第二章烃（课件）《有机化学基础》五、烷烃的化学性质同步教学（人卫版第4版）

烷 烃 1111 C H 电负性 2.5 2.2 引言 C-H 键 C-C 键 347.3 KJ/mol 414.2 KJ/mol 取代反应 2 卤化反应 一、 卤化反应 1、甲烷的氯化 暗处 RT 强光 爆炸反应 不发生反应 燃烧 3 键离解能/KJ·mol-1 10 : 1 1 : 4 主产物 主产物 4 4 2、反应机理 该反应属于自由基链反应 链引发： △H = 242.7 KJ/mol △H = 439.3 KJ/mol △H = 1145 KJ/mol (1) 5 键离解能/KJ·mol-1 链传递： △H = 7.5KJ/mol △H = -112.9KJ/mol (2) (3) 循环进行(2)→ (3)→(2)→(3)…，直至消耗完原料 链终止： 即 自由基或原子相互结合为分子 6 (4) (5) (6) 甲烷氯化反应机理 对于(2)和(3)反应： ≠ sp3 sp3~sp2 过渡态 sp2 中间体 sp2 中间体 sp3~sp2 过渡态 sp3 产物 ≠ 7 (2)+(3) : △H = -105.4 KJ/mol ≠ ≠ 反应进程 8 3、其他烷烃的氯化 3 H ：2 H ：1 H = = 22 : 16.5 : 5 = 4.4 : 3.3 : 1 氯化反应活性 3oH >2oH >1oH>CH4 键离解能差异 9 15% 30% 33% 22% 二、 溴化反应 溴化反应 3oH ：2oH ：1oH = 1600 ：82 ：1 氯化反应 3oH ：2oH ：1oH = 5 ：3.1 ：1 反应活性（反应速率） Cl2>Br2 选择性 Br2>Cl2 10 例题 1、 解： (1)氯光照生成氯自由基，立即在黑暗中与甲烷混合，链式反应可以进行 (2)在黑暗中长时间放置，已生成的氯自由基又重新结合生成氯分子。 (3)甲烷光照不会成生甲基自由基和氢自由基 例题 2、 CnH2n+2: 12×n + 1×(2n+2)=114 所以n=8 例题 3、 解： 三、 其他卤化反应 活性：F2>Cl2>Br2>I2 用CoF3代替F2 可逆 14 硝化反应 （1）自由基反应 （2）3oH >2oH >1oH T↗ 差异↘ （3）C-H和C-C键均可断裂 （4）HNO3氧化性；副产物醇、醛、酮、羧酸等 15 磺化和氯磺化反应 (1)自由基链反应 (2) 3oH >2oH >1oH (3) 副产物RCl生成 十二烷基磺酸钠 表面活性剂 16 燃烧和氧化反应 燃料 燃烧热可测定 爆炸极限 甲烷 5.3%~14%（体积分数） 17 异构化反应 工业上，提高汽油辛烷值，改善油品质量 异构化反应往往伴随有裂解、聚合等反应 18 裂解（裂化）和脱氢反应 19 （1）热裂解—自由基反应 （2）伴随有异构化、芳构化、环化、聚合等反应 （3）工业上生产乙烯、丙烯和丁烯 例题 1、 解： : ( ) : ( ) 例题 2、 解： 例题 3、 解： 产物的摩尔数之比 9 : 6 : (2×4) : (1×5)＝ 9：6：8：5 $$