烷烃和环烷烃的化学性质及制备
一、烷烃的主要化学性质
总体：稳定，自由基型反应居多。 （一）燃烧和氧化
一般条件下不与普通氧化剂反应，剧烈可燃烧，C →CO 2，H →H 2O ，（杂→氧化物）
有机化学中：氧化=加氧or 去氢，还原=加氢or 去氧
（二）卤代反应（实质：取代反应）
取代反应（substitution reaction ）是指有机化合物受到某类试剂的进攻，致使分子中一个原子(或基团)被这个试剂所取代的反应。分为亲电取代、亲核取代、自由基取代三类。
探讨一类有机反应主要从以下四个方面展开：反应产物、反应类型、反应历程、反应活性（反应活性又可从试剂和底物两个方面讨论）。
烷烃的取代属于自由基取代反应。 反应产物：一～多卤代烷
反应类型：自由基型（反应条件：光照 or 高温） 反应历程：链引发、增长、终止 反应活性：试剂角度考虑：氟 〉〉氯 〉溴 〉〉碘 ；
底物角度考虑：叔氢 〉仲氢 〉伯氢
（兼顾反应速度与数量写主产物，本课程不要求掌握）
完成卤代反应式只要求写出一卤代产物、按叔仲伯氢取代活性顺序。
二、烷烃的来源和制备
1、烷烃是其他有机物的母体，一般不经人工合成，而是从天然气和石油中获得。
2、天然来源烷烃是相当复杂的混合物，难以分离。若需纯粹烷烃，可人工合成来制备。
3、工业生产采用柯尔伯电解羧酸盐来制取
4、实验室通过武兹、科瑞-郝思合成法以及还原反应来获得。 （1）武慈反应（制备对称烷烃）
2RX （乙醚） + Na → R-R + 2NaX ( X = Br 、I )
（2）科瑞-郝思反应
R 2CuLi （二烷基铜锂） + R ’X → R-R ’ + RCu （烷基铜） + LiX
（3）还原
卤代烃、醇、醛、酮、酸等还原制得（见以后章节）
三、环烷烃的主要化学性质
总体：大环像烷，小环像烯。 （一）取代反应（卤代，自由基型）
+ Br + HBr
Br
日光
环己烷
溴代环己烷
（二）氧化反应
1、可燃 → CO 2 ＋ H 2O
2、特殊条件 → 开链二元羧酸
+ O
2
Co HOOC(CH 2 )4 COOH 己二酸
（合成尼龙66之主要原料）
3、常温、常压、普通氧化剂 → 不反应
应用：环烷烃常温下不能使酸性高锰酸钾褪色（开链烷烃也不能），可用于鉴别（见以后章节）。
（三）加成反应（开环）
加成反应：受试剂进攻，旧键打开后，两端原子各连接上一个新原子（或基团）的反应，常在不饱和键和低级环化物中发生，最常见的是烯烃的亲电加成和羰基的亲核加成。
环烷烃中，小环的结构特点决定了其内能高、不稳定，更易开环发生加成反应（本章节中不讨论此反应的类型及历程）。
1、催化加氢 → 烷烃
+ H
2Ni
CH 3CH 2CH 3
+ H 2Ni
CH 3CH 2CH 2CH 3+ H 2
Pt >300
℃
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3
由反应条件知：不同底物中小环活性高，更易反应。
2、加卤素 → 卤代烷烃（只适用于小环）
+ Br
2室温4
BrCH 2CH 2CH 2 Br
+ Br 2
4
BrCH 2 CH 2CH 2CH 2 Br
（红棕）（无色）CH 3+ Br 2
CCl 4
Br
CH 2CH 2CHCH 3Br
对于取代环烷烃，断键发生在H 最多和H 最少间。
应用：鉴别：小环能使Br 2/H 2O 或
Br 2/CCl
4褪色，而大环不能（开链烷烃亦不能）。 例如：
22 Br 2 / CCl 4(－)褪色
可见：大环似烷，小环似烯（烯也能使溴水褪色）
3、加卤化氢 卤代烷烃（只适用于小环和活泼卤化氢如HBr 、HI ）
+ HBr
CH 3
+ HBr (马氏规律)
Br
3CH 2CHCH 3
BrCHCH 2CH 3
对于取代环烷，反应产物遵循“马氏规律”：断于H
最多和H 最少间，H 加在H 多上。
四、环烷烃的制备（不要求，略）
五、鉴别题举例
要求：鉴别（和分离）题均按以下表达方式进行解题。
1、环丙烷和丙烷
解：CH 3CH 2CH 3
24
褪色(——)
2、1,2-二甲基环丙烷， 环戊烷
解：CH 3
H 3
C 24
褪色(——)
3
、
CH 4
Br 2
???
解：H 最多与H 最少处断，得：
CH 2
Br
Br
，得到：CH2
H
Br
若与HBr反应，则H加到H多的上
烷烃的结构与性质 烷烃是一类基本有机化合物，由碳和氢原子构成。它们的分子由碳 原子构成的链或环连接而成，具有特定的结构和性质。本文将探讨烷 烃的结构以及与其相关的性质。 一、直链烷烃 直链烷烃是最简单的烷烃类别，分子由一条直线状的碳链构成。举 个例子，正丁烷(CH3-CH2-CH2-CH3)是一种直链烷烃，其分子中包含 四个碳原子。直链烷烃的化学式可用CnH2n+2表示，其中n代表烷烃 分子中碳原子的数量。 直链烷烃的物理性质包括沸点、熔点和密度等。随着碳原子数量的 增加，直链烷烃的沸点和熔点逐渐增加。这是因为随着分子量的增加，分子间的范德华力也增强，使得分子间相互作用加强，需要更高的温 度来克服这种相互作用。此外，随着分子量的增加，直链烷烃的密度 也逐渐增加。 二、支链烷烃 支链烷烃的分子由一条或多条侧链连接到主链上，与直链烷烃相比，支链烷烃具有更多的碳原子连接方式。举个例子，2-甲基丁烷(CH3- CH(CH3)-CH2-CH3)是一种支链烷烃，其中有一个甲基基团连接在主链上。 支链烷烃与直链烷烃在物理性质上有所不同。由于支链的存在，支 链烷烃分子具有更大的隔离度，分子间相互作用减少，从而导致其沸
点和熔点相对较低。支链烷烃的密度也较低，因为支链的存在减少了分子的紧密排列。 三、环烷烃 环烷烃是由碳原子构成的环连接而成的分子结构。与直链烷烃和支链烷烃相比，环烷烃的分子形状呈环状，因此具有特殊的性质。环烷烃的一个例子是环己烷(C6H12)，其中六个碳原子形成一个环状结构。 环烷烃的性质与其分子结构有密切关系。由于环状结构的存在，环烷烃分子内部有较大的张力，导致其相对不稳定。此外，由于环烷烃中碳原子的取向限制，它们往往比相应的直链烷烃熔点和沸点更高。环烷烃还表现出一些特殊的化学反应，如环开裂和环化等。 总结起来，烷烃是一类碳和氢原子构成的有机化合物，根据其分子结构和性质，可以分为直链烷烃、支链烷烃和环烷烃。直链烷烃由一条直线状的碳链构成，而支链烷烃则具有侧链连接到主链上的结构。环烷烃则由碳原子构成的环连接而成。这些不同的结构使得烷烃具有不同的物理和化学性质，例如沸点、熔点和密度等。了解烷烃的结构与性质对于理解其在化学和工业领域的应用具有重要意义。
第一节 脂肪烃 什么样的烃是烷烃呢请大家回忆一下。 一、烷烃 1、结构特点和通式：仅含C —C 键和C —H 键的饱和链烃，又叫烷烃。（若C —C 连成环状，称为环烷烃。） 烷烃的通式：C n H 2n+2 (n ≥1) 接下来大家通过下表中给出的数据，仔细观察、思考、总结，看自己能得到什么信息 表2—1 部分烷烃的沸点和相对密度 名称 结构简式 沸点/oC 相对密度 甲烷 CH 4 -164 乙烷 CH 3CH 3 丁烷 CH 3(CH 2) 2CH 3 (根据上表总结出烷烃的物理性质的递变规律) 2、物理性质 烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增，呈规律性变化，沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；常温下的存在状态，也由气态(n ≤4)逐渐过渡到液态、固态。还有，烷烃的密度比水小，不溶于水，易溶于有 我们知道同系物的结构相似，相似的结构决定了其他烷烃具有与甲烷相似的化学性质。 3、化学性质（与甲烷相似） （1）取代反应 如：CH 3CH 3 + Cl 2 →CH 3CH 2Cl + HCl （2）氧化反应 C n H 2n+2 + — O 2 → nCO 2 +(n+1)H 2O 烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 接下来大家回忆一下乙烯的结构和性质，便于进一步学习烯烃。 二、烯烃 1、概念：分子里含有碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃。 通式：C n H 2n (n ≥2) 例： 乙烯 丙烯 1-丁烯 2-丁烯 师：请大家根据下表总结出烯烃的物理性质的递变规律。 表2—1 部分烯烃的沸点和相对密度 名称 结构简式 沸点/oC 相对密度 乙烯 CH 2=CH 2 丙烯 CH 2=CHCH 3 (根据上表总结出烯烃的物理性质的递变规律) 2、物理性质（变化规律与烷烃相似） 光照 3n+ 点燃
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。
第一节 脂肪烃 什么样的烃是烷烃呢 请大家回忆一下.. 一、烷烃 1、结构特点和通式：仅含C —C 键和C —H 键的饱和链烃;又叫烷烃..若C —C 连成环状;称为环烷烃.. 烷烃的通式：C n H 2n+2 n ≥1 接下来大家通过下表中给出的数据;仔细观察、思考、总结;看自己能得到什么信息 表2—1 部分烷烃的沸点和相对密度 名称 结构简式 沸点/oC 相对密度 甲烷 CH 4 -164 0.466 乙烷 CH 3CH 3 -88.6 0.572 丁烷 CH 3CH 2 2CH 3 -0.5 0.578 根据上表总结出烷烃的物理性质的递变规律 2、物理性质 烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增;呈规律性变化;沸点逐渐升高;相对密度逐渐增大；常温下的存在状态;也由气态n ≤4逐渐过渡到液态、固态..还有;烷烃的密度比水小;不溶于水;易溶于有 我们知道同系物的结构相似;相似的结构决定了其他烷烃具有与甲烷相似的化学性质.. 3、化学性质与甲烷相似 1取代反应 如：CH 3CH 3 + Cl 2 →CH 3CH 2Cl + HCl 2氧化反应 C n H 2n+2 + — O 2 → nCO 2 +n+1H 2O 烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 接下来大家回忆一下乙烯的结构和性质;便于进一步学习烯烃.. 二、烯烃 1、概念：分子里含有碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃.. 通式：C n H 2n n ≥2 例： 乙烯 丙烯 1-丁烯 2-丁烯 师：请大家根据下表总结出烯烃的物理性质的递变规律.. 表2—1 部分烯烃的沸点和相对密度 名称 结构简式 沸点/oC 相对密度 乙烯 CH 2=CH 2 -103.7 0.566 丙烯 CH 2=CHCH 3 -47.4 0.519 根据上表总结出烯烃的物理性质的递变规律 2、物理性质变化规律与烷烃相似 烯烃结构上的相似性决定了它们具有与乙烯相似的化学性质.. 3、化学性质与乙烯相似 1烯烃的加成反应：要求学生练习 ；1;2 一二溴丙烷 光3n+1 点
烷烃和环烷烃的化学性质及制备 一、烷烃的主要化学性质 总体：稳定，自由基型反应居多。 （一）燃烧和氧化 一般条件下不与普通氧化剂反应，剧烈可燃烧，C →CO 2，H →H 2O ，（杂→氧化物） 有机化学中：氧化=加氧or 去氢，还原=加氢or 去氧 （二）卤代反应（实质：取代反应） 取代反应（substitution reaction ）是指有机化合物受到某类试剂的进攻，致使分子中一个原子(或基团)被这个试剂所取代的反应。分为亲电取代、亲核取代、自由基取代三类。 探讨一类有机反应主要从以下四个方面展开：反应产物、反应类型、反应历程、反应活性（反应活性又可从试剂和底物两个方面讨论）。 烷烃的取代属于自由基取代反应。 反应产物：一～多卤代烷 反应类型：自由基型（反应条件：光照 or 高温） 反应历程：链引发、增长、终止 反应活性：试剂角度考虑：氟 〉〉氯 〉溴 〉〉碘 ； 底物角度考虑：叔氢 〉仲氢 〉伯氢 （兼顾反应速度与数量写主产物，本课程不要求掌握） 完成卤代反应式只要求写出一卤代产物、按叔仲伯氢取代活性顺序。 二、烷烃的来源和制备 1、烷烃是其他有机物的母体，一般不经人工合成，而是从天然气和石油中获得。 2、天然来源烷烃是相当复杂的混合物，难以分离。若需纯粹烷烃，可人工合成来制备。 3、工业生产采用柯尔伯电解羧酸盐来制取 4、实验室通过武兹、科瑞-郝思合成法以及还原反应来获得。 （1）武慈反应（制备对称烷烃） 2RX （乙醚） + Na → R-R + 2NaX ( X = Br 、I ) （2）科瑞-郝思反应 R 2CuLi （二烷基铜锂） + R ’X → R-R ’ + RCu （烷基铜） + LiX （3）还原 卤代烃、醇、醛、酮、酸等还原制得（见以后章节） 三、环烷烃的主要化学性质 总体：大环像烷，小环像烯。 （一）取代反应（卤代，自由基型） + Br + HBr Br 日光 环己烷 溴代环己烷
烷烃 第一部分：知识点讲解 1．烃的分类、通式和主要化学性质 氧化：燃烧 饱和烃：烷烃C n H2n+2(n≥1) 甲烷取代结构：链状、碳碳单键裂解 链烃氧化：燃烧、使KMnO4(H+)褪色 (脂肪烃) 烯烃C n H2n(n≥2) 乙烯加成：H2、X2、HX 、H2O等 结构：链状、碳碳双键加聚 氧化：燃烧、使KMnO4(H+)褪色 炔烃C n H2n-2(n≥2) 乙炔加成 不饱和烃结构：链状、碳碳叁键加聚 氧化：燃烧、使KMnO4(H+)褪色 烃二烯烃C n H2n-2 (n≥3) 1，3—丁二烯加成：1，2加成、1，4加成 结构：链状、两个碳碳双键加聚 饱和环烃：环烷烃C n H2n (n≥3) 结构：环状、碳碳单键氧化：燃烧、不能使KMnO4(H+)褪色，不能因反应使反应使溴水褪色 苯加成 环烃取代：卤代、硝化、磺化 苯及其同系物C n H2n-6 (n≥6) 结构：环状、大π键 不饱和环烃：芳香烃氧化：燃烧、使KMnO4(H+)褪色 稠环芳烃：萘、蒽甲苯取代 加成 2．烃的转化关系 烷烃(CH3CH3) CH3CH2Cl 石油 烯烃(CH2 = CH2) CH≡CH CH2 = CH [ CH2 -CH ] n Cl Cl C2H5OH CH2BrCH2Br [ CH2-CH2]n 焦炭CaC2 煤 C6H6C6H5NO2 C6H12C6H5Br C6H5SO3H
3 4．烷烃、烯烃、炔烃的系统命名 类别烷烃烯烃、炔烃 主链条件碳链最长含双键或三键的最长碳链 编号原则离支链最近一端离双键或三键最近一端 写法支链位置—支链名称—母体名称支链位置—支链名称—双键或三键位置—母体 名称 注意事项1．不同链、简到繁；相同链、合并算 2．数字间用“，”，数字与汉字用“—” 5．同系物和同分异构体 概念外延 概念内涵两者关系相同相异 同系物有机物 结构相似 （碳干结构或含有相同 官能团种类和数目） 分子组成相 差n个CH2 原子团 同系物同分异构体 碳链异构类别异构 位置异构 同分异构体化合物分子组成分子结构 6．石油和煤的加工及主要产品 加工方法原料原理主要产品 石油 分 馏常 压 分 馏 原油 用蒸发和冷凝的方法，把石 油分成不同沸点范围的蒸 馏产物。 溶剂油、汽油、煤油、柴油、 重油 减 压 分 馏 重油 用减小压强的方法，以降低 重油中各成分的沸点并将 各成分分离。 润滑油、凡士林、石蜡、沥 青、石油焦 裂化热 裂 化重油 在加热的条件下，把相对分 子质量大、沸点高的烃断裂 为相对分子质量小、沸点低 的烃。 汽油和甲烷、乙烷、乙烯和 丙烯 催 化 裂 化 重油在催化剂作用下，进行裂 化。 抗震性能好的汽油和甲烷、 乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、 丙烯等
一、甲烷 1、存在：。 2、物理性质: 甲烷是色、味、溶于水的气体，密度比空气密度。用或收集甲烷。 3、分子结构：分子式：，电子式：， 结构式：，结构简式：。 空间构型：，碳氢键，键角，最多个原子共平面4、化学性质 在通常情况下，甲烷稳定，与不反应，与也不反应。（1）氧化反应 纯净的甲烷在空气中燃烧，火焰呈。 反应的化学方程式：。 注：甲烷不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 （2）取代反应 定义：。 特点：。 （3）甲烷受热分解： CH4高温 C + 2H2 注;烷的取代反应是“连锁”式的反应，生成几种氯代物的混合物。 其中，是气体，其余的为液体，均不溶于水，三氯甲烷又叫“氯仿”四氯甲烷又叫，是一种有机溶剂。 KMnO4 (H＋) 通入CH4（不褪色） Br2水（橙色）通入CH4（不褪色） 二、烷烃 1.定义：烃分子中的碳原子之间只以单键结合，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。 2.组成通式：C n H2n＋2。 3.结构特点①碳碳单键(C—C)②呈链状（直链或带支链） ③“饱和”：碳原子剩余的价键全部与氢原子结合，每个碳原子都形成 4 个单键。 烷烃甲烷乙烷丙烷丁烷异丁烷 分子式CH4C2H6C3H8C4H10C4H10 结构式 结构简式 球棍模型：
5、烷烃的化学性质：与甲烷相似，通常状况下很稳定，跟强酸、强碱、强氧化剂都 不反应，都能在空气里燃烧，在光照下与氯气发生取代反应。 6、烷烃的命名： ※烃基：烃分子失去一个或几个氢原子以后剩余的部分。甲基（－CH3）、乙基（－CH2CH3）①习惯命名法：按碳原子总数读做“某”烷 十个碳以内的：读“天干”名（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸） 十个碳以上的：按碳原子总数读做“某”烷。 同分异构体：读做“正”、“异”、“新”。 例如：C5H12（戊烷）C8H18（辛烷）C17H36（十七烷） ②系统命名法：选主链称某烷：选最长的碳链为主链，按主链上的碳原子数读“某”烷。 写编号定支链：离支链最近为起点编号，确定支链的位置。 书写顺序：支链编号—短线—支链名称—主链名称 三、同系物、同分异构体 1、同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质互称为同系物。 2、同分异构现象和同分异构体 （1）同分异构现象：化合物具有相同的分子式式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。 （2）同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 练习 1、下列有关甲烷的说法中错误的是（） A．采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的 B．天然气的主要成分是甲烷 C．甲烷是没有颜色、没有气味的气体，极易溶于水 D．甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂 2．下列关于甲烷性质的说法中，错误的是（） A．甲烷是一种非极性分子B．甲烷分子具有正四面体结构 C．甲烷分子具有极性键D．甲烷分子中H－C—H的键角为90℃ 3．下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是（）
第一节 脂肪烃 什么样的烃是烷烃呢？请大家回忆一下。 一、烷烃 1、结构特点和通式：仅含C —C 键和C —H 键的饱和链烃，又叫烷烃。（若C —C 连成环状，称为环烷烃。） 烷烃的通式：C n H 2n+2 (n ≥1) 接下来大家通过下表中给出的数据，仔细观察、思考、总结，看自己能得到什么信息？ 表2—1 部分烷烃的沸点和相对密度 名称 结构简式 沸点/ºC 相对密度 甲烷 CH 4 -164 0.466 乙烷 CH 3CH 3 -88.6 0.572 丁烷 CH 3(CH 2) 2CH 3 -0.5 0.578 (根据上表总结出烷烃的物理性质的递变规律) 2、物理性质 烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增，呈规律性变化，沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；常温下的存在状态，也由气态(n ≤4)逐渐过渡到液态、固态。还有，烷烃的密度比水小，不溶于水，易溶于有 我们知道同系物的结构相似，相似的结构决定了其他烷烃具有与甲烷相似的化学性质。 3、化学性质（与甲烷相似） （1 ）取代反应 如：CH 3CH 3 + Cl 2 → CH 3CH 2Cl + HCl （2）氧化反应 C n H 2n+2 + — O 2 → nCO 2 +(n+1)H 2O 烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 接下来大家回忆一下乙烯的结构和性质，便于进一步学习烯烃。 二、烯烃 1、概念：分子里含有碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃。 通式：C n H 2n (n ≥2) 例： 乙烯 丙烯 1-丁烯 2-丁烯 师：请大家根据下表总结出烯烃的物理性质的递变规律。 表2—1 部分烯烃的沸点和相对密度 名称 结构简式 沸点/ºC 相对密度 乙烯 CH 2=CH 2 -103.7 0.566 丙烯 CH 2=CHCH 3 -47.4 0.519 (根据上表总结出烯烃的物理性质的递变规律) 2、物理性质（变化规律与烷烃相似） 烯烃结构上的相似性决定了它们具有与乙烯相似的化学性质。 3、化学性质（与乙烯相似） （1）烯烃的加成反应：（要求学生练习） ；1，2 一二溴丙烷 ；丙烷 2——卤丙烷 （简单介绍不对称加称规则） （2） （3）加聚反应： 聚丙烯 光照 3n+1 2 点燃
第一节 烷烃 甲烷 一、甲烷的存在和能源 （1）甲烷是由C 、H 元素组成的最简单的烃，是含氢量最高的有机物。是天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气的主要成分。俗名又叫沼气、坑气，由腐烂物质发酵而成。天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源. （2）世界上20%的能源需求是由天然气供给的，我国的天然气主要分布在东西部（西气东输） 二、物理性质： 甲烷是一种没有颜色，没有气味的气体（天然气为臭味是因为掺杂了H 2S 等气体），标准状况下密度是0.717g/L （可求出甲烷的摩尔质量为16g/moL ），极难溶于水（两个相似相溶原理都可解释）。 三、甲烷分子的组成及结构： 1、组成：如何确定甲烷属于烃，即如何确定有机物有哪些元素组成？通常采用燃烧法。 CH 4+ 2O 2 −−→−点燃CO 2 + 2H 2 O 那么可以肯定甲烷中一定有C 、H 两元素，而不能确定是否有O 元素，于是需要实验数据：如1.6g 甲烷气体点燃后产物使浓硫酸增重3.6g ，使碱石灰增重4.4g 。 计算：甲烷中C 元素为0.1mol ，1.2g ，H 元素为0.4 mol ，0.4 g ，；两者加起来刚好等于甲烷的 质量，故甲烷中只含C 、H 两元素。且两者比例为1：4，但1：4的物质有很多如CH 4、C 2H 8、C 3H 12等，如何确定究竟为哪个，则设甲烷化学式为C x H 4x （CH 4为最简式），要求出x 值还需知道其相对分子质量。由标准状况下密度是0.717g/L ，可求出甲烷的摩尔质量为16g/moL ，故得到x=1。于是甲烷的化学式为CH 4。 2、结构 知道了甲烷的组成，究竟甲烷的空间构型如何？到底是平面正四边形还是立体正四面体，科学家为了弄清楚这个问题，分析了甲烷的二氯代物CH 2Cl 2的种类。如果甲烷是正四边形，那么CH 2Cl 2应该有两种产物(邻位和对位)必有熔沸点等物理性质不同，但如果是立体正四面体，其二氯代物就只有一种。事实上科学家发现CH 2Cl 2确实只有一种，所以确定甲烷的空间构型为正四面体，在甲烷分子中一碳原 结构简式（在结构式的基础上省略C —H 单键）：CH 4 最简式（各元素原子个数的最简单的比值）：CH 4 [展示] 甲烷的球棍模型、比例模型。 四、甲烷的实验室制法：（本部份内容教材已经删去，仅作介绍） （1）原料：无水醋酸钠、碱石灰（NaOH 、CaO 的混合物） （2Na 2CO 3 + CH 4 CH 3COONa + NaOH （3）装置原理：固体+固体 气体（类似制氧气、氨气） CaO
第一节脂肪烃 什么样的烃是烷烃呢？请大家回忆一下。 一、烷烃 1、结构特点和通式：仅含 c — C 键和C — H 键的饱和链烃，又叫烷烃。 （若c — C 连成环状，称为环烷烃。） 烷烃的通式： GHb n+2 （n > 1） 接下来大家通过下表中给出的数据，仔细观察、思考、总结，看自己能得到什么信息？ 表2 — 部分烷烃的沸点和相对密度 名称 结构简式 沸点/ oC 相对密度 甲烷 CH -164 0.466 乙烷 CHCH -88.6 0.572 丁烷 CH(CH 2)2CH -0.5 0.578 （根据上表总结出烷烃的物理性质的递变规律 ） 2、物理性质 烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增，呈规律性变化，沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；常温下的存 在状态，也由气态（n < 4）逐渐过渡到液态、固态。还有，烷烃的密度比水小，不溶于水，易溶于有 我们知道同系物的结构相似，相似的结构决定了其他烷烃具有与甲烷相似的化学性质。 3、化学性质（与甲烷相似） (1 )取代反应 女口： CH 3CH 3 + Cl 2 雳光照 CHCHCI + HCl 接下来大家回忆一下乙烯的结构和性质，便于进一步学习烯烃。 二、烯烃 1、概念：分子里含有碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃。 通式：GH n （n > 2） 例:班-CH^2 心-叫电-CH-CH.-CH,化-CH = CH~C^ 乙烯CM 丙烯G 检 1-丁烯S% 2- 丁烯s 怂 师：请大家根据下表总结出烯烃的物理性质的递变规律。 表2 — 部分烯烃的沸点和相对密度 名称 结构简式 沸点/oC 相对密度 乙烯 CH=CH -103.7 0.566 丙烯 CH= CHCH -47.4 0.519 （根据上表总结出烯烃的物理性质的递变规律 ） 2、 物理性质（变化规律与烷烃相似） 烯烃结构上的相似性决定了它们具有与乙烯相似的化学性质。 3、 化学性质（与乙烯相似） 2——卤丙烷 （简单介绍不对称加称规则） 防』字严泌仇 卄巴0 （要求学生视察特点） 烯屋能使酸性疋血0 4溶液紫色褪去I®有C = Q (2)氧化反应 C n H 2n+2 + 3n+1 一2 点燃 nCO+(n+1)H 2O 烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C 禺=CH - -C 生 + Br. 1 T CH0 - CH 和-Ch ; 1, C 禺= =CH- -c 禺 + H 2 却渊）匚禺-CH 2 - C ・； 丙烷 的=- X >0^ -CH-甲 (2) 氧化反应 2 一二溴丙烷 （1）烯烃的加成反应：（要求学生练习）
烷烃研究报告 烷烃是一类只含有碳和氢元素的有机化合物。它们的分子式为CnH2n+2，其中n为整数。烷烃是碳氢化合物中最简单的一类，也是石油和天然气等化石燃料的主要组成部分。 烷烃分子中的碳原子通过共价键与周围的氢原子连接在一起，形成直链、支链或环状的结构。根据碳原子之间的连接方式，烷烃可分为直链烷烃、支链烷烃和环烷烃三大类。 直链烷烃是最简单的烷烃类型，其分子中的碳原子依次连接形成一条直线。举例来说，丙烷（C3H8）是最简单的直链烷烃。 支链烷烃是指由一个或多个碳原子作为支链连接在直链烷烃的主链上，形成分支结构。支链烷烃具有比直链烷烃更复杂的分子结构，且支链的分布情况会对物理和化学性质产生影响。异丁烷（C4H10）就是一个支链烷烃的例子。 环烷烃则是由碳原子连接形成一个或多个环状结构的烷烃。根据环状结构的数量，环烷烃也可分为单环、二环、三环等。例如，环己烷（C6H12）是一种有六个碳原子组成的环状结构。 总体而言，烷烃具有以下特点： 1. 稳定性高：烷烃中的碳氢键强度较高，使得烷烃具有较高的稳定性和较低的反应性。 2. 热值高：烷烃可作为燃料使用，因为它们具有较高的热值，能够释放大量热能。
3. 醇和酸的生成：烷烃可以通过氧化反应生成醇和酸。 4. 没有色、无臭：烷烃通常为无色、无臭的液体或气体。 5. 容易挥发：由于分子间力较弱，烷烃易于挥发。 烷烃在石油和天然气开采、燃料和机械行业中有广泛应用。同时，烷烃也是有机合成化学的重要起始原料，可以通过催化裂化、加氢脱饱和等反应得到其他有机物。 研究烷烃的目的是更好地了解其性质、结构和应用。研究内容包括烷烃的合成方法、催化反应机理、物理和化学性质等。通过深入研究烷烃的特性，可以为燃料、润滑油、有机合成等领域的发展提供基础数据和理论支持。 总的来说，烷烃的研究对于能源开发、环境保护和化工领域的发展具有重要的意义。
烷烃的性质 烷烃，顾名思义，是由一个碳原子和四个氢原子组成的饱和链状化合物，烷烃分子中的碳原子最多只能连接4个氢原子。烷烃是无色、无臭、有甜味液体。用冰醋酸溶解在少量水里，形成白色溶液，这就是我们常见的“冰醋酸”。 从本质上看，烷烃是纯净物，而且还是有机化合物，所以它是无味的。但是我们也会发现，当温度较高时，冰醋酸能逐渐分解出乙醇来，这是因为冰醋酸与水反应生成了乙醇和二氧化碳，生成的乙醇越多，冰醋酸分解得越慢。一般认为，沸点是冰醋酸的分解温度，即冰醋酸的熔点（冰醋酸含有羟基）。这也是冰醋酸不易挥发的重要原因 之一。另外，冰醋酸极易挥发，能升华出醋酸蒸气，所以在实验室中，往冰醋酸里面滴加浓硫酸或浓盐酸等酸类时，都要先用棉花等纤维制品把试管口塞好，防止挥发出来的醋酸蒸气飞到空中。 由于天然气有如此的优良性质，使得人们在做饭取暖时大量使用，目前已成为人类生活必不可少的能源。如今，它更作为工业燃料被广泛地应用于工业生产中，成为了工业燃料家族中最重要的成员之一。由于天然气的存在，世界各国人民能用上干净的、新鲜的、廉价的能源。 7。 4— 7。 6。 1-5 7。 4。 6— 7。 4。 9烷烃的化学性质并不活泼，但在极其微量的情况下也能发生一定的化学反应，例如加热，使生成的丁烷继续反应可生成甲烷；向其中加入适量的碱可以除去某些烷烃，称为烷烃
的碱性氧化物；少量加入强氧化剂可以使烷烃的氢被夺去而生成环烷烃。但这些反应通常是不利于人类的，所以通常不采用。下面我们再说一下烷烃的重要反应。 1。光照下的分解， 2。与氢气的反应3。加压可变成石油的裂解反应。 4。在一定条件下可以发生脱氢反应5。天然气的加氢精制。 11。 1。 5。 8— 11。 2。 8— 11。 3。 12。 2。 4。 10— 12。 2。 9— 11。 3。 8— 12。 4。 11。 4。 14。 5。 6。 17— 16。 6。 5。 13。 10— 12。 6。 4。 16— 18。 7。 11。 5。16— 19。 7。 4。 6。 15。 2。 7— 16。 6。 5。 20。 6。 7。 18。 8— 17。 6。 4。 14— 15。 6。 3。 12— 13。 6。 7。 12— 13。7。 3。 11。
烷烃的化学性质课件 烷烃的化学性质课件 第一部分：烷烃的基本概念 烷烃是一类有机化合物，由碳和氢元素组成，其通式为CnH2n+2。这类化合物在室温下多为无色液体或固体，具有可燃性和低毒性。烷烃是石油、天然气和煤炭等自然资源的主要成分，广泛应用于工业、农业和交通运输等领域。 第二部分：烷烃的分类 根据碳原子数，烷烃可以分成短链、中链和长链。短链烷烃通常指碳原子数小于等于4的烷烃，如甲烷、乙烷和丙烷。中链烷烃的碳原子数在5到17之间，如正戊烷、异戊烷和新戊烷。长链烷烃的碳原子数大于17，如正十八烷、二十二烷等。不同碳链长度的烷烃具有不同的物理性质和化学性质。 第三部分：烷烃的性质 1、物理性质 烷烃的熔点和沸点随着碳原子数的增加而升高。烷烃具有高的密度和低的粘度，通常不溶于水，但可溶于有机溶剂。由于烷烃的分子结构相对简单，其光谱性质（如红外光谱、核磁共振等）也表现出一定的
规律性。 2、化学性质 烷烃的主要化学反应包括燃烧、氧化、卤化、磺化和硝化等。在燃烧过程中，烷烃释放出大量热量，因此是重要的能源物质。烷烃容易被氧化，特别是在催化剂存在下，生成相应的醇、醛、酮等化合物。此外，烷烃还可以与卤素发生取代反应，生成卤代烷。 第四部分：烷烃的应用 烷烃在工业、农业和交通运输等领域具有广泛的应用。例如，甲烷是天然气的主要成分，可用作燃料和化工原料。正己烷是一种重要的工业原料，用于生产增塑剂、润滑剂和石油树脂等。此外，长链烷烃还是合成高分子材料和塑料的重要原料。 第五部分：总结 本课件介绍了烷烃的基本概念、分类、性质和应用。烷烃作为一类重要的有机化合物，在自然界中广泛存在。其物理性质和化学性质随着碳链长度的增加而发生规律性的变化。了解烷烃的性质和反应机理对于优化其工业应用和降低对环境的影响具有重要意义。 以上是对烷烃化学性质的简要介绍，希望能对大家有所帮助。如果大家需要更深入地了解烷烃的相关知识，建议查阅专业文献或咨询专业人士。
烷烃 第一部分：知识点讲解 1． 烃的分类、通式和主要化学性质 氧化：燃烧 饱和烃：烷烃 C n H 2n+2(n ≥1) 甲烷 取代 结构： 链状、碳碳单键 裂解 链烃 氧化：燃烧、使KMnO 4(H + )褪色 (脂肪烃) 烯烃 C n H 2n (n ≥2) 乙烯 加成：H 2、 X 2、 HX 、H 2O 等 结构：链状、碳碳双键 加聚 氧化：燃烧、使KMnO 4(H + )褪色 炔烃 C n H 2n-2(n ≥2) 乙炔 加成 不饱和烃 结构：链状、碳碳叁键 加聚 氧化：燃烧、使KMnO 4(H + )褪色 烃 二烯烃 C n H 2n-2 (n ≥3) 1，3—丁二烯 加成：1，2加成、1，4加成 结构 ：链状、两个碳碳双键 加聚 饱和环烃：环烷烃C n H 2n (n ≥3) 结构：环状、碳碳单键 氧化：燃烧、不能使KMnO 4(H + )褪色，不能因反应使反应使溴水褪色 苯 加成 环烃 取代：卤代、硝化、磺化 苯及其同系物C n H 2n-6 (n ≥6) 结构：环状、大 键 不饱和环烃：芳香烃 氧化：燃烧、使KMnO 4(H + )褪色 稠环芳烃：萘、蒽 甲苯 取代 加成 2．烃的转化关系 烷烃(CH 3CH 3) CH 3CH 2Cl 石油 烯烃(CH 2 = CH 2) CH?CH CH 2 = CH [ CH 2 -CH ] n Cl Cl C 2H 5OH CH 2BrCH 2Br [ CH 2-CH 2 ]n 焦炭 CaC 2 煤 C 6H 5NO 2 C 6H 12 C 6H 5Br C 6H 5SO 3H 3 4．烷烃、烯烃、炔烃的系统命名