大学有机化学课件-第-2-章-烷烃.ppt

邻位交叉式*1sideview2endview全重叠式*ABendviewsideview部分重叠式*sideviewendview丁烷构象能量图*（一）分子间作用力六、烷烃的物理性质*氢键：氢原子与原子半径相对较小且带有未共享电子对的原子（O，N，F等）间，可以通过空间发生场相互作用，形成氢键。这是裸露的氢原子核与富电子的孤对电子之间发生的静电吸引作用，但具有方向性和饱和性（下图）。范德华力取向力：发生在极性分子和极性分子之间。诱导力：发生在极性分子和极性分子，或极性分子和非极性分子之间。色散力：非极性分子之间的作用力。是由于“瞬时偶极矩”而产生的。01水的（分子间）氢键02极性分子的取向（二）物理性质*①是鉴定有机物的依据；②体现同系物的变化规律。2、沸点(b.p.)①随含C数增加，沸点升高；②随含C数增加，沸点升高趋势渐缓；③支链烷烃的沸点，小于直链。解释：①烷烃是非极性分子，分子间作用力——色散力。②色散力与分子质量成正比。③CH2在不同分子中，引起的质量增加率不同。④支链增多，分子不易彼此靠近。——物质蒸汽压达到外压时的温度。(甲)-161.7℃；(乙)-88.6℃(戊)36.1℃；(己)68.7℃(异戊烷)29.9℃1、物理状态：C1~C4为气体；C5~C16为液体；C17以上为固体。b.p.含C数3、熔点(m.p.)*①偶奇数各循一条变化轨迹，偶数较高。③结构对称的烷烃其熔点高。解释：除分子间引力外，分子对称性越好，越易排列成紧密的分子晶体。——规则的晶体排列被破坏时的温度m.p.含C数.......(戊烷)-129.8℃；(异戊烷)-159.9℃；(新戊烷)-16.8℃4、相对密度——随C增加，小于水。5、溶解度——不溶于水。(相似相溶)②甲烷特高。总的来说：烷烃非常稳定。特殊结构决定：七、烷烃的化学性质*仅有“C-C、C-H”两种σ键，键能高，牢固。分子无极性，正、负电荷分布均匀，无特殊反应中心。烷烃与强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂、金属钠等均不起反应。只有在一些特殊条件下，烷烃才能和一些特殊试剂发生反应。如：氧化和燃烧、热裂、取代等。（一）氧化和燃烧*烷烃控制氧化成各种含氧衍生物：醇、醛、羧酸，在工业上有应用。CH4+O2HCHO+H2O500℃R′＜RR=C20～C30燃烧热n-C4H10i-C4H10CO2+H2O2878.2kj/mol2869.8kj/mol8.4kj/mol在标准状况下，1mol烷烃完全燃烧所放出的热量叫燃烧热。P44几种烷烃的燃烧热燃烧热反映了分子内能的高低和稳定性的大小。燃烧热大，内能越高，稳定性越低。燃烧热小，内能越低，稳定性越高。直链烷烃每增加一个“CH2”单位，燃烧热平均增加658.6kj/mol。支链烷烃比直链烷烃的燃烧热小。?(二)裂化反应*热裂：有机化合物在高温和无氧条件下发生键断裂的反应。温度在450℃以上。为自由基反应。催化裂化的温度可以低些。裂化在炼油工业上是一个很重要的反应。CH3CHCH2HH400CCH3CHCH2+CH2CH2+H2+CH4石油主要分馏产物*（三）卤代反应*01有机化合物分子中的氢原子被卤原子取代。02甲烷的氯代注意（1）需在光照或加热下才能发生。（2）卤代一般得到多种卤代产物的混合物，很难得到单一的产物。甲烷﹕氯气=10﹕1400℃一氯产物为主甲烷﹕氯气=0.263﹕1400℃四氯产物为主（4）不同的卤素发生卤代反应的难易程度不同氟氯＞溴＞碘（5）不同卤素对不同类型氢原子的选择性却是溴大于氯。（3）烷烃中不同类型的氢原子被取代的难易程度不同。规律为：

叔＞仲＞伯25℃时，不同类型氢原子一氯代的相对活性：3。H∶2。H∶1。H=5∶4∶1;而溴代的选择性更高，相应为1600∶82∶1。例：预测下面反应所生成的一卤代异构体的比例。解:(1)﹕(2)﹕(3)=9×1﹕6×1﹕1×5=9﹕6﹕5八、烷烃卤代反应的反应机理*（一）甲烷的氯代反应机理实验事实:1、黑暗下不加热，无反应;2、仅加热，能反应;3、仅光照，能反应;4、氧气的存在