【正文】 章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 Ca r b o n sp3 ( t e t r ah e d r al, 4 s in gle ? b o n d s ) i s o l at e d C a t o m h yb r i d i s e d C at om i n C X4 sp32s2px2py2pzsp3sp3sp3 sp3sp3sp3 sp3T E T R A H E D R A L s p31 5 4 p m1 0 9 . 5 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 乙烷的分子結(jié)構(gòu)：碳原子同樣進(jìn)行 SP3雜化，其中一個(gè)碳原子的 SP3和另一個(gè)碳原子的SP3軌道沿著軌道對稱軸方向重疊，這樣可達(dá)到電子云的最大重疊，形成一個(gè) C— C鍵，余下的六個(gè) SP3軌道分別和六個(gè) H原子 1S重疊形成六個(gè) C— H鍵。 從上面軌道重疊來看，不管是 C— H鍵還是C— C鍵中成鍵原子的電子云是沿著它們對稱軸方向互相重疊而成，即在兩個(gè)原子核的連線方向上重疊，這樣形成的鍵叫 ?鍵。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 五、烷烴的構(gòu)象 上面講了 ?鍵可以自由旋轉(zhuǎn)而不影響電子云的重疊，如果使乙烷分子中一個(gè)碳原子不動，另一碳原子繞 C— C鍵軸旋轉(zhuǎn)，則一個(gè)碳原子上的三個(gè)氫相對于另一碳原子上的三個(gè)氫，可以有無數(shù)的空間排列形式，這種 由于圍繞單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中的原子或基團(tuán)在空間的不同排列形式叫做構(gòu)象 (conformation)。乙烷的優(yōu)勢構(gòu)象是交叉式。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 內(nèi)能最高的一種構(gòu)象則是重疊式 。 交叉式與重疊式是乙烷的兩種極端構(gòu)象 。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 HHHHHHHHHHH H( a )透 視 式 ( b )投 影 式HHHHHH透 視 式H HHHHH投 影 式乙烷的交叉式構(gòu)象 （ staggered conformation） 乙烷的重疊式構(gòu)象 （ eclipsed conformation） 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 乙烷的構(gòu)象： 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 交叉式與重疊式的內(nèi)能雖不同，但差別較小，約為 。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 但假若某一化合物的兩種構(gòu)象之間的內(nèi)能差別較大，由一種構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N構(gòu)象需要較大的能量時(shí)，就有可能用一定的方法分出不同的構(gòu)象異構(gòu)體。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 2. 丁烷的構(gòu)象 丁烷可以看作是乙烷的二甲基衍生物，用如下投影法表示全重疊式的丁烷及其四個(gè)碳原子：由全重疊式構(gòu)象開始，固定 C1與C2，而使 C3繞 C2一 C3間的鍵軸作相對旋轉(zhuǎn)，則每旋轉(zhuǎn) 600，可以得到一種有代表性的構(gòu)象，旋轉(zhuǎn) 3600 則復(fù)原。它們分別叫做全重疊式、鄰位交叉式、部分重疊式及對位交又式。由于甲基比氫原子大得多，所以丁烷的全重疊式構(gòu)象與對位交叉式構(gòu)象間的能量差要比乙烷的重疊式構(gòu)象與交叉式構(gòu)象間的能量差高 。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 六、烷烴的性質(zhì) 1. 物理性質(zhì)：純物質(zhì)的物理性質(zhì)在一定條件下都有固定的數(shù)值，所以也常把這些數(shù)值稱作物理常數(shù)，通過物理常數(shù)的測定，可以鑒定物質(zhì)的純度，或鑒別個(gè)別的化合物。例如，烷烴的沸點(diǎn)和相對密度都隨相對分子質(zhì)量的增加而升高。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 總結(jié)如下： ①碳原子數(shù)增加，分子量增加，熔沸點(diǎn)增加，折射率也緩慢增大。但也不是絕對的，而是相對的。 ④ 溶解度 ， 不溶于水等極性溶劑中 ， 而易溶于非極性或弱極性的物質(zhì)中 。 ② 分子熱運(yùn)動需一定動能 ， E=1/2MV2， 所以碳原子數(shù)增加 ， 分子量增加 ， 所需的動能也越大 。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 2. 化學(xué)性質(zhì)： 在所有的有機(jī)物中 ， 烷烴是不含官能團(tuán)的化合物 ， 分子中除了 C— C鍵 ， 就只有 C— H鍵 ， 所以烷烴的化學(xué)性質(zhì)是最不活潑的 。 （ 注意：一般條件與高溫高壓 、 催化劑等的區(qū)別 ） 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 ⑵ 鹵代反應(yīng) — 游離基反應(yīng) 在日光（紫外線）照射或在高溫下，烷烴分子中氫原子能逐步被氯取代，得到不同氯代烷的混合物。光 △ H = + 2 4 2 . 4 k j C H4+ C H3 + C l : C l C H3C l + C l C H2C l + C l : C l + C l m o l 1△ H = 1 0 8 . 7 k j 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 ③ 鏈的終止： C l C l 2C H 3 C H 3 C H 3C H 3 C H 3 C l C H2 C l C l C H 2 C H 2 C l有關(guān)活化能部分同學(xué)們自學(xué)??！ 如果甲烷和氯氣在強(qiáng)光照條件下，反應(yīng)更為激烈，以至發(fā)生爆炸。 sp2 平面構(gòu)型 H:C甲基自由 基的結(jié)構(gòu) 其它烷烴進(jìn)行鹵化反應(yīng) ， 也是按游離基歷程進(jìn)行的 ， 但由于結(jié)構(gòu)不同 ， 其氫原子被取代的難易也不同 。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 C H 3 C H 2 C H 3 C H 3 C H 2 C H 2 C l C H 3 C H C H 3C lC l 2 +舉例推出以下結(jié)論： 丙烷分子中有 6個(gè)伯氫 、 兩個(gè)仲氫 ， 按理說取代產(chǎn)物比例應(yīng)為 3∶ 1， 然而實(shí)際上取代產(chǎn)物比例為 1∶ 1。 幾種游離基的穩(wěn)定性為： 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 C C H2C H 3 C H3⑶ 氧化反應(yīng)和燃燒 ①完全氧化：烷烴在高溫和足夠的空氣燃燒 這就是汽油內(nèi)燃機(jī)工作的原理 ②部分氧化：如果改變氧化條件和催化劑存 在下，可以達(dá)到部分氧化，這反應(yīng)主要用 于制備高級醇和高級脂肪酸的制備。 低級烷烴蒸氣與空氣混合至一定比例時(shí) ， 遇到明火或火花發(fā)生爆炸 ， 比如煤礦瓦斯爆炸 。 溫度在 450℃ 以上