2.1.2烷烃的结构与性质的关系（课件）-《有机化学》同步教学（化学工业出版社）

项目二 认识烃 1 目 录/CONTENTS 01 任务二 烷烃的结构与性质的关系 2 能力目标 学习要求与目标 具有烃的结构识别能力。 具有根据烃的结构判断其物理参数的能力。 具有根据烃的化学性质进行鉴别和合成路线设计能力。 知识目标 掌握烃类物质的结构、命名以及同分异构等。 掌握烃的物理性质。 掌握烃的化学性质及应用。 素质目标 培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神； 培养安全、环保、健康生产意识； 培养分析问题和解决问题的能力； 创新能力培养等。 项目二 认识烃 3 项目二 认识烃 四、烷烃的结构与性质的关系 （一）烷烃的物理性质 状态 名称 熔点(℃) 沸点(℃) 相对密度d420 气态 甲烷 -182.5 -164 0.466 乙烷 -183.3 -88.6 0.572 丙烷 -189.7 -42.1 0.585 丁烷 -138.4 -0.5 0.6012 液态 戊烷 -129.7 36.1 0.6262 己烷 -95.0 68.9 0.6603 庚烷 -90.6 98.4 0.6838 十六烷 18.2 287 0.7733 固态 十七烷 22 301.8 0.7780 二十烷 36.8 343 0.7886 1、物质状态 1-4个C原子的烷烃为气体； 5-16个C的烷烃为液体； 17以上C原子的烷烃为固体。 项目二 认识烃 2、沸点 (b.p.) 分子质量增大，分子运动所需能量增大，接触面也增大，分子间的作用力增大，沸点增高 （一）烷烃的物理性质 四、烷烃的结构与性质的关系 5 项目二 认识烃 支链越多，分子间的接触面积小，分子键作用力弱，沸点降低。 四、烷烃的结构与性质的关系 （一）烷烃的物理性质 6 项目二 认识烃 在同分异构体中 直链异构体的沸点＞支链异构体； 支链愈多，沸点愈低。 （一）烷烃的物理性质 四、烷烃的结构与性质的关系 7 项目二 认识烃 （一）烷烃的物理性质 3、熔点 (m.p.) 四、烷烃的结构与性质的关系 ① 一般随着分子量的增加而升高（同系列中前三个不那么规则）。 ②偶数碳烷烃比奇数碳烷烃的熔点高。 8 项目二 认识烃 （一）烷烃的物理性质 3、熔点 (m.p.) 四、烷烃的结构与性质的关系 ③ 一般带支链的烷烃的熔点比同碳数的直链烷烃的低。但是当支链的增加引起分子结构带有高度的对称性时，它们的熔点会随着升高。故同数碳的烷烃，结构对称的分子熔点高。 9 项目二 认识烃 （一）烷烃的物理性质 四、烷烃的结构与性质的关系 4、溶解度 烷烃是非极性分子，又不具备形成氢键的结构条件，所以不溶于水，而易溶于非极性的或弱极性的有机溶剂中。 5、折射率 折射率是液体有机化合物纯度的标志。液态烷烃的折射率随分子中碳原子数目的增加而缓慢加大。 10 项目二 认识烃 （一）烷烃的物理性质 四、烷烃的结构与性质的关系 状态 名称 熔点(℃) 沸点(℃) 相对密度d420 气态 甲烷 -182.5 -164 0.466 乙烷 -183.3 -88.6 0.572 丙烷 -189.7 -42.1 0.585 丁烷 -138.4 -0.5 0.6012 液态 戊烷 -129.7 36.1 0.6262 己烷 -95.0 68.9 0.6603 庚烷 -90.6 98.4 0.6838 十六烷 18.2 287 0.7733 固态 十七烷 22 301.8 0.7780 二十烷 36.8 343 0.7886 6、密度 烷烃是在所有有机化合物中密度最小的一类化合物。无论是液体还是固体，烷烃的密度均比水小（相对密度小于1）。随着分子量的增大，烷烃的密度也逐渐增大。 11 项目二 认识烃 （二）烷烃的结构与化学性质的关系 四、烷烃的结构与性质的关系 1、甲烷的正四面体结构 凯库勒模型 (球棒模型) 斯陶特模型 (比例模型) 项目二 认识烃 （二）烷烃的结构与化学性质的关系 四、烷烃的结构与性质的关系 2、碳原子的sp3杂化 C原子基态电子排布： 有2个未成对电子，应该是二价的，但碳原子实际上是四价的。 项目二 认识烃 （二）烷烃的结构与化学性质的关系 四、烷烃的结构与性质的关系 激发 杂化 2s轨道的能量与2p较接近,2s上的1个电子可以激发到2pz空轨道上。 激发态的碳原子有4个单电子，但轨道能量不等。 杂化形成4个能量相等的新轨道sp3轨道 项目二 认识烃 具有更强的方向性，能更有效地与别的原子轨道重叠形成稳定的化学键。 1/4 s成份 3/4 p成份 项目二 认识烃 + sp3 s sp3-s 碳原子的sp3杂化轨道可以与氢原子的s轨道重叠形成C-H σ 键。 项目二 认识烃 甲烷分子中碳原子的4个s