01第七章 烃（课件）人卫版（第二版）

第七章 烃 《基础化学（第2版）》 单位：濮阳医学高等专科学校 作者：贾梅 目 录 第三节 闭链烃 第一节 饱和链烃 第二节 不饱和链烃 掌握 烷烃、烯烃、炔烃和苯的同系物的通式及其命名 熟悉 常见的烃基及烷烃、烯烃、炔烃和苯的结构特征和性质 学习目标 了解 烃类的同分异构现象、烃类化合物在医学上的意义 情境导入 情境描述： 2010年12月，中国科考人员在中国南海北部神狐海域钻探目标区内，圈定11个可燃冰矿体，预测储量约为194亿立方米。后续，在西沙海槽，科考人员又发现可燃冰分布面积5242平方公里，预测储量达4.1万亿立方米。2017年，在我国南海北部神狐海域进行可燃冰试采并获得成功，而且还创造了可燃冰单日产气量3.5万立方米的记录，技术方面在国际上领先。 可燃冰，又称“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压下结晶形成的冰状固体。可燃冰中甲烷占80%～99.9%，因此，直接点燃后几乎不产生残渣，是清洁无污染的新型能源。全世界拥有的石油、天然气资源，将在40~50年后逐渐枯竭，而海底可燃冰的储量专家估计够人类使用1000年，所以，可燃冰被誉为“未来能源”、“21世纪能源”。 美丽富饶的祖国南海可燃冰资源丰富，而开采海域天然气水合物对勘探的技术等要求很高，可燃冰开发利用仍需要我们不懈努力，去攻克科学上一道道难关。 学前导语： 可燃冰的主要成分是甲烷，甲烷的结构是怎样的？有什么特性？本章我们就来学习探讨。 在纷繁复杂的有机物世界里，有一类只由碳、氢两种元素组成的有机物，它们是最简单的有机物，也被称为有机物的母体，我们把只由碳和氢两种元素组成的化合物称为碳氢化合物，简称烃（tīng）。 烃的种类很多，根据烃分子中碳原子互相连接的方式不同，可将烃分为开链烃和闭链烃两大类。 烃 脂环烃 芳香烃 闭链烃（环烃） 烯烃 二烯烃 炔烃 不饱和链烃 饱和链烃（烷烃） 开链烃 第一节 饱和链烃 一、烷烃的结构和同系物 饱和链烃又称烷烃，是链烃的一类，其主要结构特征是所有碳原子之间都以共价单键相连接，碳原子剩余的价键全部与氢原子以共价键相连接。 最简单的烷烃是甲烷（CH4），甲烷分子的空间结构为正四面体，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点，四个碳氢键之间的夹角都是109°28′。 （一）烷烃的结构 一、烷烃的结构和同系物 （二）烷烃的通式和同系列 乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）的结构式、结构简式、球棒模型 名称 结构式 结构简式 球棍模型 乙烷 CH3CH3 丙烷 CH3CH2CH3 丁烷 CH3CH2CH2CH3 （二）烷烃的通式和同系列 一、烷烃的结构和同系物 如果碳原子的数目是n，显然氢原子的数目是2n+2。所以在一系列的烷烃分子中，可用式子CnH2n+2来表示烷烃的分子组成，CnH2n+2这个式子称为烷烃的通式。 在这一系列的烷烃分子中，它们具有同一通式，在分子组成上相差1个或几个CH2原子团，结构上都是以共价单键相结合成链状结构。人们把结构相似、具有同一通式，且在分子组成上相差1个或多个CH2原子团的一系列化合物，称为同系列。同系列中的化合物互称为同系物。同系物的化学性质相近，物理性质也随碳原子数的增加呈现规律性的变化。 9 （一）烷烃的同分异构现象 二、烷烃的同分异构及碳原子的类型 在烷烃里，除甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体外，其他烷烃都有同分异构体。例如分子式为C4H10的丁烷有两种异构体，其球棒模型、结构简式如下。 CH3CH2CH2CH3 正丁烷 异丁烷 丁烷的同分异构现象，是由于碳链骨架结构（分子中碳原子的连接顺序）不同而产生的同分异构现象，称为碳链异构现象。在各类有机化合物里，碳链异构现象非常普遍。 10 （二）有机物中碳原子的类型 二、烷烃的同分异构及碳原子的类型 在只含碳碳单键的碳架中，一般常按碳原子上直接相连的其他碳原子的数目不同，将 碳原子分为4类。 伯（ 1°）碳原子：与一个碳原子直接相连的碳原子 仲（ 2°）碳原子：与两个碳原子直接相连的碳原子 叔（ 3°）碳原子：与三个碳原子直接相连的碳原子 季（ 4°）碳原子：与四个碳原子直接相连的碳原子 11 课堂问答 使用1°、2°、3°和4°标注下列烷烃分子中碳原子的类型 1° 1° 1° 1° 1° 2° 2° 2° 3° 4° 12 1. 根据分子中碳原子数目称为“某”烷 碳原子数在十个或十个以下：用天干表示