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烷烃的结构与性质

1.基本性质

1.1烷烃的结构特点

除甲烷外，还有一系列性质跟它很相似的烃，如乙烷（C₂H₆）、丙烷（C₃H₈）、丁烷（C₄H₁₀）等，这类烃称为烷烃。

（1）每个碳原子形成四个共价键，且碳原子之间只以单键相连成链状。

（2）碳原子的剩余价键均与氢原子结合。

（3）烷烃C_nH_2n+2分子中含有(n－1)个C－C，（2n+2）个C－H键，共含有（3n+1）个共价键。

（4）超过三个碳原子的烷烃分子中的碳，并不在一条直线上，而是呈锯齿状。

（5）分子式（碳原子数）不同的烷烃一定互为同系物，分子式相同（结构不同）的烷烃一定互为同分异构体。

1.2烷烃的通式和物理通性

烷烃的通式为C_nH_2n+2（n≥1），甲烷是最简单的烷烃,也是氢含量最高(25%)的氢化物；烷烃中含氢的质量分数随着碳原子数的增多而减小，逐渐趋向于14.3%。

常温下，随着碳原子数的增多，烷烃由气态→液态→固态递变，其中C₁～C₄的烷烃为气态，新戊烷为气态，在标准状况下为液态。

由于烷烃结构相似，随着相对分子量的增大，熔、沸点和密度逐渐递增（甲烷、乙烷、丙烷的熔点稍有反常）。

烃基：烃分子去掉一个或几个氢原子后剩余的部分叫烃基。常用“R－”表示，如果是一元饱和烃基，“R－”的通式为：－C_nH_2n+1(n≥1)。

2.性质应用

烷烃的化学性质与甲烷相似，除发生燃烧和取代反应外，与酸、碱和氧化剂一般不发生反应。

①能燃烧：C_nH_2n+2+O₂nCO₂+(n+1)H₂O

②易与X₂取代（生成一卤代物）

C_nH_2n+2+Cl₂C_nH_2n+1Cl+HCl

(可能存在同分异构体)

③能发生裂化反应：(C₁₆H₃₄为例)

C₁₆H₃₄C₈H₁₈+C₈H₁₆

十六烷       辛烷  辛烯

说明：在烃的衍生物中存在的烷基在化学性质上与烷烃类似，但受相邻基团的影响，有时与烷烃不同，例如：等。

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相同的物质发生有机反应，反应条件不同，生成的产物也不相同。以为例，铁的催化下，与液溴发生反应，生成、或；在光照条件下，与溴蒸气发生反应，生成；在有Ni做催化剂加热的条件下，与溴蒸气反应生成。

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烷烃的性质知识点测试

一、有机物概述

(1)有机物含义：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(2)有机物的主要特点是：溶解性：＿＿＿＿＿＿＿＿ 热稳定性：＿＿＿＿＿＿＿可燃性：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿导电性 ：＿＿＿＿＿＿＿＿＿熔点： ＿＿＿＿＿＿＿   是否电解质：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿相互反应速度：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(3)有机物结构：大多数有机物分子里的碳原子跟其它原子经常以＿＿＿＿＿＿键结合

二、甲烷分子组成与结构

1、三式：分子式：＿＿＿＿＿；电子式：＿＿＿＿＿结构式：＿＿＿＿＿。

2、甲烷空间结构的描述：甲烷是＿＿＿＿＿结构，碳原子位于＿＿＿＿＿，顶点都是＿＿＿＿＿。

3、甲烷分子结构的参数：键角都是＿＿＿＿；键长1．09×10^－10m；键能是413kJ/mol。

三、甲烷的性质

1、物理性质：＿＿色＿＿味＿＿体，比空气＿＿，＿＿溶于水。

2、化学性质：一般情况下，性质＿＿＿稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂等＿＿＿反应。

(１)甲烷的氧化反应：有机方程式书写不用“=”而用＿＿表示。

CH₄(g)＋2Ｏ_２(g) CO₂(g)+2H₂O(l)

问题：①点燃甲烷前要进行什么操作?[ ＿＿]

②火焰的颜色是什么?[ ＿＿]

③燃烧时火焰是淡蓝色的气体还有哪些?[ ＿＿、＿＿、＿＿]

④燃烧后的产物如何检验?[ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿]

(2)甲烷的取代反应:

取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的反应叫取代反应。

取代反应与置换反应区别如下：

3、甲烷与氯气在光照条件下反应，现象：黄绿色逐渐＿＿＿＿，瓶壁出现＿＿＿＿，说明产生了不溶于水的物质。瓶口有＿＿＿，使湿石蕊试纸变＿＿，推断有氯化氢生成。四个反应的方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

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第九讲 烃的结构和性质

【知识回顾】

绝大多数含碳、氢的化合物称为有机化合物，简称有机物。而像CO、CO₂、碳酸、碳酸盐、金属碳化物等少数化合物，它们属于无机化合物。

一、烃

烃的定义：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。

如甲烷：

物理性质：

化学性质：

1、甲烷不能使酸性KMnO₄溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色，与强酸、强碱也不反应，性质比较稳定。

2、氧化反应（燃烧）注：可燃性气体点燃之前一定要验纯

CH₄+2O₂CO₂+2H₂O（淡蓝色火焰）

3、取代反应 （条件：光；气态卤素单质；以下四反应同时进行，产物有5种）

CH₄+Cl₂CH₃Cl+HCl        CH₃Cl +Cl₂CH₂Cl₂+HCl

CH₂Cl₂+Cl₂CHCl₃+HCl      CHCl₃+Cl₂CCl₄+HCl

注意事项：

①甲烷与氯气在光照下发生取代反应，甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代；

②反应能生成五种产物，四种有机取代产物都不溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，其他是液体，三氯甲烷称氯仿，四氯甲烷可作灭火剂；产物中HCl气体产量最多；③取代关系： 1H~~Cl₂；

④烷烃取代反应是连锁反应，产物复杂，多种取代物同时存在。

4、高温分解：

同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。

二、烷烃

1、烷烃的概念：碳原子间都以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”的饱和链烃，或称烷烃。呈锯齿状。

2、烷烃物理性质：

状态：一般情况下，1-4个碳原子烷烃为气态，5-16个碳原子为液态，16个碳原子以上为固态。

溶解性：烷烃都难溶于水，易溶于有机溶剂。

熔沸点：随着碳原子数的递增，熔沸点逐渐逐渐升高；相同碳原子数时，支链越多，熔沸点越低。

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有机化学中卤代烃的有关性质总结

一. 卤代烃的分类

1.按照卤元素的种类可分为三种: 碘代烃 溴代烃 氯代烃等

2.按照卤代烃的种类可分为吧饱和卤代烃，不饱和卤代烃，芳卤代烃等

3.按照卤元素的数目可分为一卤代烃，二卤代烃，多卤代烃等

二．物理性质

在此直说一些常考的有特殊性的的物理性质，氟甲烷，氟乙烷，氟丁烷，氯甲烷，氯乙烷，溴甲烷为气体，其余卤代烃都是液体，无色。对沸点而言，卤代烃相对于各自的烃而言沸点更高（原因是他们之间有极性）。对密度而言，一氯代烷的密度小于1，一溴代烷，一碘代烷的密度大于1

三．化学性质

对化学性质而言，主要有以下四方面 .亲核取代反应 消除反应 与金属地的反应 还原反应

1. 亲核取代反应

（1）RX + NaCN --------RCN + NaX 此反应催化剂是醇类物质 此的特点就是通过反应增加一个碳原子，用于增加碳链。

（2）.与硝酸银在醇的催化下进行取代，同时生成卤化银

RX + AgNO3-----------RONO2 + AgX 此反应可用于鉴别卤化物，是卤化物的特征反应

（3）卤代烃与氨的反应

CLCH2CH2CL + 4NH3---------NH2CH2CH2NH2 + 2NH4CL 此反应的条件要求苛刻必须在封闭容器中，温度在115—120 反

应5小时，此外，此反应不但生成一级胺还可以连续作用生成二级，三级，四级胺等，如果想得到竟可能多的一级胺则可加过量卤代烃。

（4）卤代烃还能与另一种卤素原子进行互换，

C3H7Br +NaI---------C3H7I + NaBr (此处要注意有时候他们之间的互换是不能发生的要依条件而言)

2. 消除反应

卤代烃与氢氧化钠或氢氧化钾在醇的作用下卤代烃脱去一个氢和一个卤原子形成双键形成不饱和烃的反应叫做消除反应。

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烃

目录

简介

分类

石油中的烃

系统命名法

简介

　　音tīng

　　英文：hydrocarbon

　　烃，是仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物，又叫烃。它和氯气、溴蒸气、氧等反应生成烃的衍生物，不与强酸，强碱，强氧化剂（例如：高锰酸钾）反应。如甲烷和氯气在见光条件下反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷（四氯化碳）等衍生物。在烃分子中碳原子互相连接，形成碳链或碳环状的分子骨架，一定数目的氢原子连在碳原子上，使每个碳原子保持四价。烃的种类非常多，结构已知的烃在2000种以上。烃是有机化合物的母体，其他各类有机化合物可以看作是烃分子中一个或多个氢原子被其他元素的原子或原子团取代而生成的衍生物。

　　烃是化学家发明的字，就是用“碳”的声母加上“氢”的韵母合成一个字，用“碳”和“氢”两个字的内部结构组成字型，烃类是所有有机化合物的母体，可以说所有有机化合物都不过是用其他原子取代烃中某些原子的结果。

分类

　　烃可以分为：

　　开链烃 （烃分子中碳原子以开链结合）

　　—饱和烃

　　——烷烃

　　－不饱和烃

　　——烯烃与多烯烃（含碳碳双键，不稳定）

　　——炔烃与多炔烃（含碳碳三键，更不稳定）

　　脂环烃

　　－环烷烃（环丙烷）

　　－环烯烃

　　－环炔烃

　　芳香烃

　　－单环芳香烃（苯及其同系物）

　　－稠环芳香烃（多环芳香烃及其同系物）

　　－多环芳香烃（萘、蒽等稠环芳香烃及其同系物）

　　所有的烃都是憎水的,即所有的烃都不溶于水

　　石油和煤的主要成分都是烃

　　参见：烷烃

石油中的烃

　　烃是碳氢化合物的简称，是把“碳”中的“火”和“氢”中的“ ”合写而成的。烃分为饱和烃和不饱和烃。石油中的烃类多是饱和烃，而不饱和烃如乙烯、乙炔等，一般只在石油加工过程中才能得到。石油中的烃有三种类型：

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