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第十讲 饱和烷烃

第十讲  饱和烷烃
第十讲  饱和烷烃

第十讲饱和烷烃

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一、烷烃

1.烷烃的概念:烷烃又叫。结构特点是碳原子间都以键结合成,碳原子上剩余价键全部跟相结合。

2.烷烃的通式:(n≥1)。

3.烷烃的性质

物理性质:烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的增多,呈规律性的变化。如常温下其状态由

变到又变到沸点逐渐相对密度。

烷烃的化学性质:通常,空气中能,光照下能与反应。

4.烷烃的命名

碳原子在十以内时,以依次代表碳原子数,其后加“烷”字,碳数在十以上,以代表,如。

二、同系物

1.同系物和同分异构体

(1)我们把结构,在分子组成上相差原子团的物质互称同系物。

(2)化合物具有相同的,但具有不同的现象,叫做同分异构现象。

具有同分异构现象的化合物互称为。

典例剖析

命题方向一:烷烃的性质

例1.下列有关烷烃的叙述中,正确的是()

①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键;

②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去;

③分子通式为C n H2n+2的烃不一定是烷烃;

④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应;

⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色

A.①③⑤B.②③C.①④

D.①②④

例2.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是()

A .烷烃同系物随着相对分子质量增大,熔点、沸点逐渐升高;常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态

B .烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大

C .烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应,它们燃烧时生成二氧化碳和水

D .烷烃同系物都能使溴水、KMnO 4溶液褪色

命题方向二:同系物

例1.下列说法中错误的是()

①化学性质相似的有机物是同系物;

②分子组成相差一个或几个CH 2原子团的有机物是同系物; ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物;

④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似 A .①②③④ B .只有②③ C .只有③④ D .只有①②③

例2.下列各组物质中,互为同系物的是()

A .正丁烷和异丁烷

B .CH 2Cl 2和CH 3Cl

C .CH 3CH 3和

D .NH 4CNO 和(NH 2)2CO

1.下列叙述错误的是()

A .同系物之间在化学性质上相似

B .同系物不可能是同分异构体

C .同系物之间的物理性质随分子里碳原子数的递增,呈规律性的变化

D .分子组成相差一个或几个CH 2原子团的物质互称为同系物 2.下列分子只表示一种物质的是()

A .C 3H 7Cl

B .

C 5H 12 C .CH 2Cl 2

D .C 4H 10

3.下列各对物质中互为同系物的是()

A .CH 3-CH =CH 2和CH 3-CH 2-CH =CH 2

B .CH 3-CH 3和CH 3-CH =CH 2

C .CH 3-CH 2-CH 3和CH 3-CH =CH 2

D .CH 3-CH 2-CH 2=CH 2和CH 3-CH 2-CH 3 4.下列各组物质中,互称为同分异构体的是()

A .水与冰

B .O 2与O 3

C .与

D

CH 3─C ─CH 3 CH 3

3

CH 32CH 3

CH 3

CH 3──CH 3 H

H

H ──CH 3 H

CH 3

学以致用

CH 3CHCH 3 CH 3

5.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是()

A .CH 3CH 2CH 2CH 3

B .CH 3CH(CH 3)2

C .CH 3C(CH 3)3

D .(CH 3)2CHCH 2CH 3

6.某气态烃在密闭容器内与氧气混合完全燃烧,如果燃烧前后容器内(温度高于100℃)压强保持不变,该烃可能是()

A .C 2H 6

B .

C 2H 4

C .C 3H 8

D .C 3H 6

7.北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料为丙烷。下列关于丙烷的说法正确的是()

A .1 mol 丙烷完全燃烧需4 mol 氧气

B .与丁烷互为同分异构体

C .能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D .分子式为C 3H 8 8.下列说法正确的是()

A .饱和烃就是烷烃

B .随着碳原子数的递增,烷烃的熔沸点逐渐降低

C .取代反应中可能有单质生成

D .任何烷烃分子都不可能为平面结构 9.下列反应属于取代反应的是()

A .C 2H 4 + 3O 2

2CO 2 + 2H 2O

B .Zn + CuSO 4

ZnSO 4 + Cu C .NaCl + AgNO 3AgCl↓+NaNO 3

D .CH 2Cl 2 + Cl 2

CHCl 3 + HCl

10.下列说法正确的是()

A .碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃

B .分子组成符合

C n H 2n +2的烃一定是烷烃

C .正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上

D .碳、氢原子个数比为1:3的烃有两种

11.下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合的。

(1)图中属于烷烃的是(填字母)。

(2)在上图的有机化合物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可以形成和 ;不仅可以形成,还可以形成碳环。

(3)上图中互为同分异构体的是A 与;B 与;D 与(填字母)。 12.在下列各组物质中,找出合适的序号填在对应的空格内:

A B C D

E F G H

(第11题)

点燃

点燃

①NO 2和N 2O 4;②12C 和14C ;③40

19K 和4020Ca ;④异戊烷(

)和新戊

烷(

);⑤和;⑥甲烷和丙烷

(1)互为同位素的是。 (2)互为同分异构体的是。 (3)互为同系物的是。 (4)为同一种物质的是。

13.某气态烃在标准状况下密度为2.59 g/L 。 (1)其相对分子质量等于。

(2)该烃的含碳量为82.8%,则分子中碳、氢原子的个数比是,分子式是。 (3)可能的结构简式及名称是。 14.写出下列各烷烃的分子式。

(1)烷烃A 在同温同压下蒸气的密度是H 2的43倍,。 (2)烷烃B 的分子中含有200个氢原子,。 (3)分子中含有26个电子的烷烃C ,。

(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃D ,。

(5)0.1 mol 烷烃E 完全燃烧,消耗标准状况下的O 2 11.2 L ,。

15.烃去掉一个(或多个)H 原子后的剩余部分叫做烃基,如-CH 3叫做甲基,-CH 2CH 3叫做乙基等。

(1)已知丙烷有1种,丁烷有2种,戊烷有3种,则丙基有种,丁基有种,戊基有种(均填数字,下同)。

(2)C 3H 7Cl 有种结构,C 4H 9Br 有种结构,C 5H 11F 有种结构。 16.分子式为C 3H 6Cl 2的同分异构体共有(不考虑立体异构)()

A .3种

B .4种

C .5种

D .6种

17.某烃在标准状况下的密度为3.215 g/L ,现取3.6 g 该烃完全燃烧,将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4 g ,碱石灰增重11 g ,求: (1)该烃分子的摩尔质量。 (2)确定该烃的分子式。

(3)已知该烃的一氯代物只有一种,写出该烃的结构简式。

Br ─C ─ H H

Br

Br ─C ─ Br H

H

第十一讲乙烯、苯

一、乙烯

1.乙烯的来源和用途

2.乙烯分子的组成和结构

3.乙烯的物理性质

4.乙烯典型的化学反应方程式及加成反应

二、苯

1.苯的物理性质、组成和结构特征。

2.苯的燃烧反应、卤代反应、硝化反应、加成反应等

命题方向一:乙烯分子的结构特点

例1.下列有关乙烯的说法不正确的是()

A .由乙烯分子组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃通式为C n H 2n

B .乙烯分子里所有的原子共平面,分子中碳氢键之间的键角约为120°,乙烯的电子式为

C .从乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定,易发生断裂

D .乙烯属于不饱和链烃,乙烷属于饱和链烃

例2.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是()

A .乙烯分子里碳氢个数比为1:2

B .乙烯完全燃烧生成的CO 2和水的物质的量相等

C .乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,且1mol 乙烯完全加成需要消耗1mol 溴

D .乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色

H H H H 典例剖析

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命题方向二:乙烯的氧化反应和加成反应

例1.既可以用来鉴别甲烷和乙烯,又可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是()A.混合气通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶

B.混合气先后通过盛足量溴水和浓H2SO4的洗气瓶

C.混合气通过盛蒸馏水的洗气瓶

D.混合气跟适量氯化氢混合

例2.使1mol乙烯与氯气发生完全加成反应,然后使该加成反应的产物与氯气在光照的条件下发生取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量最多是()

A.3mol B.4mol C.5mol D.6mol 命题方向三:苯的特殊结构与性质

例1.苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,可以作为证据的事实有()

①苯的间位二元取代物只有一种;

②苯的邻位二元取代物只有一种;

③苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;

④苯能在一定条件下与氢气反应生成环己烷;

⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴发生取代反应

A.①③④B.③④⑤C.②③⑤

D.①③⑤

例2.苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是()

A.苯和氯气加成生成C6H6Cl6

B.苯与氯气反应生成氯苯的结构只有一种

C.邻二氯苯的结构只有一种

D.苯燃烧时产生黑烟

命题方向四:甲烷、乙烯、苯的分子结构及典型性质的比较

例1.对比饱和链烃、不饱和链烃的结构和性质,苯的独特性质具体来说是()A.难氧化(燃烧除外),易加成,难取代

B.易取代,能加成,难氧化(燃烧除外)

C.易氧化(燃烧除外),易加成,难取代

D.因是单双键交替结构,故易加成为环己烷

例2.下列反应属于取代反应的是()

A.乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中

B.乙烯通入溴水中

C.在镍作催化剂的条件下,苯与氢气反应

D.苯与液溴混合后加入铁粉

学以致用

1.下列关于乙烯的叙述中,不正确的是()

A.乙烯的化学性质比乙烷活泼

B.乙烯燃烧时,火焰明亮,同时伴有黑烟

C.乙烯可作香蕉等水果的催熟剂

D.乙烯分子的双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应

2.下列说法中不正确的是()

A .乙烯的结构简式为CH 2CH 2

B .乙烯分子中6个原子共平面

C .乙烯分子的一氯代物只有一种

D .乙烷能使溴水褪色

3.下列反应中,属于加成反应的是()

A .SO 3 + H 2O H 2SO 4

B .CH 2=CH 2 + H 2

O CH 3-CH 2OH C .CH 3Cl + Cl 2CH 2Cl 2 + HCl D .CO 2 + 2NaOH Na 2CO 3 + H 2O

4.既可以用来鉴别甲烷和乙烯,又可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的是()

A .气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶

B .气体通过盛有足量溴水的洗气瓶

C .气体通过盛有足量蒸馏水的洗气瓶

D .气体与适量HCl 混合 5.某烯烃与H 2加成后的产物是

,则该烯烃的结构式可能有()

A .1种

B .2种

C .3种

D .4种

6.把m mol C 2H 4跟n mol H 2混合于密闭容器中,在一定条件下发生反应,生成p mol C 2H 6(p <m ),若将反应后的混合气体点燃,完全燃烧生成CO 2和H 2O 时,需要O 2的物质的量为()

A .(3m + n )mol

B .(3m + n /2)mol

C .(3m + 3p + n /2)mol

D .(3m + n /2-3p )mol 7.下列说法正确的是()

A .乙烯的电子式为

B .乙烯的球棍模型为

C .乙烯分子是空间平面结构

D .乙烯的结构简式为CH 2CH 2

8.下列分子中的各原子均在同一平面的是()

A .C 2H 4

B .CHCl 3

C .CH 3CH =CH 2

D .CH 3─CH 3

9.下列关于乙烯的结构与性质的叙述,错误的是()

A .乙烯分子中6个原子都在同一平面内

B .乙烯与KMnO 4溶液发生加成反应能使其褪色

C .乙烯分子没有同分异构体

D .乙烯分子的一氯代物只有一种结构 10.如图是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述不正确的是()

C

C H H

H H

CH 3─CH ─ CH ─C(CH 3)3

3 3

A .该有机物可能的分子式为C 2HCl 3

B .该有机物的分子中一定有

C =C 双键

C .该有机物分子中的所有原子在同一平面上

D .该有机物可以由乙烯和氯化氢加成反应得到 11.下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是()

A .苯是无色带有特殊气味的液体

B .常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体

C .苯在一定条件下能与溴发生取代反应

D .苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性能,故不可能发生加成反应 12.苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是()

①苯不能使酸性KMnO 4溶液褪色; ②苯环中的碳碳键的键长均相等;

③苯能在一定条件下跟H 2加成生成环己烷;

④苯在FeBr 3存在的条件下与液溴可发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色 A .②③④ B .①③④ C .①②④ D .①②③ 13.下列变化属于物理变化的是()

A .苯和溴水混合后振荡

B .苯、液溴和铁粉混合

C .石蜡油的分解

D .甲烷和氯气混合后光照 14.下列关于乙烯和苯的叙述中正确的是()

A .两者都易发生取代反应

B .两者都可以与溴水发生加成反应

C .两者分子中所有原子都在同一平面上

D .两者都含有碳碳双键,都能与酸性高锰酸钾溶液反应 15.下列实验能获得成功的是()

A

B .加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量乙烯

C .苯、溴水、铁粉混合制成溴苯

D .可用分液漏斗分离硝基苯和苯

16.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是()

A .甲烷与氯气混合后光照反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色

B .乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷

C .苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状物生成;乙烯与水生成乙醇的反应

D .在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯自身生成聚乙烯的反应 17.下列关于苯的叙述正确的是()

A .苯的分子式为C 6H 6,它不能使酸性KMnO 4溶液褪色,属于饱和烃

CH ═ CH 2 (第10题)

B

)看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃

C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应

D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同

18.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏;②水洗;

③用干燥剂干燥;④10%NaOH溶液洗;⑤水洗。正确的操作顺序为()

A.①②③④⑤B.②④⑤③①C.④②③①⑤

D.②④①⑤③

19.下列变化不是由加成反应引起的是()

A.苯中加溴水振荡,溴水层褪色B.烯烃通入溴的CCl4溶液中褪色

C.乙烯在一定条件下生成乙烷D.苯转化为环己烷

20.下列反应属于加成反应的是()

A.C3H8 + Cl2C3H7Cl + HCl B.2FeCl2 + Cl22FeCl3

C.CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH D.+ Br2 Br+ HBr

21.现有A、B、C三种烃,其球棍模型如下图:

(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是(填对应字母,下同)。

(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是。

(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是,生成水最多的是。

(4)在120℃、1.01×105Pa条件下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是。

22.某液态烃的分子式为C m H n,相对分子质量为H2的39倍。它不能使酸性KMnO4溶液褪色,不能同溴的四氯化碳溶液反应而使其褪色。在催化剂存在时,7.8 g该烃能与0.3 mol H2发生加成反应生成相应的饱和烃C m H p。则:

(1)m、n、p的值分别为:m=,n=,p=。

(2)C m H p的结构简式是:。

(3)C m H n能和浓硫酸、浓硝酸的混合酸反应,该反应的化学方程式是,

该反应属于反应,有机产物的名称是。

23.学生为探究苯与溴发生反应的原理,用如图所示装置进行了实验。根据相关知识回答下列问题:

C

(第21题)

催化剂

催化剂

(1)实验开始时,关闭K 2,开启K 1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始。过一会儿,在装置Ⅲ中可能观察到的现象是。

(2)整套实验装置中能防止倒吸的装置有(填装置序号)。

(3)你认为通过该实验,有关苯跟溴反应的原理方面能得出的结论是。 (4)本实验能不能用溴水代替液溴?。 (5)采用冷凝装置,其作用是。 (6)Ⅲ装置中小试管内苯的作用是。

(7)若实验时,无液溴,但实验室有溴水,该实验(填“能”或“不能”)做成功。 24.标准状况下,1.68 L 无色可燃性气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量为15.0 g ;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g 。 (1)计算燃烧产物中水的质量。

(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。

(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出它们的分子式(只要求写出一组)。

苯和液溴 的混合物 氢氧化钠溶液

铁丝

水K 1 K

2

(第23题)

习题2(饱和烃)

饱和烃练习 习题2.3将下列化合物用系统命名法命名。(P29) (1) (2) (3) 习题2.4 下列化合物的系统命名是否正确?如有错误予以改正。(P30) (1) 2-乙基丁烷 (2) 2,3-二甲基戊烷 (3) 4-异丙基庚烷 (4) 4,6-二甲基-乙基庚烷 (5) 3-异丙基庚烷 (6) 6-乙基-4-丙基壬烷 习题2.6 命名下列各化合物:(P31) (1) (2) CH3 CH3 CH3 CH3 (3) (4) (5) (6) C2H5CH2(CH2)4CH3

习题2.8 下列化合物中,哪个的力较大,能量较高,最不稳定?(P 37) (1)(2) (3) 稳定性:2>3>1 习题2.9 已知正丁烷沿C 2与C 3的键旋转可以写出四种典型的构象式,如果C 2 和C 3之间不旋转,只沿C 1和C 2之间的σ键旋转时,可以写出几种典型构象式?试以Newman 投影式表示。(P 44) 习题2.11 写出下列每一个构象式所对应的烷烃的构造式。(P44) (1) 3 H CH 3 H (2) CH 3 3CH 3 习题2.12 写出2,3-二甲基丁烷沿C 2—C 3 σ键旋转时,能量最低和能量最高的构象式。(P45) 习题2.13 写出下列化合物最稳定的构象式:(P45) (1) 异丙基环己烷 CH(CH 3)2 H (2) 1,3-二甲基环己烷 (顺) CH 3CH 3 H H CH 3 CH 3 H H (反)

(3) 1-甲基-4-叔丁基环己烷 C(CH 3)3CH 3 H H (顺)(反) CH 3 C(CH 3)3 习题2.14 比较下列各组化合物的沸点高低,并说明理由。(P 48) (1) 正丁烷和异丁烷 (2) 正辛烷和2,2,3,3-四甲基丁烷 (3) 庚烷、2-甲基己烷和3,3-二甲基戊烷 习题2.15 比较下列各组化合物的熔点高低,并说明理由。(P 48) (1) 正戊烷、异戊烷和新戊烷 (2) 正辛烷和2,2,3,3-四甲基丁烷 习题 2.16 在己烷(C 6H 14)的五个异体中,试推测哪一个熔点最高?哪一个熔点最低?哪一个沸点最高?哪一个沸点最低?(P48) 习题2.17 试比较下列各组化合物的相对密度高低, 并说明理由。(P48) (1) 正戊烷和环戊烷 (2) 正辛烷和环辛烷 习题2.18 甲烷氯化时观察到下列现象,试解释之。(P55) (1) 将氯气先用光照,在黑暗中放置一段时间后,再与甲烷混合,不生成甲烷氯 代产物。 (2) 将氯气先用光照,立即在黑暗中与甲烷混合,生成甲烷的氯代产物。 (3) 甲烷用光照后,立即在黑暗中与氯气混合,不生成甲烷氯代产物。 习题2.19 环己烷和氯气在光照下反应,生成(一)氯环己烷。试写出其反应机理。 习题2.20 甲烷与氯气通常需要加热到250℃以上才能反应,但加入少量(0.02%)四乙铅[Pb(C 2H 5)4]后,则在140℃就能发生反应,试解释之,并写出反应机理。(提示:Cl ―Cl 键和C ―Pb 键的解离能分别为242 kJ ·mol -1和205kJ ·mol -1) (P55) 习题2.21 以等物质量的甲烷和乙烷混合物进行一元氯化反应时,产物中氯甲烷与氯乙烷之比为1∶400,试问:(1) 如何解释这样的事实?(2) 根据这样的事实,你认为CH 3·和CH 3CH 2·哪一个稳定?

烷烃与环烷烃

2烷烃 2-1.用系统命名法命名下列化合物,并圈出结构中的异丙基、仲丁基和新戊基。 【解题思路】命名时,首先要确定主链。命名烷烃时,确定主链的原则是:首先考虑链的长短,长的优先。若有两条或多条等长的最长链时,则根据侧链的数目来确定主链,多的优先。若仍无法分出那条链为主链,则依次考虑下面的原则,侧链位次小的优先,各侧链碳原子数多的优先,侧分支少的优先。主链确定后,要根据最低系列原则对主链进行编号。最低系列原则的内容是:使取代基的号码尽可能小,若有多个取代基,逐个比较,直至比出高低为止。最后,根据有机化合物名称的基本格式写出全名。 2-2.写出下列化合物的结构式 1. 2,6,6-三甲基-7-叔丁基十一烷 2. 3,5-二乙基-4-仲丁基辛烷 【参考答案】 2-3.选择题 1.下列自由基最稳定的是 ,最不稳定的是 。 【解题思路】,由于 —p 超共轭效应的存在,自由基稳定性顺序是3°>2°> 1° A 属于1°自由基,B.属于3°自由基,C 属于 2°自由基,D.属于2°自由基, [参考答案]:最稳定的自由基是B ,最不稳定的自由基是A 2.在光照条件下,2,3-二甲基戊烷进行一氯代反应,可能得到的产物有 种。 A.3 B.4 C.5 D.6 【解题思路】2,3-二甲基戊烷分子中有六种不同的氢原子,如下图所示:故可以得到一氯代产物6种, [参考答案]:D CH 3CH(CH 2)4CHCHCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 2CH-CHCH 2CH 3CH(CH 3)2CH(CH 3)2 1. 2.3.(CH 3)3CCH 2CH 2CHCH 2CH 3 CH 2CH 3 A.CH 3CHCH 2CH 2CH 2.CH 3 B.CH 3CCH 2CH 2CH 3 CH 3.C.CH 3CHCH 2CHCH 3. CH 3 D.CH 3CHCHCH 2CH 3 .CH 3 C H C C 3 C H C H 3C H 3C H 3 1.C H 3C H (C H 2)3C C H CH 2C H 2C H 2C H 3C (C H 3)3H 3C

第6章 烷烃

第六章烷烃Alkanes 第一节烷烃Alkanes 学习目标Learning objectives ■什么是烷烃? ■如何给烷烃命名? ■烷烃有何特性? 大纲参考:3.1.6 烷烃是饱和的碳氢化合物;这些化合物仅含有碳-碳和碳-氢单键。这些化合物是化学性质最不活泼的有机化合物。它们可被用作燃料和润滑剂,同时也可用作其他多种化合物的起始合成原料。这意味着它们对于工业很重要。烷烃的主要来源是原油。 ■通式(The general formula) 所有链式烷烃的通式是C n H2n+2。碳氢化合物可能是无分支的链式烷烃、有分支的链式烷烃或环状烷烃。 无分支的链式烷烃(Unbranched chians) 例如,戊烷——C5H12: (结构式)(结构简式) 通常将无分支的链式烷烃称为“直链”烷烃,但其C-C-C角度为109.50(见3.9小节)。这意味着碳链实际上并不是直的。在某种无分支的烷烃中,每个碳原子带有两个氢原子,但末端碳原子除外,其上还有一个多余的氢原子。 有分支的链式烷烃(Branched chains) 例如,甲基丁烷——C5H12,这是戊烷的一个异构体: (结构式)(结构简式) 环式烷烃(Ring alkanes) 环式烷烃的通用分子式为C n H2n,因为在环状烷烃中不需要“末端”氢原子。

■如何给烷烃命名(How to name alkanes) 直链烷烃(Straight chain) 烷烃名称来自词根,可告诉我们碳原子的数量,同时后缀-ane表示是一种烷烃,见表1。支链烷烃(branched chain) 当你命名一种带有直链的碳氢化合物时,你必须首先找出最长的无分支链——有时还需要一点智慧,见下面的实例。这里给出了词根名,然后按将前缀:methyl-、ethyl-、propyl-等来命名分支或侧链。最后,添加编号,以表明侧链与哪个碳原子相连。 例如 下面两种碳氢化合物相同,尽管乍一看它们似乎是不同的。 在以上两个结构图中,最长的未分支链(红色)为五个碳原子,因此其词根为pentane。仅有一个碳原子构成的侧链,因此其应命名为methyl-。该侧链与3号碳原子相连,因此其名称应为3-甲基戊烷(3-methylpentane)。 ■结构(Structure) 异构现象(Isomerism) 甲烷、乙烷和丙烷没有异构体,但其后面的烷烃,随着分子中碳原子的数量增加,其可能出现的异构体数量也会增加。例如,丁烷有四个碳原子,就有两种异构体,而戊烷则有三种异构体。 戊烷甲基丁烷2,2-双甲基丙烷 异构体的数量随碳链长度增加而快速增加。葵烷(C10H22)有75种异构体,而C30H62的异构体则超过4百万种。 表1前六种烷烃的名称

常见亚非原油饱和链烷烃分布特征及主成分分析

第一作者:刘 星,男,1983年生,硕士研究生,研究方向为油品分析和油指纹判识技术。# 通讯作者。3国家科技支撑计划项目(No.2006BAC11B03) 常见亚非原油饱和链烷烃分布特征及主成分分析3 刘 星1,2 王 震1 马新东1 林忠胜1 徐恒振1 姚子伟1# (1.国家海洋环境监测中心,辽宁 大连116023;2.大连水产学院海洋环境工程学院,辽宁 大连116023) 摘要 采用气相色谱/质谱(GC/MS )方法对10种常见亚非原油中的正构烷烃、姥姣烷(Pr )、植烷(Ph )进行定量分析,并通过基于饱和链烷烃指纹信息的主成分分析和基于饱和链烷烃各组分含量的主成分分析,对中国2种典型原油(A9和A10)及8种常见进口亚非原油(A1~A8)进行了鉴别。结果表明:10种原油按照C 21前/C 22后(C 原子数≤21的正构烷烃浓度之和与C 原子数≥22的正构烷烃浓度之和比)由高到低排序为A6、A3、A1、A2、A9、A4、A10、A8、A7、A5;10种原油的成熟度由高到低排序为A1=A9、 A7、A5、A8、A4、A2=A10、A3、A6;基于饱和链烷烃指纹信息的主成分分析和基于饱和链烷烃各组分含量的主成分分析所得的10 种原油的分布趋势基本一致,2者右下角一类的分析结果高度一致,但中间一类和左上角一类的分析结果有所差别,前者所得中间一类的分析结果更为优化,将A4、A7、A8和A10原油进一步分成2类,但对A5原油的单独分类趋势有所削弱。 关键词 原油 溢油鉴别 饱和链烷烃 主成分分析 Principal component analysis and distribution of paraff inic hydrocarbons in crude oils produced in Asia and A frica L i u X ing 1,2,W ang Zhen 1,M a X indong 1,L in Zhongsheng 1,X u Hengz hen 1,Yao Ziwei 1.(1.N ational M arine Envi ron 2mental Monitori ng Center ,Dalian L iaoning 116023;2.College of marine envi ronmental engineering ,Dalian Fish 2eries Universit y ,Dalian L iaoning 116023) Abstract : Alkanes ,pristine and phytane in ten crude oils produced in Asia and Af rica were analyzed quantita 2tively using gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS ).Some indices ,such as C 21-/C 22+,(C 21+C 22)/(C 28+C 29)and C PI ,were employed to distinguish the differences among the ten crude oils.Two factors obtained by fingerprints based principal component analysis were accounted for respectively 69%and 26%of the total variations of the indices.While two factors ,which obtained by analyzed the concentrations of each paraffinic hydrocarbons in the crude oils ,explained respectively 72%and 23%of the total variations of the indices.The results indicated that the indices selected in this study were suitable for distinguishing the differences of various crude oils ,and could be used to determine the sources of marine oil spills. K eyw ords : crude oils ;oil spill identification ;paraffinic hydrocarbons ;principal component analysis 海上溢油已成为当今海洋污染的主要原因之一,由此造成的海洋生态环境损害已成为全球性问题。鉴别海上溢油来源的首要工作是选择生物标志化合物。目前,分析石油中的生物标志化合物指纹是海上溢油污染源鉴别的常用手段。这些指纹多用 气相色谱/质谱(GC/MS )分析。北欧测试合作组织(Nordtest )溢油鉴定方法[1]、美国材料学会(ASTM )溢油鉴定方法[2]、加拿大环境部溢油鉴定 方法[3]中均将GC/MS 列为溢油鉴别分析的仲裁方 法。我国《海面溢油鉴别系统规范》(G B/T 21247—2007)也将GC/MS 列为首要的溢油鉴别分析仲裁方 法。目前,通过定性分析来进行溢油鉴别的研究较多[427],但通过定量分析生物标志化合物及分布特征,并通过模式识别技术进行溢油鉴别的相关研究 相对较少[8211]。笔者利用GC/MS 对常见亚非原油中 的饱和链烷烃(正构烷烃、姥姣烷(Pr )、植烷(Ph ))进行定量分析,并通过基于饱和链烷烃指纹信息的主成分分析和基于饱和链烷烃各组分含量的主成分分析,对我国2种典型原油以及8种常见进口亚非原油进行了鉴别。1 材料与方法1.1 仪器与试剂 Agilent6890型气相色谱仪串联5973型质谱仪(美国安捷伦科技有限公司)(GC/MS ),DB 25MS 型 石英毛细管色谱柱(30m ×0.32mm ×0.25μm ),玻 璃层析柱(200mm ×10.5mm ),色谱纯正己烷,层析硅胶,正构烷烃混合标准溶液(C 10~C 35正构烷烃

烷烃 知识点

烷 烃 四、烷烃 1、烷烃的概念 烃分子中的碳原子间只以单键结合形成链状,剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃,也称为烷烃,其通式为C n H 2n+2。 烃分子失去一个氢原子后所剩余的部分叫烃基,用“—R”表示。烷烃失去氢原子后的原 —CH —CH —C 【注意】(1)烷烃首先是烃,分子里只含C 和H 两种元素。 (2)烷烃分子里只有两种键:碳碳单键(这是烷烃的重要结构特点)和碳氢单键,具有“单”“链”“饱”的结构特点。 (3)烷烃分子结合成链状。 可以是“直链”,例如:CH 3-CH 2-CH 3、CH 3-CH 2-CH 2-CH 3;也可以含有“支链”,例如: 、 。但结合为环状的不是烷烃, 例如: ,属于环烷烃,通式为C n H 2n ,化学性质与烷烃相似。 2、烷烃的物理性质 烷烃的物理性质一般随着分子中碳原子数的递增而呈现规律性的变化。 (1)溶解性:烷烃均不溶于水而易溶于有机溶剂,液态烷烃本身也可以作为有机溶剂。 (2)状态:常温常压下,碳原子数小于等于4的烷烃一般呈气态,碳原子在5~16之间 的烷烃常温下为液态,碳原子数大于16的烷烃常温下为固态(但新戊烷在常温下为气体)。 (3)密度:随着碳原子数的增加,烷烃密度逐渐增大,但都小于水的密度。 (4)熔沸点:烷烃的熔沸点一般较低,其变化规律如下: ①随着碳原子数的增加,相对分子质量逐渐增大,熔沸点逐渐升高。 ②对碳原子数相同的烷烃而言,支链越多,熔沸点越低。 CH 3 CH CH 2 CH 3 CH CH 3 CH 3 CH 3— C H 2—CH —CH 3 3 —CH 2 2 H 2C —

有机化学饱和烃

山东大学授课教案 课程名称有机化学本次授课内容饱和烃教学日期2011-9-15 授课教师姓名刘嘉丽授课对象环工、环科10级授课时数 4 教材名称及版本有机化学简明教程授课方式(讲课实验实习设计) 本单元或章节的教学目的与要求 1.掌握碳正四面体的概念、SP3杂化和σ键。 2.掌握烷烃和环烷烃的命名法和常见烷基的名称。 3.掌握烷烃和环烷烃的化学性质(取代、裂解、氧化及各种氢的相对活泼性)。 4.掌握烷烃卤代的自由基反应历程。 5.掌握烷烃的构象及锯架式、纽曼(Newman)式的写法。 6.理解烷烃的物理性质。 7.理解游离基的稳定性次序。 授课内容及学时分配 烷烃(3学时): 1.烷烃碳原子的杂环状态及结构特点。 2.烷烃的构象及其产生原因,乙烷、正丁烷构象分析。0.5学时 3.烷烃的系统命名法和普通命名法。0.5学时 4.烷烃的物理性质。 5.烷烃的卤代反应及其自由基反应机理;了解烷烃的氧化、裂解反应。1学时 环烷烃(1学时): (调整到不饱和烃后面、芳烃一章前面讲) 1.脂环烃的命名及环烷烃的结构 2.环烷烃的大小与稳定性的关系;环己烷的构象。0.5学时 3.环烷烃的化学性质。0.5学时 重点、难点及对学生的要求(掌握、熟悉、了解、自学) 重点: 1.烷烃的系统命名及同分异构现象; 2.烷烃的结构与相应的物理性质如熔点、沸点、溶解度等之间的关系; 3.构象:乙烷的透视式和纽曼投影式的写法及各构象之间的能量关系;环已烷及取代环已烷的优势构象; 4.烷烃卤化的自由基反应机理及各类自由基的相对稳定性。 难点: 1.烷烃卤化的自由基反应机理。 2.烷烃和环烷烃的构象。 主要外语词 Saturated hydrocarbon, alkane,conformation,radical, molecular formula,structure, nomenclature, chemical properties, physical properties, boiling point, melting point, reaction mechanism, chlorination International Union of Pure and Applied Chemistry(IUPAC) Chinese Chemical Society(CCS) 辅助教学情况(多媒体课件、板书、绘图、标本、示教等) 采用模型(甲烷、乙烷的结构模型)、多媒体课件和板书相结合的课堂讲授方法。复习思考题

第二章 饱和烃(课后系题答案)

第二章饱和烃 2.1 卷心菜叶表面的蜡质中含有29个碳的直链烷烃,写出其分子式。 C 29H 60 2.2 用系统命名法(如果可能的话,同时用普通命名法)命名下列化合物,并指出(c)和(d)中各碳原子的级数。 a. CH 3(CH 2)3CH(CH 2)3CH 3 C(CH 3)2CH 2CH(CH 3)2 b. C H C H C H H C H H C H C H H c. CH 322CH 3)2CH 23 d. CH 3CH 2CH CH 2CH 3 CH CH CH 2CH 2CH 3 CH 3CH 3 e. C CH 3 H 3C 3 H f. (CH 3)4C g. CH 3CHCH 2CH 3 2H 5 h. (CH 3)2CHCH 2CH 2CH(C 2H 5)2 1。 答案:a.2,4,4-三甲基-5-正丁基壬烷5-butyl -2,4,4-trimethylnonaneb.正己烷 hexanec.3,3-二乙基戊烷3,3-diethylpentaned.3-甲基-5-异丙基辛烷5-isopropyl -3-methyloctanee.2-甲基丙烷(异丁烷)2-methylpropane(iso-butane)f.2,2-二甲基丙烷(新戊烷)2,2-dimethylpropane(neopentane)g.3-甲基戊烷3-methylpentaneh.2-甲基-5-乙基庚烷5-ethyl -2-methylheptane 2.3 下列各结构式共代表几种化合物?用系统命名法命名。 a. CH 3 CH CH 3 CH 2CH 3 CH CH 3 CH 3 b. CH 3CH 3 CH 2CH CH 3 CH CH 3 CH 3 c.CH 3CH CH 3CH CH 3CH 3CH CH 3 CH 3 d. CH 3CHCH 2CHCH 3 CH 3 CH H 3C CH 3 e. CH 3CH CH CH 2CH CH 3 CH 3 3 3 f. CH 3CH CH 3 CH CH 3CH 3 CH CH 3 3 答案:a=b=d=e 为2,3,5-三甲基己烷 c=f 为2,3,4,5-四甲基己烷 2.4 写出下列各化合物的结构式,假如某个名称违反系统命名原则,予以更正。 a. 3,3-二甲基丁烷 b. 2,4-二甲基-5-异丙基壬烷 c. 2,4,5,5-四甲基-4-乙基庚烷 d. 3,4-二甲

正构烷烃

正构烷烃 正构烷烃(液体石蜡)是以没有或者柴油馏分为原料,受国际油价及国内成品油价格影响很大。市场上报价的多是重质液蜡,轻质液蜡多自用。主要用来生产直链烷基苯和氯化石蜡、二元酸。主要下游氯化石蜡也是影响正构烷烃价格的主要因素。目前来看,我国进口正构烷烃数量逐年增加,进口价格也在逐年递增,出口数量比较平稳,维稳在1万吨以内。重质液蜡国内市场比较成熟,但轻质液蜡下游市场有待继续开发,近几年国家对环保事业着重关注,化工企业产能扩建有限。 1.1 正构烷烃的基本概念 中文名:正构烷烃、直链烷烃; 俗名或商品名:液体石蜡、液蜡、轻蜡、重蜡等; 英文名:Normal alkane、Normal paraffins; 化学分子式:CH3-(CH2)n-CH3, (n: 10-15); CAS No. 90622-47-2 正构烷烃就是指没有碳支链的饱和烃。正构烷烃主要来源于生物体的脂肪酸、蜡质及烃类物质;碳数小于C20的短链正构烷烃大都来源于水生藻类和微生物,而C22~C32范围的高碳数正构烷烃源于陆源高等植物。 高碳数(C21~C33)奇碳优势正构烷烃常出现于富含陆源高等植物有机质的生油岩中,在C21~C33范围具有明显的奇偶优势。一般认为它们来源于高等植物中的蜡质。 具有偶碳优势的正构烷烃常出现于咸水湖相生油岩和原油中,其偶碳优势成因,一般认为是由偶碳数正构脂肪酸和醇类的还原作用或经碳酸盐矿物催化发生β断裂而来,此外可能还有其它成因。 1.2 正构烷烃的分类及应用 分类 正构烷烃也称液体石蜡(简称液蜡)是指以煤油或柴油馏分为原料,经分子

筛吸附分离或异丙醇-尿素脱蜡,得到的含正构烷烃的石蜡,因常温下呈透明无色或浅黄色液体,故称液体石蜡。根据馏分,可以分为轻质液体石蜡(简称轻蜡)和重质液体石蜡(简称重蜡),烷烃中碳原子数C9~C13者为轻蜡,C14~C16者为重蜡。 应用 主要作为制造直链烷基苯(LAB)的中间体单烯烃。分子筛吸附分离脱蜡的轻蜡产品,正构烷烃含量96%以上。异丙醇-尿素脱蜡的轻蜡产品,正构烷烃含量90%以上。两者的芳烃含量均在1%以下。轻蜡主要作为制造直链烷基苯(LAB)的中间体单烯烃,也可用于增塑剂、氯化石蜡、石油蛋白的生产原料。 目前,我国市场上正构烷烃主要有轻蜡、重蜡等。 正构烷烃适用于生产直链烷基苯、氯化石蜡、月桂二酸、巴西二酸、长链二元酸或高级香料、尼龙塑料等等。 正构十碳烷烃(其它名称:正癸烷、十碳烷、C10、俗称:200#),外观与性状:无色透明液体,有微量气味。不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚。主要用作催化剂、溶剂、高档洗涤剂、无毒绿色环保油漆、皮革、橡胶及十碳二元酸用于有机合成,也用于燃料研究,是目前高档绿色电子干洗剂的首选产品。 正构十一碳烷烃(C11)无色液体,不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚。是生产十一碳二元酸的主要原料,可作为高档电子行业中清洗剂,主要用于聚酰胺高档工程塑料,是尼龙1011、尼龙1010的主要原料,还可作为高档热熔胶、高档润滑剂和合成橡胶的重要原料,也可应用于设备除锈剂、乳胶制品溶胶剂等、氯化石蜡添加剂、有毒产品隔离剂。 正构十二碳烷烃(月桂烷、C12)无色液体,不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚。应用于气雾杀虫剂、农药、高档洗涤日化产品的添加主要原料。衍生产品:十二碳二元酸主要用于聚酰胺高档工程塑料,是尼龙1212、尼龙612的主要原料,还可以制备高级中间体、高档润滑油、高档防锈剂、粉末涂料、热熔胶、合成纤维及其它聚合物、高级油墨制剂中最主要的成分、氯化石蜡添加剂、木材防虫剂,防腐剂、有毒产品隔离剂。 正构十三碳烷烃(C13)无色液体,不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚。应用于油漆、橡胶、乳胶生产等行业的溶剂类原料油,是润滑油表面活性剂的主要添

《饱和烃:烷烃和环烷烃》习题及答案

《饱和烃:烷烃和环烷烃》习题及答案 习题2. 1 写出分子式为C 6H 14的烷烃和C 6H 12的环烷烃的所有构造异构体,用短线或缩简式表示。 【解答】C 6H 14共有5 个构造异构体,如下所示: 环烷烃C 6H 12共有12个构造异构体, 如下所示: 习题2.2 下列化合物哪些是同一化合物? 哪些是构造异构体? (1) CH 3C(CH 3)2CH 2CH 3(2) CH 3CH 2CH(CH 3)CH 2CH 3(3) CH 3CH(CH 3) (CH 2)2CH 3(4) (CH 3)2CHCH 2CH 2CH 3(5)CH 3(CH 2)2CHCHCH 3 CH 3 (6)(CH 3CH 2)2CHCH 3 【解答】 ( 2 ) 和 ( 6 ) 是同一化合物; ( 3 ) 、( 4 ) 和( 5 ) 是同一化合物; ( 1 ) 、( 2 ) 和 ( 3 ) 是构造异构体。 习题2. 3 将上述系统命名法基本原则( a) 和( b) 中所列举的三例( I )、( II )和(III)用系统命名法命名。 【解答】( I ) 2,3,5 -三甲基-4-丙基庚烷; ( II ) 2,3-二甲基-4-异丙基庚烷; (III) 2,3,5 -三甲基己烷。 习题2.4 下列化合物的系统命名是否正确?若有错误予以改正(P30)

(1) CH 3CHCH 2CH 3 C 2H 5 2-乙基丁烷(2) CH 3CH 23 CH 3 CH 3 2,3-甲基戊烷 (3) CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 2CH 3 CH(CH 3)2 4-异丙基庚烷(4) CH 3CHCH 2CH CH 3 CH 3CHCH 2CH 3 CH 2CH 3 4,6-二甲基-乙基庚烷(5) CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 3 CH(CH 3)2 3-异丙基己烷 (6) CH 3CH 2CH 2CHCH 2CHCH 2CH 2CH 3 C 2H 5 CH 2CH 2CH 3 6-乙基-4-丙基壬烷 【解答】(1)3-甲基戊烷 (2) 2, 3-二甲基戊烷 (3)正确 (4)2, 4-二甲基-5-乙基庚烷 (5)2-甲基-3-乙基己烷 (6)4-乙基-6-丙基壬烷 习题2.5 命名下列各化合物:(P30) (1) (2) (3)(4) CH 32CHCH 2CH 3 C 2H 5 CH 2CH 2CH 3 CH 3CH 3CCH 2CH 2CH 23 CH 3 CH 3 3 CH 3 CH 3CH CHCH 2CHCH 2CH 3 CH 3 CH 3 CH 2CH(CH 3)2 CH 3CHCH 2CH CH 3 CH 3CCH 2CH 2CH 2CHCHCH 3 CH 3 CH 3CH 3 CH 3 【解答】 (1)3-甲基-5-乙基辛烷 (2)2, 2,6, 6, 7-五甲基辛烷 (3)2, 3, 7-三甲基-5-乙基辛烷 (4)2, 3, 7, 7, 8, 10-六甲基十一烷 习题2.6 命名下列各化合物

链烷烃的结构及其同分异构现象

一、链烷烃的结构及其同分异构现象 1、烷烃的结构特征 1)烃、饱和烃 只由碳氢元素组成,这类有机物称为烃,也叫碳氢化合物烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状,碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合,总共4个化学建,这样的结合使得碳的每个化学键都从分利用,达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C 连成链状,所以又叫饱和链烃,或叫烷烃。。甲烷是最简单的烃,在烃里面还有许多结构和性质与甲烷相似的分子,如乙烷,丙烷等。 2)烷烃的结构 碳原子的最外层上有4个电子,电子排布为1S22S22P2,碳原子通过SP3杂化形成四个完全相同的SP3杂化轨道,所谓杂化就是由若干个不同类型的原子轨道混合起来,重新组合成数目相等的.能量相同的新轨道的过程。由1个S轨道与3个P轨道通过杂化后形成的4个能量相等的新轨道叫做SP3杂化轨道,这种杂化方式叫做SP3杂化。 在形成甲烷分子时,4个氢原子的S轨道分别沿着碳原子的SP3杂化轨道的对称轴靠近,当它们之间的吸引力与斥力达到平衡时,形成了4个等同的碳氢σ键。 实验证明甲烷分子是正四面体型的。4个氢原子占据正四面体的四个顶点,碳原子核处在正四面体的中心,四个碳氢键的键长完全相等,所有键角均为109.5。 σ键的特点:(1)重叠程度大,不容易断裂,性质不活泼。 (2)能围绕其对称轴进行自由旋转。 3)有机分子结构式的表达 4)烷基 烷基:在直链烷烃分子链端的碳原子上去掉一个氢原子生成的基,称为烷基。 2.亚基:比烷基少一个氢原子的基团叫亚基。 3.次基:比亚基少一个氢原子的基团就叫着次基。 5) 6)碳原子的级 2、烷烃的同系列(Homologous series)

第十讲 饱和烷烃

第十讲饱和烷烃 新知导航 一、烷烃 1.烷烃的概念:烷烃又叫。结构特点是碳原子间都以键结合成,碳原子上剩余价键全部跟相结合。 2.烷烃的通式:(n≥1)。 3.烷烃的性质 物理性质:烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的增多,呈规律性的变化。如常温下其状态由 变到又变到沸点逐渐相对密度。 烷烃的化学性质:通常,空气中能,光照下能与反应。 4.烷烃的命名 碳原子在十以内时,以依次代表碳原子数,其后加“烷”字,碳数在十以上,以代表,如。 二、同系物 1.同系物和同分异构体 (1)我们把结构,在分子组成上相差原子团的物质互称同系物。 (2)化合物具有相同的,但具有不同的现象,叫做同分异构现象。 具有同分异构现象的化合物互称为。 典例剖析 命题方向一:烷烃的性质 例1.下列有关烷烃的叙述中,正确的是() ①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键; ②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去; ③分子通式为C n H2n+2的烃不一定是烷烃; ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应; ⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色 A.①③⑤B.②③C.①④ D.①②④ 例2.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是()

A .烷烃同系物随着相对分子质量增大,熔点、沸点逐渐升高;常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态 B .烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大 C .烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应,它们燃烧时生成二氧化碳和水 D .烷烃同系物都能使溴水、KMnO 4溶液褪色 命题方向二:同系物 例1.下列说法中错误的是() ①化学性质相似的有机物是同系物; ②分子组成相差一个或几个CH 2原子团的有机物是同系物; ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物; ④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似 A .①②③④ B .只有②③ C .只有③④ D .只有①②③ 例2.下列各组物质中,互为同系物的是() A .正丁烷和异丁烷 B .CH 2Cl 2和CH 3Cl C .CH 3CH 3和 D .NH 4CNO 和(NH 2)2CO 1.下列叙述错误的是() A .同系物之间在化学性质上相似 B .同系物不可能是同分异构体 C .同系物之间的物理性质随分子里碳原子数的递增,呈规律性的变化 D .分子组成相差一个或几个CH 2原子团的物质互称为同系物 2.下列分子只表示一种物质的是() A .C 3H 7Cl B . C 5H 12 C .CH 2Cl 2 D .C 4H 10 3.下列各对物质中互为同系物的是() A .CH 3-CH =CH 2和CH 3-CH 2-CH =CH 2 B .CH 3-CH 3和CH 3-CH =CH 2 C .CH 3-CH 2-CH 3和CH 3-CH =CH 2 D .CH 3-CH 2-CH 2=CH 2和CH 3-CH 2-CH 3 4.下列各组物质中,互称为同分异构体的是() A .水与冰 B .O 2与O 3 C .与 D . 与 CH 3─C ─CH 3 CH 3 3 CH 32CH 3 CH 3 CH 3──CH 3 H H H ──CH 3 H CH 3 学以致用 CH 3CHCH 3 CH 3

长链二元酸概述

长链二元酸石油三厂研究所

一、长链二元酸的概况 长链二元酸是指碳链中含有10个以上碳原子的直链二元酸,是化工过程中重要的中间原料,是合成麝香-T、共聚酰胺热熔胶、尼龙工程塑料等特殊用品的主要原料。以长链二元酸为基础原料生产合成高级香料麝香、高级尼龙橡胶、高温电解质、高档热熔胶、耐寒增塑剂、高级润滑油、高级油漆和涂料等精细化工产品,被广泛应用于化工、轻工、农药、医药、液晶材料等领域。 长链二元酸的结构通式为: HOOC--(CH2)nCOOH (n=9--16) 缩写形式为DC11—DC18。 二、长链二元酸的理化性质 长链二元酸通常是指直碳链两端均为羧基的有机化合物,习惯上将碳原子数超过十的二元酸称为长链二元酸。 十一碳二元酸:主要用于聚酰胺高档工程塑料,是尼龙1011、尼龙611的主要原料,还可作为高档热熔胶、高档润滑剂和合成麝香的重要原料。 表1 十一碳二元酸理化性质及质量指标

十二碳二元酸:(DDDA/月桂二酸)主要用于聚酰胺高档工程塑料,是尼龙1212、尼龙612的主要原料,还可以制备高级香料中间体、高档润滑油、高档防锈剂、高级粉末涂料、热熔胶、合成纤维以及其它聚合物。 表2 十二碳二元酸理化性质及质量指标

十三碳二元酸:(巴西基酸)主要用于制备高级香料及麝香T、热熔胶及其它黏合剂,也是高档尼龙1313的主要原料。 表3 十三碳二元酸理化性质及质量指标 三、长链二元酸的生产 长链二元酸在自然界不存在,十二碳二元酸可以丁二烯为原料进行化工合成,但工艺复杂,条件苛刻,既需高温、高压,又需防火、防爆、防毒设备,收率低、成本高,尤其是环境污染严重。 化工合成长链二元酸的其他生产方法是用硝酸,高锰酸钾等氧化剂对脂肪酸进行氧化,产物是混合物,需要进行分离,而且有大量废水排放。也有的品种使用羰基合成法,技术复杂,催化剂设备投资大。

2烷烃

烷烃 1.烷烃:即饱和烃,是只有碳碳单键和碳氢键的链烃,是最简单的一类有机化合物。 烷烃分子里的碳原子之间以单键结合成链状(直链或含支链)外,其余化合价全部为氢原子所饱和。烷烃分子中,氢原子的数目达到最大值。烷烃的通式为CnH2n+2。 连接了1、2、3、4个氢的碳原子分别叫做伯、仲、叔、季碳。 烷烃失去一个氢原子剩下的部分叫烷基,一般用R-表示。 2.物理性质 烷烃随着分子中碳原子数的增多,其物理性质发生着规律性的变化: (1)常温下,它们的状态由气态、液态到固态,且无论是气体还是液体,均为无色。一般地,C1~C4气态,C5~C16液态,C17以上固态,但新戊烷(也称2,2-二甲基丙烷)由于支链较多,常温常压下也是气体。 (2)它们的熔沸点由低到高。相同数目的碳原子,支链越多,熔沸点越低。 (3)烷烃的密度由小到大,但都小于1g/cm^3,即都小于水的密度。 (4)烷烃都不溶于水,易溶于有机溶剂。 3.化学性质 烷烃性质很稳定,在烷烃的分子里碳原子之间都以碳碳单键相结合成链关,同甲烷一样碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合.因为C-H键和C-C单键相对稳定,难以断裂。除了下面三种反应,烷烃几乎不能进行其他反应。(在通常情况下,与强酸.强碱.强氧化剂都不反应) (1)氧化反应(燃烧):CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2→ nCO2 + (n+1) H2O 所有的烷烃都能燃烧,而且反应放热极多。烷烃完全燃烧生成CO2和H2O。如果O2的量不足,就会产生有毒气体一氧化碳(CO),甚至炭黑(C)。 (2)取代反应:R + X2→ RX + HX 由于烷烃的结构太牢固,一般的有机反应不能进行。烷烃的卤代反应是一种自由基取代反应,反应的起始需要光能来产生自由基。 (3)裂化反应:大分子烃在高温、高压或有催化剂的条件下,分裂成小分子烃的过程。裂化反应属于消除反应,因此烷烃的裂化总是生成烯烃。如十六烷(C16H34)经裂化可得到辛烷(C8H18)和辛烯(C8H16)。 裂化反应中,不同的条件能引发不同的机理,但反应过程类似。热分解过程中有碳自由基产生,催化在工业中,深度的裂化叫做裂解,裂解的产物都是气体,称为裂解气。 由于烷烃的制取成本较高(一般要用烯烃催化加氢),所以在工业上不制取烷烃,而是直接从石油中提取。 烷烃的作用主要是做燃料。天然气和沼气(主要成分为甲烷)是近来广泛使用的清洁能源。 4.甲烷:一种主要由稻田和湿地释放出来的温室气体。甲烷是最简单的有机物,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,是沼气,天然气,坑道气和油田气的主要成分。它可用作燃料及制造氢气、碳黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。 分子式电子式结构式 H—C—H 键角:109°28′ 分子结构:正四面体形非极性分子,4个H位于正四面体的4个顶点上,分子晶体。 5.甲烷物理性质 甲烷是无色、无味、可燃和微毒的气体。密度比空气小。甲烷溶解度很小,熔点:-182.5℃沸点:-161.5℃。同时甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰,然而有可能会偏绿,因为燃甲烷要用玻璃导管,玻璃在制的时候含有钠元素,所以呈现黄色的焰色,甲烷烧起来是蓝色,所以混合看来是绿色。 6. 甲烷化学性质 (1)化学性质比较稳定 把制得的甲烷气体通入盛有高锰酸钾溶液(加几滴稀硫酸)的试管里,没有变化。再把甲烷气体通入溴水,溴

高中化学烷烃的性质

烷烃的性质 卤化反应 烷烃中的氢原子被卤原子取代的反应称为卤化反应(halogenation)。卤化反应包括氟化(fluorinate),氯化(chlorizate),溴化(brominate)和碘化(iodizate)。但有实用意义的卤化反应是氯化和溴化。 1.甲烷的氯化 甲烷在紫外光或热(250~400℃)作用下,与氯反应得各种氯代烷。 如果控制氯的用量,用大量甲烷,主要得到氯甲烷;如用大量氯气,主要得到四氯化碳。工业上通过精馏,使混合物一一分开。以上几个氯化产物,均是重要的溶剂与试剂。 甲烷氯化反应的事实是: ①在室温暗处不发生反应; ②髙于250℃发生反应; ③在室温有光作用下能发生反应; ④用光引发反应,吸收一个光子就能产生几千个氯甲烷分子; ⑤如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存在,反应有一个诱导期,诱导期时间长短与存在这些杂质多少有关。根据上述事实 的特点可以判断,甲烷的氯化是一个自由基型的取代反应。 2.甲烷的卤化 在同类型反应中,可以通过比较决定反应速率一步的活化能大小,了 解反应进行的难易。

氟与甲烷反应是大量放热的,但仍需+4.2KJ/mol活化能,一旦发生反应,大量的热难以移走,破坏生成的氟甲烷,而得到碳与氟化氢,因此直接氟化的反应难以实现。碘与甲烷反应,需要大于141KJ/mol的活化能,反应难以进行。氯化只需活化能+16.7KJ/mol,溴化只需活化能+75.3KJ/mol,故卤化反应主要是氯化、溴化。氯化反应比溴化易于进行。 碘不能与甲烷发生取代反应生成碘甲烷,但其逆反应很容易进行。 由基链反应中加入碘,它可以使反应中止。 3.高级烷烃的卤化 在紫外光或热(250~400℃)作用下,氯、溴能与烷烃发生反应,氟可在惰性气体稀释下进行烷烃的氟化,而碘不能。 硝化反应 烷烃与硝酸或四氧化二氮进行气相(400~450℃)反应,生成硝基化合物(RNO2)。这种直接生成硝基化合物的反应叫做硝化(nitration),它在工业上是一个很重要的反应。它之所以重要是由于硝基烷烃可以转变成多种其它类型的化合物,如胺、羟胺、腈、醇、醛、酮及羧酸等。此外,硝基烷烃可以发生多种反应,故在近代文献中有关硝基烷烃的应用的报道日益增多。在实验室中采用气相硝化法有很大的局限性,所以实验室内主要通过间接方法制备硝基烷烃。气相硝化法制备硝基烷烃,常得到多种硝基化合物的混合物。 磺化及氯磺化 烷烃在高温下与硫酸反应,和与硝酸反应相似,生成烷基磺酸,这种反应叫做磺化(sulfonation)。 长链烷基磺酸的钠盐是一种洗涤剂,称为合成洗涤剂,例如十二烷基磺酸钠即其中的一种。 高级烷烃与硫酰氯(或二氧化硫和氯气的混合物)在光的照射下,生成烷基磺酰氯的反应称为氯磺化。磺酰氯这个名称是由硫酸推衍出来的。硫酸去掉一个羟基后剩下的基闭称为磺(酸)基,磺(酸)基和烷基或其它烃

烷烃

烷烃编辑 烷烃(wán tīng),即饱和烃(saturated group),是碳氢化合物下的一种饱和烃,其整体构造大多仅由碳、氢、碳碳单键与碳氢单键所构成,同时也是最简单的一种有机化合物,而其下又可细分出链烷烃与环烷烃。链烷烃是指碳原子之间以单键结合成链状(直链或含支链)的烷烃。环烷烃是指含有脂环结构的烷烃。 中文名称 烷烃 英文名称 alkane 应用学科 化学;有机化学 定义 碳碳间、碳氢间均以单键相连的烃 目录 1物理性质 ?性质变化规律 ?物理常数 2化学性质 ?自由基反应 ?卤化反应 ?热裂反应 ?氧化反应 ?燃烧 ?硝化反应 ?磺化及氯磺化 ?开环反应 3分类 4命名规则 ?普通命名法 ?系统命名法 5制备 1物理性质编辑 性质变化规律 在室温下,含有1~4个碳原子的烷烃为气体;常温下,含有5~8个碳原子的烷烃为液体;含有8~16个碳原子的烷烃可以为固体,也可以为液体;含有17个碳原子以上的正烷烃为固体,但直至含有60个碳原子的正烷烃(熔点99℃),其熔点(melting point)都不超过100℃。低沸点(boiling point)的烷烃为无色液体,有特殊气味;高沸点烷烃为黏稠油状液体,无味。烷烃为非极性分子(non-polar molecule),偶极矩(dipole moment)为零,但分子中电荷的分配不是很均匀的,在运动中可以产生瞬时偶极矩,瞬时偶极矩间有相互作用力(色散力)。此外分子间还有Vander Waals引力,这些分子间的作用力比化学键的小一二个数量级,克服这些作用力所需能量也较低,因此一般有机化合物的熔点、沸点很少超过300℃。 正烷烃的沸点随相对分子质量的增加而升高,这是因为分子运动所需的能量增大,分子间的接触面(即相互作用力)也增大。低级烷烃每增加一个CH2,相对分子质量变化较大,沸点也相差较大,高级烷烃相差较小,故低级烷烃比较容易分离,髙级烷烃分离困难得多。

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