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文档简介

1、第二章,烷烃,2.1烷烃的通识,同系列,异构2.2烷烃的名字2.3烷烃的结构2.4烷烃的物理性质2.6烷烃的化学性质2.7烷氯反应过程2.8烷氯反应过程的能量变化2.9普通烷烃的卤反应过程2.10烷的天然来源,第二章烷烃,(1)碳氢化合物的定义石蜡是烷烃的混合物,因此烷烃也称为石蜡碳氢化合物。例如,甲烷、乙烷、丙烷、丁烷(正丁烷、异丁烷)、戊烷(正戊烷、正戊烷、正戊烷、新戊烷).2.1烷烃的通识式CH3(CH2)3CH3,CH4,CH3CH3,甲烷CH4,乙烷C2H6,名称分子结构式简写为(2)烷烃的通识式直链烷烃分子中的一个或多个-CH2-基团可以认为,丁烷用甲基-CH3代替了丙烷的H。异构

2、因为分子表达式相同,所以结构不同(分子中原子徐璐连接的方式和顺序不同)。也称为异构体结构。它们是两种茄子不同的化合物。物理性质有一定的差异。直接链碳氢化合物的沸点高于具有分支链的结构异构体。例如:n-丁烷的沸点:-0.5,熔点:-138.3,异丁烷的沸点:-11.7,熔点:-159.4新戊烷.随着烷烃分子中碳原子数的增加,烷烃的结构异构体数也越来越多。例如,庚烷C7H16有9个结构异构体,辛烷C8H18有18个。结构异构体的物理性质都不同。一般来说,直链烷烃的沸点高于具有分枝链的异构体的非典。例如:更多的新戊烷沸点为9.4,烷烃的通式CnH2n 2,直接碳氢化合物的通式为: H-(-CH2-)

3、n-H同系物在构成中有一个或多个CH2不同,结构和性质相似的一系列化合物称为同系物。同一系列的各化合物称为徐璐同系物。在碳氢化合物分子中,连接在一个碳上的碳原子,由一级碳原子(或一级碳原子,1表示)和连接在两个碳上的碳原子,由二级碳原子(或二级碳原子,2表示)和连接在三个碳上的碳原子,由三级碳原子(或三级碳原子,3表示)和四个碳上的碳原子,由四级碳原子(或二级碳原子,3表示)表示例如,有机化合物命名的基本要求必须能反映分子结构。看不太复杂的名字,就可以写那个结构。或者,看结构式就可以叫出它的名字。(约翰f肯尼迪,原子,原子,原子,原子,原子,原子,原子)烷烃的命名方法是有机化合物命名的基础,必

4、须好好把握。2.2烷烃的命名,一般命名法,习惯命名法,系统命名法,衍生物命名法,分子中碳原子数的不同,被称为“莫阿尔汗”,碳原子按数十个以内的顺序用甲、乙、丙、丁、辛烷表示,用10个以上的汉字数表示碳原子数ch 3 ch 3 ch 2 ch 2 ch 2 ch 3 ch 3 ch 3-C-ch 3 ch 3正戊烷异戊烷,1。习惯命名法,命名H CH3 CH3-C-CH3 CH3-C-C-CH3时,选择甲烷碳原子甲烷气最多的碳原子,选择连接牙齿碳原子的基团作为甲烷氢原子的替代品。例如,异丁烷可以称为三甲基甲烷,异戊烷和新戊烷分别是二甲基乙基甲烷和四甲基甲烷,3 .可以称为系统命名法(IUPAC)

5、,要学习系统命名法,首先要知道烷基烷基烷去除氢原子后的原子团。用R-或(CnH2n 1-)表示,晶型CH3CH2CH2-: n-丙基烷基3360通过去除一个氘原子而获得的烷基。用“sec-”表示。例如:“重定时”、“仲裁”、“异烷基:(n0)”类型的烷基名称显示为“异烷基(iso-)”。iso-异丙基iso-异戊基CH3 ch 2 ch 2-CH3 tert烷基:通过去除三阶氢原子获得的烷基。从“t-”或“t-”烷基(Alkyl)烷烃分子的形式中除去一个氢的部分通常用R-来表示。英语将“ane”methane methyl CH3-me ethane ethyl ch3ch 2-et n-pr

6、opane n-propyl ch3ch 2 ch 2-n-proch 3ch替换为“yl”I-Pr异丙基;N-Bu n-bu n-bu t-丁基(三级丁基);Me甲基;芳基Ph苯基;交流乙酰;r烷基,商用团的英文速记,(1)直接链烷烃根据碳原子的数量命名为10以内。天干3360甲,丙烷丁骑警新体系(gui)。10以上:中文数字3360 11。烷烃。系统命名法是中国化学学会根据国际顺序和应用化学联合会制定的。接着结合我国汉字的特点制定的(1960年制定,1980年修订)系统命名法如下。3.系统命名法(IUPAC),(1)选择碳原子最多的碳链作为骰子,选择分公司作为替代品。(2)如果分子中有两个

7、或两个以上长度相同的碳链,则选择枝繁叶茂的第一链。主链选择,(2)具有支链的烷烃,(1)主链碳原子从最接近取代物的一端开始,主链碳原子从1,2,3,碳原子的编号,(2)从碳链的一端开始,在第一个支链的位置相同时从更简单的一端开始,例如1 2 3 4 5 6 7编号正确b替换机按照“顺序规则”牙齿小气团,首先列出烷基的大小顺序,C是用相同气团合计写的,位置用2,3表示,替换机数用2,3表示。d表示位置的数字必须用逗号分隔,比特和替代默认名称必须用“半直线”分隔。烷烃名字的记录,2.3烷烃的结构,2.3.1甲烷的结构和SP3杂化轨道,甲烷的棒状模型,烷烃分中碳原子是正四面体型的。甲烷分钟中的碳原子

8、位于四面体结构的中心,四个氢原子位于四面体的四个顶点,四个C-H键长度均为0.109nm,所有健角H-C-H为109.5,甲烷的正四面体组成,SP3杂化轨道,一个S轨道和三个P轨道形成四个SP3杂化轨道键电子云对键盘轴对称的键盘称为键盘。用键连接的两个原子可以相对旋转,而不影响电子云的分布。键,甲烷的四个C-H键,乙烷分子中的C-C键(C-H键用直线表示),2.3.2其他烷烃的结构,2.3.2这是由烷烃碳原子的四面体沟决定的。像不丹一样的结构:烷烃分子的原子通过徐璐结合连接在一起,因此两个碳原子可以相对旋转,徐璐形成不同的空间布局。实际上,在室温下,烷烃(液体)的各种排列方式不断改变。丁烷的棒

9、状模型为方便起见,仅使用锯齿骨架,则以锯齿善意角度(120)及其终点表示碳原子。不使用连接到每个碳的氢原子。但是其他原子必须用。键线是烷烃的分子结构:2.4烷烃的结构,2 (1)棒状模型(2),乙烷的重叠构想,重叠交叉型比较,(3)纽曼投影式,重叠构想型交叉型,重叠构想型交叉型,(2)不丹C (2)-C (3)键旋转导致的每个构想的能量变化,不丹C (2)-C (3)键旋转导致的每个构想的能量变化,2.5烷烃的物理性质,(1)沸点(直链烷烃),例如:正丁烷的沸点:-0.5异丁烷的沸点:-11.7基本上随着分子量的增加而增加。(奇数和偶数碳)烷烃的熔点变化:因为晶体分子之间的作用力不仅取决于分子

10、的大小,而且取决于晶格中的排列。例: (n-戊烷-129.8,异戊烷-159.9,新戊烷-16.8),(2)熔点,线性烷烃的熔点和分子中包含的碳原子数之间的关系,分子的对称性增加,晶格中的排列越近,熔点越大因为随着分子质量的增加,作用力增加,分子间的距离相对减少。溶剂分子之间的吸引力和溶质分子之间,溶剂分子和溶质分子之间的相互吸引力相似时,溶解容易进行。氯化钠的溶剂,甲烷不溶于水,容易溶于四氯化碳,(4)溶解度,烷烃的化学性质稳定(尤其是正烷烃)。在一般条件(常温、常压)下,与江珊、江珊、强酸剂、强酸剂、强还原剂、金属钠等大多数试剂没有反应,或者反应速度很慢。原因:(1)其共价键均为键,键为C

11、-H 390435 KJ/MOL C-C 345.6 KJ/MOL(2)分子的共价键不易极化,但(电负性差较小的C2.5,H2.2)稳定性是相对的,2.6烷烃的化学性质,2.6.1氧化反应,1,在空气中燃烧甲烷,产生二氧化碳和水,释放大量的热。例如:CH4 2 O2 CO2 2H2O=-881 KJ/molch 3 ch 3 7 O2 4 CO2 6H2O=-1538 KJ/MOL因此烷烃常用作内燃机的燃料。2.氧化控制特定条件烷烃选择性氧化,高级脂肪酸:RCH2CH2R O2 RCOOH RCOOH条件:催化KMnO4,MnO2或脂肪酸锰。在120,1.53MPa中,C10C20的脂肪酸能代

12、替天然油制成肥皂的混合物(低级烯烃、烷烃、H2),热分解反应,裂解,催化裂化,裂解,热分解反应通常是发生在5MPa和500600的裂解反应。催化剂存在下催化裂化。碳链断裂伴随着异构化、环化、脱氢等反应,产生有分蘖的烷烃、烯烃、芳香烃等。催化剂分裂一般为450500,在常压下进行。可以提高汽油质量(高辛烷值,2,2,4-三甲基戊烷为100)。裂纹在更高的温度(700)下深度分解,为了获得更低水平的烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等),分解过程称为“分解”。2.6.4替代反应,烷烃可以与任何试剂反应,结果烷烃分子中的氢原子可以被其他原子或原子团取代,这称为替代反应。氢原子被卤代烃取代产生卤代烃的反应称为卤代烃反应。通常指氯或溴。1甲烷的氯反应,

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