有机化学王晓兰版

只含有碳和氢两种元素的化合物叫碳氢化合物，简称烃。烃是最简单的有机化合物。烃可以分为开链烃和环状烃两大类：开链烃饱和烃(烷烃)

不饱和烃(烯烃、炔烃)

环状烃

脂环烃芳香烃1烷烃的同系列

系列差：CH2称为同系列的系列差，也称系差。烷烃的通式CnH2n+2同系物：同系列中的各个化合物互称同系物。CH4C2H6C3H8C4H10C5H12……

同系列：具有一个通式，结构相似，性质相似的化合物系列。2-1同系列和同分异构2同分异构现象

构造异构：具有相同的分子式，而分子中原子或基团的顺序不同。碳链异构，碳链的连结方式和次序不同；官能团异构，相同的原子组成不同的官能团。位置异构，取代基或官能团的位置不同；构造(Constitution)：分子中原子互相联结的方式和次序。3构造式的写法

构造简式

构造式键线式4写出烷烃的同分异构体5碳、氢原子的分类

和伯、仲、叔碳原子相连的氢原子称为伯、仲、叔氢原子；伯、仲、叔、季碳原子；1º2º3º4º不同类型的氢原子反应性能是有一定差别的。异构体可以在名称前加形容词正、异、新来表示。正戊烷异戊烷新戊烷新己烷2

系统命名法

选择最长的碳原子直链作为主链

，支链作为取代基；主链碳原子编号，使取代基的位次最小；3-甲基己烷

1烷基和烷基的位数写在主链的前面，阿拉伯数字和汉字之间用“-”连接；

2

3

4

5

6烷烃分子中去掉一个氢原子剩下的原子团称为烷基。

甲基(Me)乙基(Et)丙基(Pr)丁基(Bu)异丙基(i-Pr)叔丁基(t-Bu)基团的“大小”，应按次序规则确定：

①取代基游离价所在的原子，原子序数大的优先；原子序数相同时，则按同位素的质量数。

②游离价所在的原子相同时，则依次比较和该原子相连的第二个原子；第二个原子相同时，再比较第三个，依此类推。

4-丙基-5-异丙基辛烷

异丙基的次序优先(“大”)，命名时列在后面。2,2,7,7,8当主链碳原子编号有选择性时，要遵循最低系列原则。2,3,3,8,8-五甲基壬烷×分子的构造式只表示原子之间的连接方式和次序，而不能表示出氢原子与碳原子在空间的相对位置。分子的构型，是指具有一定构造的分子中各种基团在空间的分布。分子的构型和它的化学反应性能有密切的关系，因此，学习有机化学时应注意化合物的立体概念。2-3烷烃的构型1

甲烷的构型碳原子的电子构型是1s22s22p2；2s2p2s2psp3在有机化合物中碳是四价的，都是sp3杂化。4个C—H键全部为sp3—1sσ键甲烷分子的形成楔形透视式

分子模型0.109nm109º28′Kekulè模型Stuart模型轨道杂化的结果：①轨道杂化比s轨道或p轨道有更强的方向性，更有利于成键；②4个sp3轨道与完全等价的；③正四面体的排列方式，使4个键尽可能远离，成键电子对的互斥最小，分子最稳定。构象是具有一定构造的分子，因单键旋转改变其原子或原子团在空间的相对位置而呈现的不同立体形象。1乙烷的构象2-4烷烃的构象锯架透视式纽曼投影式交叉式(ap)重叠式(sp)2丁烷的构象

全重叠式(sp)对位交叉式(ap)邻位交叉式(sc)部分重叠式(ac)

(ac)(sc)稳定性次序：ap>sc>ac>sp。0º60º180º120º240º300º360ºEap

acscspacscap

14.6kJ·mol-118.4~25.5kJ·mol-13.3~3.7kJ·mol-1分子总是倾向于以稳定的构象形式存在。15％70％15％①物质状态

烷烃在室温常压下：1C~4C(g)，5C~16C(l)，17C~(s)。②沸点bp.

烷烃的沸点随分子量的增加而逐渐升高；CH3(CH2)3CH3bp./℃36.1

68.998.4CH3(CH2)4CH3CH3(CH2)5CH32-5烷烃的物理性质相同分子量的烷烃，支链越多，沸点越低。bp./℃36.127.99.5液体的沸点取决于分子间引力的大小，分子间引力越大，沸点就越高。

分子间作用力主要有偶极力、色散力和氢键。③熔点mp.

直链烷烃的熔点随分子量的增加而升高，其中含偶数个碳原子的升高得多些。原因：在晶体中，分子之间的作用力不仅取决于分子的大小，而且和分子的对称性有关。mp./℃-129.7-159.9-16.6分子量相同的烷烃异构体中，对称性大的熔点高些。烷烃不溶解于水，易溶解于有机溶剂。④相对密度d

相对密度，是有机物的质量与同体积水的质量比，是无单位的量。⑤溶解度

直链烷烃的相对密度随着分子量的增加而增大，最后趋近于最大值0.78(20℃)。1烷烃的稳定性

在常温下，强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂等都不能和烷烃起反应，或反应速度很慢。原因：①烷烃是饱和烃，C—C键和C—H键都是比较牢固的共价键(σ键)，键能较大；②分子无极性(μ＝0)，碳和氢的电负性差别小(C：2.5，H：2.2)，分子中的共价键不易极化；③分子中无官能团。2-6烷烃的化学性质2卤代反应(1)甲烷的氯代

甲烷的氯代反应很难停留在一氯甲烷阶段。

氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯化碳(2)其他烷烃的氯代

H的卤代活性：3°H>2°H>1°H。

43%57%64%36%3氧化反应

(1)燃烧(完全氧化)ΔH是反应中的焓(一种热力学函数)的变化，可以表示反应热；ΔH为正时反应是吸热的，为负时反应是放热的。(2)部分氧化(控制氧化)

甲醇甲醛羧酸

羧酸

乙酸

2-7烷烃卤代反应的历程１甲烷的氯代反应历程链引发链传递链终止在链传递的步骤中，氢还可以进一步被取代。…………碳氢键解离能越小，反应活性就越大。2烷烃的相对活性

ΔH=410kJ·mol-1

ΔH=397.5kJ·mol-1

ΔH=380.7kJ·mol-1

烷烃的相对活性为：3°H>2°H>1°H碳氢键的解离能越小，则生成的自由基越稳定。烷基自由基的稳定性顺序：自由基CH3CH3CH2(CH3)2CH(CH3)3CΔH/kJ·mol-1435.1410397.5380.7自由基的稳定性自由基的结构CH3.和平面结构的伯烷基自由基接近sp2杂化，其他自由基多为sp3杂化。影响自由基稳定性的因素：电子离域，空间位阻，螯合作用，邻位原子的性质等。一步反应：3过渡状态和活化能

abc位能反应进程abcEa

ΔH

放热反应位能反应进程abcEa

ΔH

吸热反应活化能Ea：过渡状态和反应物的能量差。反应热ΔH：生成物和反应物的能量差。吸热反应ΔH>0，放热反应ΔH<0。多步反应，其中每一步都经历一个过渡状态。两个过渡态之间的最低点相当于反应的中间体。位能反应进程CH4+Cl··CH3CH3Cl+C