大学有机化学课件第2章烷烃

大学有机化学课件第2章烷烃REPORTING2023WORKSUMMARY目录CATALOGUE烷烃的定义和性质烷烃的同分异构现象烷烃的命名法烷烃的物理性质烷烃的化学性质烷烃的制备方法PART01烷烃的定义和性质0102烷烃的定义烷烃为无色、易燃的气体或液体，具有特殊的气味。烷烃（Alkanes）是饱和烃的通称，其特点是分子中的碳原子之间都以单键相互连接，其余的价键均被氢原子所填充。烷烃的通式烷烃的通式为CnH2n+2，其中n代表碳原子数。随着n的增加，烷烃的沸点逐渐升高，密度也逐渐增大。烷烃的化学性质比较稳定，不易发生氧化、还原等反应。在特定条件下，如光照或高温，烷烃可以发生自由基取代反应或裂解反应。烷烃不溶于水，但可溶于有机溶剂。烷烃的性质PART02烷烃的同分异构现象同分异构体是指具有相同分子式，但具有不同结构的现象。在有机化学中，同分异构体是常见的现象，它们在结构、性质和反应活性等方面可能存在差异。同分异构体的形成原因主要包括碳链异构、官能团位置异构、官能团异构和立体异构等。同分异构体的定义烷烃的同分异构现象主要表现在碳链异构和位置异构两个方面。碳链异构是指烷烃分子中的碳原子数不同，如丁烷和戊烷；位置异构则是指相同碳原子数的烷烃，由于碳原子在分子中的连接顺序不同而产生的异构体，如正丁烷和异丁烷。烷烃的同分异构现象是碳原子数较多的烷烃所特有的性质，随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构现象也更加复杂。烷烃的同分异构现象同分异构体的书写是学习有机化学的重要技能之一。在书写同分异构体时，需要注意遵守碳四价原则，即每个碳原子只能与四个其他原子或基团相连。书写同分异构体的常用方法包括等效氢法、位移法、插入法等。通过这些方法，可以逐步构建出同分异构体的结构，并最终正确地书写出其结构式或构造式。同分异构体的书写PART03烷烃的命名法命名示例如2，2-二甲基丙烷、3-甲基戊烷等。编号原则从靠近取代基一端开始编号，若位次相同，则按由小到大的顺序编号。取代基位次列出所有取代基的位次、数目和名称。系统命名法根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的规定，采用系统命名法对烷烃进行命名。主链选择选择最长的碳链为主链，从靠近取代基一端开始编号。烷烃的系统命名法根据习惯命名法，将烷烃以中文名称命名，如甲烷、乙烷等。俗名碳数命名取代基命名根据碳原子数目进行命名，如丁烷、戊烷等。在碳原子数目后加上取代基的名称，如2-甲基丙烷、3-甲基戊烷等。030201烷烃的普通命名法石油醚石油醚是石油分馏的产物，是一种混合物，主要成分为戊烷和己烷的混合物。汽油汽油是石油分馏的产物，主要成分为辛烷和庚烷的混合物。柴油柴油是石油分馏的产物，主要成分为十六烷和二十烷的混合物。烷烃的俗名PART04烷烃的物理性质影响因素烷烃的沸点主要受碳原子数的影响，碳原子数越多，沸点越高。此外，支链的存在也会使沸点降低。规律总结随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高；相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低。沸点定义沸点是物质在气化时所需要的最低温度。沸点熔点是物质从固态变为液态所需要的最低温度。熔点定义与沸点类似，碳原子数和支链的数量都会影响烷烃的熔点。碳原子数越多，熔点越高；支链越多，熔点越低。影响因素随着碳原子数的增加，烷烃的熔点逐渐升高；相同碳原子数的烷烃，支链越多，熔点越低。规律总结010203熔点密度定义密度是物质的质量与其所占体积的比值。影响因素烷烃的密度主要受碳原子数和支链数量的影响。碳原子数越多，密度越大；支链越多，密度越小。规律总结随着碳原子数的增加，烷烃的密度逐渐增大；相同碳原子数的烷烃，支链越多，密度越小。密度PART05烷烃的化学性质烷烃的稳定性主要取决于其碳-碳单键的稳定性。在烷烃分子中，碳原子通过sp3杂化形成四面体结构，这种结构使得碳-碳单键的电子云分布更加均匀，因此比较稳定。烷烃的稳定性还与其所处的环境有关。例如，在高温、光照或存在催化剂的情况下，烷烃可能会发生异构化、裂解或聚合等反应。烷烃的稳定性VS烷烃与氧气反应可以生成水和二氧化碳，这是一个典型的氧化反应。在常温常压下，烷烃与氧气反应的速度较慢，但在点燃或加热条件下，反应速率会加快。烷烃的氧化反应可以通过添加催化剂来促进。例如，在工业上，常使用铂、钯等金属催化剂来加速烷烃的氧化反应，生成高附加值的化工产品。烷烃的氧化反应烷烃与卤素（如氯、溴、碘）反应可以生成卤代烷。这是一个重要的有机合成反应，广泛应用于有机化学和工业生产中。烷烃的卤化反应可以在不同的条件下进行。例如，在光照条件下，氯气和烷烃反应生成取代度较低的一氯代物；而在催化剂存在下，反应可以生成取代度较高的一卤代物。烷烃的卤化反应PART06烷烃的制备方法在酸性催化剂的作用下，乙醇脱水生成乙烯，再通过加氢还原反应得到烷烃。在催化剂的作用下，醇被氧化成酮或醛，再通过还原反应得到烷烃。乙醇脱水法醇氧化法由醇制备烷烃的方法在催化剂的作用下，烯烃与氢气发生加成反应，生成烷烃。在高温和催化剂的作用下，烯烃脱去氢气，