第二章烃（课件）《有机化学基础》饱和烃第二课时同步教学（人卫版第4版）

烷烃的物理性质 (1) 沸点 (2) 熔点 (3) 相对密度 (4) 溶解度 (5) 折射率 烷烃的物理性质 (1) 沸点 沸点——化合物的蒸汽压等于外压(0. 1Mpa)时的温度。 烷烃的b.p随分子量的↑而有规律地↑: ①每增加一个CH2 ，b.p的升高值随分子量的增加而减小。例： CH4 b.p - 162 °C C2H6 b.p -88 °C (沸差为74 °C) C14H30 b.p251 °C C15H32 b.p268 °C (沸差为17 °C) 原因： 分子间色散力(瞬间偶极间的吸引力)与分子中原子的大小和数 目成正比，分子量↑ , 色散力↑ , 因而b.p↑。 ②正构者b.p高。支链越多，沸点越低。 例： n- C5H12 (b.p 36 °C) i- C5H12 (b.p 28 °C) 新- C5H12:( b.p 9.5 °C) 原因：支链多的烷烃体积松散，分子间距离大，色散力小。 (2) 熔点 分子动能能够克服晶格能时，晶体便可熔化。 烷烃的m.p亦随分子量的增加而有规律地增加： ① 总趋势是分子量↑ , m.p↑。 但仔细观察:两条熔点曲线，偶碳数者m.p 高， 奇碳数者m.p低。 原因： 烷烃在结晶状态时，碳原子排列很有规律，碳链为锯齿形： 分子间距离紧凑，分子间力大，晶格能高 分子间距离松散，分子间力小，晶格能低 ② 烷烃的熔点变化除与分子量有关，还与分子的形状有关。对于分子 式相同的同分异构体： 对称性越高，晶格能越大，m.p越高； 对称性越差，晶格能越小，m.p越低。 (3) 相对密度 随分子量↑ , 烷烃的相对密度↑ , 最后接近于 0.8(d≤0.8) 原因:分子量↑ , 分子间力↑ , 分子间相对距离↓ , 最后趋于一极限。 (4) 溶解度 不溶于水，易溶于有机溶剂如CCl4 、(C2H5)2O 、C2H5OH等。 原因： “相似相溶 ”，烷烃极性小。 (5) 折射率 折射率反映了分子中电子被光极化的程度，折射率越大，表示分子被极化 程度越大。 正构烷烃中，随着碳链长度增加，折射率增大。 (1) 取代反应 (甲) 卤化反应 (乙) 卤化反应的机理 (丙) 卤化反应的取向与 自由基的稳定性 (丁) 反应活性与选择性 (戊)其它取代反应 A ． 硝化反应 B ． 氯磺酰化反应 (2) 氧化反应 (甲)完全氧化反应 (乙) 部分氧化反应 (3) 异构反应 (4) 裂化反应 (五)烷烃的化学性质 烷烃中的C-C 、C-H都是σ键 ，极性小，键能大，因而烷烃的化学性质稳定。 室温下，烷烃不与强酸、强碱、强还原剂(Zn+HCl 、 Na+C2H5OH) 、强氧化剂 (KMnO4 、K2Cr2O7)起反应或反应很慢。 但高温、高压、光照或有催化剂存在时，烷烃可发生一些化学反应。这些 反应在石油化工占有重要的地位。 (五) 烷烃的化学性质 (1) 取代反应 (甲) 卤化反应 CH4与Cl2在黑暗中不发生反应；在强烈日光照射下，发生爆炸： CH4 + 2Cl2 C + 4HCl + 热量 在漫射光、热或某些催化剂作用下，氢被氯取代： 漫射光 CH4+ Cl2 CH3Cl+ HCl hv CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl hv CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl hv CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 控制甲烷与氯气的体积比或控制反应时间，可控制产物的氯代程度。 高碳烷烃的氯代反应在工业上有重要的应用。 耐热、耐候、耐燃、耐腐蚀 可用作涂料或塑料 聚乙烯 氯代 氯化聚乙烯 例如： 石蜡 阻燃剂、增塑剂、合成加脂剂 氯化石蜡 氯代 • (乙) 卤化反应的机理 • 根据反应事实，对反应做出的详细描述和理论解释叫做反应机理。 研究反应机理的目的是认清反应的本质，掌握反应的规律，从而达到控制 和利用反应的目的。 反应机理是根据大量反应事实做出的理论推导，是一种假说。对某一个反 应可能提出不同的机理，其中能够最恰当地说明实验事实的，被认为是最可信 的，而那些与实验事实不太相符的机理则需要进行修正或补充。因此，反应机 理是在不断发展的。此外