第二章 饱和烃

1、1第二章第二章 烷烃烷烃2第一节第一节 烷烃的通式及构造异构烷烃的通式及构造异构 一、烷烃的通式一、烷烃的通式: C Cn nH H2n+22n+2同系列：同系列：在组成相差一个或几个系差的化合物成为同系列。在组成相差一个或几个系差的化合物成为同系列。同系物：同系物：同系列中的各个化合物称为同系物。同系列中的各个化合物称为同系物。系系 差：差：相邻的两个烷烃在组成上都相差一个相邻的两个烷烃在组成上都相差一个CHCH2 2，CHCH2 2称为系差。称为系差。HCCCCCHHHHHHHHHHHn 3二、烷烃的构造异构二、烷烃的构造异构构造异构体：构造异构体：C1C1C3C3烷烃无异构现象，烷烃无异

2、构现象，C4C4以上的烷烃出现异构现象。以上的烷烃出现异构现象。具有相同的分子式，分子中的碳原子的排列方式不同。具有相同的分子式，分子中的碳原子的排列方式不同。CH4CH3CH3CH3CH2CH2CH3CHCH3CH3CH3CH3CH2CH3C4H104C6H14CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH CH2CH2CH3CH3CH3CH2CH CH2CH3CH3CH3C CH2CH3CH3CH3CH3CHCH3CHCH3CH3碳原子数碳原子数 1-31-34 45 56 67 78 89 9101015152020异构体数异构体数1 12 23 35 59 91818353575754

3、3474347366319366319异构体的推导步骤：异构体的推导步骤：5CH3C CH2CH2CH CH3CH3CH3CH3伯碳伯碳（10）仲碳仲碳（20）叔碳叔碳（30）季碳季碳（40）例如：例如：三、三、 伯、仲、叔和季碳原子伯、仲、叔和季碳原子6CH3CH2CH2CH2CH2CH3正己烷正己烷“正正”代表直链烷烃；代表直链烷烃；1.1.普通命名法（习惯命名法）普通命名法（习惯命名法）按烷烃碳原子数目称为某烷，对于碳原子数按烷烃碳原子数目称为某烷，对于碳原子数10个以内的，个以内的，用天干用天干 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。碳表示。

4、碳原子数目大于原子数目大于10的，则用中文数字十一、十二等表示。的，则用中文数字十一、十二等表示。CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CHCH3CH3CH3为了区分异构体用词头为了区分异构体用词头“正正”、“异异”、“新新”等表示各异构体。等表示各异构体。甲烷甲烷乙烷乙烷丙烷丙烷正正异丁烷异丁烷第二节第二节 烷烃及烷基的命名烷烃及烷基的命名丁烷丁烷7CH3CHCH3CH2CH2CH3异己烷异己烷“异异”通常指通常指在链端第二个碳原子上有在链端第二个碳原子上有一个一个CH3的烷烃的烷烃。CH3CHCH3CH2CH3异戊烷异戊烷“新新”通常指通常指在链端第二个碳原子上有在链

5、端第二个碳原子上有二个二个CH3的烷烃。的烷烃。CH3CCH3CH2CH3CH3新己烷新己烷CH3CCH3CH3CH3新戊烷新戊烷82.烷基的命名烷基的命名 烷烃分子中去掉一个氢原子后的剩余基团称为烷烃分子中去掉一个氢原子后的剩余基团称为烷基烷基。CH3-CH3CH2-CH3CH2CH2-CH3CHCH3甲基甲基 Me-Me-乙基乙基 Et-Et-正丙基正丙基 n-Pr-n-Pr-异丙基异丙基 i-Pr-i-Pr-烷基的通式为烷基的通式为C Cn nH H2n+12n+1- - 常用常用R-R-表示表示 。 1)1)普通命名法普通命名法 按碳原子数称为按碳原子数称为“某基某基”。碳数相同。碳数

6、相同（6C）结构不同的结构不同的烷基用词头区分，常用词头正、异、烷基用词头区分，常用词头正、异、叔叔、新。、新。9异丁基异丁基 i-Bu-i-Bu-仲丁基仲丁基 s-Bu-s-Bu-叔丁基叔丁基 t-Bu-t-Bu-正丁基正丁基 n-Bu-n-Bu-新戊基新戊基CH3CCH3CH3CH2CH3CCH3CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH CH2CH3CH3CH2CHCH310烷烃的分子中去掉三个氢原子后剩下的基团称为烷烃的分子中去掉三个氢原子后剩下的基团称为次烷基。次烷基。CHCCH3次甲基次甲基次乙基次乙基烷烃的分子中去掉两个氢原子后剩下的基团称为烷烃的分子中去掉两个氢原子后剩下的基团称

7、为亚烷基。亚烷基。CH2CHCH3CH2CH2亚甲基亚甲基亚乙基亚乙基1,2-亚乙基亚乙基112）系统命名法）系统命名法 将失去氢原子的碳定为将失去氢原子的碳定为“1 1”位，从它出发，选一个最位，从它出发，选一个最长碳链为烷基主链，依次编号，按碳数称为某基，其余的长碳链为烷基主链，依次编号，按碳数称为某基，其余的作为取代基处理。作为取代基处理。CH3CH2CH2C1-1-甲基甲基-1-1-乙基丁基乙基丁基1-1-异丙基丁基异丙基丁基CH2CH3CH31234CH3CH2CH2CHCHCH3CH3123412是以甲烷作为母体，把与之相连的取代基作为甲烷的衍生物。是以甲烷作为母体，把与之相连的取

8、代基作为甲烷的衍生物。命名时一般选择连接烷基最多的碳原子作为母体，烷基则按命名时一般选择连接烷基最多的碳原子作为母体，烷基则按次序规则中规定的次序列出，写在母体名称的前面。次序规则中规定的次序列出，写在母体名称的前面。二甲基乙基甲烷二甲基乙基甲烷二甲基乙基异丙基甲烷二甲基乙基异丙基甲烷3. 衍生命名法衍生命名法次序规则规定：较优基团后列出。次序规则规定：较优基团后列出。CH3CH2CCH3CH3CH(CH3)2CH3CH CH2CH3CH3(CH3)3C-(CH3)2CH-CH3CH2CH2-CH3CH2-CH3-13 直链烷烃的命名与普通命名法基本一致，直链烷烃的命名与普通命名法基本一致，但

9、取消词头但取消词头“正正”， 命名时根据碳原子数叫某烷。命名时根据碳原子数叫某烷。 4. 系统命名法系统命名法CH3CH2CH2CH2CH2CH3普通命名法：普通命名法：系统命名法：系统命名法：CH3CH2CH2CH2CH2CH3正正己烷己烷己烷己烷 它是采用国际上通用的它是采用国际上通用的IUPAC(国际纯粹与应用化国际纯粹与应用化学联合会）命名原则，结合我国的文字特点制定出学联合会）命名原则，结合我国的文字特点制定出来的命名方法。来的命名方法。14 带有支链的烷烃则看作是直链烷烃的烷基衍生物。带有支链的烷烃则看作是直链烷烃的烷基衍生物。 命名规则如下：命名规则如下： 选择主链（母体）选择主

10、链（母体） 选择选择最长的最长的碳链为主链，按碳原子数目叫某烷。主链以碳链为主链，按碳原子数目叫某烷。主链以外的为支链，作为取代基。外的为支链，作为取代基。CH3CHCH3CHCH3CHCH2CH2CH3CH CH3CH3按按正确正确按按正确正确15 当有两条以上等长碳链时，则选择支链多的一条为主链。当有两条以上等长碳链时，则选择支链多的一条为主链。 CH3CH2CHCHCH3CH3CHCH2CH3CHCH3CH3错误错误正确正确按按有三个支链，即有三个支链，即: :按按有四个支链，即有四个支链，即2个个CH3CHCH3CH3CH3CH3CH2CH3CH22个个16 从从最接近取代基最接近取代

11、基的一端开始，将主链碳原子用的一端开始，将主链碳原子用1 1、2 2、3 3等等阿拉伯数字编号。阿拉伯数字编号。CH3CHCH2CH3CH2CH2CHCH3CH3正确正确错误错误CH3CH2CHCH3CH2CH2CHCH3CH3正确正确错误错误12345671234567碳链书写时可弯曲碳链书写时可弯曲12345671234567碳原子的编号碳原子的编号17从碳链任何一端开始，第一个支链的位置都相同时，则从从碳链任何一端开始，第一个支链的位置都相同时，则从较简单的取代基一端开始编号。较简单的取代基一端开始编号。 CH3CH2CHCH3CH2CHCH2CH3CH2CH3错误错误正确正确按按编号在

12、编号在3位位C上是上是按按编号在编号在3位位C上是上是3-甲基甲基-5-乙基庚烷乙基庚烷CH3CH2CH318若第一个支链的位置相同，则依次比较第二、第三个支链若第一个支链的位置相同，则依次比较第二、第三个支链的位置，最先遇到的位次最小者即为正确编号，为的位置，最先遇到的位次最小者即为正确编号，为最低系列最低系列原则。原则。按按编号，取代基的位置编号，取代基的位置2 2，3 3，5 5，7 7CH3CH CH CH2CH CH2CH2CHCH3CH3CH3CH2CH3CH3按按编号，取代基的位置编号，取代基的位置2 2，4 4，6 6，7 72,3,7-2,3,7-三甲基三甲基-5-5-丙基辛

13、烷丙基辛烷正确正确错误错误19名称的排列顺序名称的排列顺序CH3CHCH3CH2CH2CH32 2 甲基甲基 戊烷戊烷取代基编号取代基编号短线短线取代基取代基母体母体将取代基的位次和名称写在主链名称之前，位次号将取代基的位次和名称写在主链名称之前，位次号之间用逗号之间用逗号“，”隔开，数字和名称之间用短线隔开，数字和名称之间用短线“- -”隔开隔开20叔丁基叔丁基 仲丁基仲丁基异丙基异丙基异丁基异丁基丁基丁基丙基丙基乙基乙基甲基。甲基。如果分子中有多种取代基，优先基团排在后面。符号如果分子中有多种取代基，优先基团排在后面。符号“”表示表示“优先于优先于”。CH3CH2CHCHCH2CH2CH3

14、CH3CH2CH33-3-甲基甲基-4-4-乙基庚烷乙基庚烷CH3CH2CHCHCH2CH3CH3CH2CH33-3-甲基甲基-4-4-乙基己烷乙基己烷不能成为：不能成为：4-4-甲基甲基-3-3-乙基己烷乙基己烷123456712345621当含有几个相同的取代基时，相同基团合并，在名当含有几个相同的取代基时，相同基团合并，在名 称前面标以数字称前面标以数字“二、三、四二、三、四”以表示它们的数以表示它们的数 目。例如：目。例如：CH3C CHCH2CH2CH2CH3CH3CH3CH2CH32 2，2-2-二二甲基甲基-3-3-乙基庚烷乙基庚烷123456722当两种编号方式都符合编号原则，

15、给小的取代基较当两种编号方式都符合编号原则，给小的取代基较 小的编号。小的编号。CH3CH2CH CHCH2CH3CH3CH2CH33-3-甲基甲基-4-4-乙基己烷乙基己烷选择为：选择为：1CH3CH2CH CHCH2CH3CH3CH2CH32345612345623CH3CH2CH2CHCH3CHCCH3CH3CH2CH3CH2CH2CHCH3CH3(4)(4)复杂烷基的命名复杂烷基的命名2,6-2,6-二甲基二甲基-5-(1,1-5-(1,1-二甲基丙基二甲基丙基) )壬烷壬烷242,3-2,3-二二甲基甲基-4-4-异丙基异丙基CH3CHCH3CHCH3CHCH2CH2CH3CH CH

16、3CH3例：例：庚烷庚烷251.饱和碳原子是饱和碳原子是SP3杂化的，一个碳原子可以形成个杂化的，一个碳原子可以形成个SP3杂杂化轨道，轨道之间的夹角为化轨道，轨道之间的夹角为109.5。 109.5第三节第三节 烷烃的结构烷烃的结构26烷烃分子形成时，碳原子的烷烃分子形成时，碳原子的SP3轨道沿着对称轴的方向分轨道沿着对称轴的方向分别与氢的别与氢的1S轨道或碳的轨道或碳的SP3轨道相互重叠形成的共价键叫轨道相互重叠形成的共价键叫做做键。键。SP3 1S例如：甲烷的结构例如：甲烷的结构CH44个个2. 键键27例如：乙烷的结构例如：乙烷的结构SP3 SP31个个SP3 1S6个个CH3CH32

17、8例如：其它烷烃的结构例如：其它烷烃的结构碳链一般是曲折地排布在空间，在晶体时碳链排列整齐，呈碳链一般是曲折地排布在空间，在晶体时碳链排列整齐，呈锯齿状，在气、液态时呈多种曲折排列形式（因锯齿状，在气、液态时呈多种曲折排列形式（因键能自由旋键能自由旋转致）。转致）。 29（1）电子云沿键轴呈圆柱形对称分布。）电子云沿键轴呈圆柱形对称分布。（2）可自由旋转而不影响电子云重叠的程度。）可自由旋转而不影响电子云重叠的程度。 （3）结合的较牢固。）结合的较牢固。 因因 C-H键键, 键能键能 415.3KJ/mol C-C键键, 键能键能 345.6KJ/mol键的特点：键的特点：30分子的结构分子的

18、结构分子中原子间的结合顺序、方式、空间排分子中原子间的结合顺序、方式、空间排布相互关系。布相互关系。分子构造分子构造即分子中各原子间的连接次序，结合方式。即分子中各原子间的连接次序，结合方式。分子构型分子构型分子中各原子在空间的排列方式。分子中各原子在空间的排列方式。分子构象分子构象分子中原子（团）围绕单键（分子中原子（团）围绕单键（键）旋转键）旋转而引起的分子中原子（团）在空间的不同排布的方式。而引起的分子中原子（团）在空间的不同排布的方式。一、分子结构一、分子结构31 乙烷的构象乙烷的构象 v乙烷分子中两个甲基围绕碳碳乙烷分子中两个甲基围绕碳碳键旋转时，氢原子在空间的键旋转时，氢原子在空间

19、的相对位置将不断改变，相对位置将不断改变，形成无数个不同的构象形成无数个不同的构象。32交叉式交叉式(ap)(ap)重叠式重叠式(sp)(sp)v两种极限构象：两种极限构象：33n锯架透视式锯架透视式 HHHHHHHHHHHH34n纽曼投影式纽曼投影式 HHHHHHHHHHHH35v楔形透视式楔形透视式CHHHHHHCCHHHHHHC36v乙烷的构象的稳定性：交叉式乙烷的构象的稳定性：交叉式 重叠式重叠式0.229nm0.25nm372. 乙烷分子不同构象的能量曲线图乙烷分子不同构象的能量曲线图383 丁烷的构象丁烷的构象 v这里只讨论围绕这里只讨论围绕C2-C3单键旋转时的构象，固定单键旋转

20、时的构象，固定C2，把，把C3绕绕C2- C3 键轴旋转一圈来看丁烷的构象情况。键轴旋转一圈来看丁烷的构象情况。 1 2 3 4 CH3CH2CH2CH339三、丁烷的四种典型构象三、丁烷的四种典型构象1 2 3 4 CH3HHCH3HHCH3CH2CH2CH3CH3HHCH3HHCH3HHCH3HHCH3HHHCH3HCH3HHCH3HHCH3HHHHCH3对位交叉式对位交叉式ap（反叠式）（反叠式）全重叠式全重叠式sp （顺叠式）（顺叠式）部分重叠式部分重叠式ac（反错式）（反错式）邻位交叉式邻位交叉式sc（顺错式）（顺错式）邻位交叉式邻位交叉式sc（顺错式）（顺错式）部分重叠式部分重叠式

21、ac（反错式）（反错式）40丁烷分子不同构象的能量曲线图丁烷分子不同构象的能量曲线图CH3HHCH3HHCH3HHCH3HHCH3HHCH3HHCH3HHHCH3HCH3HHCH3HHCH3HHHHCH3CH3HHHCH3H41v分子总是倾向于以稳定的构象形式存在。分子总是倾向于以稳定的构象形式存在。CH3HHHHCH3CH3HHHHCH3CH3HHHHCH315 70 15 n由于分子的热运动，各种构象迅速互变，因此丁烷实由于分子的热运动，各种构象迅速互变，因此丁烷实际上是各种构象的平衡混合物。际上是各种构象的平衡混合物。 42第五节第五节 烷烃的物理性质烷烃的物理性质一、一、 状态状态常温

22、常压下，直链烷烃中，常温常压下，直链烷烃中，C14是气体；是气体；C516是液体；是液体；C17以以上是固体。上是固体。二、二、 沸点沸点化合物的蒸汽压等于一个大气压时的温度。化合物的蒸汽压等于一个大气压时的温度。烷烃沸点的变化规律是：烷烃沸点的变化规律是：多碳的烷烃少碳的烷烃；多碳的烷烃少碳的烷烃；碳原子相同的烷烃：碳原子相同的烷烃：直链烷烃支链烷烃直链烷烃支链烷烃43原因原因：沸点的高低与分子间引力沸点的高低与分子间引力-范德华引力（包括范德华引力（包括静电引力、诱导力和色散力）有关。烃的碳原子数目静电引力、诱导力和色散力）有关。烃的碳原子数目越多，分子间的力就越大。支链增多时，使分子间的

23、越多，分子间的力就越大。支链增多时，使分子间的距离增大，分子间的力减弱，因而沸点降低。距离增大，分子间的力减弱，因而沸点降低。CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CHCH3CH3CH3CCH3CH3CH3b.p/36.127.99.544三三 、 熔点熔点化合物由固态变成液态时的温度。化合物由固态变成液态时的温度。CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CHCH3CH3CH3CCH3CH3CH3. p /-130-160-17m.随着碳原子数目增加，熔点升高。随着碳原子数目增加，熔点升高。分子的对称性越大，熔点越高。分子的对称性越大，熔点越高。45四、四、 相对密度相对密度 烷烃的相对

24、密度随分子量的增大而升高，最后接烷烃的相对密度随分子量的增大而升高，最后接近于近于0.8左右。左右。五、五、 溶解度溶解度 烷烃不溶于水，只能溶于极性小的有机溶剂（如苯、烷烃不溶于水，只能溶于极性小的有机溶剂（如苯、醚等）。醚等）。46第五节第五节 烷烃的化学性质烷烃的化学性质 烷烃的化学性质稳定（特别是正烷烃）。在一般条烷烃的化学性质稳定（特别是正烷烃）。在一般条件下（常温、常压），与大多数试剂如件下（常温、常压），与大多数试剂如强酸、强碱、强强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂及金属钠等氧化剂、强还原剂及金属钠等都不起反应，或反应速度都不起反应，或反应速度极慢。极慢。 其共价键都为其共价键都为键

25、，键能大。键，键能大。C-HC-H的键能为的键能为390390 435KJ/mol 435KJ/mol C-C 345.6KJ/mol C-C 345.6KJ/mol分子中的共价键不易极化（电负性差别小，分子中的共价键不易极化（电负性差别小，C C2.52.5，H H2.22.2） 但稳定性是相对的、有条件的，在一定条件下（如高温、但稳定性是相对的、有条件的，在一定条件下（如高温、高压、光照、催化剂），烷烃也能起一些化学反应。高压、光照、催化剂），烷烃也能起一些化学反应。47一、取代反应一、取代反应1 .甲烷的氯代反应甲烷的氯代反应在光、热或某些催化剂作用下，甲烷和氯气发生氯代反应，生成在光、

26、热或某些催化剂作用下，甲烷和氯气发生氯代反应，生成氯甲烷和氯甲烷和HCl，同时放出热量。，同时放出热量。H+CH3ClClCH4+Cl2黑黑暗暗不反应不反应CH4+Cl22强光强光热热量量H4+C+ClCH4+Cl2h氯甲烷可进一步发生取代反应，生成氯甲烷可进一步发生取代反应，生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4。H+CH3ClClCH4+Cl2hhhhH+CH2Cl2ClH+CHCl3ClH+CCl4Cl482. 甲烷氯代反应历程甲烷氯代反应历程自由基取代反应（连锁反应自由基取代反应（连锁反应free radical substitution）反应分三个阶段反应分三个阶段1） 链的引发链的

27、引发2） 链的增长链的增长Cl2光光照照或或加加热热Cl.2+CH4Cl.H+CH3Cl.Cl2+CH3.+CH3.ClCl3） 链的终止阶段链的终止阶段+Cl.Cl.Cl2+Cl.CH3.CH3Cl+CH3.CH3.CH3CH349.H+CH2Cl.ClCl2+CH2.Cl+CH2.ClCl2+CH3.ClCl链反应三个阶段的特点：链反应三个阶段的特点：链引发：链引发：在光照、辐射、加热或过氧化物的作用下，吸收能在光照、辐射、加热或过氧化物的作用下，吸收能量，产生自由基。量，产生自由基。链增长：链增长：每传递一步，消耗一个自由基并产生一个供下一步每传递一步，消耗一个自由基并产生一个供下一步反

28、应用的自由基。反应用的自由基。链终止：链终止：自由基彼此结合而淬灭。自由基彼此结合而淬灭。503. 甲烷氯代反应过程中的能量变化甲烷氯代反应过程中的能量变化 反应热、过渡状态和活化能反应热、过渡状态和活化能1）反应热）反应热反应物和产物之间的能量差反应物和产物之间的能量差+ClCl+CH3HCH3ClClHH（435244）（）（353431）105 kJ/mol435 244 353 431 kJ/mol各步反应的各步反应的H 链的引发链的引发H2440244 kJ/molCl2光光照照或或加加热热Cl.251 链的增长链的增长H4354314 kJ/molH244353109 kJ/mol

29、2）过渡状态和活化能）过渡状态和活化能过渡状态过渡状态旧键将要断裂但还未完全断裂，新键将要形成旧键将要断裂但还未完全断裂，新键将要形成但尚未形成（即旧键已减弱，新键部分形成的但尚未形成（即旧键已减弱，新键部分形成的状态）的状态。状态）的状态。活化能活化能活化分子所具有的最低能量与反应物分子平均能活化分子所具有的最低能量与反应物分子平均能量的差称为活化能量的差称为活化能。+CH4Cl.H+CH3Cl.Cl2+CH3.+CH3.ClCl52CHHHH+Cl.ClCHHHH. .CHHHClH+.53能能量量反应进程反应进程活化能活化能17kJ/mol反应热反应热4kJ/molCH3HCl=+CH4

30、Cl.H+CH3Cl.54反应热反应热-109kJ/mol活化能活化能4kJ/molClClCH3=+CH3.ClClCl2+CH3.能能量量反应进程反应进程554、其它烷烃的氯代反应、其它烷烃的氯代反应1） 链的引发链的引发2） 链的增长链的增长3） 链的终止链的终止Cl2光光照照或或加加热热Cl.2+R HCl.HRCl+.Cl2+R.+R.ClCl+Cl.Cl.Cl2+Cl.R.RCl+R.R.RR5655%45%2H1H55/245/6 4/1+CH3CH2CH3Cl2hCH3CH CH3ClCH3CH2CH2Cl+相对活性：相对活性：v伯、仲、叔氢原子的反应活性伯、仲、叔氢原子的反应

31、活性实验值实验值%预估值预估值%75%25%57+CH3CH CH3CH2CH3CCH3CH3ClClh64%36%3H1H36/164/9 5/1烷烃中氢原子的反应活泼性次序为：烷烃中氢原子的反应活泼性次序为：叔氢（叔氢（3）仲氢（）仲氢（2）伯氢（）伯氢（1）+ Cl2CH3CHCH3CH3实验值实验值%预估值预估值%10%90%相对活性：相对活性：58CH3HCH3+H.CH3CH2CH2HCH3CH2CH2+ +H.CH3CH+H.CH3CH3CH3CH HC HCH3CH3CH3CH3C+H.CH3CH3435423413400解离能解离能H/KJ.mol-1v自由基的稳定性自由基的

32、稳定性59形成各种烷基自由基所需的能量：形成各种烷基自由基所需的能量：自由基的稳定性：自由基的稳定性：CH3CCH3.CH3CH3CH3CH2CH2.CH3CH.CH3CH3CCH3.CH3CH3CH3CH2CH2.CH3CH.CH3 605烷烃与卤素的取代反应烷烃与卤素的取代反应v从反应过程的能量变化来理解。从反应过程的能量变化来理解。 F2 Cl2 Br2 I2反应活性：反应活性：CH3HXXCH3XH X+H61435.1 242.5351.4 CH3 H + Cl ClCH3 ClH Cl+431.0断裂键吸收的能量：断裂键吸收的能量： 435.1 + 242.5 = 677.6 kJ

33、mol-1 键能键能/kJmol-1： 形成键放出的能量：形成键放出的能量： 351.4 + 431.0 = 782.4kJmol-1 反应热：反应热： H = 677.6- -782.4 = - -104.8kJmol-1 v反应过程的能量计算反应过程的能量计算6255%45%+CH3CH2CH3Cl2hCH3CH CH3ClCH3CH2CH2Cl+CH3CH CH3CH2CH3CCH3CH3ClClh64%36%+ Cl2CH3CHCH3CH3v氯化和溴化的选择性比较氯化和溴化的选择性比较氯自由基的反应活性较高，使得生成伯、仲和叔自由基氯自由基的反应活性较高，使得生成伯、仲和叔自由基的难易

34、程度差别很小，造成了它的弱选择性。的难易程度差别很小，造成了它的弱选择性。633% 痕量痕量 99% +CH3CH2CH3Br2hCH3CH CH3BrCH3CH2CH2Br+CH3CH CH3CH2CH3CCH3CH3BrBrh+ Br2CH3CHCH3CH3 97% 溴自由基的反应活性较低，使得生成叔烷基自由基明显比溴自由基的反应活性较低，使得生成叔烷基自由基明显比生成伯或仲烷基自由基容易，造成了它的强选择性。生成伯或仲烷基自由基容易，造成了它的强选择性。64二、氧化反应二、氧化反应1完全氧化（燃烧）完全氧化（燃烧）+2n+ ()OH2CnH2n+2O2CO23 n+1n+12不完全氧化不

35、完全氧化+RCH2CH2R,锰锰盐盐1201.53 MPa,RCOOHRCOOHO29095。C12 MPa,CH3CH2CH2CH3AlCl3, HClCH3CHCH3CH3三、异构化反应三、异构化反应65四、裂化反应四、裂化反应CH3CH3C2H4H2+H2+CH4C+600。CC2H4+H2+CH4+500。CCH3CH2CH2CH3C3H6CH3CH3C4H866脂脂环环烃烃 按分子中有按分子中有无不饱和键无不饱和键饱和脂环烃（环烷烃）饱和脂环烃（环烷烃）不饱和脂环烃不饱和脂环烃环烯烃环烯烃环炔烃环炔烃依环数依环数多少多少单环脂环烃单环脂环烃二环脂环烃二环脂环烃多环脂环烃多环脂环烃 联

36、环：联环：大环大环(C12)(C12)中环中环(C(C：8 811)11)普通环普通环(C(C：5 57)7) 小环小环(C(C：3 34) 4) 一、分类一、分类 螺环：螺环：稠环：稠环：桥环：桥环：67二、脂环烃的命名二、脂环烃的命名 1. 单环烷烃的命名单环烷烃的命名 CH3CH3CH2CH3如果取代基复杂，或者同一碳链上连有几个脂环时，以烃为母体，如果取代基复杂，或者同一碳链上连有几个脂环时，以烃为母体，脂环作为取代基。脂环作为取代基。 CCH3CH2CH3CH3CH2CH2CH CH2CH368脂环基的命名脂环基的命名 CH3CH3CH3CHCH2CH2CH2CH2CH3 三、三、

37、环烷烃的顺反异构环烷烃的顺反异构69 透视式透视式CH3H3CCH3CH3 伞形式伞形式CH3HHCH3HHCH3CH370燃烧热：燃烧热：环烷烃环烷烃分子及分子及-CH2-燃烧热燃烧热 环烷烃环烷烃分子及分子及-CH2-燃烧热燃烧热乙烯乙烯 711.3环辛烷环辛烷5310 663.8环丙烷环丙烷2091 697.1环壬烷环壬烷5981 664.6环丁烷环丁烷2744 686.1环癸烷环癸烷6636 663.6环戊烷环戊烷3320 664.0环十四烷环十四烷 658.6环己烷环己烷3951 658.6环十五烷环十五烷9885 659.0环庚烷环庚烷4637 662.4正烷烃正烷烃 658.6一

38、些环烷烃的燃烧一些环烷烃的燃烧第七节第七节 环烷烃的结构环烷烃的结构71 环丙烷的结构环丙烷的结构v环丙烷上的碳原子都是饱和碳原子，为环丙烷上的碳原子都是饱和碳原子，为sp3杂化。杂化。 114 105.5 n角张力：分子内部试图恢复正常键角的力。角张力：分子内部试图恢复正常键角的力。 60 HHn碳原子的碳原子的sp3杂化轨道杂化轨道互相重叠成键时，由于互相重叠成键时，由于它们的对称轴不在一条它们的对称轴不在一条直线上，因此重叠较少，直线上，因此重叠较少，形成弯键。形成弯键。72v环丙烷分子相邻碳上的碳氢键都是重叠式构象。环丙烷分子相邻碳上的碳氢键都是重叠式构象。 n扭转张力：试图恢复交叉式

39、构象的力。扭转张力：试图恢复交叉式构象的力。 73 其他环烷烃其他环烷烃 v环丁烷四个碳原子不在一个平面上，但仍存在角张力环丁烷四个碳原子不在一个平面上，但仍存在角张力和扭转张力。和扭转张力。 74v环戊烷分子中，碳碳键的夹角为环戊烷分子中，碳碳键的夹角为108，接近，接近sp3杂化轨道杂化轨道间夹角，角张力很小，是比较稳定的环。间夹角，角张力很小，是比较稳定的环。 75v环己烷分子中环己烷分子中6个碳原子不在同一平面上，碳原子之间的个碳原子不在同一平面上，碳原子之间的键角为键角为10928，分子中没有张力。，分子中没有张力。 椅式构象椅式构象船式船式构象构象76 环己烷的构象环己烷的构象 (

40、1) 椅式构象和船式构象椅式构象和船式构象 v六个碳原子均为六个碳原子均为sp3杂化，在保持键角杂化，在保持键角10928不变的情不变的情况下，能以两种不同的空间形式组成六元环。况下，能以两种不同的空间形式组成六元环。椅式椅式船式船式 n透视式：透视式：77n纽曼投影式：纽曼投影式：123451612345614325236654781234561234567912365412345 680椅式构象椅式构象船式构象船式构象n分子模型：分子模型：81v椅式构象比船式构象稳定的原因：椅式构象比船式构象稳定的原因：n船式构象中相邻碳上的碳氢键全部为重叠式构象，存在船式构象中相邻碳上的碳氢键全部为重叠

41、式构象，存在扭转张力；而椅式构象中相邻碳上的碳氢键全部为交叉扭转张力；而椅式构象中相邻碳上的碳氢键全部为交叉式构象，没有扭转张力。式构象，没有扭转张力。 n船式构象中船头碳原子船式构象中船头碳原子C1和和C4上的氢原子距离较近，上的氢原子距离较近，斥力较大；而椅式构象中斥力较大；而椅式构象中C1和和C4上的氢原子距离较远，上的氢原子距离较远，斥力较小。斥力较小。 两种构象可以通过单键旋转互相转变而不使环破裂，两种构象可以通过单键旋转互相转变而不使环破裂，因此常温下环己烷几乎全是椅式构象。因此常温下环己烷几乎全是椅式构象。 82(2) 直立键和平伏键直立键和平伏键 v椅式构象中的碳氢键可以分为两

42、类，椅式构象中的碳氢键可以分为两类，6个碳氢键与分个碳氢键与分子的对称轴平行，叫做直立键或子的对称轴平行，叫做直立键或a键。键。v另外另外6个碳氢键指向环外，与直立键成个碳氢键指向环外，与直立键成10928的角，的角，平伏着向环外伸展，叫做平伏键或平伏着向环外伸展，叫做平伏键或e键。键。 直立键或直立键或 a 键键平伏键或平伏键或 e 键键83(3) 转环作用转环作用 XXv一个椅式构象的环己烷，可以通过碳碳单键的旋转变成一个椅式构象的环己烷，可以通过碳碳单键的旋转变成另一种椅式构象，叫做转环作用。另一种椅式构象，叫做转环作用。 84v在室温下就能迅速转环，在转环的过程中，原来的在室温下就能迅

43、速转环，在转环的过程中，原来的a键键全都变成全都变成e键，原来的键，原来的e键全都变成键全都变成a键。键。85 取代环己烷的构象取代环己烷的构象 v一元取代环己烷中，取代基占据一元取代环己烷中，取代基占据e键的构象更稳定。键的构象更稳定。 (1) 一元取代环己烷的构象一元取代环己烷的构象 5% 95% CH3CH3室 温12345612345686v原因：原因：a键上的甲基和环同一边相邻的两个键上的甲基和环同一边相邻的两个a键氢原子键氢原子距离较近，存在较大的斥力。距离较近，存在较大的斥力。CHHHHHH0.255nm 0.233nm v这种斥力称为范德华张力。这种斥力称为范德华张力。 87C(C