《有机化学》第2章链烃

有机化学主讲：xxx目录1绪论2链烃3环烃4卤代烃5醇、酚和醚6醛、酮和醌8取代羧酸9对映异构10含氮、磷、硫的有机化合物11杂环化合物和生物碱12糖类化合物13脂类、萜类及甾族化合物14氨基酸和蛋白质7羧酸及其衍生物15实验实训第2章链烃2.1烷烃2.2烯烃2.3二烯烃章节导航2.4炔烃本章导读分子中只含碳、氢两种元素的有机化合物统称为碳氢化合物，简称烃。烃是有机化合物中最简单的一类，可以看作是有机化合物的母体。烃根据分子中碳骨架的不同链烃（又称脂肪烃）饱和链烃（即烷烃）不饱和链烃（包括烯烃、二烯烃和炔烃）环烃脂环烃芳香烃学习目标【知识目标】掌握链烃的分类和各类链烃的结构特征。理解同系物的概念和同分异构现象。掌握各类链烃的系统命名和主要化学性质。了解重要的链烃。学习目标【素质目标】激发爱党、爱国、爱社会主义的热情。树立客观、严谨、细致的工作作风。培养勤于思考、探索未知、不怕困难的科学精神。【技能目标】能够根据反应的特点和产物的结构特征，推测有机化合物的结构。能够鉴别常见饱和链烃和不饱和链烃。能够根据化学性质合成简单的有机化合物。2.1烷烃想一想某日，在某火锅店内，一名店员帮顾客打捞掉进锅中的打火机时，打火机突然爆炸，滚烫的汤汁溅到了店员的面部、手部，坐在旁边的顾客也被烫伤手部。通常打火机中填充的燃料为丁烷，是一种常见的烷烃。那么，你能简单分析上述爆炸事件的原因吗？分子中的碳原子都以单键（即C—C）相连，碳原子的其余价键全都和氢原子相连的链烃烷烃分子中每个碳原子的化合价都被充分利用，即被氢原子所饱和，因此烷烃又称饱和链烃甲烷是只含一个碳原子的烷烃，也是最简单的烷烃。此外，乙烷、丙烷也是比较简单的烷烃。2.1.1烷烃的结构甲烷乙烷丙烷结构式分子式CH4C2H6C3H8由此看出，从甲烷开始，烷烃分子中每增加一个碳原子的同时就会增加两个氢原子。如果将碳原子数定为n，则氢原子数必然等于2n+2

，因此，烷烃的通式为CnH2n+2

。1．烷烃的通式、同系物在有机化合物中，将结构相似、具有同一通式、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的一系列化合物称为同系列，同系列中的各化合物互称为同系物。相邻同系物之间相差的CH2原子团称为同系差。由于同系物的结构和化学性质相似，其物理性质通常随碳原子数目的增加呈规律性变化，因此，掌握同系物中几个典型或具有代表性的化合物的性质，就可推知该系列化合物的一般性质，这为研究数量众多的有机化合物提供了方便。认识甲烷2.1.1烷烃的结构1．烷烃的通式、同系物在烷烃中，甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体，从丁烷开始出现同分异构现象。例如，丁烷有2种同分异构体：戊烷有3种同分异构体：随着碳原子数的增加，烷烃同分异构体的数目也迅速增加，例如C10H22有75个同分异构体。提示2.1.1烷烃的结构2．烷烃的同分异构现象科学实验证明，甲烷分子中的5个原子不在同一平面内，而是形成了一个正四面体的空间结构。其中，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点。4个碳氢键键长相等，键角均为109.5°。2.1.1烷烃的结构3．烷烃的分子结构轨道杂化理论认为，碳原子在形成甲烷分子时发生了sp3杂化，因此甲烷分子是正四面体结构。如图所示，4个sp3杂化轨道以碳原子为中心，分别指向正四面体的4个顶点，这样的空间排布可使成键电子对之间排斥力最小、最稳定。如图所示，碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道在对称轴方向正面重叠形成4个σ键。2.1.1烷烃的结构3．烷烃的分子结构其他烷烃分子中的碳原子也都是正四面体结构，因此，烷烃分子中的碳原子并不排布在一条直线上，而是以锯齿形排布。所以，直链烷烃仅指不带支链的烷烃，并不意味着烷烃的分子结构为直链状。甲烷和正丁烷分子的立体模型如图所示。甲烷甲烷正丁烷正丁烷比例模型球棒模型

带支链的烷烃称为支链烷烃。知识角2.1.1烷烃的结构3．烷烃的分子结构烷烃中的碳原子按连接其他碳原子数目的不同伯碳原子与1个碳原子相连的碳原子又称一级碳原子，用1°表示仲碳原子与2个碳原子相连的碳原子又称二级碳原子，用2°表示叔碳原子与3个碳原子相连的碳原子又称三级碳原子，用3°表示季碳原子与4个碳原子相连的碳原子又称四级碳原子，用4°表示2.1.2烷烃的命名1．基本概念1）伯、仲、叔、季碳原子与伯、仲、叔碳原子相连的氢原子分别称为伯、仲、叔氢原子，不同类型氢原子的反应活性不同。为什么没有季氢原子？谈一谈2.1.2烷烃的命名1．基本概念1）伯、仲、叔、季碳原子判断以下两种有机化合物是直链烷烃还是支链烷烃，并指出其中各个碳原子的类别。即学即练异辛烷正庚烷结构简式名称基团基团名称CH4甲烷CH3—甲基CH3CH3乙烷CH3CH2—

乙基CH3CH2CH3丙烷CH3CH2CH2—正丙基异丙基烷烃分子中去掉一个氢原子留下的基团，通式为CnH2n+1，一般用R—表示烷基2.1.2烷烃的命名1．基本概念2）烷基普通命名法也称习惯命名法，适用于简单的、含碳原子数少的烷烃。普通命名法的命名原则主要有以下几点。（1）根据分子中碳原子的数目称为“某烷”。碳原子数小于或等于10时依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名碳原子数大于10时用十一、十二……命名2.1.2烷烃的命名2．命名方法1）普通命名法（2）用“正”“异”“新”区别同分异构体。

正丁烷

异丁烷

正戊烷异戊烷

新戊烷没有支链的烷烃（即直链烷烃）在名称前冠以“正”字链端第2个碳原子有一个甲基支链的烷烃在名称前冠以“异”字链端第2个碳原子有两个甲基支链的烷烃在名称前冠以“新”字2.1.2烷烃的命名2．命名方法1）普通命名法系统命名法是根据国际纯化学和应用化学联合会（InternationalUnionofPureandAppliedChemistry，简称IUPAC）制定的原则，并结合我国文字特点制订的针对有机化合物的命名方法。（1）系统命名法的一般步骤。在系统命名法中，直链烷烃的命名与普通命名法相同，但不加“正”字。例如：戊烷十二烷2.1.2烷烃的命名2．命名方法2）系统命名法在系统命名法中，支链烷烃的命名步骤如下。①选择主链。在分子中选择含碳原子数最多的碳链作为主链，按直链烷烃的命名原则命名为“某烷”，并将主链以外的支链作为取代基。其主链含有6个碳原子，则名称为“己烷”。②确定主链碳原子的编号。从靠近取代基的一端开始，将主链碳原子用阿拉伯数字编号，即确定取代基的位次。2.1.2烷烃的命名2．命名方法2）系统命名法（1）系统命名法的一般步骤③写名称。按取代基的位次、短横线、取代基数目、名称、主链名称的顺序书写烷烃的名称。当分子中含有多个相同取代基时，需要逐个标明其位次，位次之间用逗号隔开，并在取代基前用汉字数字表示其数目；当分子含有多个不同的取代基时，应按先简后繁的顺序书写，取代基之间用短横线隔开。2-甲基戊烷2，4-二甲基己烷2.1.2烷烃的命名2．命名方法2）系统命名法（1）系统命名法的一般步骤4-甲基-3-乙基庚烷常见烷基的简繁顺序：甲基<乙基<正丙基<异丙基。提示2.1.2烷烃的命名2．命名方法2）系统命名法（1）系统命名法的一般步骤采用系统命名法命名时，遇到特殊情况可按下列原则来处理。①当有几个等长碳链可作为主链时，应选择支链较多的碳链作为主链。例如：2，3，5-三甲基-4-正丙基庚烷其分子中有三条等长碳链可作为主链，因1链上的支链最多，故选1链作为主链。2.1.2烷烃的命名2．命名方法2）系统命名法（2）使用系统命名法的一些特殊情况②当支链到主链两端的距离相等时，先比较取代基的复杂程度，从靠近较简单取代基的一侧开始编号。若取代基相同且从主链不同方向得到两种编号，应比较两种编号的位次和，按位次和最小的方式编号。例如：2，3，5-三甲基己烷（不能称2，4，5-三甲基己烷）2.1.2烷烃的命名2．命名方法2）系统命名法（2）使用系统命名法的一些特殊情况判断下列烷烃的命名是否正确。如果不正确，请说明原因，并进行改正。即学即练2，3-四甲基丁烷3-丙基-5-甲基庚烷如表所示为一些常见直链烷烃的物理常数，可以看出，直链烷烃的物理性质随着碳原子数的增加而呈现规律性变化。有机化合物的物理性质物态熔点沸点相对密度溶解度名称分子式常温时的状态熔点/℃沸点/℃甲烷CH4气-182.6-161.7—乙烷C2H6-172.0-88.6—丙烷C3H8-187.1-42.20.5005丁烷C4H10-135.0-0.50.5788一些常见直链烷烃的物理常数2.1.3烷烃的性质1．物理性质名称分子式常温时的状态熔点/℃沸点/℃戊烷C5H12液-129.336.10.6264己烷C6H14-94.068.70.6594庚烷C7H16-90.598.40.6837辛烷C8H18-56.8125.60.7028壬烷C9H20-53.7150.70.7179癸烷C10H22-29.7174.00.7298十一烷C11H24-25.6195.80.7404十二烷C12H26-9.6216.30.7493十三烷C13H28-62300.7568一些常见直链烷烃的物理常数（续表）2.1.3烷烃的性质1．物理性质名称分子式常温时的状态熔点/℃沸点/℃十四烷C14H30液5.52510.7636十五烷C15H32102680.7688十六烷C16H3418.12800.7749十七烷C17H36固22.03030.7767十八烷C18H3828.03080.7767一些常见直链烷烃的物理常数（续表）2.1.3烷烃的性质1．物理性质1）物态常温常压下，C1~C4的烷烃为气态，C5~C16的烷烃为液态，

C17以上的烷烃为固态。2）熔点分子中碳原子数目为1～4的烷烃，其熔点变化的规律性不强，但对于分子中具有4个以上碳原子的烷烃，其熔点会随着碳原子数的增加而升高。点击返回表格（1）点击返回表格（2）3）沸点直链烷烃的沸点随着碳原子数的增加而升高。在碳原子数相同的烷烃的同分异构体中，直链烷烃的沸点较高，支链越多，沸点越低。例如，戊烷的3种同分异构体的沸点分别为36.1℃（正戊烷）、27.9℃（异戊烷）和9.5℃（新戊烷）。4）相对密度烷烃的相对密度都小于1。直链烷烃的相对密度随着碳原子数的增加而逐渐增大，最后趋于0.78。5）溶解度烷烃难溶于水，而易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂。2.1.3烷烃的性质1．物理性质点击返回表格（1）点击返回表格（2）点击返回表格（3）烷烃分子中的化学键（C—C、C—H）都是非常牢固的σ键。所以，烷烃的化学性质非常稳定，一般不与强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂等进行反应。但在一定条件下，烷烃也会发生特定的化学反应。1）氧化反应常温常压下，烷烃一般不与氧化剂反应，也不与空气中的氧气反应，但烷烃在空气中易燃烧。有机化学中氧化的概念同无机化学中氧化的概念有所不同。在有机化学中，“加氧去氢”为氧化，又称有机氧化。相应地，有机还原为“加氢去氧”。知识角2.1.3烷烃的性质2．化学性质（1）烷烃在空气中完全燃烧时，生成二氧化碳和水，并放出大量热。一般可用燃烧来测定烷烃中的C、H含量。2.1.3烷烃的性质2．化学性质1）氧化反应（2）烷烃不完全燃烧时，会产生有毒的CO或黑烟（即炭黑）。例如：该反应生成的炭黑是黑色的颜料，也可作为橡胶的填料，具有补强作用。汽车尾气中一般含有大量CO，会造成空气污染。提示烷烃是易燃易爆物质。气态烷烃与空气混合达到一定比例时，遇火花会发生爆炸。因此，在生产和实验中处理烷烃时应注意安全。2.1.3烷烃的性质2．化学性质1）氧化反应烷烃分子中氢原子被其他原子（或原子团）所取代的反应称为取代反应。若被卤素原子取代，则称为卤代反应。卤素的反应活性为：F2>Cl2>Br2>I2。提示烷烃的卤代反应烷烃的卤代反应氯代反应溴代反应2.1.3烷烃的性质2．化学性质2）卤代反应在室温或黑暗处，烷烃不发生卤代反应，但在光照、紫外线或加热的条件下，烷烃与卤素可发生剧烈反应，甚至引起爆炸。例如：反应中甲烷分子中的氢原子逐步被氯原子取代，直至生成CCl4。因为该反应很难控制在某一步，所以反应产物是各种氯代甲烷的混合物。2.1.3烷烃的性质2．化学性质2）卤代反应知识链接在同一烷烃分子中，氢原子类型不同，卤代反应的难易程度也不同，氢原子卤代反应活性的次序是：叔氢>仲氢>伯氢。因此，在复杂烷烃的卤代反应中，生成叔卤代烃最容易，仲卤代烃次之，伯卤代烃最难。例如：烷烃在隔绝空气的条件下加热、加压会发生碳碳键或碳氢键的断裂，分解生成相对分子质量较小的各种碳氢化合物，这种反应称为热裂化反应。例如：2.1.3烷烃的性质2．化学性质3）热裂化反应一种在自然界中广泛存在的烷烃，是天然气、沼气、瓦斯等的主要成分甲烷在常温下，甲烷为无色、无味、无毒的气体，比空气密度低，具有可燃性可以作为燃料也是重要的工业原料，可用于生产二氯甲烷、三氯甲烷（也称氯仿）、四氯甲烷等有机溶剂2.1.4重要的烷烃1．甲烷由一些相对分子质量较小的烃类化合物组成的混合物，其主要成分是戊烷和己烷石油醚在常温下为易燃、易挥发的无色液体，不溶于水但溶于许多有机溶剂，其自身也可以作为有机溶剂2.1.4重要的烷烃2．石油醚主要成分为烷烃的混合物石蜡常温下为白色蜡状固体，无味，不溶于水具有化学性质稳定、不会酸败、可与多种药物配伍、在生物体内不易被吸收等特点在工业上可制作蜡烛、防水剂、绝缘材料等在医药领域可作为药物的溶剂、包装材料等2.1.4重要的烷烃3．石蜡在系统命名法中，支链烷烃的命名步骤是怎样的？直链烷烃的物理性质呈现怎样的规律性变化？课堂检测课堂小结烷烃烷烃的结构烷烃的通式、同系物烷烃的同分异构现象烷烃的分子结构烷烃的命名基本概念命名方法烷烃的性质物理性质化学性质重要的烷烃甲烷石油醚石蜡2.2烯烃想一想生活中，人们常用乙烯催熟水果，如图所示。那么，你知道乙烯的性质吗？它还有哪些用途？分子中含有碳碳双键（）的不饱和烃称烯烃由于烯烃分子中存在一个碳碳双键，比具有相同碳原子数的烷烃少两个氢原子，因此烯烃的通式为CnH2n

。是烯烃的官能团。1．烯烃的分子结构2.2.1烯烃的结构乙烯（CH2=CH2）是最简单的烯烃，现以乙烯为例介绍烯烃的分子结构。近代物理学方法已证明，乙烯分子是一个平面结构，分子中所有的原子都在一个平面中，的键长为134pm，比C—C（键长为154pm）短，如图所示。在乙烯分子中，形成的两个碳原子均为sp2杂化，这两个碳原子各以一个sp2杂化轨道重叠形成一个σ键（C—C），又分别各以两个sp2杂化轨道与两个氢原子的1s轨道形成σ键（C—H），这五个σ键都处于同一平面上。同时，这两个碳原子未参与轨道杂化的p轨道垂直于上述平面，它们“肩并肩”重叠形成π键，如图所示。1．烯烃的分子结构2.2.1烯烃的结构

由一个σ键和一个π键组合而成，经测定其键能为611kJ/mol，而C—C的键能为347kJ/mol。由此推断，π键的键能小于σ键的键能，比较容易断裂，易发生化学反应，因此烯烃比烷烃易发生化学反应。1．烯烃的分子结构2.2.1烯烃的结构1-丁烯异丁烯顺-2-丁烯反-2-丁烯顺反异构体由于分子中含有，烯烃的同分异构现象比烷烃复杂。烯烃除了具有与烷烃一样的碳链异构外，还有因在碳链中的位置不同而引起的位置异构，以及因两侧原子或基团在空间的排列不同而引起的顺反异构。因此，烯烃的同分异构体要比具有相同碳原子数的烷烃多。例如，丁烷有2种同分异构体，而丁烯则有4种同分异构体，如下。2．烯烃的异构现象2.2.1烯烃的结构知识链接有机化合物存在顺反异构体的条件有以下两点。（1）分子中存在限制碳原子自由旋转的因素，如碳碳双键、碳环等。（2）在不能相对自由旋转的两个碳原子上，必须各自连接两个不同的原子或原子团。烯烃的命名一般采用系统命名法，其命名原则与烷烃类似。碳原子数在10个以内时用天干命名，命名时在表示碳原子数的词后加一“烯”字碳原子数超过10个时用中文数字命名，同时，在表示碳原子数的汉字数字与“烯”字之间加一“碳”字例如，称为十一碳烯1．系统命名法2.2.2烯烃的命名对于结构复杂的烯烃，可根据下列要点进行命名。（1）选择含有的最长碳链作为主链，并按主链所含碳原子数称为“某烯”，作为该化合物的母体名称。（2）从距离

最近的一端对主链上的碳原子编号，以上位次较低的碳原子的编号来表示的位次，并用阿拉伯数字写在母体名称之前。当主链的两端和距离一样时，应兼顾使支链的位次尽可能低。（3）将支链作为取代基，依次将其位次、数目和名称放在母体名称之前，排列次序与烷烃的系统命名法相同。例如：1．系统命名法2.2.2烯烃的命名丙烯2，6-二甲基-4-辛烯2-乙基-1-戊烯知识链接烯烃去掉一个氢原子后剩下的基团称为烯基。对烯基进行命名时，应从游离价键所在的碳原子开始编号。常见的烯基有乙烯基丙烯基烯丙基对于有顺反异构体的烯烃，其命名通常采用顺反命名法Z/E命名法1）顺反命名法顺反命名法是将相同原子或原子团位于

同侧的称为顺式，相同原子或原子团位于

异侧的称为反式。2．顺反异构体的命名2.2.2烯烃的命名2）Z/E命名法当的两个碳原子上连接的原子或原子团均不相同时，可采用Z/E命名法。Z/E命名法以约定的次序规则为基础，将序数较大的两个原子或原子团位于

同侧的称为Z式，反之称为E式。需要注意的是，顺反命名法和Z/E命名法是表示烯烃结构的两种不同命名方法，不能误以为Z式一定是顺反命名中的顺式，E式一定是顺反命名中的反式。提示2．顺反异构体的命名2.2.2烯烃的命名原子或原子团的次序规则如下。（1）与的碳原子直接相连的原子按原子序数大小排列，较大者优先。常见原子的优先次序为：（2）如果与的碳原子直接相连原子的原子序数相同，则需要比较与该原子相邻的第二个原子的原子序数，如仍相同，依此类推，直到比较出优先的基团为止。常见烷基的优先次序为：2．顺反异构体的命名2.2.2烯烃的命名（3）当基团中含有双键或叁键时，应将双键或叁键看作2个或3个单键，然后再进行比较。例如：相当于相当于2．顺反异构体的命名2.2.2烯烃的命名顺反异构体的命名举例如下。反-2-丁烯

（Z）-2-丁烯

（E）-2-丁烯

顺-2-丁烯

顺-3-甲基-2-戊烯

（E）-3-甲基-2-戊烯

反-3-甲基-2-戊烯

（Z）-3-甲基-2-戊烯烯烃的物理性质与烷烃类似：常温常压下，C2~C4的烯烃为气态，C5~C18的烯烃为液态，C19以上的烯烃为固态；通常，烯烃的熔点、沸点和相对密度随其相对分子质量的增加而呈现规律性的变化；烯烃的相对密度小于1，几乎不溶于水，而溶于四氯化碳、乙醚等有机溶剂。一些常见烯烃的物理常数如表所示。名称结构简式熔点/℃沸点/℃乙烯CH2=CH2-169.5-103.7—丙烯CH3CH=CH2-185.1-47.7—一些常见烯烃的物理常数1．物理性质2.2.3烯烃的性质名称结构简式熔点/℃沸点/℃1-丁烯CH3CH2CH=CH2-185.4-6.5—1-戊烯CH3（CH2）2CH=CH2-166.230.10.6431-己烯CH3（CH2）3CH=CH2-139.863.50.6731-庚烯CH3（CH2）4CH=CH2-119.093.60.6971-辛烯CH3（CH2）5CH=CH2-101.7122.50.715一些常见烯烃的物理常数（续表）1．物理性质2.2.3烯烃的性质烯烃含有，由于中π键容易断裂，因此，烯烃易于发生加成、氧化、聚合等反应。此外，烯烃分子中α-C上的氢原子也可发生取代反应。在有机化合物分子中，与官能团直接相连的碳原子称为α-C，α-C上所连的氢原子称为α-H。知识角2．化学性质2.2.3烯烃的性质加成反应烯烃参加反应时，分子中的π键断裂，双键上的两个碳原子分别与其他原子或原子团结合，形成两个新的σ键加成反应这是烯烃最普遍、最典型的反应。2．化学性质1）加成反应2.2.3烯烃的性质常温常压下，烯烃与氢气通常不反应，但在铂（Pt）、钯（Pd）、镍（Ni）等催化剂的作用下，烯烃能与氢气反应生成烷烃，这一反应称为催化加氢。例如：烯烃的催化加氢反应在工业上有重要意义。例如，汽油中含有少量的烯烃时，性能不稳定，可通过催化加氢使烯烃转变为烷烃，以提高汽油的品质。知识角2．化学性质1）加成反应（1）催化加氢2.2.3烯烃的性质在室温下，烯烃与卤素（如溴）很容易发生加成反应，即在双键上的两个碳原子上各加一个卤素原子，生成二卤代烷。卤素的反应活性顺序为：F2>

Cl2>

Br2>

I2。由于氟与烯烃的反应非常激烈，而碘与烯烃则难以发生反应，因此，一般烯烃加卤素是指加氯或加溴。例如，将乙烯或丙烯通入溴水或溴的四氯化碳溶液中，溴的红棕色可迅速褪去。实验室中常用此反应来检验烯烃的存在。

1,2-二溴丙烷

1,2-二溴乙烷2．化学性质1）加成反应（2）加卤素2.2.3烯烃的性质烯烃能与HX（如HCl、HBr、HI）发生加成反应，生成卤代烷。例如：卤化氢的反应活性顺序为：HI>HBr>HCl。乙烯是对称分子，与卤化氢加成只生成一种产物，而不对称烯烃与卤化氢反应时可生成两种产物。例如：根据马氏规则，在以上反应中，2-卤丙烷是主产物。2．化学性质1）加成反应（3）加卤化氢2.2.3烯烃的性质知识链接马氏规则是1869年俄国化学家马尔科夫尼科夫总结的经验规则，即当不对称烯烃与卤化氢等不对称化合物加成时，不对称化合物的带负电部分倾向于加到含氢较少的双键碳原子上，而带正电的部分倾向于加到含氢较多的双键碳原子上。例如：在特定情况下，如果有过氧化物存在，烯烃与卤化氢的加成不符合马氏规则，称为反马氏加成。例如：在酸的催化下，烯烃与水加成可生成醇。例如：以上反应是工业上生产乙醇、异丙醇的最重要方法，称为烯烃直接水合法。分析在酸催化下的丙烯与水的加成反应，说说其是否符合马氏规则。谈一谈2．化学性质1）加成反应（4）加水2.2.3烯烃的性质高锰酸钾是一种常见的氧化剂，在中性、碱性和酸性溶液中可表现出不同的氧化能力，其在酸性溶液中氧化能力最强。知识角烯烃不仅可以燃烧生成二氧化碳和水，还可被高锰酸钾等氧化剂氧化。烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应时，断裂，可生成羧酸类、酮类物质，亚甲基被氧化成二氧化碳和水，且酸性高锰酸钾溶液褪色。例如：2．化学性质2）氧化反应2.2.3烯烃的性质当烯烃的构造不同时，氧化生成的产物也不相同。生成的产物与烯烃双键碳上连接的氢数目有关。2．化学性质2）氧化反应2.2.3烯烃的性质以上反应可用于鉴别烯烃，推测烯烃的结构。两个氢的（H2C=）生成CO2

一个氢的（RHC=）生成相应的羧酸（RCOOH）无氢的（RR/C=）生成酮（C=O）在一定条件下，烯烃分子可相互加成，生成高分子化合物。这种由相对分子质量较小的化合物有规律地相互加成，生成相对分子质量较大的化合物的反应称为聚合反应。参加聚合反应的单个分子称为单体，聚合后生成的产物称为聚合物。例如：乙烯（单体）聚乙烯（聚合物）2．化学性质3）聚合反应2.2.3烯烃的性质烯烃的α-H受的影响，较其他位置上的氢原子活泼，易发生卤代、氧化等反应。例如：2．化学性质4）α-H的反应2.2.3烯烃的性质在常温下为无色气体，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂乙烯在医药领域，通常将乙烯和氧的混合物作为麻醉剂在农业领域，通常将乙烯作为植物生长调节剂或者未成熟果实的催熟剂在工业领域，乙烯可作为生产乙醇、乙醛、氯乙烯、醋酸、环氧乙烷、乙二醇等的原料乙烯的生产量可衡量一个国家的化工水平1．乙烯2.2.4重要的烯烃重要的乙烯聚合物，也是最常用的高分子材料之一聚乙烯（简称PE）在常温下不溶于一般溶剂，无味、无毒，其手感与蜡类似，具有良好的耐低温性和化学稳定性，但可与氧化性酸反应可用于制作人工肺、人工气管、人工肾、人工骨、医用包装袋等医疗用品2．聚乙烯2.2.4重要的烯烃重要的丙烯聚合物，具有良好的力学性能和化学稳定性聚丙烯（简称PP）广泛应用于医药领域。医用聚丙烯具有纯度高、无毒害、热稳定性好、耐磨、无刺激、不引起溶血或凝血等优点，可用于制作医用无纺布、医用导管、注射器、腹壁修补片、手术缝线等医疗用品3．聚丙烯2.2.4重要的烯烃对于结构复杂的烯烃，我们可以怎样进行命名？简要介绍一下聚合反应。课堂检测课堂小结烯烃烯烃的结构烯烃的分子结构烯烃的异构现象烯烃的命名系统命名法顺反异构体的命名烯烃的性质物理性质化学性质重要的烯烃乙烯聚乙烯聚丙烯2.3二烯烃想一想那么，你能说出几种二烯烃的名称吗？你知道二烯烃的性质吗？橡胶制品在我们的生活中十分常见，如轮胎、运动产品、橡胶手套等。这些橡胶制品一般都是由合成橡胶制成的，而合成橡胶主要是由二烯烃单体聚合而成的。分子中含有两个碳碳双键（）的链烃，其通式为CnH2n-2

二烯烃由于1,3-丁二烯（CH2=CH-CH=CH2）是一种非常重要的二烯烃，因此本书将以它为例，介绍二烯烃的结构。近代物理方法测得，1,3-丁二烯分子中的键长为0.137nm，比乙烯分子中的键长（0.134nm）要长；C—C的键长为0.148nm，比乙烷分子中C—C的键长（0.154nm）要短。这一结构特点表明，1,3-丁二烯分子中的键长趋向平均化，与一般的C—C和

有所不同。2.3.1二烯烃的结构在1,3-丁二烯分子中，每个碳原子都以sp2杂化轨道相互重叠或与氢原子的1s轨道重叠，形成9个σ键（3个C—C、6个C—H）。这些σ键都处在同一个平面上，它们之间的夹角都接近120°。此外，每个碳原子还剩下一个未参加轨道杂化的且与这个平面垂直的p轨道。这4个p轨道的对称轴互相平行，可以侧面互相重叠形成两个π键，即双键的碳原子之间各形成一个π键。2.3.1二烯烃的结构不仅两侧碳原子的p轨道之间发生了侧面重叠，C—C两侧碳原子的p轨道之间也发生了较弱的重叠，形成了包含4个碳原子的共轭π键，整个分子的π电子连成一片。而具有共轭π键的体系称为共轭体系。在共轭体系中，各个电子云的分布趋于平均化，键长趋于平均化，体系能量降低而稳定性增加，这种现象称为共轭效应。1,3-丁二烯的共轭π键2.3.1二烯烃的结构1．二烯烃的分类在二烯烃分子中，两个的相对位置不同会导致其性质存在差异。二烯烃根据二烯烃分子中两个C=C相对位置的不同累积二烯烃共轭二烯烃孤立二烯烃2.3.2二烯烃的分类和命名两个连接在同一个碳原子上称为累积双键，含有累积双键的二烯烃称为累积二烯烃，如丙二烯（CH2=C=CH2）。1．二烯烃的分类1）累积二烯烃2.3.2二烯烃的分类和命名两个被一个C—C隔开称为共轭双键，含有共轭双键的二烯烃称为共轭二烯烃，如1,3-丁二烯。共轭二烯烃是二烯烃中最重要的一类，它在二烯烃的理论研究和应用方面都具有重要意义。1．二烯烃的分类2）共轭二烯烃2.3.2二烯烃的分类和命名两个被两个或两个以上C—C隔开称为孤立双键，含有孤立双键的二烯烃称为孤立二烯烃，如1,4-戊二烯（CH2=CH-CH2-CH=CH2）。1．二烯烃的分类3）孤立二烯烃2.3.2二烯烃的分类和命名下面哪些化合物是累积二烯烃？即学即练b.a.c.d.二烯烃的系统命名法与烯烃相似，不同之处有以下两点。（1）选取含有两个

的最长碳链为主链，根据主链碳原子数，称为“某二烯”。（2）两个的位次必须都标明。2．二烯烃的命名2.3.2二烯烃的分类和命名下面以共轭二烯烃为例介绍二烯烃的性质。共轭二烯烃分子中含有共轭π键，与烯烃的相似。化学性质加成反应聚合反应2.3.3二烯烃的性质共轭二烯烃和烯烃一样，也可以和氢气、卤素、卤化氢等物质发生加成反应。不同的是，共轭二烯烃有两个

，当它与这些物质发生加成反应时，将生成两种不同的产物。例如：1．1,2-加成和1,4-加成反应2.3.3二烯烃的性质共轭二烯烃与含有的化合物发生1,4-加成，生成环状化合物的反应称为双烯合成反应。例如：在双烯合成反应中，共轭二烯烃称为双烯体，与双烯体发生反应的不饱和化合物称为亲双烯体。这一反应又称为环加成反应，在有机合成中具有重要意义，是制备六元环状化合物的重要方法。知识角2．双烯合成反应2.3.3二烯烃的性质共轭二烯烃可以发生聚合反应。与加成反应相似，它既可以发生1,2-加成聚合，也可以发生1,4-加成聚合。例如，在催化剂作用下，1,3-丁二烯可发生1,4-加成聚合，生成顺-1,4-聚丁二烯（也称顺丁橡胶），这是生产合成橡胶的重要方法。顺-1,4-聚丁二烯3．聚合反应2.3.3二烯烃的性质课堂检测二烯烃是怎么分类的？简述聚合反应，并举例。课堂小结二烯烃二烯烃的结构二烯烃的分类和命名二烯烃的分类二烯烃的命名二烯烃的性质1,2-加成和1,4-加成反应双烯合成反应聚合反应2.4炔烃想一想你知道炔烃和烯烃在结构上的异同点吗？它们又是如何实现相互转化的？中国科学院大连化学物理研究所和厦门大学的科研团队强强联手，在催化炔烃选择加氢反应的研究中取得重大进展。合作团队研制出一类新型催化剂，并应用于炔烃选择性加氢反应中，实现了高选择性催化炔烃加氢制烯烃。炔烃比同碳原子数的烯烃少两个氢原子，其通式为CnH2n-2。相同碳原子数的炔烃和二烯烃互为同分异构体，这种同分异构体属于官能团不同的构造异构体。知识角分子中含有碳碳叁键（）的不饱和烃炔烃2.4.1炔烃的结构乙炔是最简单、最重要的炔烃。下面以乙炔为例，介绍炔烃的结构。乙炔分子为直线型，即两个碳原子和两个氢原子在同一直线上。在乙炔分子中，的碳原子为sp杂化。两个sp杂化轨道对称地分布在一条直线上，两者之间的夹角为180°，如图所示。在乙炔分子中，每个碳原子都以一个sp杂化轨道与氢原子的1s轨道相互重叠成为一个σ键，两个碳原子又各以一个sp杂化轨道相重叠，形成σ键。此外，每个碳原子尚余两个p轨道，它们的对称轴互相垂直，且都与sp杂化轨道的对称轴垂直，这两对p轨道可以平行重叠形成两个互相垂直的π键，因此炔烃的中有一个σ键、两个π键。实际上，中两个π键的电子云是混合在一起的，它们围绕两个碳原子核的连线呈圆筒形分布，如图所示。2.4.1炔烃的结构炔烃的命名方式与烯烃相同，把“烯”字改为“炔”字即可。例如：1-丁炔2-戊炔5-甲基-2-庚炔2.4.2炔烃的分类和命名分子中同时含有

和时，以炔烃命名，称为某烯炔。命名时，应选含和的最长碳链作为主链；编号时在保证和位次之和最小的前提下，应使的位次尽量小；主链的碳原子数写在“烯”前面。例如：

3-己烯-1-炔（不是3-己烯-5-炔）1-己烯-5-炔（不是5-己烯-1-炔）2.4.2炔烃的分类和命名1．物理性质炔烃的物理性质与烷烃、烯烃相似，也随炔烃相对分子质量的变化而规律性地递变。简单炔烃的熔点、沸点、相对密度一般比同碳原子数的烷烃和烯烃高一些。常温常压下，乙炔、丙炔和丁炔是气体，戊炔以上是液体，高级炔烃是固体。名称熔点/℃沸点/℃乙炔-80.8（压力下）-84.0（升华）—丙炔-102.5-23.2—一些常见炔烃的物理常数2.4.3炔烃的性质名称熔点/℃沸点/℃1-丁炔-125.78—2-丁炔-2427.00.6941-戊炔-9840.20.6952-戊炔-101560.7141-己炔-124710.7191-庚炔-801000.7331-辛炔-701260.747一些常见炔烃的物理常数(续表)1．物理性质2.4.3炔烃的性质

中含有两个π键，其化学性质与烯烃相似，可发生加成、氧化、聚合等反应。但这两个π键的p轨道重叠程度比的大，不易被极化，因此，的活性不如

。此外，由于所显示出的极性等原因，炔烃还可发生特征性的反应。2．化学性质2.4.3炔烃的性质炔烃在催化剂（如铂、钯、镍等）的存在下可与氢气发生加成反应，生成烷烃。例如：2．化学性质1）加成反应（1）催化加氢2.4.3炔烃的性质2．化学性质1）加成反应（2）加卤化氢2.4.3炔烃的性质炔烃与HX加成，先生成单卤代烯烃，然后进一步加成得二卤化物，反应符合马氏规则。例如：