内容正文:
第二章 烃
第一节 烷烃
一、烷烃的结构与性质
(一)定义:
碳原子之间都以单键结合,剩余碳原子全部跟氢原子结合,使每个原子的化合价都达到“饱和”的链烃叫饱和链烃,或叫烷烃
(二)通式:CnH2n+2(n≥1)
(三)物理性质:
1、随着碳原子数的增多,熔沸点依次升高,密度依次增大(密度小于水);
C1——C4为气态(但新戊烷为气体),
C5——C16为液态,C17以上的为固态
2、溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂。液态烷烃
都可做有机溶剂
3、质量分数:随着碳原子数的增多,氢原子的质量分数逐渐减小,碳原子的质量分数逐渐增大,所以CH4是氢原子质量分数最大的烷烃
4、同分异构体的熔沸点:支链越多,熔沸点越低
CH4
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
sp3
sp3
sp3
sp3
sp3
σ键
σ键
σ键
σ键
σ键
烷烃的结构特点
1.链状。
2.分子内仅含C-H键和C-C键。
3.分子中每个碳原子与周围其他4个原子构成四面体结构。
4.烷烃分子中碳链呈锯齿状。
5.丙烷中3个碳原子共面,3个碳原子以上的烷烃分子中所有碳原子不一定共面。
6.烷烃分子中所有碳原子与周围的4个其他原子或原子团均构成四面体结构,但不一定是正四面体
(四)结构特点:
烷烃的结构与甲烷的相似,其分子中的碳原子都采取sp3杂化,以伸向四面体4个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合,形成σ键。烷烃分子中的共价键全部是单键。既有极性键又有非极性键(甲烷除外)。
(五)烷烃的存在形式
天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等,它们的主要成分都是烷烃。
(六)代表物——甲烷
1、物理性质:
甲烷是一种无色、无臭的气体,在相同条件下,其密度比空气小,难溶于水
2、化学性质:
甲烷的化学性质比较稳定,常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(可燃性)和能在光照下与氯气发生取代反应。
(1)氧化反应:
CH4+2O2
CO2+2H2O(淡蓝色火焰)
使用前要验纯,防止爆炸
(2)受热分解:CH4
C+2H2(隔绝空气)
(3)取