烃的定义碳讲解教学内容.ppt

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1、烃的定义碳讲解1.2 1.2 异构现象异构现象异构现象异构现象1.2.1 1.2.1 构造异构体构造异构体构造异构体构造异构体 构造构造构造构造：分子中原子连接的方式和次序。分子中原子连接的方式和次序。分子中原子连接的方式和次序。分子中原子连接的方式和次序。构造异构体：分子式相同，构造不同。构造异构体：分子式相同，构造不同。构造异构体：分子式相同，构造不同。构造异构体：分子式相同，构造不同。1.2.2 1.2.2 构造异构体的推导构造异构体的推导构造异构体的推导构造异构体的推导 原则：原则：原则：原则：逐步缩短碳链逐步缩短碳链逐步缩短碳链逐步缩短碳链 将各种情况都考虑进去。将各种情况都考虑进去

2、。将各种情况都考虑进去。将各种情况都考虑进去。2 2 烷烃的命名烷烃的命名烷烃的命名烷烃的命名2.1 C2.1 C原子和原子和原子和原子和HH原子的类型原子的类型原子的类型原子的类型2.1.1 C2.1.1 C原子的类型原子的类型原子的类型原子的类型 按照按照按照按照C C原子所连的原子所连的原子所连的原子所连的C C原子数目来分：伯、仲、叔、季原子数目来分：伯、仲、叔、季原子数目来分：伯、仲、叔、季原子数目来分：伯、仲、叔、季2.1.2 H2.1.2 H原子的类型原子的类型原子的类型原子的类型 按照按照按照按照C C原子的类型来分：伯、仲、叔原子的类型来分：伯、仲、叔原子的类型来分：伯、仲、

3、叔原子的类型来分：伯、仲、叔 举例举例举例举例2.2 2.2 烷基的命名烷基的命名烷基的命名烷基的命名 2.2.1 2.2.1 烃基烃基烃基烃基 烃去掉烃去掉烃去掉烃去掉HH原子以后剩下的基团。原子以后剩下的基团。原子以后剩下的基团。原子以后剩下的基团。烷基：烷烃去掉烷基：烷烃去掉烷基：烷烃去掉烷基：烷烃去掉HH剩下的基团。剩下的基团。剩下的基团。剩下的基团。2.2.2 2.2.2 烷基的命名烷基的命名烷基的命名烷基的命名 “正正正正”去掉直链烷烃末端去掉直链烷烃末端去掉直链烷烃末端去掉直链烷烃末端HH所得的原子团所得的原子团所得的原子团所得的原子团.“仲仲仲仲”去掉直链烷烃一个仲去掉直链烷烃

4、一个仲去掉直链烷烃一个仲去掉直链烷烃一个仲HH原子原子原子原子“异异异异”CH”CH3 3-CH-(CH-CH-(CH2 2)n-)n-CH CH3 3叔叔叔叔”去掉一个叔去掉一个叔去掉一个叔去掉一个叔HH原子原子原子原子“新新新新”新戊烷去掉一个新戊烷去掉一个新戊烷去掉一个新戊烷去掉一个HH原子原子原子原子.举例举例举例举例2.3 2.3 烷烃的命名烷烃的命名烷烃的命名烷烃的命名2.3.1 2.3.1 习惯命名习惯命名习惯命名习惯命名“正正正正”直链烷烃直链烷烃直链烷烃直链烷烃“异异异异”直链烷烃一末端带有一个直链烷烃一末端带有一个直链烷烃一末端带有一个直链烷烃一末端带有一个CHCH3 3侧

5、链侧链侧链侧链.“新新新新”直链烷烃一末端带有二个直链烷烃一末端带有二个直链烷烃一末端带有二个直链烷烃一末端带有二个CHCH3 3侧链的侧链的侧链的侧链的5,65,6个个个个C C原子原子原子原子的化合物的化合物的化合物的化合物.举例举例举例举例2.3.2 2.3.2 2.3.2 2.3.2 衍生命名衍生命名衍生命名衍生命名 以以以以甲甲甲甲烷烷烷烷为为为为母母母母体体体体,基基基基团团团团从从从从小小小小到到到到大大大大.选选选选含含含含取取取取代代代代基基基基最最最最多多多多的的的的C C C C为为为为母母母母体甲烷体甲烷体甲烷体甲烷.2.3.3 2.3.3 2.3.3 2.3.3 系统

6、命名系统命名系统命名系统命名 直链烷烃：直链烷烃：直链烷烃：直链烷烃：“某烷某烷某烷某烷”十个十个十个十个C C C C用天干顺序表示用天干顺序表示用天干顺序表示用天干顺序表示,十个十个十个十个C C C C以上用中文表示以上用中文表示以上用中文表示以上用中文表示.支链烷烃：支链烷烃：支链烷烃：支链烷烃：1 1 1 1 选主链选主链选主链选主链 “某烷某烷某烷某烷”注意注意注意注意:1:1:1:1 若主链不止一条时若主链不止一条时若主链不止一条时若主链不止一条时,选择含支链最多的链选择含支链最多的链选择含支链最多的链选择含支链最多的链 2 2 2 2 要选真正的主链要选真正的主链要选真正的主链

7、要选真正的主链,不能选形式上的主链不能选形式上的主链不能选形式上的主链不能选形式上的主链.2 2 2 2 编号编号编号编号 “最低系列原则最低系列原则最低系列原则最低系列原则”从从从从碳碳碳碳链链链链二二二二端端端端编编编编号号号号,得得得得到到到到二二二二种种种种不不不不同同同同编编编编号号号号系系系系列列列列,顺顺顺顺次次次次逐逐逐逐项项项项比比比比 较较较较各各各各系系系系列列列列的的的的不不不不同同同同位位位位次次次次,最最最最先先先先遇遇遇遇到到到到位位位位次次次次最最最最小小小小者者者者,定定定定为为为为最最最最低低低低 系列系列系列系列.举例举例举例举例3 3 3 3 整理整理整

8、理整理 将将将将支支支支链链链链的的的的名名名名称称称称及及及及编编编编号号号号写写写写在在在在主主主主链链链链名名名名称称称称的的的的前前前前面面面面.基基基基团团团团从从从从小小小小到到到到排排排排列列列列,相相相相同同同同基基基基团团团团可可可可合合合合并并并并,中中中中文文文文字字字字间间间间用用用用逗逗逗逗号号号号隔隔隔隔开开开开,中中中中文文文文字字字字与与与与阿拉伯字间用阿拉伯字间用阿拉伯字间用阿拉伯字间用“-”“-”“-”“-”隔开。隔开。隔开。隔开。举例举例举例举例3 3 3 3 烷烃的结构烷烃的结构烷烃的结构烷烃的结构3.1 3.1 3.1 3.1 烷烃的构造烷烃的构造烷烃

9、的构造烷烃的构造3.2 3.2 3.2 3.2 烷烃的构型烷烃的构型烷烃的构型烷烃的构型 定义：分子中原子或原子团在空间的排列方式定义：分子中原子或原子团在空间的排列方式定义：分子中原子或原子团在空间的排列方式定义：分子中原子或原子团在空间的排列方式。3.2.1 C3.2.1 C3.2.1 C3.2.1 C原子正四面体原子正四面体原子正四面体原子正四面体 模型。模型。模型。模型。举例举例举例举例3.2.2 SP3.2.2 SP3.2.2 SP3.2.2 SP3 3 3 3杂化杂化杂化杂化 C C C C原子电子构型原子电子构型原子电子构型原子电子构型 杂化：杂化：杂化：杂化：混合后重新组成新轨

10、道的过程。混合后重新组成新轨道的过程。混合后重新组成新轨道的过程。混合后重新组成新轨道的过程。用图表示用图表示用图表示用图表示 SP SP SP SP3 3 3 3杂化：一个杂化：一个杂化：一个杂化：一个 S S S S轨道和三个轨道和三个轨道和三个轨道和三个P P P P轨道轨道轨道轨道SPSPSPSP3 3 3 3杂化轨道的特点：杂化轨道的特点：杂化轨道的特点：杂化轨道的特点：1 1 1 1 组成：组成：组成：组成：1/4 S,3/4 P 1/4 S,3/4 P 1/4 S,3/4 P 1/4 S,3/4 P 2 2 2 2 形状：形状：形状：形状：一头大，一头小。一头大，一头小。一头大，

11、一头小。一头大，一头小。3 3 3 3 成键能力强。成键能力强。成键能力强。成键能力强。4 4 4 4个个个个SPSPSPSP3 3 3 3杂化轨道的空间排布：正四面体杂化轨道的空间排布：正四面体杂化轨道的空间排布：正四面体杂化轨道的空间排布：正四面体 举例举例举例举例3.2.3 3.2.3 3.2.3 3.2.3 键的形成键的形成键的形成键的形成 键键键键：凡是成键电子云对键轴呈圆柱形对称的键。：凡是成键电子云对键轴呈圆柱形对称的键。：凡是成键电子云对键轴呈圆柱形对称的键。：凡是成键电子云对键轴呈圆柱形对称的键。举例举例举例举例 特点：特点：特点：特点：1 1 1 1 自由旋转自由旋转自由旋

12、转自由旋转 2 2 2 2 较牢固较牢固较牢固较牢固烷烃碳链的形状：锯齿形烷烃碳链的形状：锯齿形烷烃碳链的形状：锯齿形烷烃碳链的形状：锯齿形 举例举例举例举例3.3 3.3 3.3 3.3 烷烃的构象烷烃的构象烷烃的构象烷烃的构象 构构构构象象象象：仅仅仅仅仅仅仅仅由由由由于于于于围围围围绕绕绕绕键键键键旋旋旋旋转转转转而而而而产产产产生生生生的的的的分分分分子子子子中中中中原原原原子子子子或或或或原子团在空间的不同排列方式。原子团在空间的不同排列方式。原子团在空间的不同排列方式。原子团在空间的不同排列方式。3.3.1 3.3.1 3.3.1 3.3.1 乙烷的构象乙烷的构象乙烷的构象乙烷的构

13、象 用模型用模型用模型用模型 举例举例举例举例 极端构象：能量极大或极小的构象。极端构象：能量极大或极小的构象。极端构象：能量极大或极小的构象。极端构象：能量极大或极小的构象。构象的表示法：构象的表示法：构象的表示法：构象的表示法：模型模型模型模型 透视式透视式透视式透视式 纽曼投影式纽曼投影式纽曼投影式纽曼投影式能量上的差异：交叉式、重叠式。能量上的差异：交叉式、重叠式。能量上的差异：交叉式、重叠式。能量上的差异：交叉式、重叠式。相差相差相差相差12.6kj/mol12.6kj/mol12.6kj/mol12.6kj/mol 原因：原因：原因：原因：扭转张力扭转张力扭转张力扭转张力 相邻相邻

14、相邻相邻C C C C原子上原子上原子上原子上C-HC-HC-HC-H键电子云的斥力。键电子云的斥力。键电子云的斥力。键电子云的斥力。H H H H原子间的斥力原子间的斥力原子间的斥力原子间的斥力 转动转动转动转动C-CC-CC-CC-C键所需的能量键所需的能量键所需的能量键所需的能量4 4 4 4 烷烃的物理性质烷烃的物理性质烷烃的物理性质烷烃的物理性质4.1 4.1 4.1 4.1 存在状态存在状态存在状态存在状态 C:1-4 g C:1-4 g C:1-4 g C:1-4 g 、5-17 l 5-17 l 5-17 l 5-17 l 、18181818以上以上以上以上s s s s4.2

15、 4.2 4.2 4.2 沸点沸点沸点沸点 规律：规律：规律：规律：1 1 1 1 直链烷烃直链烷烃直链烷烃直链烷烃 碳原子数增加，碳原子数增加，碳原子数增加，碳原子数增加，bp bp bp bp 上升上升上升上升 2 2 2 2 含相同碳原子的烷烃异构体含相同碳原子的烷烃异构体含相同碳原子的烷烃异构体含相同碳原子的烷烃异构体 直链大于支链；支链越多直链大于支链；支链越多直链大于支链；支链越多直链大于支链；支链越多bpbpbpbp越低；越低；越低；越低；举例举例举例举例分子间作用力分子间作用力分子间作用力分子间作用力 取向力取向力取向力取向力范德华力范德华力范德华力范德华力 诱导力诱导力诱导力

16、诱导力 色散力色散力色散力色散力 分子中原子的数目和大小分子中原子的数目和大小分子中原子的数目和大小分子中原子的数目和大小 近距离作用近距离作用近距离作用近距离作用氢键氢键氢键氢键 由于由于由于由于C C C C的电负性为的电负性为的电负性为的电负性为2.52.52.52.5，H H H H的电负性为的电负性为的电负性为的电负性为2.12.12.12.1，因此，因此，因此，因此C-HC-HC-HC-H键的键的键的键的 极性很小，又由于是正四面体结构，因此烷烃是非极性极性很小，又由于是正四面体结构，因此烷烃是非极性极性很小，又由于是正四面体结构，因此烷烃是非极性极性很小，又由于是正四面体结构，因

17、此烷烃是非极性分子。分子间的吸引力主要是色散力。分子。分子间的吸引力主要是色散力。分子。分子间的吸引力主要是色散力。分子。分子间的吸引力主要是色散力。所以，所以，所以，所以，1 C1 C1 C1 C原子增加，分子量增加，原子增加，分子量增加，原子增加，分子量增加，原子增加，分子量增加，bpbpbpbp升高。升高。升高。升高。2 2 2 2 支链愈多，距离愈远，色散力下降，支链愈多，距离愈远，色散力下降，支链愈多，距离愈远，色散力下降，支链愈多，距离愈远，色散力下降，bpbpbpbp降低。降低。降低。降低。4.3 4.3 4.3 4.3 熔点熔点熔点熔点规律规律规律规律 1 1 1 1 直链烷烃

18、直链烷烃直链烷烃直链烷烃 C C C C增加，增加，增加，增加，mpmpmpmp上升。偶数在上上升。偶数在上上升。偶数在上上升。偶数在上、奇数在下奇数在下奇数在下奇数在下 2 2 2 2 支链愈多，支链愈多，支链愈多，支链愈多，mpmpmpmp愈低；分子愈对称，愈低；分子愈对称，愈低；分子愈对称，愈低；分子愈对称，mpmpmpmp愈高。愈高。愈高。愈高。举例举例举例举例 4.4 4.4 4.4 4.4 溶解性溶解性溶解性溶解性 相似相溶相似相溶相似相溶相似相溶4.5 4.5 4.5 4.5 比重比重比重比重 判断比重的规律：判断比重的规律：判断比重的规律：判断比重的规律：含含含含Br I Br

19、 I Br I Br I 或几个或几个或几个或几个ClClClCl，比重大于，比重大于，比重大于，比重大于1 1 1 15 5 5 5 烷烃的化学性质烷烃的化学性质烷烃的化学性质烷烃的化学性质烷烃的结构：烷烃的结构：烷烃的结构：烷烃的结构：C-C C-H C-C C-H C-C C-H C-C C-H 都是都是都是都是键，较牢固。键，较牢固。键，较牢固。键，较牢固。因此，烷烃的化学性质很稳定。但稳定是有条件的，因此，烷烃的化学性质很稳定。但稳定是有条件的，因此，烷烃的化学性质很稳定。但稳定是有条件的，因此，烷烃的化学性质很稳定。但稳定是有条件的，在一定条件下，还是能发生反应的。在一定条件下，还

20、是能发生反应的。在一定条件下，还是能发生反应的。在一定条件下，还是能发生反应的。5.1 5.1 5.1 5.1 取代反应取代反应取代反应取代反应5.1.1 5.1.1 5.1.1 5.1.1 氯代反应氯代反应氯代反应氯代反应 CH CH CH CH4 4 4 4的氯代：的氯代：的氯代：的氯代：反应条件：反应条件：反应条件：反应条件：光照、加热。光照、加热。光照、加热。光照、加热。产物：混合物产物：混合物产物：混合物产物：混合物 举例举例举例举例 其他烷烃：其他烷烃：其他烷烃：其他烷烃：H H H H原子的活泼性原子的活泼性原子的活泼性原子的活泼性:叔氢仲氢伯氢。叔氢仲氢伯氢。叔氢仲氢伯氢。叔氢

21、仲氢伯氢。举例举例举例举例5.1.2 5.1.2 5.1.2 5.1.2 氯代反应的反应历程氯代反应的反应历程氯代反应的反应历程氯代反应的反应历程 定义：定义：定义：定义：反应所经历的全部过程。反应所经历的全部过程。反应所经历的全部过程。反应所经历的全部过程。甲烷的反应历程：条件试验甲烷的反应历程：条件试验甲烷的反应历程：条件试验甲烷的反应历程：条件试验 举例举例举例举例 历程历程历程历程 反应式反应式反应式反应式 总结总结总结总结其他烷烃的反应历程其他烷烃的反应历程其他烷烃的反应历程其他烷烃的反应历程:历程历程历程历程 反应式反应式反应式反应式 解释反应取向解释反应取向解释反应取向解释反应取

22、向 反应式反应式反应式反应式 烷基的稳定性（从离解能来解释）烷基的稳定性（从离解能来解释）烷基的稳定性（从离解能来解释）烷基的稳定性（从离解能来解释）反应式反应式反应式反应式 反应式反应式反应式反应式 5.2 5.2 5.2 5.2 氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应 5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 完全氧化完全氧化完全氧化完全氧化 生成生成生成生成 CO CO CO CO2 2 2 2 和和和和 H H H H2 2 2 2O O O O5.2.2 5.2.2 5.2.2 5.2.2 控制氧化控制氧化控制氧化控制氧化 生成醇、醛、酮、酸等。生成醇、醛、酮、酸等。生成醇、醛、酮、

23、酸等。生成醇、醛、酮、酸等。应用：代替油脂制肥皂。应用：代替油脂制肥皂。应用：代替油脂制肥皂。应用：代替油脂制肥皂。举例举例举例举例 有机化学中氧化还原概念：有机化学中氧化还原概念：有机化学中氧化还原概念：有机化学中氧化还原概念：引入引入引入引入O O O O或脱去或脱去或脱去或脱去H H H H 氧化氧化氧化氧化 引入引入引入引入H H H H或脱去或脱去或脱去或脱去O O O O 还原还原还原还原 5.3 5.3 5.3 5.3 裂化和裂解裂化和裂解裂化和裂解裂化和裂解5.3.1 5.3.1 5.3.1 5.3.1 裂化裂化裂化裂化 定义：受热分解成小分子。定义：受热分解成小分子。定义：受

24、热分解成小分子。定义：受热分解成小分子。分类：热裂化分类：热裂化分类：热裂化分类：热裂化 50atm 500 50atm 500 50atm 500 50atm 500600600600600。催化裂化催化裂化催化裂化催化裂化 需催化剂需催化剂需催化剂需催化剂 应用：提高汽油的产量和质量。应用：提高汽油的产量和质量。应用：提高汽油的产量和质量。应用：提高汽油的产量和质量。5.3.2 5.3.2 5.3.2 5.3.2 裂解裂解裂解裂解更高温度，产生更小分子。（深度裂化）更高温度，产生更小分子。（深度裂化）更高温度，产生更小分子。（深度裂化）更高温度，产生更小分子。（深度裂化）应用：化工基础原料

25、。应用：化工基础原料。应用：化工基础原料。应用：化工基础原料。举例举例举例举例5.4 5.4 5.4 5.4 异构化异构化异构化异构化 定义：定义：定义：定义：从一个化合物变成其异构体的反应。从一个化合物变成其异构体的反应。从一个化合物变成其异构体的反应。从一个化合物变成其异构体的反应。应用：提高汽油的质量。应用：提高汽油的质量。应用：提高汽油的质量。应用：提高汽油的质量。6 6 6 6 烷烃的来源烷烃的来源烷烃的来源烷烃的来源 天然气天然气天然气天然气 石油石油石油石油碳的四面体理论碳的四面体理论 Vant Hoff（荷兰）（荷兰）Le Bel（法国）提出四面（法国）提出四面体（体（Tetr

26、ahedron）理论）理论 碳原子的碳原子的碳原子的碳原子的SPSPSPSP3 3 3 3杂化杂化杂化杂化 碳原子的基态电子排布是(1s2、2s2、2px1、2py1、2pz)四个SP3杂化轨道对称的分布在碳原子的四周，对称轴之间的夹角为109.5,这样可使价电子尽可能彼此离得最远,相互间的斥力最小,有利于成键。烃：由碳氢两种元素组成的化合物键的形成和烷烃的分子结构键的形成和烷烃的分子结构键的形成和烷烃的分子结构键的形成和烷烃的分子结构 甲烷分子的形成二、烷基二、烷基二、烷基二、烷基烷基：烷烃分子中去掉一个氢原子而剩下的原子团称为烷基，通式CnH2n+1，用R-表示。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢