烷烴的命名法；同系列和同分異構(gòu)體的概念；烷烴的構(gòu)型、構(gòu)象和表示方法；烷烴的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。烷烴的命名、性質(zhì)，構(gòu)型和構(gòu)象；烷烴鹵代反應(yīng)的歷程。第二章(1)

烷烴Alkanes

烴Hydrocarbon（C、H）鏈烴環(huán)烴飽和烴（烷烴）不飽和烴（烯烴、炔烴）脂環(huán)烴芳香烴碳?xì)洌蓖闊N的同系列

系列差：CH2稱為同系列的系列差，也稱系差。烷烴的通式CnH2n+2同系物：同系列中的各個(gè)化合物互稱同系物。CH4C2H6C3H8C4H10C5H12……CnH2n+2

同系列：具有同一個(gè)通式，結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)相似的化合物系列。第一節(jié)烷烴的同分異構(gòu)２同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)：分子式相同而結(jié)構(gòu)不同。

C1~C3烷烴無異構(gòu)現(xiàn)象CH4C2H6C3H8無異構(gòu)體

C4以上烷烴出現(xiàn)同分異構(gòu)現(xiàn)象構(gòu)造異構(gòu)體：分子式相同而構(gòu)造不同的異構(gòu)體。碳鏈(干)異構(gòu)直鏈支鏈C4H10：構(gòu)造(Constitution)：分子中原子或基團(tuán)連接的次序。構(gòu)造式:構(gòu)造簡式：鍵線式正丁烷（直鏈）異丁烷（支鏈）構(gòu)造異構(gòu)：分子式相同而構(gòu)造不同。練習(xí)：寫出烷烴C6H14的同分異構(gòu)體--注意書寫步驟1

C（伯碳，一級碳）primarycarbon2

C（仲碳，二級碳）secondarycarbontertiarycarbon3

C

（叔碳，三級碳）4

C

（季碳，四級碳）quaternarycarbon1

H（伯氫）2

H（仲氫）3

H（叔氫）3碳、氫原子的類型伯、仲、叔、季碳原子伯、仲、叔氫原子1o2o3o4o不同類型的碳、氫原子的反應(yīng)活性是有一定差別的。

分析下列化合物所含碳原子種類1o１普通命名法(習(xí)慣命名法)

碳原子數(shù)目+烷,碳原子數(shù)為1-10用天干，C10以上用漢字（十一、十二……）

英文命名用詞尾-ane表示烷烴甲烷乙烷丙烷methaneethanepropaneC1C2C3CH4CH3CH3CH3CH2CH3第二節(jié)烷烴的命名異構(gòu)體用詞頭“正”、“異”和“新”等區(qū)分英文詞頭為

n-(normal)、iso和neo正丁烷異丁烷正戊烷異戊烷新戊烷n-butaneisobutanen-pentaneisopentaneneopentaneC4C5正十二烷n-dodecaneC12CH3(CH2)10CH3烷烴去掉一個(gè)氫原子剩下的原子團(tuán)稱為烷基。

1)烷基的命名2系統(tǒng)命名法R—HR—2)系統(tǒng)命名法（IUPAC）CH3CH2CH2CH2CH2CH3直鏈烷烴某烷己烷hexane(2)支鏈烷烴選主鏈:最長(鏈);最多（取代基）主鏈碳編號：最?。ㄈ〈淮危?；最低（系列）取代基：相同--合并；不同--小前在英文名稱中，取代基的排列按字母順序名稱書寫：a-基-b-基某烷3-甲基己烷

13-methylhexane

2

3

4

5

6最長鏈為主鏈取代基編號數(shù)最小2,2,3-三甲基戊烷

2,2,3-trimethylpentane

3-甲基-5-乙基庚烷

5-ethyl-3-methylheptane

不同基團(tuán)編號相同時(shí)，使小取代基編號最小2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷

支鏈數(shù)目最多的為主鏈。2,3,5-trimethyl-4-propylheptane

2,2,7,7,8遵循最低系列原則。2,3,3,8,82,2,7,7,8-pentamethylnonane

-五甲基壬烷×構(gòu)型(Configuration)：具有一定構(gòu)造的分子中原子在空間的排列狀況。構(gòu)型式：表示構(gòu)型的式子。楔形式1.碳原子的四面體構(gòu)型和分子模型實(shí)線：平面上實(shí)楔：指向面外虛楔：指向面里第三節(jié)烷烴的結(jié)構(gòu)分子模型Kekulè

模型球棒模型（直觀）Stuart模型比例模型（實(shí)際）2烷烴的分子結(jié)構(gòu)1）碳的sp3雜化2s2p2s2psp3C:1s22s22p2每一個(gè)sp3軌道都含有1/4的s成份和3/4的p成份。碳原子的四個(gè)sp3雜化軌道的空間取向是指向正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，每個(gè)軌道對稱軸之間的夾角為109o28'。2）烷烴分子的形成甲烷分子的形成（C-H

鍵）HC乙烷分子的形成（C-H、C-C

鍵）CC6個(gè)C—Hσ鍵和一個(gè)C—Cσ鍵3.鍵

定義：原子軌道沿其對稱軸方向相互重疊形成的共價(jià)鍵特點(diǎn)：比較穩(wěn)定；可以自由旋轉(zhuǎn)4其他烷烴的構(gòu)型

在氣態(tài)和液態(tài)時(shí)，由于σ鍵自由旋轉(zhuǎn)而形成多種曲折形式；在結(jié)晶狀態(tài)時(shí)，烷烴的碳鏈排列整齊，且呈鋸齒狀。碳原子都是sp3雜化，碳?xì)滏I和碳碳鍵都是σ鍵。C—C：sp3—sp3σ鍵，C—H：sp3—1sσ鍵。１乙烷的構(gòu)象1）乙烷的兩種極限構(gòu)象第四節(jié)烷烴的構(gòu)象構(gòu)象(Conformation)：具有一定構(gòu)造的分子，由于單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中原子或基團(tuán)在空間的不同排列形象。乙烷的兩種極限構(gòu)象60°60°交叉式(ap)重疊式(sp)交叉式(ap)鋸架透視式紐曼投影式交叉式(ap)重疊式(sp)2）構(gòu)象的表示方法楔形透視式楔形式鋸架式Newman投影式交叉式交叉式構(gòu)象扭曲式構(gòu)象重疊式構(gòu)象原子間距離最遠(yuǎn)內(nèi)能較低（最穩(wěn)定）（有無數(shù)個(gè)）鍵電子云排斥，vonderwaals排斥力，內(nèi)能較高（最不穩(wěn)定）3）構(gòu)象分析0.25nm0.23nm穩(wěn)定性：交叉式>重疊式乙烷構(gòu)象勢能關(guān)系圖0o60o180o120o240o300o360oE重疊式

交叉式

12.5kJ·mol-1

構(gòu)象異構(gòu)：由于繞單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的各種不同構(gòu)象的現(xiàn)象。特點(diǎn)：C-C鍵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生；異構(gòu)體數(shù)目無數(shù)；一般無法分離2.丁烷的構(gòu)象對位交叉式（反疊式）部分重疊式（反錯(cuò)式)鄰位交叉式（順錯(cuò)式）全重疊式(順疊式)鄰位交叉式（順錯(cuò)式）甲基間距離最遠(yuǎn)(最穩(wěn)定)較不穩(wěn)定較穩(wěn)定甲基間距離最近（最不穩(wěn)定）

丁烷構(gòu)象轉(zhuǎn)換與勢能關(guān)系圖穩(wěn)定性次序：對位交叉式>鄰位交叉式

>部分重疊式>全重疊式分子總是傾向于以穩(wěn)定的構(gòu)象形式存在。18.5％63％18.5％室溫下，這些構(gòu)象異構(gòu)體之間快速轉(zhuǎn)化，分離不出來3.其它烷烴的構(gòu)象規(guī)律:大基團(tuán)總是占據(jù)反式對位交叉位置最穩(wěn)定最不穩(wěn)定１物質(zhì)狀態(tài)

C1~C4(g)，C5~C16(l)，C17~(s)２沸點(diǎn)b.p.隨分子量增加而升高；同分異構(gòu)體：支鏈越多，沸點(diǎn)越低。CH3(CH2)3CH3bp./℃36.1

68.998.4CH3(CH2)4CH3CH3(CH2)5CH3bp./℃36.127.99.5物理性質(zhì)主要由分子間作用力決定的第五節(jié)烷烴的物理性質(zhì)３熔點(diǎn)m.p.

分子量越大，熔點(diǎn)越高；對稱性越高，熔點(diǎn)越高。不溶解于水，易溶解于有機(jī)溶劑。４相對密度d

５溶解度

小于1，趨于最大值0.78(20℃)?；瘜W(xué)性質(zhì)由分子結(jié)構(gòu)決定烷烴穩(wěn)定。常溫下，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)還原劑等都不能和烷烴起反應(yīng)。C-Cσ鍵C-Hσ鍵第六節(jié)烷烴的化學(xué)性質(zhì)1

氧化反應(yīng)完全氧化(燃燒)部分氧化(控制氧化)

發(fā)生鍵斷裂，生成較小分子的烷、烯等產(chǎn)物2裂化反應(yīng)化學(xué)亮點(diǎn)2-1化學(xué)亮點(diǎn)2-23鹵代反應(yīng)分子中的原子或基團(tuán)被鹵原子取代的反應(yīng)hor△反應(yīng)式實(shí)例甲烷的氯代反應(yīng)很難停留在一氯甲烷階段。一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯化碳反應(yīng)活性X2：

F2(劇烈)>Cl2>Br2>I2(極慢)H：3°>2°>1°氯代：3oH:2oH:1oH=5:4:1溴代：3oH:2oH:1oH=1600:82:1選擇性X2：

Br2>Cl2

64%36%>99%<1%化學(xué)亮點(diǎn)2-3反應(yīng)方程式表示反應(yīng)物與產(chǎn)物間的數(shù)量關(guān)系，反應(yīng)歷程（反應(yīng)機(jī)理）是反應(yīng)物到產(chǎn)物所經(jīng)歷的過程或途徑。研究反應(yīng)機(jī)理的意義：了解影響反應(yīng)的各種因素，最大限度地提高反應(yīng)的產(chǎn)率。發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的一些規(guī)律，指導(dǎo)研究的深入。產(chǎn)物CH3X和HX生成的合理途徑（C-H斷裂，均裂or異裂？）１甲烷的氯代反應(yīng)歷程第七節(jié)烷烴的鹵代反應(yīng)歷程自由基型鏈反應(yīng)（chainreaction）自由基中間體鹵素的相對活性：F2>Cl2>Br2>I2

從反應(yīng)過程的能量變化來理解。２

鹵素的相對活性

C-H鍵的解離能越小，反應(yīng)活性就越大。３烷烴的相對活性

鹵代反應(yīng)中不同類型氫的活性3oH>2oH>1oH>CH4X?

+R—HR?+H—X自由基CH3?RCH2?R2CH?R3C?ΔH/kJ·mol-1435.1405.8393.3376.6C-H鍵的解離能越小,生成的自由基越穩(wěn)定,越易生成。自由基的相對穩(wěn)定性：3o>2o>1o>CH3?

R3C?>R2CH?>RCH2?>CH3?見P39圖一步（基元）反應(yīng)：４過渡狀態(tài)和活化能Ea

abc位能反應(yīng)進(jìn)程abcEa

ΔH

放熱反應(yīng)位能反應(yīng)進(jìn)程abcEa

ΔH

吸熱反應(yīng)過渡態(tài)：反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的中間狀態(tài)，（推測的）勢能最高處的原子