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1、第第第第 二二二二 章章章章 饱和脂肪烃（烷烃）饱和脂肪烃（烷烃）饱和脂肪烃（烷烃）饱和脂肪烃（烷烃）一一.基本概念基本概念 二二.烷烃的同系列和同分异构体烷烃的同系列和同分异构体 三三.烷烃的命名烷烃的命名 四四.烷烃的结构烷烃的结构 五五.烷烃的性质烷烃的性质 六六.烷烃的来源烷烃的来源主要内容主要内容一一.基本概念基本概念1.烃烃烃烃的定义：由碳和氢两种元素形成的有机的定义：由碳和氢两种元素形成的有机 物，又叫物，又叫碳氢化合物碳氢化合物碳氢化合物碳氢化合物。2.烃的分类：烃的分类：I.根据碳架根据碳架:开链烃开链烃开链烃开链烃（又叫（又叫脂肪烃脂肪烃脂肪烃脂肪烃）环烃环烃环烃环烃 II
2、.根据碳原子间的结合方式：根据碳原子间的结合方式：饱和烃饱和烃饱和烃饱和烃 不饱和烃不饱和烃不饱和烃不饱和烃开链烃与环烃的区别：开链烃与环烃的区别：开链烃分子中碳原子相连成链状；开链烃分子中碳原子相连成链状；饱和烃与不饱和烃的区别：饱和烃与不饱和烃的区别：饱和饱和是指分子中碳原子与其他原子的结合达到了最大是指分子中碳原子与其他原子的结合达到了最大程度，即碳原子与碳原子之间均以单键连接，其余价程度，即碳原子与碳原子之间均以单键连接，其余价键均与氢结合。键均与氢结合。3.烷烃烷烃烷烃烷烃的定义：的定义：烷烃是指分子中的碳原子以单键相连，其余的价烷烃是指分子中的碳原子以单键相连，其余的价键都与氢结合
3、而成的化合物，即键都与氢结合而成的化合物，即开链的饱和烃开链的饱和烃开链的饱和烃开链的饱和烃。二二.烷烃的同系列和同分异构体烷烃的同系列和同分异构体1.1.1.1.同系列同系列同系列同系列 烷烃通式：烷烃通式：C Cn nHH2n+22n+2 *通式用以表达一系列化合物的组成通式用以表达一系列化合物的组成通式用以表达一系列化合物的组成通式用以表达一系列化合物的组成 同系列同系列：具有同一通式，结构和化学性质相似，具有同一通式，结构和化学性质相似，组成上相差一个或多个组成上相差一个或多个CH2的一系列化的一系列化 合物称为同系列。合物称为同系列。同系物同系物同系物同系物：同系列中的化合物称为同系
4、物。同系列中的化合物称为同系物。2.2.同分异构体同分异构体同分异构体同分异构体分类：分类：碳链异构碳链异构碳链异构碳链异构、构象异构、旋光异构、构象异构、旋光异构碳链异构体的定义：分子式相同，原子互相连接碳链异构体的定义：分子式相同，原子互相连接的次序和方式不同的化合物叫的次序和方式不同的化合物叫碳链异构体碳链异构体碳链异构体碳链异构体。特征：它们的性质，如熔点、沸点有差别。特征：它们的性质，如熔点、沸点有差别。如：正丁烷熔点如：正丁烷熔点-135，异丁烷，异丁烷-145。*异构体数目随碳原子数目增加而增加；同分异构异构体数目随碳原子数目增加而增加；同分异构现象使得有机化合物种类繁多。现象使
5、得有机化合物种类繁多。由丙烷到丁烷：由丙烷到丁烷：同分异构体同分异构体同分异构体同分异构体3.碳原子的分类碳原子的分类定义：定义：一级碳原子一级碳原子一级碳原子一级碳原子：只与一个碳原子相连，其他三个：只与一个碳原子相连，其他三个 键都与氢结合，又叫键都与氢结合，又叫伯碳原子伯碳原子伯碳原子伯碳原子；二级碳原子二级碳原子二级碳原子二级碳原子：与两个碳原子相连，其余键与氢：与两个碳原子相连，其余键与氢 结合，又叫结合，又叫仲碳原子仲碳原子仲碳原子仲碳原子；三级碳原子三级碳原子三级碳原子三级碳原子：与三个碳原子相连，其余键与氢：与三个碳原子相连，其余键与氢 结合，又叫结合，又叫叔碳原子叔碳原子叔碳
6、原子叔碳原子。四级碳原子四级碳原子四级碳原子四级碳原子：与四个碳原子相连，其余键与氢：与四个碳原子相连，其余键与氢 结合，又叫结合，又叫季碳原子季碳原子季碳原子季碳原子。表示：表示：三三.烷烃的命名烷烃的命名1.1.普通命名法普通命名法 碳个数的表示碳个数的表示碳个数的表示碳个数的表示：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸，十一、十二辛、壬、癸，十一、十二 碳链异构体的表示碳链异构体的表示碳链异构体的表示碳链异构体的表示（前缀前缀前缀前缀）：正、异、新）：正、异、新 整体表示整体表示整体表示整体表示：同分异构体的表示同分异构体的表示+碳个数的表示碳个数的表示 +
7、“+“烷烷”，如：，如：新新新新戊戊烷烷“正、异、新正、异、新”的含义的含义正：表示不含支链的化合物正：表示不含支链的化合物异：表示分子碳链一端的第二个碳原子上带有一个异：表示分子碳链一端的第二个碳原子上带有一个CH3 的化合物的化合物新：具有叔丁基结构的含五个或六个碳原子的链烃。新：具有叔丁基结构的含五个或六个碳原子的链烃。*正可以用来表示所有不含支链的烷烃正可以用来表示所有不含支链的烷烃正可以用来表示所有不含支链的烷烃正可以用来表示所有不含支链的烷烃 异、新只适用于少于七个碳原子的烷烃。异、新只适用于少于七个碳原子的烷烃。异、新只适用于少于七个碳原子的烷烃。异、新只适用于少于七个碳原子的烷
8、烃。2.系统命名法系统命名法*1979年年国际纯化学与应用化学联合会国际纯化学与应用化学联合会国际纯化学与应用化学联合会国际纯化学与应用化学联合会(即即IUPAC）公布的命名原则，即系统命名法，又称为公布的命名原则，即系统命名法，又称为IUPACIUPAC命名法命名法命名法命名法；*按以下三步命名：按以下三步命名：首先了解什么是首先了解什么是“烷基烷基”选择主链（母体）选择主链（母体）对主链碳原子编号对主链碳原子编号 烷烃名称的写出烷烃名称的写出 什么是烷基？什么是烷基？烷基：由烷烃分子中除去一个氢原子后余下的部分，通烷基：由烷烃分子中除去一个氢原子后余下的部分，通 常用常用R-表示。表示。选
9、择主链（母体），称为选择主链（母体），称为“某烷某烷”选择含碳原子数目最多的碳链作为主链，支选择含碳原子数目最多的碳链作为主链，支 链作为取代基。链作为取代基。若分子中有两条以上等长碳若分子中有两条以上等长碳若分子中有两条以上等长碳若分子中有两条以上等长碳链时，则选择支链多的一条为主链链时，则选择支链多的一条为主链链时，则选择支链多的一条为主链链时，则选择支链多的一条为主链。对主链碳原子进行编号对主链碳原子进行编号I.I.从最接近取代基的一端开始，将主链碳原子用从最接近取代基的一端开始，将主链碳原子用从最接近取代基的一端开始，将主链碳原子用从最接近取代基的一端开始，将主链碳原子用 1 1、2
10、2、3 3编号；编号；编号；编号；II.若第一个支链的位置相同，则依次比较第二、第三若第一个支链的位置相同，则依次比较第二、第三 个支链的位置，以取代基的系列编号最小（个支链的位置，以取代基的系列编号最小（最低系列最低系列最低系列最低系列 原则原则原则原则）为原则。）为原则。最低系列原则最低系列原则逐个比较逐个比较两种编号法中表示两种编号法中表示取代基位置的数字取代基位置的数字，最先遇，最先遇到位次较小者，则为最低系列。到位次较小者，则为最低系列。满足最满足最低系列低系列原则原则 烷烃名称的写出烷烃名称的写出A.将支链（取代基）写在主链名称的前面；将支链（取代基）写在主链名称的前面；B.取代基
11、按取代基按“次序规则次序规则次序规则次序规则”，较优基团后列出。，较优基团后列出。烷基优先烷基优先烷基优先烷基优先次序：甲基次序：甲基次序：甲基次序：甲基、乙基乙基乙基乙基、丙基丙基丙基丙基、丁基丁基丁基丁基、戊基戊基戊基戊基、己基己基己基己基、异异异异戊基戊基戊基戊基、异丁基异丁基异丁基异丁基、异丙基。异丙基。异丙基。异丙基。C.相同基团合并写出，位置用相同基团合并写出，位置用 2,3标出标出,取代基数取代基数目用二目用二,三三标出。标出。D.表示位置的表示位置的数字间要用逗号隔开数字间要用逗号隔开数字间要用逗号隔开数字间要用逗号隔开，位次和取代基名称位次和取代基名称之间要用之间要用“半字符
12、半字符”隔开隔开。512346次序规则次序规则I.将各取代基中与母体相连的原子按原子序数大小排将各取代基中与母体相连的原子按原子序数大小排 列，原子序数大的为较优基团，命名时靠后；为同列，原子序数大的为较优基团，命名时靠后；为同 位素时，则质量高的为较优基团；位素时，则质量高的为较优基团；II.若若各取代基中与母体相连的第一个原子相同时，各取代基中与母体相连的第一个原子相同时，则比较第二个相连的原子，若第二个也相同，则则比较第二个相连的原子，若第二个也相同，则 比较第三个，以此类推。比较第三个，以此类推。CH2CH3CH3CHCH2CHCH2CH3 CH2CH2CH3 (注意编号注意编号)CH
13、3CH2CH-CHCH2CH3 CH3-CH CHCH3 CH3 CH3 (注意主链注意主链)例例1:例例2:3-甲基甲基-5-乙基辛烷乙基辛烷2,5-二甲基二甲基-3,4-二乙基己烷二乙基己烷 CH3CH-CHCH2CHCH2CH3 CH3 CH3 CH2 CH-CH3 CH3 2,3,7-三甲基三甲基-5-乙基辛烷乙基辛烷例例3:四、四、烷烃结构烷烃结构1.1.烷烃立体结构的表示方式：烷烃立体结构的表示方式：烷烃立体结构的表示方式：烷烃立体结构的表示方式：构造式（又称结构式）：不能说明分子的立体构造式（又称结构式）：不能说明分子的立体形状形状 KekulKekul 模型模型模型模型（即球棍
14、模型）：用不同颜色的（即球棍模型）：用不同颜色的球代表不同原子，以小棍表示原子之间的键；球代表不同原子，以小棍表示原子之间的键；只能说明原子在空间的相对位置，实际原子既只能说明原子在空间的相对位置，实际原子既不是球、键也不是短棍。不是球、键也不是短棍。StuartStuart模型模型模型模型（即比例模型）（即比例模型）（即比例模型）（即比例模型）：按照原子半径：按照原子半径和键长的比例表示，立体形状更真实，但价键和键长的比例表示，立体形状更真实，但价键分布不明显。分布不明显。1 21 23 31.1.甲烷的甲烷的甲烷的甲烷的KekulKekul 模型模型模型模型2.2.甲甲甲甲烷烷的的的的St
15、uartStuart模型模型模型模型3.3.甲甲甲甲烷烷的正四面体型的正四面体型的正四面体型的正四面体型IUPACIUPAC建议方法：建议方法：建议方法：建议方法：正常粗细的线表示在纸平面上，粗线表示伸出正常粗细的线表示在纸平面上，粗线表示伸出正常粗细的线表示在纸平面上，粗线表示伸出正常粗细的线表示在纸平面上，粗线表示伸出纸面向前，虚线表示在纸面的后面，即纸面向前，虚线表示在纸面的后面，即纸面向前，虚线表示在纸面的后面，即纸面向前，虚线表示在纸面的后面，即I I；在某在某在某在某些结构复杂的分子中，用楔形表示原子或基团些结构复杂的分子中，用楔形表示原子或基团些结构复杂的分子中，用楔形表示原子或
16、基团些结构复杂的分子中，用楔形表示原子或基团在空间的相对位置，楔形的宽头表示接近读者，在空间的相对位置，楔形的宽头表示接近读者，在空间的相对位置，楔形的宽头表示接近读者，在空间的相对位置，楔形的宽头表示接近读者，即即即即IIII，也可用虚楔形表示伸向纸后也可用虚楔形表示伸向纸后也可用虚楔形表示伸向纸后也可用虚楔形表示伸向纸后,即即即即IIIIII。2.sp3杂化轨道和杂化轨道和 键键 spsp3 3杂化轨道杂化轨道杂化轨道杂化轨道:碳原子在以碳原子在以碳原子在以碳原子在以四个单键四个单键四个单键四个单键与其它四个原子或与其它四个原子或与其它四个原子或与其它四个原子或基团结合时，一个基团结合时，
17、一个基团结合时，一个基团结合时，一个S S轨道与三个轨道与三个轨道与三个轨道与三个P P轨道经过杂化后，形轨道经过杂化后，形轨道经过杂化后，形轨道经过杂化后，形成成成成四个等同的四个等同的四个等同的四个等同的spsp3 3杂化轨道杂化轨道杂化轨道杂化轨道。键键键键在化学中，将两个轨道沿着轨道对称轴方向在化学中，将两个轨道沿着轨道对称轴方向在化学中，将两个轨道沿着轨道对称轴方向在化学中，将两个轨道沿着轨道对称轴方向（即以（即以（即以（即以头对头的方式）头对头的方式）头对头的方式）头对头的方式）重叠形成的键叫重叠形成的键叫重叠形成的键叫重叠形成的键叫 键。键。键。键。乙烷的乙烷的C-C 键键 A.
18、电子云可以达到最大程度的重叠，所以比较牢固。电子云可以达到最大程度的重叠，所以比较牢固。B.键旋转时不会破坏电子云的重叠，所以键旋转时不会破坏电子云的重叠，所以 键可以键可以 自由旋转。自由旋转。键的特点键的特点其他烷烃的其他烷烃的 键及分子形状键及分子形状 据测定：除乙烷外，烷烃分子的碳链并不排据测定：除乙烷外，烷烃分子的碳链并不排布在一条直线上，而是布在一条直线上，而是曲折曲折地排布在空间，地排布在空间，这是烷烃碳原子的四面体结沟所决定的。这是烷烃碳原子的四面体结沟所决定的。3.烷烃构象烷烃构象 构构构构 象象象象一个已知构型的分子，仅由一个已知构型的分子，仅由于于单键的旋转单键的旋转单键
19、的旋转单键的旋转而引起分子中而引起分子中的原子或基团在空间的特定的原子或基团在空间的特定排列形式称为构象。排列形式称为构象。构象异构体构象异构体单键旋转时会产生无单键旋转时会产生无数个构象，这些构象数个构象，这些构象互为构象异构体。互为构象异构体。碳链异构碳链异构碳链异构碳链异构 构象异构构象异构 官能团异构官能团异构 旋光异构旋光异构构型：分子在空间所呈现的几何形状。构型：分子在空间所呈现的几何形状。构型：分子在空间所呈现的几何形状。构型：分子在空间所呈现的几何形状。乙烷的构象乙烷的构象I.极端构象极端构象：乙烷分子在无数构象异构体之间转换；这些乙烷分子在无数构象异构体之间转换；这些 构象异
20、构体中包含了内能最低和最高的构象构象异构体中包含了内能最低和最高的构象；II.扭张力扭张力/扭转能扭转能：扭张力是构象之间相互转换的源动力；扭张力是构象之间相互转换的源动力；构象之间转换所需要的能量叫做构象之间转换所需要的能量叫做扭转能扭转能；只有两种构象异构；只有两种构象异构 体之间的扭转能较大时，才能分离出某种构象异构体。体之间的扭转能较大时，才能分离出某种构象异构体。III.表示表示：构象可以用多种表示方法来表示。构象可以用多种表示方法来表示。乙烷分子各种构象的能量曲线乙烷分子各种构象的能量曲线12.6kJ/mol乙烷的乙烷的能量最低的构象（交叉式能量最低的构象（交叉式构象构象）乙烷的乙
21、烷的能量最高的构象（重叠式能量最高的构象（重叠式构象构象）乙烷交叉式构象与重乙烷交叉式构象与重叠叠式构象的能量分析式构象的能量分析C-H 键长键长C-C 键长键长 键键 角角两氢相距两氢相距110.7 pm154 pm109.5o250 pm110.7 pm154 pm109.5o229 pm250 pm 229 pmE重叠重叠 E交叉交叉 E=12.1KJmol-1当二个氢原子的间距少于当二个氢原子的间距少于240pm（即二个氢原子的半径和）时，氢原即二个氢原子的半径和）时，氢原子之间会产生排斥力，从而使分子内能增高，所以重叠式比交叉式内子之间会产生排斥力，从而使分子内能增高，所以重叠式比交
22、叉式内能高。能高。原子间排斥力产生的条件：原子间排斥力产生的条件：二个非键合的原子或原子团的空间距离小于两个二个非键合的原子或原子团的空间距离小于两个氢原子的范德华半径氢原子的范德华半径(0.12nm)时产生排斥力，也叫时产生排斥力，也叫范德华张力或空间张力）。范德华张力或空间张力）。楔线（伞式）楔线（伞式）楔线（伞式）楔线（伞式）透视式透视式透视式透视式(锯架式锯架式锯架式锯架式)投影式投影式投影式投影式(纽曼式纽曼式纽曼式纽曼式)交叉式构象交叉式构象交叉式构象交叉式构象重重重重叠叠叠叠式构象式构象式构象式构象伞式，锯架式与纽曼式的画法也适合于其它有机化合物伞式，锯架式与纽曼式的画法也适合于
23、其它有机化合物乙烷交叉式构象与重乙烷交叉式构象与重叠叠式构象的表示方法式构象的表示方法关于乙烷构象的结论：关于乙烷构象的结论：*交叉式是优势构象；交叉式是优势构象；优势构象：构象异构体中内能最低、稳定优势构象：构象异构体中内能最低、稳定优势构象：构象异构体中内能最低、稳定优势构象：构象异构体中内能最低、稳定 性最大的构象就叫做优势构象。性最大的构象就叫做优势构象。性最大的构象就叫做优势构象。性最大的构象就叫做优势构象。*扭张力的存在使得分子向最优构象转扭张力的存在使得分子向最优构象转 换。换。丁烷的构象丁烷的构象丁烷丁烷C(2)-C(3)键旋转引起的各构象的能量变化键旋转引起的各构象的能量变化
24、关于丁烷构象的结论：关于丁烷构象的结论：关于丁烷构象的结论：关于丁烷构象的结论：正丁烷的极端典型构象有四种：正丁烷的极端典型构象有四种：全重叠式、邻位全重叠式、邻位全重叠式、邻位全重叠式、邻位交叉、部分重叠式、对位交叉式交叉、部分重叠式、对位交叉式交叉、部分重叠式、对位交叉式交叉、部分重叠式、对位交叉式；对位交叉式为最优构象对位交叉式为最优构象对位交叉式为最优构象对位交叉式为最优构象。五五.烷烃的物理性质烷烃的物理性质沸点（沸点（bp)熔点（熔点（mp)折光率（折光率（n)旋光度旋光度密度（密度（D)溶解度溶解度状态状态：C1C4的烷烃为气态，的烷烃为气态，C5C16的烷烃为液的烷烃为液 态，
25、态，C17以上的烷烃为固态。以上的烷烃为固态。物理常数：纯物质的物理性质在一定条件下都有固定物理常数：纯物质的物理性质在一定条件下都有固定 的数值，这些数值即为的数值，这些数值即为物理常数物理常数物理常数物理常数。（1）随相对分子质量增大而增大。）随相对分子质量增大而增大。（2）偶数碳烷烃比奇数碳烷烃的熔点升高值大。）偶数碳烷烃比奇数碳烷烃的熔点升高值大。（3）相对分子质量相同的烷烃，支链增多，熔点下降。）相对分子质量相同的烷烃，支链增多，熔点下降。熔点高低取决于熔点高低取决于分子间的作用力分子间的作用力和和晶格排列晶格排列。1.1.熔点熔点-182.6-187.7-172沸点大小沸点大小取决
26、于分子间的作用力取决于分子间的作用力 1 随着碳原子数的递增，沸点依次升高；随着碳原子数的递增，沸点依次升高；2 原子数相同时，支链越多，沸点越低。原子数相同时，支链越多，沸点越低。原因：沸点的高低与分子间作用力原因：沸点的高低与分子间作用力色散力有色散力有 关，而色散力则与分子间的接触面积成关，而色散力则与分子间的接触面积成 正比，支链增多时，使分子间接触面积正比，支链增多时，使分子间接触面积 变小，色散力减弱，因而沸点降低。变小，色散力减弱，因而沸点降低。2.2.沸点沸点分子间接触面积大分子间接触面积大分子间接触面积大分子间接触面积大作用力强作用力强作用力强作用力强分子间接触面积小分子间接
27、触面积小分子间接触面积小分子间接触面积小作用力弱作用力弱作用力弱作用力弱bp：36bp：9.5 烷烃异构体的熔点、沸点烷烃异构体的熔点、沸点 正戊烷正戊烷正戊烷正戊烷 异戊烷异戊烷异戊烷异戊烷 新戊烷新戊烷新戊烷新戊烷bpbp 36 36 28 28 9.59.5mp mp -130 -130 -160 -160 -17-17分分分分子子子子的的的的对对对对称称称称性性性性增增增增加加加加，它它它它们们们们在在在在晶晶晶晶格格格格中中中中的的的的排排排排列列列列越越越越紧密，熔点也越高。紧密，熔点也越高。紧密，熔点也越高。紧密，熔点也越高。烷烃的密度均小于烷烃的密度均小于1，接近于，接近于0.
28、8。没有极性或极性很小。没有极性或极性很小。烷烃不溶于水，易溶于非极性溶剂。烷烃不溶于水，易溶于非极性溶剂。3.3.密度密度4.4.饱和烃的极性饱和烃的极性5.5.溶解度溶解度六六.烷烃的化学性质烷烃的化学性质（一一）总体特点总体特点 （二二）烷烃的卤化烷烃的卤化(自由基反应自由基反应)（三三）烷烃的氧化和燃烧烷烃的氧化和燃烧、稳定：对强酸，强碱，强氧化剂，强还原剂都、稳定：对强酸，强碱，强氧化剂，强还原剂都 不发生反应。不发生反应。、烷烃的多数反应都是通过自由基机理进行的。、烷烃的多数反应都是通过自由基机理进行的。（一一）总体特点总体特点（二）烷烃的卤代（自由基反应）（二）烷烃的卤代（自由基
29、反应）取代反应取代反应取代反应取代反应分子中的原子或基团被分子中的原子或基团被分子中的原子或基团被分子中的原子或基团被其它原子或基团取代的其它原子或基团取代的其它原子或基团取代的其它原子或基团取代的反应称为取代反应。反应称为取代反应。反应称为取代反应。反应称为取代反应。卤代反应卤代反应卤代反应卤代反应分子中的原子或基分子中的原子或基分子中的原子或基分子中的原子或基团被卤原子取代的团被卤原子取代的团被卤原子取代的团被卤原子取代的反应称为卤代反应。反应称为卤代反应。反应称为卤代反应。反应称为卤代反应。甲烷的氯代反应：甲烷的氯代反应：实验现象：实验现象：实验现象：实验现象：I.室温黑暗中不发生反应，
30、光照或高温下才发生反应；室温黑暗中不发生反应，光照或高温下才发生反应；II.产物为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、产物为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、乙烷等的混合物。乙烷等的混合物。反应机理反应机理反应机理反应机理：对反应物至产物所经历途径的详细描述，对反应物至产物所经历途径的详细描述，对反应物至产物所经历途径的详细描述，对反应物至产物所经历途径的详细描述，通常是在大量实验事实基础上总结出的一种理论假设，通常是在大量实验事实基础上总结出的一种理论假设，通常是在大量实验事实基础上总结出的一种理论假设，通常是在大量实验事实基础上总结出的一种理论假设，该假设必须符合并能说明实验事实
31、。一般用一系列反应该假设必须符合并能说明实验事实。一般用一系列反应该假设必须符合并能说明实验事实。一般用一系列反应该假设必须符合并能说明实验事实。一般用一系列反应式和能量变换图来说明。式和能量变换图来说明。式和能量变换图来说明。式和能量变换图来说明。反应机理反应机理链增长链增长链终止链终止链终止链终止链引发链引发链式反应或连锁反应链式反应或连锁反应链式反应或连锁反应链式反应或连锁反应产生自由基产生自由基消耗一消耗一个自由个自由基，产基，产生一个生一个自由基自由基 H=+243 kJ/mol H=+4 kJ/molH=+4 kJ/mol H=-106 kI/molH=-106 kI/mol甲烷氯
32、代反应势能图甲烷氯代反应势能图 H=4.2KJ/mol Ea1=16.7 KJ/mol H=-112.9 KJ/mol Ea2=8.3 KJ/mol 过渡态理论过渡态理论 过渡态的特点过渡态的特点:（1）能量高。）能量高。（2）极不稳定，不能分离得到。）极不稳定，不能分离得到。（3）旧键未完全断开，新键未完全形成。）旧键未完全断开，新键未完全形成。任何一个化学反应都要经过一个过渡态才能完成。任何一个化学反应都要经过一个过渡态才能完成。过渡态过渡态过渡态过渡态：在反应物互相接近的反应进程中，与势能最高：在反应物互相接近的反应进程中，与势能最高 点相对应的结构称为过渡态。点相对应的结构称为过渡态。
33、反应进程反应进程反应势能图反应势能图活化能：由反应物转变为过渡态所需要的能量，用活化能：由反应物转变为过渡态所需要的能量，用E Ea a或或E Eactact表示；表示；一般有键的断裂的反应必需一定的活化能一般有键的断裂的反应必需一定的活化能一般有键的断裂的反应必需一定的活化能一般有键的断裂的反应必需一定的活化能。1、Ea1反应的活化能比较大，是速控步骤。反应的活化能比较大，是速控步骤。2、第二步反应利于平衡的移动。、第二步反应利于平衡的移动。3、反应、反应 1 吸热，反应吸热，反应 2 放热，总反应放热，所以反应放热，总反应放热，所以反应 只需开始时供热。只需开始时供热。甲烷甲烷氯代氯代反应
34、势能图反应势能图的分析的分析X2 +CH3-HCH3X +H-X 总反应热总反应热(KJ/moL)：F F(-426.8)ClCl(-104.6)BrBr(-30.96)I I(53.97)1.氟代反应难以控制，会发生爆炸。氟代反应难以控制，会发生爆炸。2.氯代和溴代反应常用，氯代比溴化反应快氯代和溴代反应常用，氯代比溴化反应快5万倍。万倍。3.溴代产物单一，通过控制溴的量得到溴代产物单一，通过控制溴的量得到一种一种一种一种产物。产物。4.碘代反应一般不用，碘自由基是不活泼的自由基。碘代反应一般不用，碘自由基是不活泼的自由基。甲烷与不同卤素发生取代反应活性的比较：甲烷与不同卤素发生取代反应活性
35、的比较：甲烷与不同卤素发生取代反应活性的比较：甲烷与不同卤素发生取代反应活性的比较：烷烃氯代反应的选择性烷烃氯代反应的选择性烷烃氯代反应的选择性烷烃氯代反应的选择性V :V =28/6 :72/4 =1:4 1oH2oH1oHV :V =63/9 :37/1=1:5.3 3oH氯代氯代 V :V :V =1:4:5.31oH2oH3oH苯甲基自由基苯甲基自由基 烯丙基自由基烯丙基自由基 叔丁基自由基叔丁基自由基 异丙基自由基异丙基自由基乙基自由基乙基自由基 甲基自由基甲基自由基 苯基自由基苯基自由基自由基稳定性自由基稳定性*生成自由基越稳定，反应越容易进行；生成自由基越稳定，反应越容易进行；生
36、成自由基越稳定，反应越容易进行；生成自由基越稳定，反应越容易进行；*碳上连接烷基越多，游离基越稳定碳上连接烷基越多，游离基越稳定碳上连接烷基越多，游离基越稳定碳上连接烷基越多，游离基越稳定，顺序如下：例题例题1例题例题2光光光光写出下列反应的主要产物写出下列反应的主要产物:（三）烷烃的氧化和燃烧（三）烷烃的氧化和燃烧燃烧燃烧:CH4+2O2 CO2+2H2O =-881kJ/molCH3CH3+7O2 4CO2+6H2O =-1538kJ/mol氧化：得到混合物，无使用价值氧化：得到混合物，无使用价值氧化：加氧（或去氢）氧化：加氧（或去氢）还原：去氧（或加氢）还原：去氧（或加氢）七七.烷烃的来源烷烃的来源自学自学作业：作业：2,9,10,12,14,15,16