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甲烷2_图文_百度文库

发布时间:2020-01-16 09:19    点击次数:132次   

  从石油炼制的产品中可以获得一系列和 甲烷结构相似的化合物,如: H H C H H H H H 甲烷(CH4) C C H H H 乙烷(C2H6) H H H H H H H C C C H H H H C H H H C C C H H H H 丙烷(C3H8) 丁烷(C4H10) 由以上部分烃的结构式,我们发现它们结构上有什么特点? 二、烷烃 (一)烷烃的结构特点 烃分子中,碳原子之间都以碳碳单键结合,碳原子的剩余 价键全部跟氢原子相结合,即碳原子所有价键均达到“饱和”。 所以这种烃称“饱和烃”,又叫烷烃。 若碳原子间以链状结合称链烷烃。 碳、碳原子间形成环状结构的烷烃称环烷烃。 结构特点: (1)碳原子间都以碳碳单键结合,氢原子数达到最大值。 (2)每个碳原子与四个原子相连,构成空间四面体。 (3)除乙烷外,别的烷烃的碳链均非直线)单键可旋转。 H H H C C H H H 有简洁 的哦! H H H H C C C H H H H 丙烷(C3H8) 结构简式:CH3CH2CH3 乙烷(C2H6) 结构简式:CH3CH3 CH3—CH3 H H H H C C C H H H H C H H 丁烷(C4H10) 结构简式:CH3CH2CH2CH3 或CH3(CH2)2CH3 CnH2n+2(n≥1) 烷烃分子通式: 练习: 结构式: 分子式:C6H14 结构简式: 省略C—H键 把同一C上的H合并 CH3—CH—CH2—CH2—CH3 CH3 省略横线上C—C键 CH CHCH CH CH 3 2 2 3 CH3 或者:(CH3)2CHCH2CH2CH3 (二)烷烃的性质 ? P63 1、物理性质: 随着烷烃碳原子数的增加,一般递变性是: ①气→液→固; ②熔点升高; ③沸点升高; ④密度增大。 (1)状态:常温常压下的烷烃, C1~C4,气态, C5~C16,液态, C17及以上,固态。 (2)密度: 液态时密度均小于1g/cm3(均比水轻)。 (3)溶解性:均难溶于水,易溶于有机溶剂。 2、化学性质: 烷烃化学性质与甲烷相似。 (1)通常情况下较稳定,不与酸、碱、氧化剂等反应。 例如:不能使KMnO4(H+)溶液褪色,不能使溴水褪色。 (2)都易燃烧 CnH 2n ?2 ? 3n ? 1 2 O 2 ? ? nCO ? 点燃 2 ? ( n ? 1) H 2 O (3) 光照下都能与氯气发生取代反应 ,产物越来越复杂。 (4) 高温下发生分解反应 总结:烷烃组成元素相同,结构相似,化学性质相似, 物理性质随碳原子数的递增而呈规律性变化。 在常温常压下,取下列4种气态烃各1mol,分别在足量 的氧气中燃烧,其中消耗氧气最多的是( D ) A、CH4 B、C2H6 C、C3H8 D、C4H10 引申:若为等质量呢? 思考与交流 根据各烷烃的结构简式尝试找出它 们在组成上的区别及其规律。 (三)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 互称同系物。 同:通式同,组成元素同,同类物质 “同类” 异:组成上相差n个CH2原子团,(分子式不同) 式量相差:14n 电子数相差:8n “不同碳” 1、下列关于同系物的说法中,错误的是( ) A.同系物具有相同的最简式 B.同系物都符合同一通式 C.同系物中,相邻的同系物彼此在组成上相差 一个CH2原子团 D.同系物的化学性质基本相似 2、下列数据是有机物的相对分子质量,可能互为同系物的一 组是( ) A.16,30,58,72 C.16,28,40,52 B.16,30,44,58 D.16,32,48,54 思考与交流 C4H10可能有几种结构? H H H H C C C H HH C HH H 异丁烷 CH3CHCH3 CH3 或CH3CH(CH3)2 H H H H H C C C C H H H H H 正丁烷 结构简式: CH3CH2CH2CH3 或CH3(CH2)2CH3 二、同分异构现象和同分异构体 (一)概念 同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有 不同的结构式的现象。 同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。 CH4 C2H6 C3H8: 无同分异构体 C4H10 : 2种(正丁烷、异丁烷) C5H12: CH3CH2CH2CH2CH3 或CH3(CH2)3CH3 正戊烷 沸点: 36.07℃ CH3 CH3CCH3 CH3 CH3CH2CHCH3 CH3 或CH3CH2CH(CH3)2 异戊烷 27.9℃ 或C(CH3)4 新戊烷 9.5℃ 结论:在同碳原子数的烷烃中,支链越多,沸点越低。 对比 分子式 分子量 结构 相似 不同 物理性质 相似递变 化学性质 同系物 同分异 构体 不同 不同 相同 相似 相同或不同 相同 不同 同系物一定不是同分异构体;同分异构体一定不是同系物 1、选择正确答案的序号,填入下表空格中 A.同位素 B.同分异构体 C.同系物 D.同素异形体 E.同一物质 F.同类物质 物质名称 氯仿与三氯甲烷 一氯甲烷与四氯化碳 乙烷与新戊烷 12 6 14 6 相互关系 E F C A D C和 C 白磷与红磷 正丁烷与异丁烷 B ①和②或①和④ 2、(1)属于同分异构体的是______________ (2)属于同系物的是___________________________ ①③⑤、②③⑤、③④⑤、 _____________________________ ①③⑥、②③⑥、③④⑥ (二)烃基 烃失去1个氢原子后所剩余的原子团 叫做烃基。常用符号“R—”表示。 例 : — CH3 甲基 — CH2CH3(或—C2H5) …… 乙基 注意:1、 R—基中的“—”表示1个单电子,即烃基是电中性的。 2、— CH2—亚甲基; — CH— 思考:丙基、丁基有几种同分异构体? 次甲基 (三)烷烃同分异构体的书写与辨识 例:写出C6H14的同分异构体 (1)写最长直链式 C—C—C—C—C—C (2)摘一碳依次挂,不到端(找出对称线) C—C—C—C—C C C C—C—C—C C C—C—C—C C—C—C—C—C C (3)摘二碳先整挂,后打散,排列“同”“邻”“间” C C 注意:烷烃中第一个碳上不连甲基,第二个碳上不连乙基… … 总结:对于烷烃,其同分异构体主要为碳原子间的结合顺序不 同而造成的碳链异构。 练习:写出庚烷(C7H16)的同分异构体。主链由长到短, 支链由整到散, C—C—C—C—C—C —C 位置由心到边, 排列 “同”“邻”“间”。 C—C—C—C—C —C C—C—C—C—C —C C C—C—C—C—C C C C— C—C—C—C C C C C— C—C—C—C C C C C— C—C—C—C C C C— C—C—C—C C C—C—C—C C C C 讨论1:以下烷烃有几种一氯代物? CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3 CH3 CH3CH2CHCH3 CH3 CH3CCH3 CH3 等效氢的确定方法: ①处于结构中对称位置中的氢等效。 ②处在同一个碳原子上的氢等效。 ③连在同一个碳上的相同取代基相应位置上的氢等效。 讨论2:某烃的一种同分异构体的一氯代物只有一种, 该烃的分子式可能是( ) A、C3H8 B、C5H12 C、C6H14 D、 C8H18 引申: 在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物没有同分异构体 的有几种? CH4 CH3—CH3 CH3 CH3 CH3-C C CH3 CH3 CH3 CH3 CH3-C-CH3 CH3 讨论3: CH3CH2CH2CH2CH3 二氯代物有几种同分异构体? CH3CHCH3 CH3 讨论4:乙烷的一氯、二氯、三氯、四氯、五氯、六 氯代物有几种? C2H6 C2H5Cl C2H4Cl2 C2H3Cl3 C2H2Cl4 C2HCl5 C2Cl6 1种 2种 2种 2种 1种 1种 结论:烃CnHm : x氯代物与(m-x)氯代物种数是一样的。 三、烷烃的命名 (一)习惯命名法:正、异、新 (二)系统命名法 1、确定主链:选最长碳链做主链; CH3 — CH3 CH3—CH—CH3 — — CH2 CH3—CH2—CH2—CH—CH—CH—CH3 CH3— CH CH2 CH3 — — — — CH3 注意:等长碳链时,以支链最多者为主链。 2、给主链碳编号 从离支链最近端起,用阿拉伯数字以1,2,3…… 给主链碳编号定位,以确定支链位置。 CH3—CH—CH3 3CH2 4CH3 4 1 2 — — CH3 2 1 CH3—CH2—CH2—CH—CH—CH—CH3 5 CH3— CH 6CH2 7CH3 3 — — — — — CH3 3、书写名称 (1)按主链碳原子数目命名为“某烷”。 最长最近最小, 壬、癸”命名,在11及11以上直接用“十一”等中文数字命名。 三前三后同合并。 (2)写出支链的位置和名称,把支链作取代基,取代基名称 阿拉逗,阿中杠, 写在主链烷名称前面(简单基团在前,复杂基团在后),并用 除此之外无分隔 1,2,3……等阿拉伯数字注明支链在主链碳的位置,在数字 和名称之间用一短线 “-”隔开。 相同取代基合并起来,用中文“二、三”等注明相同 取代基数目,阿拉伯数字间用“,”隔开。 主链碳在10以内用“甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、 CH3—CH—CH3 3 CH2 4 CH3 1 2 — — 2-甲基 丁烷 CH3 2 1 — CH3—CH2—CH2—CH—CH—CH—CH3 5 CH3— CH 4 3 6CH2 7CH3 2,3,5 -三甲基 -4- 丙基 庚烷 取代基位置 取代基 主链 相同取代基数目 — — — — CH3 CH3 CH3 — CH3—CH—C—CH3 — 2,2,3-三甲基丁烷 总结:最长最近最小,先简后繁同合并。 — CH3 根据位序号最小原则, 若第一取代基相同时,必须 依序使第二取代基位置序号 最小。 练习1: CH3 — CH2CH2CH3 — — — CH3—C—CH2—CH—CH—CH—CH3 CH3 C2H5 CH3 2,2,6-三甲基-5-乙基-4-丙基庚烷 — 练习2:下列有机物命名中,正确的是( D ) A、2,3—二甲基—2—乙基戊烷 B、2,3,5,5—四甲基—3—乙基己烷 C、3—乙基—4,4—二甲基庚烷 D、5—甲基—3,4—二乙基辛烷


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