第二章 烷烃、环烷烃01（课件）《有机化学》同步教学（化工版）

第二章 烷烃、环烷烃 学习目标 了解烷烃、环烷烃的来源 了解甲烷的结构及杂化轨道的形成 初步掌握立体异构 掌握烷烃、环烷烃的通式、同系列、构造式的书写方法、构造异构及命名方法 掌握烷烃、环烷烃的物理性质及变化规律 掌握烷烃、环烷烃的化学反应及其应用；熟悉氯代反应的机理 熟练掌握烷烃、环烷烃的性质及其变化规律在及石油化工生产过程中 的应用 第二章 烷烃、环烷烃 目录 2.1 烷烃、环烷烃来源 2.2 烷烃、环烷烃同分异构现象和命名 2.3 烷烃、环烷烃的结构 2.4 烷烃、环烷烃物理性质 2.5 烷烃的化学性质 2.6 环烷烃的化学性质 2.7 对映异构 第二章 烷烃、环烷烃 分子中只含有碳和氢两种元素的有机化合物叫做碳氢化合物，简称烃。 开链烃分子中碳原子连接成链状，简称开链烃，又叫脂肪烃。 闭链烃分子中碳原子连接成闭合的碳环，又称为环烃。 2.1 烷烃、环烷烃来源 第二章 烷烃、环烷烃 烷烃的天然来源主要是石油和天然气。 石油的化学成分比较复杂，虽然因产地不同而成分各异，但其主要成分是各种烃类（开链烷烃、环烷烃、芳香烃等）组成的复杂混合物，同时还含有少量的氧、硫、氮的有机化合物等。 天然气是蕴藏在地层内的可燃气体，它的主要成分是甲烷。 2.2 烷烃、环烷烃同分异构现象和命名 第二章 烷烃、环烷烃 2.2.1 烷烃、环烷烃的通式 烷烃的通式为CnH2n+2,单环环烷烃的分子通式为CnH2n 第二章 烷烃、环烷烃 第二章 烷烃、环烷烃 2.2.2 烷烃、环烷烃的同分异构现象 一、烷烃的构造异构 分子式相同而构造式不同所产生的同分异构现象叫做构造异构；这种由于碳链的构造不同而产生的同分异构现象又叫做碳链异构。 正丁烷 ( b.p. -0.5℃） 异丁烷 (b.p. –10.2℃) 正戊烷（b.p. 36.1℃） 异戊烷（b.p. 28℃） 新戊烷（b.p. 9.5℃） 第二章 烷烃、环烷烃 第二章 烷烃、环烷烃 2.2.2 烷烃、环烷烃的同分异构现象 二、环烷烃的异构现象 1.构造异构 碳原子数目相同的环烷烃，除最简单的环丙烷外，从四个碳原子开始，由于环的大小及取代基位置的不同，产生各种构造异构体。 环丁烷的同分异构体： 环戊烷的同分异构体： 环丁烷 甲基环丙烷 环戊烷 甲基环丁烷 乙基环丙烷 1,2-二甲基环丙烷 1,1-二甲基环丙烷 分子式相同而构造式不同所产生的同分异构现象叫做构造异构；这种由于碳链的构造不同而产生的同分异构现象又叫做碳链异构。 第二章 烷烃、环烷烃 第二章 烷烃、环烷烃 2.2.2 烷烃、环烷烃的同分异构现象 二、环烷烃的异构现象 2.顺反异构 在环丙烷的分子中，三个碳原子处在同一个平面，每个碳原子上的两个氢原子则分别排列在环平面的上面和下面。当两个或两个以上成环碳原子分别连有不同的原子或基团时，将产生异构现象。 其中两个甲基处于环平面同侧者叫做顺式， 处于环平面两侧者叫做反式。 它们是两个不同的化合物。 顺-1,2-二甲基环丙烷 反-1,2-二甲基环丙烷 像顺和反-1,2-二甲基环丙烷这样的分子，它们的分子式相同，原子在分子中的排列和结合的顺序也相同，即构造相同，但分子中原子在空间的排列是不同的，分子中原子在空间的排列叫做构型，即分子的构型是不同的，这种异构体叫做构型异构体。 第二章 烷烃、环烷烃 第二章 烷烃、环烷烃 2.2.2 烷烃、环烷烃的同分异构现象 二、环烷烃的异构现象 2.顺反异构 1,2-二甲基环丁烷、1,4-二甲基环己烷的顺反异构如下： 顺-1,2-二甲基环丁烷 反-1,2-二甲基环丁烷 顺- 1,4-二甲基环己烷 反-1,4-二甲基环己烷 当环上的取代基增多时，顺反异构体的数目也相应增加。 第二章 烷烃、环烷烃 2.2.3 烷烃、环烷烃的命名 一、碳原子和氢原子的类型 根据所连接碳原子的数目，可将碳原子分为四类： 伯碳原子（或一级碳原子），常用1°表示； 仲碳原子（或二级碳原子），常用2