成（直接水合） 烯烃直接水合生成醇的反应需在酸催化下进行烯烃直接水合生成醇的反应需在酸催化下进行(常用常用的酸为硫酸或磷酸的酸为硫酸或磷酸)。CH2CH2=+H2OH2SO4CH3CH2OHCHCH2=R+H2OH2SO4CHCH3ROH2 醇。CCH2=RR+H2OH2SO4CCH3ROHR3 醇。 ( (二）二）氧化反应氧化反应用碱性冷高锰酸钾稀溶液作氧化剂，反应结果用碱性冷高锰酸钾

32、稀溶液作氧化剂，反应结果使双键碳原子上各引入一个羟基，生成邻二醇。使双键碳原子上各引入一个羟基，生成邻二醇。RCH=CH22KMnO44H2O3R-CH-CH22MnO22KOH碱性3OH OH或中性若用酸性高锰酸钾溶液氧化烯烃若用酸性高锰酸钾溶液氧化烯烃 R-CH=CH2KMnO4H2SO4R-COOHHCOOHCO2 + H2OC CHRRRKMnO4H2SO4C ORRR-COOH羧酸酮羧酸反应的用途反应的用途： 1 鉴别烯烃鉴别烯烃 2 2 制备一定结构的有机酸和酮制备一定结构的有机酸和酮 3 3 推测原烯烃的结构。推测原烯烃的结构。 CH2= CO2RCH=R2C= RCOOH RC

33、OR 烯烃结构烯烃结构 酸性高锰酸钾氧化产物酸性高锰酸钾氧化产物 （三）聚合反应（三）聚合反应 在在一定的条件下，烯烃分子中的一定的条件下，烯烃分子中的键断裂，发生键断裂，发生同类分子间的加成反应，生成高分子化合物（聚合同类分子间的加成反应，生成高分子化合物（聚合物），这种类型的聚合反应称为加成聚合反应，简称物），这种类型的聚合反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。加聚反应。例如，乙烯的聚合例如，乙烯的聚合n CH2=CH2少量引发剂150250150300Mpa CH2-CH2 n乙烯（单体）聚乙烯（高分子）高压法高压聚乙烯n CH2=CH20.11Mpa CH2-CH2 n低压法低压聚乙烯T

34、iCl4 Al(C2H5)36075 乙烯常温常压下为无色，稍带甜味的气体。微溶于水而易溶于有机溶剂。乙烯由于含有活泼的碳碳双键，可以和许多物质发生化学反应生成多种化合物，是合成各种重要有机化工产品的原料。其中聚乙烯是一种用途广泛的塑料，无色、无味、无毒，可用于制造食品包装袋、医用注射器、药瓶、输液器等。烯烃习题：1下列化合物中碳原子杂化轨道为sp2的是（ ）。 ACH3CH3 BCH2=CH2 CCH3CH2CH3 DCHCH2在常温常压下，取下列四种气态烃各1mol，分别在足量氧气中燃烧，消耗氧气最多的是（ ）。A甲烷 B乙烷 C乙烯 D丙烷3分子式为C16H28的链烃，其分子中只含C=C

35、双键，而无其它不饱和键，则含有C=C双键的数目为（ ）。A1个 B2个 C3个 D4个1B；2D；3C；烯烃习题：4下列物质中，没有固定沸点的物质是（ ）。A乙烯 B聚乙烯 C丙烯 D乙烷5欲去除环己烷中少量环己烯，最好采用下列（ ）方法。A用HBr处理然后分馏 B先臭氧化水解，然后分馏C用浓硫酸洗 D用浓氢氧化钠溶液洗6乙烯分子中键有（ ）个。A3 B4 C5 D67下列化合物存在顺反异构体的是 （ ）。A2-丁烯 B乙烷 C丙烯 D丙炔4B；5C；6C；7A；烯烃习题：81mol某烃完全燃烧时，要消耗3mol氧气，则该烃的分子式为（ ）。ACH4 BC2H2 CC2H4 DC2H69不能使

36、溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的是（ ）。A丙烷 B丙烯 C乙烯 D1,3-丁二烯10某烯烃名称为“3,3-二甲基-1-丁烯”，该烯烃跟氢气催化加氢后所得到的产物的名称叫（ ）。A3,3-二甲基丁烷 B2,2-二甲基丁烷 C1,1,1-三甲基丙烷 D1,1-二甲基丁烷8C；9A；10B烯烃习题：11、用系统命名法命名下列化合物、用系统命名法命名下列化合物（1）2-甲基-2-丁烯 （2）3-甲基-1-丁烯 （3）3-甲基-2-戊烯 （4）3-甲基-2-乙基-1-丁烯（1）（2）（3）（4）CH3CHCCH3CH3CH3CHCCH3CH2CH3CCH3CH2CHCH3CH2CH3CH2CHCHCH3C

37、H3烯烃习题：12、写出下列化合物的构造式写出下列化合物的构造式：（1）2-甲基-1-戊烯 （2）2,3-二甲基-1-己烯（3）5-甲基-2-庚烯 （4）3-甲基-2-乙基-1-丁烯三、CH2CCH2CH2CH3CH3CH3CHCHCH2CHCH2CH3CH3（1）（2）（3）（4）CH2CCHCH2CH2CH3CH3CH3CH2CCHCH3CH2CH3CH3烯烃习题：13、推断题推断题 某烯烃的分子式C5H10，被酸性高锰酸钾溶液氧化后得到两种产物，一种为乙酸CH3COOH，另一种为丙酮CH3COCH3。试推出该烯烃的构造式，并写出有关反应式。四、CH3CHCCH3CH3项目一项目一 碳氢化

38、合物碳氢化合物子项目三子项目三 炔烃炔烃定义：分子中含有碳碳叁键的不饱和烃。定义：分子中含有碳碳叁键的不饱和烃。通式：通式：CnH2n-2 一、炔烃的结构一、炔烃的结构1 1、乙炔分子中碳原子的、乙炔分子中碳原子的SPSP杂化杂化 2s 2px 2py 2pzSP杂化SP杂化轨道E2py 2pz（未杂化）180spsppypz两个 的空间分布sp三键碳原子的轨道分布图 乙炔分子中，两个以乙炔分子中，两个以SPSP杂化的碳原子，各以一个杂化的碳原子，各以一个杂化轨道相互结合形成碳碳杂化轨道相互结合形成碳碳键，另一个杂化轨道各与键，另一个杂化轨道各与一个氢原子结合，形成碳氢一个氢原子结合，形成碳氢

39、键，三个键，三个键的键轴在一键的键轴在一条直线上，即乙炔分子为直线型分子。条直线上，即乙炔分子为直线型分子。HC CH0.106nm0.12nm1802.2.碳碳三键的形成碳碳三键的形成 每个碳原子还有两每个碳原子还有两个未参个未参加杂化的加杂化的P轨道，它们的轴互相轨道，它们的轴互相垂直。当两个碳原子的两垂直。当两个碳原子的两P轨道分别平行时，两两侧面重叠，轨道分别平行时，两两侧面重叠，形成两个相互垂直的形成两个相互垂直的键。键。 叁键是同一个叁键是同一个 键和两个互相垂直的键和两个互相垂直的 组成的。两个组成的。两个 键的电子云键的电子云分布好象分布好象是围是围绕两个碳原子核心联系的圆柱状

40、的绕两个碳原子核心联系的圆柱状的 电子云。其示意如电子云。其示意如下图：下图：CHH乙炔的电子云CHHC乙 烯 分 子 的 成 键 情 况乙炔分子成键情况乙炔分子成键情况问题：碳碳双键与碳碳叁键有何区别？问题：碳碳双键与碳碳叁键有何区别？1)1)叁键的键长比双键的键长短，炔烃不如烯烃活泼。叁键的键长比双键的键长短，炔烃不如烯烃活泼。2)2)S轨道的电子云更接近原子核，一个杂化轨道轨道的电子云更接近原子核，一个杂化轨道S成分愈多，成分愈多，则此杂化轨道上电子也愈接近原子核，而乙炔分子碳为则此杂化轨道上电子也愈接近原子核，而乙炔分子碳为SP杂化，有杂化，有1/2S成分，成分，S成分较多，其电子云更

41、靠近碳原子核，成分较多，其电子云更靠近碳原子核，所以乙炔所以乙炔C-H键长比乙烷的键长比乙烷的C-H键键长短，则键键长短，则C-H键有一定键有一定极性（弱酸性），易离解为质子和比较稳定的炔基负离子。极性（弱酸性），易离解为质子和比较稳定的炔基负离子。二、炔烃的同分异构现象和命名二、炔烃的同分异构现象和命名1、炔烃的同分异构现象、炔烃的同分异构现象同分异构体：与烯烃相同。同分异构体：与烯烃相同。2、命名、命名(1)(1)炔烃的命名原则与烯烃相同，即选择包含叁键的最长炔烃的命名原则与烯烃相同，即选择包含叁键的最长碳链作主链，碳原子的编号从距叁键最近的一端开始。碳链作主链，碳原子的编号从距叁键最近的

42、一端开始。(2)(2)烯炔（同时含烯炔（同时含有叁键有叁键和双键的分子）的命名：和双键的分子）的命名：选选择含择含有叁键有叁键和双键的最长碳链为主链。和双键的最长碳链为主链。 主主链的编号遵循链中双链的编号遵循链中双、叁键、叁键位次最低系列原位次最低系列原则，使则，使双键和叁键位号之和为最小。双键和叁键位号之和为最小。编编号相同时，通常使双键具有最小的位次。号相同时，通常使双键具有最小的位次。CH3CH2CCCHCH2CH3CH35-甲基-3-庚炔CCHCHCH2 1-丁烯丁烯-3-炔炔CH3CCCHCH2CH=CH2C2H5CH3CCCHCH2CH=CHCH3CH=CH2 4- 4-乙基乙基

43、-1-1-庚烯庚烯-5-5-炔炔5-5-乙烯基乙烯基-2-2-辛烯辛烯-6-6-炔炔CCCH3HCH CHCH2CH3CH3-甲基甲基-4-庚烯庚烯-1-炔炔三、炔三、炔烃的物烃的物理性质理性质 炔烃的物理性质与烯烃相似炔烃的物理性质与烯烃相似, ,也是随着相对分子也是随着相对分子质量的增加而有规律性的变化质量的增加而有规律性的变化. .炔烃的沸点比对应的炔烃的沸点比对应的烯烃高烯烃高10201020, ,相对密度比对应的烯烃稍大相对密度比对应的烯烃稍大. .在水里在水里的溶解度也比烷烃和烯烃大些。的溶解度也比烷烃和烯烃大些。四、炔四、炔烃的化烃的化学性质学性质（一）加成反应（一）加成反应1、

44、催化加氢、催化加氢（1）用）用Pt,Ni,Pd做催化剂做催化剂炔烃的催化加氢分两步进行，第一步加一个氢分子，生成烯烃；炔烃的催化加氢分两步进行，第一步加一个氢分子，生成烯烃；第二步再与一个氢分加成，生成烷烃。第二步再与一个氢分加成，生成烷烃。HC CH + H2 CH2=CH2 CH3CH3催化剂催化剂 催化剂催化剂H2（2）选择性催化剂（林德拉催化剂）选择性催化剂（林德拉催化剂）林德拉催化剂林德拉催化剂：将：将Pd沉沉淀到淀到BaSO4上，后上，后用乙用乙酸铅或酸铅或喹喹啉处理得到催化啉处理得到催化剂。产物停留在生成烯烃的步骤。剂。产物停留在生成烯烃的步骤。CH3CCCH3 + H2 CH3

45、CH=CHCH3 林德拉林德拉(Lindlar)2、加卤素、加卤素CH CH + Br2 CHBr=CHBr CHBr2CHBr2 FeBr3Br2 CH CH2 2= =CHCH2 2 + Br + Br2 2/CCl/CCl4 4 溴褪色快溴褪色快 H-CC-H + BrH-CC-H + Br2 2/CCl/CCl4 4 溴褪色慢溴褪色慢CH2=CH-CH2-C CHBr2/CCl4CH2-CH-CH2-C CHBrBr3、加卤化氢、加卤化氢 R-CC-H R-CC-H 与与HXHX等加成时先得一卤代烯，而后得二卤代烷，等加成时先得一卤代烯，而后得二卤代烷，遵循遵循马氏规则马氏规则。CHC

46、H + HClHgCl2150-160oCCH2CHClHgCl2HClCH3CHCl2 思考题思考题 为什么亲电加成的活性：炔烃为什么亲电加成的活性：炔烃 烯烃烯烃 ？ 原因：原因： 1 1、 炔碳原子是炔碳原子是spsp杂化的，杂化轨道中杂化的，杂化轨道中S S的成分大的成分大，键长更短键长更短，键的离解能就越大。，键的离解能就越大。 2 2、 两个轨道分布与键的四周，重叠程度比乙烯两个轨道分布与键的四周，重叠程度比乙烯中的中的要大要大，比双键难于，比双键难于极化极化。 其他炔烃水化时，则变成其他炔烃水化时，则变成酮酮。例如例如: :丙炔得丙酮，苯乙炔丙炔得丙酮，苯乙炔得苯乙酮。得苯乙酮。

47、4、加水、加水HC CHH2OHg2+, H2SO4100 H CCHHO-HCH3-COHCH3C CH + H2OHgSO4H2SO4CH3-C=CHCH3-C-CH3OC CH + H2OHgSO4H2SO4C CH3O91%OH结论结论: : 炔烃水合，除乙炔得到乙醛外，炔烃水合，除乙炔得到乙醛外，一烷基炔都将得到甲一烷基炔都将得到甲基酮，基酮，二烷基炔二烷基炔(RCH3)(RCH3)都将得到非甲基酮。都将得到非甲基酮。 乙炔能在空气中燃烧并放出大量的热，产生乙炔能在空气中燃烧并放出大量的热，产生3000的高的高温，被广泛用于焊接和切割金属。乙炔和空气的混合物中含温，被广泛用于焊接和切

48、割金属。乙炔和空气的混合物中含乙炔乙炔30% 70%（体积分数）时，遇火立即爆炸。因此，在存（体积分数）时，遇火立即爆炸。因此，在存储和使用乙炔时应注意安全。储和使用乙炔时应注意安全。 KMnO KMnO4 4氧化氧化3RCH CH + 8KMn04 + KOH 3R C + 8MnO2 + 3K2CO3 + 2H2OOKO 反应后高锰酸钾溶液的颜色褪去反应后高锰酸钾溶液的颜色褪去, ,析出棕褐色的析出棕褐色的MnOMnO2 2沉淀沉淀. .因此这个反应可用作因此这个反应可用作定性鉴定定性鉴定。RCRC二取代乙炔KMnO4 / H2O常 温RCRC=OO - 二酮 （二）氧化反应（二）氧化反应 低聚：低聚： 2