大学有机化学课件第2章烷烃

REPORTING2023WORK SUMMARY大学有机化学课件第2章烷烃•烷烃的定义和性质•烷烃的同分异构现象目录•烷烃的命名法•烷烃的物理性质CATALOGUE•烷烃的化学性质•烷烃的制备方法PART01烷烃的定义和性质烷烃的定义01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02烷烃为无色、易燃的气体或液体，具有特殊的气味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性质烷烃的化学性质比较稳定，不在特定条件下，如光照或高温，烷烃不溶于水，但可溶于有机易发生氧化、还原等反应烷烃可以发生自由基取代反应溶剂或裂解反应PART02烷烃的同分异构现象同分异构体的定义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烷烃的同分异构现象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同分异构体的书写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PART03烷烃的命名法烷烃的系统命名法主链选择编号原则选择最长的碳链为主链，从靠从靠近取代基一端开始编号，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系统命名法取代基位次命名示例根据国际纯粹与应用化学联合列出所有取代基的位次、数目如2，2-二甲基丙烷、3-甲基会（IUPAC）的规定，采用系和名称戊烷等统命名法对烷烃进行命名烷烃的普通命名法010203俗名碳数命名取代基命名根据习惯命名法，将烷烃根据碳原子数目进行命名，在碳原子数目后加上取代以中文名称命名，如甲烷、如丁烷、戊烷等基的名称，如2-甲基丙烷、乙烷等3-甲基戊烷等烷烃的俗名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PART04烷烃的物理性质沸点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，沸点定义沸点越高此外，支链的存在也会使沸点降低沸点是物质在气化时所需要的最低温度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，沸点越低熔点熔点定义熔点是物质从固态变为液态所需要的最低温度010203影响因素规律总结与沸点类似，碳原子数和支链的数量都随着碳原子数的增加，烷烃的熔点逐会影响烷烃的熔点碳原子数越多，熔渐升高；相同碳原子数的烷烃，支链点越高；支链越多，熔点越低越多，熔点越低密度密度定义影响因素规律总结密度是物质的质量与其所占体积的比烷烃的密度主要受碳原子数和支链数随着碳原子数的增加，烷烃的密度逐值量的影响碳原子数越多，密度越大；渐增大；相同碳原子数的烷烃，支链支链越多，密度越小越多，密度越小PART05烷烃的化学性质烷烃的稳定性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氧化反应烷烃与氧气反应可以生成水和二氧化烷烃的氧化反应可以通过添加催化剂碳，这是一个典型的氧化反应在常来促进例如，在工业上，常使用铂、温常压下，烷烃与氧气反应的速度较钯等金属催化剂来加速烷烃的氧化反慢，但在点燃或加热条件下，反应速应，生成高附加值的化工产品率会加快VS烷烃的卤化反应烷烃与卤素（如氯、溴、碘）反应可以生成烷烃的卤化反应可以在不同的条件下进行卤代烷这是一个重要的有机合成反应，广例如，在光照条件下，氯气和烷烃反应生成泛应用于有机化学和工业生产中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PART06烷烃的制备方法由醇制备烷烃的方法乙醇脱水法醇氧化法在酸性催化剂的作用下，乙醇脱水生成乙烯，在催化剂的作用下，醇被氧化成酮或醛，再再通过加氢还原反应得到烷烃通过还原反应得到烷烃由烯烃制备烷烃的方法加氢反应在催化剂的作用下，烯烃与氢气发生加成反应，生成烷烃脱氢反应在高温和催化剂的作用下，烯烃脱去氢气，生成烷烃由炔烃制备烷烃的方法要点一要点二加氢反应氧化反应在催化剂的作用下，炔烃与氢气发生加成反应，生成烷烃在催化剂的作用下，炔烃被氧化成酮或醛，再通过还原反应得到烷烃。