有机化学讲座1.pdf

有 机 化 学（有 机 化 学（Organic Chemistry）主讲：付蕾主讲：付蕾主讲：付蕾主讲：付蕾制作：付蕾 朱凤岗有有有有 机机机机 化化化化 学学学学（Organic ChemistryOrganic Chemistry）制作：付蕾 朱凤岗制作：付蕾 朱凤岗烃（烃（烃（烃（Hydrocarbon)Hydrocarbon)仅由碳、氢两种元素组成的化合物统称仅由碳、氢两种元素组成的化合物统称仅由碳、氢两种元素组成的化合物统称仅由碳、氢两种元素组成的化合物统称碳氢化合物，简称烃。碳氢化合物，简称烃。碳氢化合物，简称烃。碳氢化合物，简称烃。烃烃烃烃脂肪烃脂肪烃脂肪烃脂肪烃芳香烃芳香烃芳香烃芳香烃饱和脂肪烃饱和脂肪烃饱和脂肪烃饱和脂肪烃不不不不饱和脂肪烃饱和脂肪烃饱和脂肪烃饱和脂肪烃烷烃烷烃烷烃烷烃环烷烃环烷烃环烷烃环烷烃烯烃、炔烃烯烃、炔烃烯烃、炔烃烯烃、炔烃环烯、环炔烃环烯、环炔烃环烯、环炔烃环烯、环炔烃单环芳香烃单环芳香烃单环芳香烃单环芳香烃稠环芳香烃稠环芳香烃稠环芳香烃稠环芳香烃多环芳香烃多环芳香烃多环芳香烃多环芳香烃第二章第二章第二章第二章第三章第三章第三章第三章第四章第四章第四章第四章制作：付蕾 朱凤岗饱和烃（饱和烃（Saturated Hydrocarbon)饱和烃饱和烃饱和烃饱和烃（SaturatedSaturated Hydrocarbon)Hydrocarbon)第一节第一节第一节第一节烷烃烷烃烷烃烷烃(AlkaneAlkane)(通式为通式为通式为通式为C C C Cn n n nH H H H2n+22n+22n+22n+2的碳氢化合物的总称的碳氢化合物的总称的碳氢化合物的总称的碳氢化合物的总称)第二节第二节第二节第二节环烷烃环烷烃环烷烃环烷烃(Cyclic Cyclic AlkaneAlkane)（分子中具有碳环结构的烷烃）分子中具有碳环结构的烷烃）分子中具有碳环结构的烷烃）分子中具有碳环结构的烷烃）第二章第二章第二章第二章第二章第二章制作：付蕾 朱凤岗第一节第一节第一节第一节烷烃烷烃烷烃烷烃一、一、一、一、烷烃的同系列和同分异构现象烷烃的同系列和同分异构现象烷烃的同系列和同分异构现象烷烃的同系列和同分异构现象二、二、二、二、烷烃的命名烷烃的命名烷烃的命名烷烃的命名三三三三、烷烃的分子结构烷烃的分子结构烷烃的分子结构烷烃的分子结构四四四四、烷烃的物理性质烷烃的物理性质烷烃的物理性质烷烃的物理性质五五五五、烷烃的化学性质烷烃的化学性质烷烃的化学性质烷烃的化学性质制作：付蕾 朱凤岗一、烷烃的同系列和同分异构现象一、烷烃的同系列和同分异构现象一、烷烃的同系列和同分异构现象一、烷烃的同系列和同分异构现象名称名称名称名称碳数碳数碳数碳数分子式分子式分子式分子式结构简式结构简式结构简式结构简式甲烷甲烷甲烷甲烷1 1CHCH4 4C C2 2HH6 6C C3 3HH8 8C C4 4HH1010C C5 5HH1212CHCH4 4乙烷乙烷乙烷乙烷2 2CHCH3 3CHCH3 3丙烷丙烷丙烷丙烷3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3正丁烷正丁烷正丁烷正丁烷4 4CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3正戊烷正戊烷正戊烷正戊烷5 5CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3制作：付蕾 朱凤岗1 1 1 1通式通式通式通式C Cn nHH2n+22n+2(R(R-H)H)同系列：同系列：同系列：同系列：结构相似，组成上相差结构相似，组成上相差结构相似，组成上相差结构相似，组成上相差CHCH2 2或其或其或其或其倍数的一系列化合物。倍数的一系列化合物。倍数的一系列化合物。倍数的一系列化合物。同系物：同系物：同系物：同系物：同系列中的各化合物互称同系物。同系列中的各化合物互称同系物。同系列中的各化合物互称同系物。同系列中的各化合物互称同系物。系系系系差：差：差：差：CHCH2 2。b.p.m.p.b.p.m.p.正丁烷正丁烷正丁烷正丁烷0.60.6-138.4 138.4 异丁烷异丁烷异丁烷异丁烷11.711.7-159.6 159.6 制作：付蕾 朱凤岗2同分异构现象2同分异构现象CHCH3 3 CHCHCHCH3 3丁烷丁烷丁烷丁烷（C C4 4HH1010）CHCH3 3 CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3正丁烷正丁烷正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷异丁烷异丁烷（1 1 1 1）同分异构现象：同分异构现象：同分异构现象：同分异构现象：化合物分子式相同，但化合物分子式相同，但化合物分子式相同，但化合物分子式相同，但结构结构结构结构不同的现象。分子式相同而不同的现象。分子式相同而不同的现象。分子式相同而不同的现象。分子式相同而结构结构结构结构式不同的式不同的式不同的式不同的化合物，互称同分异构体。化合物，互称同分异构体。化合物，互称同分异构体。化合物，互称同分异构体。结构结构结构结构：分子中原子间相互连接的方式和次序，分子中原子间相互连接的方式和次序，分子中原子间相互连接的方式和次序，分子中原子间相互连接的方式和次序，以及原子或基团在空间的相对位置。以及原子或基团在空间的相对位置。以及原子或基团在空间的相对位置。以及原子或基团在空间的相对位置。构造异构：构造异构：构造异构：构造异构：由于分子中各原子连接方由于分子中各原子连接方由于分子中各原子连接方由于分子中各原子连接方式和次序不同而引起的异式和次序不同而引起的异式和次序不同而引起的异式和次序不同而引起的异构现象。构现象。构现象。构现象。CHCH3 3 CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3 CHCHCHCH3 3CHCH3 3立体异构：立体异构：立体异构：立体异构：构造式相同，但原子或基团构造式相同，但原子或基团构造式相同，但原子或基团构造式相同，但原子或基团在空间的相对位置不同而在空间的相对位置不同而在空间的相对位置不同而在空间的相对位置不同而引起的异构。引起的异构。引起的异构。引起的异构。同分异构同分异构同分异构同分异构（分子式相同，构造式不同）（分子式相同，构造式不同）（分子式相同，构造式不同）（分子式相同，构造式不同）（分子式相同，构造式相同，空间位置不同）（分子式相同，构造式相同，空间位置不同）（分子式相同，构造式相同，空间位置不同）（分子式相同，构造式相同，空间位置不同）b.p.b.p.正戊烷正戊烷正戊烷正戊烷36.136.1C C|C CC CC C|4|4C CC CC CC CC CC C2 21 1C C|C CC CC CC C3 3新戊烷新戊烷新戊烷新戊烷9.59.5异戊烷异戊烷异戊烷异戊烷27.927.9戊烷戊烷戊烷戊烷C C5 5HH1212碳链异构：碳链异构：碳链异构：碳链异构：仅由分子中碳原子的连接仅由分子中碳原子的连接仅由分子中碳原子的连接仅由分子中碳原子的连接方式不同而产生的异构。方式不同而产生的异构。方式不同而产生的异构。方式不同而产生的异构。制作：付蕾 朱凤岗3.碳原子类型3.碳原子类型伯（一级）1：伯（一级）1：与另外一个C相连与另外一个C相连1仲（二级）21仲（二级）2：与另外二个C相连与另外二个C相连H 2H 2叔（三级）3叔（三级）3：与另外三个C相连与另外三个C相连33季（四级）4：季（四级）4：与另外四个C相连与另外四个C相连?PrimaryPrimary（1 1）,secondary,secondary（2 2 ）,tertiarytertiary（3 3 ）,quaternary,quaternary C C（4 4 ）,but only primary,secondary,tertiary but only primary,secondary,tertiary H H烷基：烷烃分子中去掉一个氢原子剩下的基团。烷基：烷烃分子中去掉一个氢原子剩下的基团。烷基：烷烃分子中去掉一个氢原子剩下的基团。烷基：烷烃分子中去掉一个氢原子剩下的基团。C Cn nHH2n+12n+1,R,RCHCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2 CHCH3 3CHCHCHCH3 3|甲基甲基甲基甲基乙基乙基乙基乙基丙基丙基丙基丙基异丙基异丙基异丙基异丙基12CCH3CH3H3CCH3CH2CHCH3CH3CH2CH2CH2叔丁基叔丁基tert-butyl仲丁基仲丁基sec-butyl丁基丁基butyl1o2o3oCHCH3 3-CHCH-CHCH2 2-CHCH3 3异丁基异丁基异丁基异丁基制作：付蕾 朱凤岗二、烷烃的命名二、烷烃的命名二、烷烃的命名二、烷烃的命名二、烷烃的命名二、烷烃的命名普通命名与系统命名普通命名与系统命名(Common Name and Systematic Name)CHCH4 4CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3MethaneMethaneEthane PropaneEthane PropaneCHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH3 3CHCH3 3 C.N.C.N.n n-butane butane isobutaneisobutaneS.N.S.N.butane 2butane 2-methylpropanemethylpropane制作：付蕾 朱凤岗1 1 1 1普通命名法普通命名法普通命名法普通命名法（适用于简单、含碳原子数较少的烷烃）（适用于简单、含碳原子数较少的烷烃）1 1.C C1 1 C C1010甲、甲、甲、甲、乙乙乙乙、丙、丁、丙、丁、丙、丁、丙、丁、戊戊戊戊、己己己己、庚、辛、壬、庚、辛、壬、庚、辛、壬、庚、辛、壬、癸癸癸癸表表表表示碳数，示碳数，示碳数，示碳数，“某烷某烷某烷某烷”2.2.C C1010直接用数字表示碳数直接用数字表示碳数直接用数字表示碳数直接用数字表示碳数3.3.“正正正正”，“异异异异”，“新新新新”CH3CH2CH2CH2CH3pentane（戊烷）（戊烷）CH3CHCH2CH3CH3isopentane（异异戊烷戊烷）CHCH3 3CHCH3 3C CCHCH3 3CHCH3 3neoneopentanepentane（新新新新戊烷戊烷戊烷戊烷）制作：付蕾 朱凤岗普通命名法的局限普通命名法的局限CH3CH2CH2CH2CH2CH3hexaneCH3CHCH2CH2CH3CH3isohexaneCH3CH2CHCH2CH3CH3noneCH3CH3CCH2CH3CH3neohexaneCH3CHCHCH3CH3CH3none制作：付蕾 朱凤岗2.2.2.2.系统命名法系统命名法系统命名法系统命名法(IUPAC Rules)：IUPACIUPAC:I Internationalnternational U Union ofnion of P Pure and ure and A AppliedppliedC ChemistryhemistryCCOOHH3COH(S)-2-羟基丙酸羟基丙酸H构型 取代基 母体名构型 取代基 母体名实线实线实线实线-键在纸平面上键在纸平面上键在纸平面上键在纸平面上;楔线楔线楔线楔线-键在键在键在键在纸平面前纸平面前纸平面前纸平面前;虚线虚线虚线虚线-键在纸平面后。键在纸平面后。键在纸平面后。键在纸平面后。制作：付蕾 朱凤岗命名规则：命名规则：命名规则：命名规则：1.1.1.1.直链烷烃同普通命名法，取消直链烷烃同普通命名法，取消直链烷烃同普通命名法，取消直链烷烃同普通命名法，取消“正正正正”字字字字2.2.2.2.最长的碳链最长的碳链最长的碳链最长的碳链 主链主链主链主链，主链碳数，主链碳数，主链碳数，主链碳数 “某烷某烷某烷某烷”主链以外的其他部分主链以外的其他部分主链以外的其他部分主链以外的其他部分 支链或取代基支链或取代基支链或取代基支链或取代基3.3.3.3.将主链上的碳原子编号将主链上的碳原子编号将主链上的碳原子编号将主链上的碳原子编号 由距支链最近的由距支链最近的由距支链最近的由距支链最近的一端开始（一端开始（一端开始（一端开始（编号编号编号编号-“支链名支链名支链名支链名”“”“某烷某烷某烷某烷”）CH3CH2CH2CH2CHCH2CH3CH2CH312345671234567母体名：庚烷 heptane3 3-乙基庚烷乙基庚烷乙基庚烷乙基庚烷（3 3-ethylheptaneethylheptane）4.相同的取代基可以合并，用二（相同的取代基可以合并，用二（di）、三（）、三（tri）、四（）、四（tetra）等表示相同取代基的数目，其编号在连字符前用逗号分隔列出。如：）等表示相同取代基的数目，其编号在连字符前用逗号分隔列出。如：CH3CH3CH3CHCH2CH2CHCH2CH312345672,5-二甲基庚烷5.5.多个支链存在时，中文命名按多个支链存在时，中文命名按多个支链存在时，中文命名按多个支链存在时，中文命名按“次序规则次序规则次序规则次序规则”，将较优基团列在后面。将较优基团列在后面。将较优基团列在后面。将较优基团列在后面。制作：付蕾 朱凤岗次序规则次序规则次序规则次序规则:(1)(1)原子序数大的为原子序数大的为原子序数大的为原子序数大的为“较优较优较优较优”基团基团基团基团(2)(2)第一原子相同，按原子序数大小顺序比较第一原子相同，按原子序数大小顺序比较第一原子相同，按原子序数大小顺序比较第一原子相同，按原子序数大小顺序比较第二原子（第二原子（第二原子（第二原子（ClCl,H,H ,H,H OO,O,C,O,C；ClCl,OO,H ,H ClCl,C C,C,C）(3)(3)含有双键和叁键的基团，可以认为连有两个含有双键和叁键的基团，可以认为连有两个含有双键和叁键的基团，可以认为连有两个含有双键和叁键的基团，可以认为连有两个或三个相同原子或三个相同原子或三个相同原子或三个相同原子COH视为CH(O)O(C)CCHCCHC(C)C(C)视为6.6.6.6.若两个取代基不同，但取代位号相同，则给若两个取代基不同，但取代位号相同，则给若两个取代基不同，但取代位号相同，则给若两个取代基不同，但取代位号相同，则给“较优较优较优较优”基团以大编号（英文按字母顺序）基团以大编号（英文按字母顺序）基团以大编号（英文按字母顺序）基团以大编号（英文按字母顺序）CH3CH2CHCH2CHCH2CH3CH2CH3CH31234567123 45 673-甲基-5-乙基庚烷3-ethyl-5-methylheptane7.7.7.7.如果具有不止一条可选择的等长的碳链：如果具有不止一条可选择的等长的碳链：如果具有不止一条可选择的等长的碳链：如果具有不止一条可选择的等长的碳链：CH3CH2CHCH2CH3CHCH3CH33451234521正确 名称为：正确 名称为：2-甲 基甲 基-3-乙基 戊烷乙基 戊烷3-ethyl-2-methylpentane而不是：而不是：not：3-异丙 基戊烷异丙 基戊烷3-isopropylpentane（1 1 1 1）以取代基数目最多的碳链为主链。）以取代基数目最多的碳链为主链。）以取代基数目最多的碳链为主链。）以取代基数目最多的碳链为主链。CH3CH2CHCHCH2CHCH3CH3CHCH3CH2CH3CH3123456712345672,5-二甲基二甲基-4-仲丁基庚烷仲丁基庚烷2,5-二甲基二甲基-4-(1-甲基丙基甲基丙基)庚烷庚烷4-(sec-butyl)-2,5-dimethylheptane2,5-dimethyl-4-(1-methlpropyl)heptaneor或或（2 2 2 2）取代基数目一样多时，以侧链位次）取代基数目一样多时，以侧链位次）取代基数目一样多时，以侧链位次）取代基数目一样多时，以侧链位次最低的链为主链最低的链为主链最低的链为主链最低的链为主链制作：付蕾 朱凤岗1.甲烷甲烷(CH4)的分子结构的分子结构1.1.甲烷甲烷甲烷甲烷(CHCH4 4)的分子结构的分子结构的分子结构的分子结构HCHHH?C 1sC 1s2 22s2s2 22p2p2 2?2s2s2 22p2px x1 12p2py y1 12p2pz z0 02s2s1 12p2px x1 12p2py y1 12p2pz z1 1?1 1s s+1 1p px x+1 1p py y+1 1p pz z4 4 spsp3 3（1）sp3杂化杂化（Hybridization）promotionhybridization激发激发激发激发?each orbital has one electron each orbital has one electron 制作：付蕾 朱凤岗sp3HybridizationTo form Tetrahedron Carbon制作：付蕾 朱凤岗sp3HybridizationBonding in Methane制作：付蕾 朱凤岗（2）键：（2）键：原子轨道沿着对称轴的方向重叠而成的键原子轨道沿着对称轴的方向重叠而成的键原子轨道沿着对称轴的方向重叠而成的键原子轨道沿着对称轴的方向重叠而成的键。HHC CC CC C特点：特点：特点：特点：牢固牢固牢固牢固绕轴自由旋转绕轴自由旋转绕轴自由旋转绕轴自由旋转制作：付蕾 朱凤岗2.乙烷的分子结构乙烷的分子结构2.2.乙烷的分子结构乙烷的分子结构乙烷的分子结构乙烷的分子结构sp3HybridizationCCHHHHHHCH3CH3C C 键：键：1 键 键制作：付蕾 朱凤岗3.乙烷的构象3.3.乙烷的构象3.3.3.乙烷的构象乙烷的构象乙烷的构象乙烷的构象构象构象构象构象（ConformationConformation）：）：）：）：由单键旋转而由单键旋转而由单键旋转而由单键旋转而产生的分子中原子或基团在空间的不同排产生的分子中原子或基团在空间的不同排产生的分子中原子或基团在空间的不同排产生的分子中原子或基团在空间的不同排列方式。列方式。列方式。列方式。Different arrangements of atoms Different arrangements of atoms within a molecule that can be within a molecule that can be converted into one another merely by converted into one another merely by rotation about single bonds.rotation about single bonds.制作：付蕾 朱凤岗乙烷（乙烷（乙烷（乙烷（EthaneEthane）交叉式构象交叉式构象交叉式构象交叉式构象(Staggered Conformation)Staggered Conformation)Staggered Conformation)Staggered Conformation)HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH透视式透视式透视式透视式HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH纽曼投影式纽曼投影式纽曼投影式纽曼投影式制作：付蕾 朱凤岗乙烷（乙烷（乙烷（乙烷（EthaneEthane）重叠式构象重叠式构象重叠式构象重叠式构象(eclipsed conformation)eclipsed conformation)HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH透视式透视式透视式透视式HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH纽曼投影式纽曼投影式纽曼投影式纽曼投影式制作：付蕾 朱凤岗构象异构体构象异构体构象异构体构象异构体CONFORMATIONAL ISOMERISMstaggeredeclipsedeclipsedstaggeredHHHHHHHHHHHH SAWHORSE/ANDIRON FORMULA HHHHHHHHHHHHNEWMAN PROJECTIONS交叉式交叉式重叠式交叉式重叠式制作：付蕾 朱凤岗构象的稳定性构象的稳定性构象的稳定性构象的稳定性C CC CHHHHHC CHHHHHC CHHHC CHHHC CHHHHHHHHHHHH229250229250排斥力最大排斥力最大排斥力最大排斥力最大排斥力最小排斥力最小排斥力最小排斥力最小内能高内能高内能高内能高内能低内能低内能低内能低构象的稳定性与内能有关。内能低构象的稳定性与内能有关。内能低构象的稳定性与内能有关。内能低构象的稳定性与内能有关。内能低,稳稳稳稳定；内能高定；内能高定；内能高定；内能高,不稳定。不稳定。不稳定。不稳定。内能最低的构象称优势构象。内能最低的构象称优势构象。内能最低的构象称优势构象。内能最低的构象称优势构象。制作：付蕾 朱凤岗乙烷构象能量图制作：付蕾 朱凤岗4.4.4.4.丁烷的构象丁烷的构象丁烷的构象丁烷的构象CHCH3 3CHCH2 2 CHCH2 2CHCH3 3 表明二个甲基典型构象表明二个甲基典型构象表明二个甲基典型构象表明二个甲基典型构象32丁烷可丁烷可丁烷可丁烷可看成是看成是看成是看成是1 1，2 2二甲基乙烷二甲基乙烷二甲基乙烷二甲基乙烷，沿，沿，沿，沿C C2 2 C C3 3旋转，产生各种构象，典旋转，产生各种构象，典旋转，产生各种构象，典旋转，产生各种构象，典型构象有四种：型构象有四种：型构象有四种：型构象有四种：HHHHCH3CH3HHHHCH3CH3邻位交叉式邻位交叉式邻位交叉式邻位交叉式对位交叉式对位交叉式对位交叉式对位交叉式HHHHCH3CH3HHHHCH3CH3全重叠式全重叠式全重叠式全重叠式部分重叠式部分重叠式部分重叠式部分重叠式制作：付蕾 朱凤岗能量图能量图制作：付蕾 朱凤岗稳定性：稳定性：稳定性：稳定性：对位交叉式对位交叉式对位交叉式对位交叉式 邻位交叉式邻位交叉式邻位交叉式邻位交叉式 部分重叠部分重叠部分重叠部分重叠式式式式 全重叠式全重叠式全重叠式全重叠式室温下，正丁烷的构象异构体处于迅室温下，正丁烷的构象异构体处于迅室温下，正丁烷的构象异构体处于迅室温下，正丁烷的构象异构体处于迅速转化的动态平衡中，速转化的动态平衡中，速转化的动态平衡中，速转化的动态平衡中，不能分离不能分离不能分离不能分离。其中，。其中，。其中，。其中，对位交叉式对位交叉式对位交叉式对位交叉式占占占占68%68%68%68%，邻位交叉式，邻位交叉式，邻位交叉式，邻位交叉式32%32%32%32%，其余，其余，其余，其余极少。极少。极少。极少。最稳定的最稳定的最稳定的最稳定的对位交叉构象是优势构象对位交叉构象是优势构象对位交叉构象是优势构象对位交叉构象是优势构象。制作：付蕾 朱凤岗四、烷烃的物理性质四四、烷烃的物理性质四四四、烷烃的物理性质、烷烃的物理性质、烷烃的物理性质、烷烃的物理性质1.1.1.1.状态状态状态状态2.2.2.2.沸点沸点沸点沸点3.3.3.3.熔点熔点熔点熔点4.4.4.4.相对相对相对相对密密密密度度度度5.5.5.5.溶解度溶解度常温常压下常温常压下C1C4气体，气体，C5C16 液体，液体，C16以上固体。以上固体。204dM 越大，越大，越大，越大，1溶解度溶解度制作：付蕾 朱凤岗1.1.1.1.沸点：沸点：沸点：沸点：分子间力越大，沸点越高分子间力越大，沸点越高分子间力越大，沸点越高分子间力越大，沸点越高同系列中，同系列中，同系列中，同系列中，C C原子数越多，原子数越多，原子数越多，原子数越多，b.p.b.p.越高越高越高越高烷烃为非极性分子，烷烃为非极性分子，烷烃为非极性分子，烷烃为非极性分子，C C原子数越多，原子数越多，原子数越多，原子数越多，MMr r越大越大越大越大,分子间作用力（色散力）越大分子间作用力（色散力）越大分子间作用力（色散力）越大分子间作用力（色散力）越大,b.p.b.p.越高。越高。越高。越高。b.p.36.1b.p.36.128289.59.5C CC CC CC CC CC CC C C CC C C CC C C CC C C C C C 同分异构体中：同分异构体中：同分异构体中：同分异构体中：沸点沸点沸点沸点:直链直链直链直链 支链支链支链支链,支链越多支链越多支链越多支链越多,b.p.b.p.越低。越低。越低。越低。小结小结小结小结：沸点高低的判断方法沸点高低的判断方法沸点高低的判断方法沸点高低的判断方法A A：数碳原子数目数碳原子数目数目，数目，b.pb.p；B B：碳原子数目相同碳原子数目相同支链，支链，b.pb.p；同分异构体中：同分异构体中：同分异构体中：同分异构体中：（含有含有含有含有氢键氢键氢键氢键）NOOHONOOHONOOOH邻硝基苯酚邻硝基苯酚 m.p.45对硝基苯酚对硝基苯酚 m.p.114b.p.214b.p.279分子间氢键使熔点、沸点升高分子间氢键使熔点、沸点升高分子间氢键使熔点、沸点升高分子间氢键使熔点、沸点升高分子内氢键使熔点、沸点降低分子内氢键使熔点、沸点降低分子内氢键使熔点、沸点降低分子内氢键使熔点、沸点降低制作：付蕾 朱凤岗氢氢氢氢键键键键饱和性饱和性饱和性饱和性当当A AH H中的氢原子与一中的氢原子与一个个B B原子结合形成氢键后，原子结合形成氢键后，另一个电负性大的原子另一个电负性大的原子B B 则则难以接近氢原子了，因为难以接近氢原子了，因为B B、A A的负电荷将排斥原子的负电荷将排斥原子B B 靠近，因此一个氢原子只能靠近，因此一个氢原子只能与一个杂原子形成氢键与一个杂原子形成氢键。制作：付蕾 朱凤岗氢键的饱和性和方向性氢键的饱和性和方向性氢键的饱和性和方向性氢键的饱和性和方向性方向性方向性方向性方向性1.1.只有当只有当只有当只有当A A-HHB B在同一直线上时最强；在同一直线上时最强；在同一直线上时最强；在同一直线上时最强；2.2.氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致，氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致，氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致，氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致，这样可使原子这样可使原子这样可使原子这样可使原子B B中负电荷分布最多的部分最接中负电荷分布最多的部分最接中负电荷分布最多的部分最接中负电荷分布最多的部分最接近氢原子，这样形成的氢键最稳定。近氢原子，这样形成的氢键最稳定。近氢原子，这样形成的氢键最稳定。近氢原子，这样形成的氢键最稳定。氢键的强弱氢键的强弱氢键的强弱氢键的强弱A A、B B的电负性越大，氢键越强；的电负性越大，氢键越强；的电负性越大，氢键越强；的电负性越大，氢键越强；B B的原子半径的原子半径的原子半径的原子半径越小，氢键越强。（越小，氢键越强。（越小，氢键越强。（越小，氢键越强。（F F-HHF F最强）最强）最强）最强）制作：付蕾 朱凤岗分子量相近的不同类物质：分子量相近的不同类物质：分子量相近的不同类物质：分子量相近的不同类物质：分子量相近的不同类物质：分子量相近的不同类物质：非极性化合物极性化合物有氢键的化合物非极性化合物极性化合物有氢键的化合物非极性化合物极性化合物有氢键的化合物非极性化合物极性化合物有氢键的化合物色散力取向力诱导力氢键色散力取向力诱导力氢键色散力取向力诱导力色散力取向力诱导力色散力色散力b.p.b.p.甲酸乙醇乙醛丙烷甲酸乙醇乙醛丙烷甲酸乙醇乙醛丙烷甲酸乙醇乙醛丙烷制作：付蕾 朱凤岗2.熔点：2.熔点：(与分子间作用力和分子结构对称性有关）(与分子间作用力和分子结构对称性有关）同系列中：同系列中：同系列中：同系列中：C C奇奇奇奇C C偶偶偶偶,m.p.m.p.升高升高升高升高（对称性越大）（对称性越大）（对称性越大）（对称性越大）C C偶偶偶偶C C奇奇奇奇,m.p.m.p.降低降低降低降低锯齿状锯齿状锯齿状锯齿状总趋势是总趋势是总趋势是总趋势是C C原子数增加，原子数增加，原子数增加，原子数增加，m.p.m.p.升高升高升高升高-200.0-150.0-100.0-50.00.050.0012345678910111213141516碳原子数熔点/由此可见：含由此可见：含由此可见：含由此可见：含偶数偶数偶数偶数C C，m.pm.p的多；含的多；含的多；含的多；含奇数奇数奇数奇数C C，m.pm.p的少。从而形成了的少。从而形成了的少。从而形成了的少。从而形成了“偶上奇下偶上奇下偶上奇下偶上奇下”两条曲线。两条曲线。两条曲线。两条曲线。制作：付蕾 朱凤岗 同分异构体中：同分异构体中：同分异构体中：同分异构体中：分子对称性高的分子对称性高的分子对称性高的分子对称性高的 m.p.m.p.分子对称性低的分子对称性低的分子对称性低的分子对称性低的 m.p.m.p.C CC CC CC CC CC CC C C CC C C CC C C CC C C C C C 对称性对称性对称性对称性 中中中中低低低低高高高高m.p.m.p.-129.7129.7-159.6159.6-16.616.6制作：付蕾 朱凤岗3 3 3 3溶解性：溶解性：溶解性：溶解性：?相似相溶原理相似相溶原理(like dissolves like)like dissolves like)质子性溶剂质子性溶剂质子性溶剂质子性溶剂 HH2 2O,ROH,NHO,ROH,NH3 3,极性溶剂极性溶剂极性溶剂极性溶剂RCOOHRCOOH非质子性溶剂非质子性溶剂非质子性溶剂非质子性溶剂 丙酮、乙醚、丙酮、乙醚、丙酮、乙醚、丙酮、乙醚、DMSODMSO、DMFDMF非极性溶剂非极性溶剂非极性溶剂非极性溶剂 烃类烃类烃类烃类有机溶剂有机溶剂有机溶剂有机溶剂难溶于水，易溶于有机溶剂。难溶于水，易溶于有机溶剂。难溶于水，易溶于有机溶剂。难溶于水，易溶于有机溶剂。制作：付蕾 朱凤岗五、烷烃的化学性质五、烷烃的化学性质化学性质取决于分子的结构。化学性质取决于分子的结构。化学性质取决于分子的结构。化学性质取决于分子的结构。C C-C C、C C-H H 键。键能较大，极性较小，键。键能较大，极性较小，键。键能较大，极性较小，键。键能较大，极性较小，烷烃稳定。烷烃稳定。烷烃稳定。烷烃稳定。高温、光照等条件下烷高温、光照等条件下烷高温、光照等条件下烷高温、光照等条件下烷烃具有反应活性。烃具有反应活性。烃具有反应活性。烃具有反应活性。制作：付蕾 朱凤岗1氧化反应1氧化反应CHCH4 4+2O+2O2 2COCO2 2+2H+2H2 2O O（890 kJ890 kJ）C Cn nHH2n+2 2n+2 +O+O2 2nCOnCO2 2+(n+1)H+(n+1)H2 2OO（热量）热量）热量）热量）213+n点燃点燃点燃点燃用途：内燃机，汽油、柴油等发生热用途：内燃机，汽油、柴油等发生热用途：内燃机，汽油、柴油等发生热用途：内燃机，汽油、柴油等发生热能的基本反应能的基本反应能的基本反应能的基本反应,热源利用（沼气等）热源利用（沼气等）热源利用（沼气等）热源利用（沼气等）制作：付蕾 朱凤岗2 2 2 2取代反应取代反应取代反应取代反应:有机化合物分子中原子或原子团被其他原有机化合物分子中原子或原子团被其他原有机化合物分子中原子或原子团被其他原有机化合物分子中原子或原子团被其他原子或原子团取代的反应。子或原子团取代的反应。子或原子团取代的反应。子或原子团取代的反应。烷烃中的烷烃中的烷烃中的烷烃中的 H H 被被被被 X X2 2代代代代替的反应称为卤代反应。替的反应称为卤代反应。替的反应称为卤代反应。替的反应称为卤代反应。（1 1）氯代反应：氯代反应：氯代反应：氯代反应：CHCH4 4CHCH3 3ClClCHCH2 2ClCl2 2CClCCl4 4ClCl2 2光光光光ClCl2 2光光光光ClCl2 2光光光光CHClCHCl3 3ClCl2 2光光光光麻醉剂麻醉剂麻醉剂麻醉剂溶剂溶剂溶剂溶剂溶剂溶剂溶剂溶剂灭火剂灭火剂灭火剂灭火剂CHCH4 4:Cl:Cl2 2=10:1=10:1（以以以以CHCH3 3ClCl为主）为主）为主）为主）CHCH4 4:Cl:Cl2 2=0.263:1=0.263:1（以以以以CClCCl4 4为主）为主）为主）为主）?有关烷烃氯代反应的实验事实有关烷烃氯代反应的实验事实有关烷烃氯代反应的实验事实有关烷烃氯代反应的实验事实1.1.黑暗中混合烷烃与氯气不发生反应，光照或高黑暗中混合烷烃与氯气不发生反应，光照或高黑暗中混合烷烃与氯气不发生反应，光照或高黑暗中混合烷烃与氯气不发生反应，光照或高温下反应剧烈进行，难以控制温下反应剧烈进行，难以控制温下反应剧烈进行，难以控制温下反应剧烈进行，难以控制2.2.每吸收一个光子，可以产生几千个氯甲烷分子每吸收一个光子，可以产生几千个氯甲烷分子每吸收一个光子，可以产生几千个氯甲烷分子每吸收一个光子，可以产生几千个氯甲烷分子3.3.氧气或某些自由基捕获剂存在下反应出现一段氧气或某些自由基捕获剂存在下反应出现一段氧气或某些自由基捕获剂存在下反应出现一段氧气或某些自由基捕获剂存在下反应出现一段诱导期，诱导期长短取决于杂质的多少诱导期，诱导期长短取决于杂质的多少诱导期，诱导期长短取决于杂质的多少诱导期，诱导期长短取决于杂质的多少4.4.多种产物：一氯代，二氯代多种产物：一氯代，二氯代多种产物：一氯代，二氯代多种产物：一氯代，二氯代.（2 2 2 2）氯代反应历程）氯代反应历程）氯代反应历程）氯代反应历程反应历程反应历程反应历程反应历程(机理机理机理机理 Reaction MechanismsReaction Mechanisms)：从反应物转变为产物所经历的过程。从反应物转变为产物所经历的过程。从反应物转变为产物所经历的过程。从反应物转变为产物所经历的过程。制作：付蕾 朱凤岗共价键断裂方式共价键断裂方式（Types of Bonding BreakingTypes of Bonding Breaking）A:BA+BA:BA+B游离基（自由基）游离基（自由基）离子离子-均裂均裂均裂均裂HomolyticHomolytic bond breaking (radical)bond breaking (radical)-异裂异裂异裂异裂HeterolyticHeterolytic bond breaking(polar)bond breaking(polar)制作：付蕾 朱凤岗烷烃自由基卤代反应机理烷烃自由基卤代反应机理烷烃自由基卤代反应机理烷烃自由基卤代反应机理烷烃自由基卤代反应机理烷烃自由基卤代反应机理Step 1 Initiation(Step 1 Initiation(链的引发）链的引发）链的引发）链的引发）Cl:Cl2Cllight键键键键 能能能能C CHHC Cl lC CC CC Cl l4 41 15 5.3 33 34 45 5.6 62 24 42 2.7 7故故故故此此此此键键键键先先先先断断断断生成自由基，可见光波长足以引发生成自由基，可见光波长足以引发生成自由基，可见光波长足以引发生成自由基，可见光波长足以引发kJ/molkJ/mol制作：付蕾 朱凤岗烷烃自由基卤代反应机理烷烃自由基卤代反应机理烷烃自由基卤代反应机理烷烃自由基卤代反应机理烷烃自由基卤代反应机理烷烃自由基卤代反应机理?Step 2 PropagationStep 2 Propagation（链的增长）链的增长）链的增长）链的增长）(a)Cl+H:CH3H:Cl+CH3(b)CH3+Cl:ClClCH3Cl+消耗旧自由基，生成消耗旧自由基，生成消耗旧自由基，生成消耗旧自由基，生成新自由基，反复循环新自由基，反复循环新自由基，反复循环新自由基，反复循环(a)Cl+H:CH3H:Cl+CH3(b)CH3+Cl:ClClCH3Cl+i if f C C H H4 4C Cl lC CH H3 3C C l lH H+H=104 kJ/molH=7.5 kJ/molH=112.9 kJ/mol吸热更多：不易进行吸热更多：不易进行吸热更多：不易进行吸热更多：