第二章烷烴第三章烯烴炔烴

1、1第二章第二章 烷烴烷烴2CH4 C2H6 C3H8 C4H10系差系差通式通式同系列同系列相差相差n個個CH2的一系列物質的一系列物質烴烴鏈烴鏈烴環(huán)烴環(huán)烴飽和烴飽和烴不飽和烴不飽和烴脂環(huán)烴脂環(huán)烴芳香烴芳香烴都是都是CC單鍵，連接最多的單鍵，連接最多的H。同系列中的各個化合物稱為同系物。同系列中的各個化合物稱為同系物。相鄰同系物之間的差相鄰同系物之間的差CHCH2 2叫做同系差。叫做同系差。同系列中各同系物有相似的結構和性質。同系列中各同系物有相似的結構和性質。3一、一、習慣命名法習慣命名法分子中的碳原子數加分子中的碳原子數加“烷烷“字構字構成相應直鏈烷烴的名稱成相應直鏈烷烴的名稱 在十以下時

2、，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、在十以下時，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，十以上用十一、十二等中文數字表示。壬、癸表示，十以上用十一、十二等中文數字表示。CH3CH3乙烷乙烷CH3CH2CH3 丙烷丙烷CH3CH2CH2CH3直鏈結構用直鏈結構用“正正”表示表示CH3CHCH3CH3H3CCCH3CH3CH34(A) C和和H的分類的分類CH3CH2CHCCH3CH3CH3CH3（B）基基一個化合物形式上去掉一個化合物形式上去掉單價原子或基團，剩余單價原子或基團，剩余的部分的部分。HCH3HCH2CH3CH3CH2CH3CH3C2H5CH2CH3C3H7CH(CH3)2 C

3、H2CH2CH3CH3CHCH3HH(10)H(20)H5CH3CH2CH2CH3C4H9CH3CH2CHCH3H(10)H(20)CH3CHCH3CH3正丁烷正丁烷異丁烷異丁烷H(10)H(30)CH3CHCH2CH3CH3CCH3CH361、選擇主鏈、選擇主鏈(母體母體)（1）選擇）選擇為主鏈為主鏈（2）等長碳鏈，選擇連）等長碳鏈，選擇連為主鏈為主鏈CH3CH2CHCH3CHCH3CH3母體名稱母體名稱根據主鏈含碳數和主官能團根據主鏈含碳數和主官能團給出母體名稱給出母體名稱 系統(tǒng)命名法是國際上通用的系統(tǒng)命名法是國際上通用的IUPAC命名原則。我國根據自己命名原則。我國根據自己的文字特點對此

4、原則做了一些修改，制定了我國的系統(tǒng)命名法。的文字特點對此原則做了一些修改，制定了我國的系統(tǒng)命名法。72、為主鏈編號、為主鏈編號（1）距取代基最近的一端開始編號）距取代基最近的一端開始編號（2）最低系列原則）最低系列原則(最早碰面原則最早碰面原則)CH3CHCHCH2CCH3CH3CH3CH3CH3 2 3 5 5 4 22,2,4,52,3,5,5取代基位數取代基位數之和最??？之和最??？8CH3CH2CHCHCH2CH3CH3C2H5 3 4 4 3（3）較優(yōu)基團后列原則）較優(yōu)基團后列原則(先小后大原則先小后大原則)CH3CH2CHCHCH2CH2CH3CH3C2H5 3 4次序規(guī)則：次序規(guī)則

5、：各取代基的中心原子按原子序數由大到小排列，大者為各取代基的中心原子按原子序數由大到小排列，大者為優(yōu)先：優(yōu)先： I IBrBrClClF FO ON NC CH H若兩個中心原子相同，則比較與它直接相連的幾個原子，若兩個中心原子相同，則比較與它直接相連的幾個原子，按原子序數由大到小排列，如仍相同則依次比較第二個、按原子序數由大到小排列，如仍相同則依次比較第二個、第三個等等第三個等等1.1. 重鍵看作多重單鍵。重鍵看作多重單鍵。93、寫出完整的名稱、寫出完整的名稱（1）母體名稱寫在最后，）母體名稱寫在最后， 標出官能團位置標出官能團位置（2）基團的位次寫在基團名稱前，用短線）基團的位次寫在基團名

6、稱前，用短線“-”分分開開（3）不同基團）不同基團，彼此之間用短線，彼此之間用短線“-”分開分開（4）相同基團用二、三表示數量，位次號用）相同基團用二、三表示數量，位次號用“,”分分開開CH3CHCHCHCH2CH3C2H5CH3C2H5系統(tǒng)命名的三個步驟系統(tǒng)命名的三個步驟選主鏈、編號、寫全稱。選主鏈、編號、寫全稱。最應當注意的問題最應當注意的問題各原則的使用層次。各原則的使用層次。選主鏈的原則：選主鏈的原則：含主含主官能團的官能團的最長碳鏈；最長碳鏈；取代基多。取代基多。編號的原則：編號的原則：靠近主靠近主官能團官能團；最先碰面；最先碰面；先小后大。先小后大。10CH3CH2CHCHCH2C

7、H3CHCH3CH3CH3CHCH3CCCCCCCCC C-C321456CCCCCCCCCC C-CCH3CHCH2CHCH3CH3C2H54 3 2 15611第二節(jié)第二節(jié) 烷烴的異構現象和構象烷烴的異構現象和構象一、碳胳異構一、碳胳異構甲、乙、丙烷都沒有甲、乙、丙烷都沒有異構現象。異構現象。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3正丁烷正丁烷異丁烷異丁烷CH3CCH3CH3CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH2 CH2CH2CH312由于由于CC單鍵旋轉，引起的基單鍵旋轉，引起的基團之間空間相對位置的變化。團之間空間相對位置的變化。視角：從視角：從CC鍵軸斜方鍵軸斜方450

8、角角視角：平行視角：平行于于CC鍵軸鍵軸60060013141500 600 1200 1800 2400 2700 3600(2)CC轉動所需能量轉動所需能量10-40kJmol-1，室溫下分子熱運室溫下分子熱運動可產生能量動可產生能量80kJmol-1。(3)研究構象異構主要是比較各式穩(wěn)定性的差異，并研究構象異構主要是比較各式穩(wěn)定性的差異，并找出找出穩(wěn)定的構象穩(wěn)定的構象。(1)構象異構體有無數種，只研究其有代表性的幾種。構象異構體有無數種，只研究其有代表性的幾種。三點說明：三點說明：乙烷構象的能量曲線乙烷構象的能量曲線是由扭轉張力造成的是由扭轉張力造成的16CH3CH2CH2CH3全重疊式

9、全重疊式鄰位交叉式鄰位交叉式部分重疊式部分重疊式對位交叉式對位交叉式 HH 大基團彼此相距大基團彼此相距越遠越穩(wěn)定越遠越穩(wěn)定1718第三節(jié)第三節(jié) 烷烴的構性相關分析烷烴的構性相關分析根據相關規(guī)則第一條，烷烴的結構決定其性質根據相關規(guī)則第一條，烷烴的結構決定其性質 R1CR2HH 從結構通式看，烷烴不含有官能團，分子中只有從結構通式看，烷烴不含有官能團，分子中只有C-C-C C單鍵和單鍵和C-HC-H鍵鍵。這兩種鍵都是這兩種鍵都是 鍵，比較牢固不易斷鍵，比較牢固不易斷裂，烷烴的化學性質不活潑，很難同其它試劑發(fā)生反應。裂，烷烴的化學性質不活潑，很難同其它試劑發(fā)生反應。 適當的溫度、壓力和催化劑下，

10、或者在某些活潑適當的溫度、壓力和催化劑下，或者在某些活潑質點質點( (如原子或自由基等如原子或自由基等) )的作用下，的作用下， 鍵也可以發(fā)生鍵也可以發(fā)生斷裂，致使烷烴分子中的氫原子能被其它原子或原子團斷裂，致使烷烴分子中的氫原子能被其它原子或原子團( (如鹵素等如鹵素等) )所取代。所取代。19熔點、沸點熔點、沸點隨含隨含C數增加，升高；數增加，升高；隨含隨含C數增加，升高趨勢數增加，升高趨勢漸緩；漸緩；支鏈沸點，小于直鏈。支鏈沸點，小于直鏈。解釋：烷烴是非極性分子，分子間作用力范德華力小。解釋：烷烴是非極性分子，分子間作用力范德華力小。支鏈增多，分子不易彼此靠近。支鏈增多，分子不易彼此靠近

11、。(甲甲)-161.7；(乙乙)-88.6(戊戊)36.1； (己己)68.7(異戊烷異戊烷)29.9含含C數數第四節(jié)第四節(jié) 烷烴的性質烷烴的性質20相對密度：相對密度：隨相對分子質量的增大而略有增隨相對分子質量的增大而略有增加，最后接近于加，最后接近于0.8左右左右溶解度：溶解度：幾乎不溶于水，易溶于有機溶劑，幾乎不溶于水，易溶于有機溶劑，如四氯化碳、乙醇、乙醚等如四氯化碳、乙醇、乙醚等211、鹵代反應、鹵代反應CH4CH3 +HCl反應條件：光照或加熱反應條件：光照或加熱400-500Cl2CH2 +HClCH +HClCl2Cl2C +HClCl2幾點反應事實：幾點反應事實：光照光照Cl

12、2氣和氣和CH4氣混合物，反應可以進行；氣混合物，反應可以進行；光照光照Cl2氣后，迅速和氣后，迅速和CH4氣混合，反應可以進行；氣混合，反應可以進行；光照光照CH4氣后，迅速和氣后，迅速和Cl2氣混合，反應不能進行；氣混合，反應不能進行；光照光照Cl2氣，延時再和氣，延時再和CH4氣混合，反應不能進行。氣混合，反應不能進行。222、烷烴的氧化反應、烷烴的氧化反應CH4 + 2O2CO2 + H2OCnH2n+2 +(3n+1)2O2nCO2 + (n+1)H2O增加增加O或減少或減少H氧化；增加氧化；增加H或減少或減少O還原。還原。烷烴主要用作能源。烷烴主要用作能源。燃燒熱的應用：燃燒熱的應

13、用：正丁烷：正丁烷：-2878.2kJmol-1異丁烷：異丁烷：-2869.8kJmol-1燃燒熱越高，說明體系能量越高，越不穩(wěn)定。燃燒熱越高，說明體系能量越高，越不穩(wěn)定。燃燒熱燃燒熱233. 裂化反應裂化反應 裂化裂化在高溫下使烷烴分子發(fā)生裂解的過程。在高溫下使烷烴分子發(fā)生裂解的過程。 CH3CH2CH2CH3混合物混合物 (較低級的較低級的烯，烷，烯，烷，H2) 熱裂化反應熱裂化反應通常在通常在5MPa及及500600下進行的裂下進行的裂化反應?；磻?。 催化裂化催化裂化在催化劑存在下的裂化在催化劑存在下的裂化.碳鏈斷裂的同時碳鏈斷裂的同時伴有異構化，環(huán)化，脫氫等反應，生成帶有支鏈的烷伴有

14、異構化，環(huán)化，脫氫等反應，生成帶有支鏈的烷烴，烯烴和芳香烴等。催化裂化一般在烴，烯烴和芳香烴等。催化裂化一般在450500 ,常常壓下進行。能提高汽油的質量壓下進行。能提高汽油的質量(高辛烷值，高辛烷值，2,2,4-三甲基三甲基戊烷為戊烷為100)。 裂解裂解在更高溫度下（在更高溫度下（700）進行深度裂化，這）進行深度裂化，這種以得到更多低級烯烴（乙烯，丙烯，丁烯等）為目種以得到更多低級烯烴（乙烯，丙烯，丁烯等）為目的的裂化過程，叫的的裂化過程，叫“裂解裂解”。24 CH4 + Cl2 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4(2)其它烷烴的氯代反應其它烷烴的氯代反應 Cl CH3CH

15、2CH3 CH3CH2CH2Cl + CH3CHCH3 正丙基氯正丙基氯43% 異丙基氯異丙基氯57%設設:伯氫原子活潑性為伯氫原子活潑性為1,仲氫原子相對活潑性為仲氫原子相對活潑性為x: 57/43=2x/6 x=4Cl2 光光25,CCl44 取代反應取代反應(1)甲烷的氯代反應甲烷的氯代反應 (自由基取代自由基取代)丙烷氯代反應丙烷氯代反應:伯伯,仲仲,叔氫原子的反應活性叔氫原子的反應活性25 CH3 CH3 CH3CH3CH + Cl2 CH3-C-Cl + CH3-CH CH3 CH3 CH2Cl 叔丁基氯叔丁基氯36% 異丁基氯異丁基氯64%設設y y為叔氫原子的相對活潑性為叔氫原

16、子的相對活潑性則則: : 36/64 = y/9 y=5.06則在則在室溫下室溫下伯伯,仲仲,叔氫原子的反應活性叔氫原子的反應活性:1:4:5.* *異丁烷氯代反應異丁烷氯代反應: :產物混合，復雜，一產物混合，復雜，一般不用氯代來制備鹵般不用氯代來制備鹵代烴代烴補充補充-高溫下逐漸接近高溫下逐漸接近1:1:1.26光光127 CH3 CH3 CH3CH3-CH CH3 + Br2 CH3-C-Br + CH3-CHCH2Br CH3 99%(3)烷烴與其它鹵素的取代反應烷烴與其它鹵素的取代反應仲仲,叔氫原子的反應活性叔氫原子的反應活性:1:82:1600.溴更具有選擇性溴更具有選擇性.產物單

17、一，可用溴代產物單一，可用溴代來制備鹵代烴來制備鹵代烴 烷烴與碘作用得不到碘代烷烷烴與碘作用得不到碘代烷. 與氟反應劇烈與氟反應劇烈,不易控制不易控制,會引起爆炸會引起爆炸.痕量痕量275 甲烷的氯代反應歷程甲烷的氯代反應歷程（1）ClCl光或熱光或熱2Cl（3）CH3 + Cl2CH3Cl + Cl （2）Cl + CH4CH3 + HCl每一步都產生一個每一步都產生一個鏈反應鏈反應鏈引發(fā)鏈引發(fā)鏈增長鏈增長反復反復進行進行（5）CH2Cl + Cl2CH2Cl2 + Cl（4）Cl + CH3Cl CH2Cl + HCl自由基之間相互碰撞自由基之間相互碰撞鏈終止鏈終止Cl + CH3Cl +

18、 ClCH3 + CH3Cl2CH3ClCH3CH328注意的幾個問題注意的幾個問題(i)自由基定義：具有未配對電子的原子或原子團自由基定義：具有未配對電子的原子或原子團 (ii)自由基結構：自由基結構： 平面型平面型: 角錐型角錐型:(iii)自由基穩(wěn)定性自由基穩(wěn)定性3o自由基自由基2o自由基自由基1o自由基自由基甲基自由基甲基自由基29(1) 反應熱反應熱反應物與產物之間的能量差反應物與產物之間的能量差( ( H H).).負值為負值為放熱放熱. .用鍵離解能估算用鍵離解能估算. . CH3-H + Cl-Cl CH3-Cl + H-Cl 435 243 349 431 678 780 H

19、=678-780= -102 kI/mol CH3-H + Br-Br CH3-Br + H-Br 435 192 293 366 627 659 H=627-659= -32 kI/mol6 甲烷氯代反應過程的能量變化甲烷氯代反應過程的能量變化 說明說明: :比較比較反應熱反應熱 , ,溴代反應比氯代反應緩慢溴代反應比氯代反應緩慢. .反應熱、活化能和過渡態(tài)反應熱、活化能和過渡態(tài)30(1) Cl-Cl 2Cl 243 H= + 243 kI/mol(2) Cl + H-CH3 H-Cl + CH3 435 431 H= + 4 kI/mol(3) CH3 + Cl-Cl CH3-Cl + C

20、l 243 349 H= -106 kI/mol活化能活化能-過渡態(tài)與反應物之間的能量差是形成過渡態(tài)所必須過渡態(tài)與反應物之間的能量差是形成過渡態(tài)所必須的最低能量的最低能量, ,也是使該反應進行所需的最低能量也是使該反應進行所需的最低能量, ,叫活化能叫活化能. .31Cl + H-CH3 H3CHCl H-Cl + CH3 反應的能量變化反應的能量變化32CH3 + Cl-Cl CH3ClCl CH3-Cl + Cl H= -106 kI/mol能量變化能量變化110 kJ/mol33總總： Cl + H-CH3 CH3-Cl + Cl 能量變化能量變化例題例題1例題例題2CH3CH2CH3B

21、r2光光CH3CHCH3BrCH3Br2光光CH3Br 寫出下列反應的主要產物寫出下列反應的主要產物:35習題習題 作業(yè)（作業(yè)（P39） 1 (1、3、5、7) 5、 9、 103637分子中含有碳碳雙鍵分子中含有碳碳雙鍵( (C CC)C)的烴叫烯烴的烴叫烯烴單烯烴的通式為單烯烴的通式為CnH2n分子分子中中含有碳碳三鍵含有碳碳三鍵( (C C C) C)的烴叫炔烴，的烴叫炔烴，單炔烴和二烯烴的通式為單炔烴和二烯烴的通式為CnH2n238第第1節(jié)節(jié) 烯烴和炔烴的分類及命名烯烴和炔烴的分類及命名C=CC C官能團官能團 烯烴按分子中所含碳碳雙鍵數目的不同可分為單烯烯烴按分子中所含碳碳雙鍵數目的

22、不同可分為單烯烴、雙烯烴和多烯烴三類。炔烴的分類和烯烴相似烴、雙烯烴和多烯烴三類。炔烴的分類和烯烴相似39CH3CH3CH2CCHCH3CH21、選主鏈、選主鏈選擇連選擇連不飽和鍵最多的最長碳不飽和鍵最多的最長碳鏈作主連。鏈作主連。2、編號、編號靠近不飽靠近不飽和鍵一端開始，相同情和鍵一端開始，相同情況下，雙鍵優(yōu)先。況下，雙鍵優(yōu)先。3、寫全稱、寫全稱標出不標出不飽和鍵的位置飽和鍵的位置(用小位用小位數數)；雙鍵、三鍵都有，；雙鍵、三鍵都有，母體稱母體稱“烯炔烯炔”CH3C CCH2CH3CH3CH=CHC CHCH3CH=CHC CCH3CH3CH=CHCH=CH21、選主鏈、選主鏈2、編號、

23、編號3、寫全稱、寫全稱1 2 3 4 5 640由于由于雙鍵的位置不同雙鍵的位置不同引起同分異構現象引起同分異構現象( (除碳鏈異構外除碳鏈異構外) )例例1:丁烯的三個同分異構體丁烯的三個同分異構體(1) CH3-CH2-CH=CH2 1-丁烯丁烯(2) CH3-CH=CH-CH3 2-丁烯丁烯(3) CH3-C=CH2 2-甲基丙烯甲基丙烯(異丁烯異丁烯) CH3(1)(1)選擇選擇含碳碳雙鍵含碳碳雙鍵的最長碳鏈為主鏈的最長碳鏈為主鏈( (母體母體););(2)(2)碳鏈編號時碳鏈編號時, ,應從應從靠近雙鍵靠近雙鍵的一端開始的一端開始; ;(3)(3)烯前要冠以官能團烯前要冠以官能團位置

24、位置的數字的數字( (編號最小編號最小););(4)(4)其它同烷烴的命名規(guī)則其它同烷烴的命名規(guī)則.烯烴的構造異構和命名烯烴的構造異構和命名命名規(guī)則命名規(guī)則(系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名):41例例2:戊烯的五個構造異構體戊烯的五個構造異構體(1) CH3-CH2 -CH2 -CH=CH2 1-戊烯戊烯(2) CH3 -CH2 -CH=CH-CH3 2-戊烯戊烯(3) CH2=C-CH2-CH3 2-甲基甲基-1-丁烯丁烯,2-甲基丁烯甲基丁烯 CH3(4) CH3-C=CH-CH3 2-甲基甲基-2-丁烯丁烯 CH3(5) CH3-CH-CH=CH2 3-甲基丁烯甲基丁烯 CH3如雙鍵位置在第一個碳上如

25、雙鍵位置在第一個碳上,雙鍵位置數據可省雙鍵位置數據可省.42炔烴的命名與異構 炔烴的異構可由碳鏈的結構及官能團位置變炔烴的異構可由碳鏈的結構及官能團位置變化引起，但由于碳最高只有化引起，但由于碳最高只有4 4價，叁鍵碳只能連價，叁鍵碳只能連有一個烴基，所以炔烴不存在順反異構體，炔烴有一個烴基，所以炔烴不存在順反異構體，炔烴的異構體數因此較相應碳數烯烴的異構體要少。的異構體數因此較相應碳數烯烴的異構體要少。 例：丁烯與丁炔相比例：丁烯與丁炔相比丁烯有三個構造異構體及兩個順反異構體。丁烯有三個構造異構體及兩個順反異構體。而丁炔只有而丁炔只有1-1-丁炔和丁炔和2-2-丁炔兩個異構體。丁炔兩個異構體

26、。異構異構43命名CH2CH2CH3CHCCCH3CCH2CH3CCHH乙炔H3CCCH3CCH3CCHCH3CH32，2，5-三甲基-3-己炔1-戊炔2-戊炔命名與烯烴相似，只要把命名與烯烴相似，只要把“ “ 烯烯 ” ”改成改成“ “ 炔炔 ” ”即可。即可。44H3CCCCH2CHCH26 5 4 3 2 1H3CCCCHCHCH36 5 4 3 2 11-己烯-4-炔2-己烯-4-炔 當分子中同時含有雙鍵和叁鍵時，當分子中同時含有雙鍵和叁鍵時，應使主鏈中盡可能包括雙鍵和叁鍵。應使主鏈中盡可能包括雙鍵和叁鍵。編號應使雙鍵及叁鍵有盡可能小的位次。編號應使雙鍵及叁鍵有盡可能小的位次?！叭踩病?/p>

27、字放在最后，主鏈碳數在烯中體現出來。字放在最后，主鏈碳數在烯中體現出來。45 當從兩側起，雙鍵、叁鍵處于相同位置時，則當從兩側起，雙鍵、叁鍵處于相同位置時，則應選擇使雙鍵的位置較小的編號方式。應選擇使雙鍵的位置較小的編號方式。1-1-己烯己烯-5-5-炔炔3-3-乙烯基乙烯基-1-1-戊烯戊烯-4-4-炔炔46CH CC=CCH=CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH3CH3C CC=CHCH2CH3CH=CH26 5 4 3 2 11 2 3 4 5 6 7練習舉例練習舉例選主鏈選主鏈選擇連不飽和鍵最多的最長碳鏈作主連。選擇連不飽和鍵最多的最長碳鏈作主連。47同分同分異構異構構造構造異構異

28、構立體立體異構異構構型構型異構異構構象構象異構異構順反異構順反異構對映異構對映異構碳胳異構碳胳異構官能團位置異構官能團位置異構官能團異構官能團異構CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH=CH2CH3CH=CHCH3CH3CH2OHCH3OCH3CH3CHCH3CH3構造構造分子中各原子的排列方式和次序。分子中各原子的排列方式和次序。構型構型構造相同，原子構造相同，原子的的不同。不同。構象構象構造、構型相同，原子構造、構型相同，原子的的不同。不同。C=CCH3CH3HHC=CCH3CH3HH481、什么樣的結構能產生順反異構？、什么樣的結構能產生順反異構？C=CCH3CH3HHC=CC2H5H

29、HHCH3CH=CHCH3C=CC2H5HHHHCCHCH3CH3HHCH3CH3HCCHHH分子中存在限制旋分子中存在限制旋轉的因素，如：雙鍵轉的因素，如：雙鍵每個雙鍵每個雙鍵C，分別分別連兩個不同的基團連兩個不同的基團產生順反異構產生順反異構的必要條件的必要條件C=CCH3CH3HH492、烯烴的順反異構體怎樣命名？、烯烴的順反異構體怎樣命名？C=CCH3CH3HHC=CCH3C2H5CH3C2H5順順/反命名法：同側為順，異側為反反命名法：同側為順，異側為反(適用于簡單結構適用于簡單結構)Z/E命名法：命名法：IUPAC系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名(適用于所有結構適用于所有結構)C=Cbcad根據根

30、據“次序規(guī)則次序規(guī)則”比較基團的大小比較基團的大小若若ac、bd或者或者ac、bd，為為Z； 否則，為否則，為E。50注意：順反異構體命名何時用注意：順反異構體命名何時用“順順/反反” 何時用何時用“Z/E”表示構型？表示構型？C=Cbaba可用可用“順順/反反”也可用也可用“Z或或E”C=Cdabc只能用只能用“Z/E”C=CClH3CClCH3C=CBrH3CClC2H551練習：命名下列化合物練習：命名下列化合物C=CC=CHHHHCH3C=CC=CHHHCH3HCH3C=CC=CHHHCH3HHH52補充補充二烯烴的命名二烯烴的命名 H H CH3 C=C C=C CH3 H H（2）

31、 順，順順，順-2，4-己二烯己二烯（3）（）（Z，Z）-2，4-己二烯己二烯（1）（）（2Z，4Z）-2，4-己二烯己二烯 （作業(yè)作業(yè)P63第第5題）題）53(1)乙烯分子所有的碳和氫原子都分布在同一平面乙烯分子所有的碳和氫原子都分布在同一平面.雙鍵上的碳采取雙鍵上的碳采取 spsp2 2雜化雜化, ,形成處于同一平面上的形成處于同一平面上的三個三個 spsp2 2 雜化軌道雜化軌道3.1烯烴的結構烯烴的結構55sp2雜化軌道和乙烯的雜化軌道和乙烯的 鍵鍵(2) sp2雜化軌道雜化軌道56C: 2s12px12py12pz1碳原子上未參加雜化的碳原子上未參加雜化的p軌道軌道,它們的對稱軸它們

32、的對稱軸垂直垂直于乙烯分子于乙烯分子所在的平面所在的平面,它們相互平行以側它們相互平行以側面相互交蓋而形成面相互交蓋而形成 鍵鍵.(3) 乙烯的乙烯的 鍵鍵 鍵沒有鍵沒有軸對稱軸對稱,不能左右旋轉不能左右旋轉.57組成組成 鍵的電子稱為鍵的電子稱為 電子電子; 組成組成 鍵的電子稱為鍵的電子稱為 電子電子; 成成鍵軌道鍵軌道 *反鍵軌道反鍵軌道乙烯的乙烯的 成成鍵軌道和鍵軌道和 *反鍵軌道反鍵軌道乙烯的乙烯的 成成鍵軌道和鍵軌道和 *反鍵軌道形成示意圖反鍵軌道形成示意圖58鍵：鍵：存在存在-可以單獨存在可以單獨存在 生成生成-成鍵軌道沿鍵軸重疊，重疊程度大成鍵軌道沿鍵軸重疊，重疊程度大 性質性

33、質-1,-1,電子云為柱狀，并分布于成鍵原子之間。電子云為柱狀，并分布于成鍵原子之間。 -2 -2，鍵能較大，較穩(wěn)定，鍵能較大，較穩(wěn)定 -3 -3，電子云受核約束大，不易被極化，電子云受核約束大，不易被極化 -4 -4，成鍵的兩原子可沿鍵軸自由旋轉，成鍵的兩原子可沿鍵軸自由旋轉鍵鍵 ：存在存在-不能單獨存在，只能與不能單獨存在，只能與鍵共存鍵共存 生成生成-P P軌道平行重跌，重跌程度小軌道平行重跌，重跌程度小 性質性質-1-1，電子云為塊狀，并分布于成鍵原子上下。，電子云為塊狀，并分布于成鍵原子上下。 -2 -2，鍵能較小，不穩(wěn)定，鍵能較小，不穩(wěn)定 -3 -3，電子云受核約束小，易被極化，電

34、子云受核約束小，易被極化 -4 -4，成鍵原子不能沿鍵軸自由旋轉，成鍵原子不能沿鍵軸自由旋轉鍵與鍵的特點59 鍵電子云集中在兩核之間鍵電子云集中在兩核之間, ,不易與外界試劑接近不易與外界試劑接近; ;雙鍵是由四個電子組成雙鍵是由四個電子組成, ,相對單鍵來說相對單鍵來說, ,電子云密度更大電子云密度更大; ;且構成且構成 鍵的鍵的電子云暴露電子云暴露在乙烯分子所在的平面的上方和在乙烯分子所在的平面的上方和下方下方, ,易受親電試劑易受親電試劑( ( + +) )攻擊攻擊, ,所以所以雙鍵有親核性雙鍵有親核性 ( ( - -).).(4) 碳碳單鍵和雙鍵電子云分布的比較碳碳單鍵和雙鍵電子云分布

35、的比較C-C 鍵鍵C-C 鍵鍵電子云不易與外界接近電子云不易與外界接近電子云暴露在外電子云暴露在外. .易接近親電試劑易接近親電試劑60乙烯的乙烯的 鍵形成示意圖鍵形成示意圖61甲烷的甲烷的H-C-HH-C-H鍵角鍵角109.5109.5C-CC-C單鍵長單鍵長:0.154:0.154nmnmC=CC=C雙鍵鍵長雙鍵鍵長:0.133:0.133nmnm斷裂乙烷斷裂乙烷C-C C-C 單鍵需要單鍵需要 347347kJ/molkJ/mol斷裂雙鍵需要斷裂雙鍵需要611611kJ/mol;kJ/mol;說明碳碳說明碳碳 鍵斷裂需要鍵斷裂需要264264kJ/molkJ/mol(5) 乙烯的結構對鍵

36、長乙烯的結構對鍵長,鍵角的影響鍵角的影響雙鍵使烯烴有較大的活性雙鍵使烯烴有較大的活性623.2 3.2 炔炔 烴的結構烴的結構CCHH121pm106pm180o分子中含有碳碳叁鍵分子中含有碳碳叁鍵“ “ CC ”CC ”的不飽和烴叫炔烴。的不飽和烴叫炔烴。通式通式C Cn nH H2n-22n-2，與同碳數二烯烴互為同分異構體，與同碳數二烯烴互為同分異構體。632s22px12py12pz02s22px12py12pz0sp2pz12py1激發(fā)雜化spCCHH64數據比較 由于叁鍵比雙鍵多了一個由于叁鍵比雙鍵多了一個 鍵，所以鍵長、鍵能鍵，所以鍵長、鍵能都與雙鍵不同。都與雙鍵不同。 叁鍵比雙

37、鍵短，說明碳原子比乙烯中要更靠近，叁鍵比雙鍵短，說明碳原子比乙烯中要更靠近，鍵能也要高。另外，鍵能也要高。另外，由于由于spsp雜化碳的電負性比雜化碳的電負性比spsp2 2、spsp3 3碳電負性大碳電負性大，因此，因此C-HC-H 鍵中的共用電子鍵中的共用電子對相對烯烴、烷烴來說更靠近對相對烯烴、烷烴來說更靠近C C原子，原子，C-HC-H鍵易鍵易斷裂，使得乙炔中的炔斷裂，使得乙炔中的炔H H有微弱的酸性。有微弱的酸性。C-C(nm)C-H (nm)叁鍵0.12030.1061雙鍵0.13400.10766566 (1) 含含24 4個碳原子的烯烴為氣體個碳原子的烯烴為氣體, ,51818

38、個碳原子的烯個碳原子的烯烴為液體烴為液體. .(2) ( (即雙鍵在鏈端的烯烴即雙鍵在鏈端的烯烴) )的沸點和其它異構的沸點和其它異構體比較體比較, ,要低要低. .(3)(3)直鏈烯的沸點要高于帶支鏈的異構體直鏈烯的沸點要高于帶支鏈的異構體, ,但差別不但差別不大大. .(4)順式異構體順式異構體的沸點一般比反式的要高的沸點一般比反式的要高; ;而熔點較而熔點較低低. .(5)(5)烯烴的相對密度都小于烯烴的相對密度都小于1 1.(6)烯烴幾乎不溶于水烯烴幾乎不溶于水, ,但可溶于非極性溶劑但可溶于非極性溶劑( (戊烷戊烷, ,四氯化碳四氯化碳, ,乙醚等乙醚等) ).4.1 烯烴的物理性質

39、烯烴的物理性質 -烯烴烯烴674.2 炔烴的物理性質 炔烴的物理性質隨分子量的增加而有規(guī)律的變化。 低級炔烴常溫下是氣態(tài)，C4以上炔烴為液體，高級炔烴為固體。沸點比相應的烯烴高10-20，比重（相對密度）也稍大，但仍小于1。 難溶于水，易溶于CCl4等有機溶劑。 常見炔烴的部分性質，見書中P67頁表4-168CCH官能團分析官能團分析C R取代取代電負性電負性sp2sp3 -H加成、加成、氧化氧化電子云密度電子云密度高、易極化高、易極化 鍵鍵反應反應類型類型原因原因反應反應位置位置 鍵鍵 -H69HCC官能團分析：官能團分析： 鍵鍵加成與氧化加成與氧化炔炔-H酸性酸性 CHCCH2CHCH2

40、+ Br2CHCCH2CHCH2BrBr?90%sp雜化控制電子的能力更強雜化控制電子的能力更強親電加成反應稍慢于雙鍵親電加成反應稍慢于雙鍵H2OCH2=CH2CH3CH315.73442pKa70碳碳雙鍵碳碳雙鍵斷裂乙烷斷裂乙烷C-C C-C 單鍵需要單鍵需要347347kJ/molkJ/mol斷裂雙鍵需要斷裂雙鍵需要611611kJ/mol;kJ/mol;說明碳碳說明碳碳 鍵斷裂需要鍵斷裂需要264264kJ/molkJ/mol雙鍵使烯烴有較大的活性雙鍵使烯烴有較大的活性. . - 烯烴在起化學反應時往往隨著烯烴在起化學反應時往往隨著 鍵的斷裂又生成兩個新的鍵的斷裂又生成兩個新的 鍵鍵,

41、,即在雙鍵碳上各加即在雙鍵碳上各加一個原子或基團一個原子或基團. . C=C + Y-X -C-C- ( sp2) Y Z ( sp3) 5.1化學性質化學性質烯烴的加成反應烯烴的加成反應71 炔烴中的叁鍵雖與雙鍵不同，卻有共同之處，它們都是不飽和鍵，都由鍵和鍵構成，所以烯、炔的性質有相同的地方，都易發(fā)生加成、氧化和聚合反應，另外叁鍵碳上所連的氫也有相當的活潑性，可以發(fā)生一些特殊的反應。72CC+H2CCHH 1 1加成反應加成反應RCCRRCH2CH2R+ H2H5C2CCC2H5CCH5C2C2H5HH+ H2H5C2CCC2H5CCH5C2C2H5HH( (一一) )官能團官能團( (C

42、=CC=C或或CC) )的反應的反應73每一摩爾烯烴催化加氫放出的能量每一摩爾烯烴催化加氫放出的能量.乙烯的氫化熱為乙烯的氫化熱為137kJ/mol,2,3-二甲基二甲基-2-丁烯的氫化熱為丁烯的氫化熱為111kJ/mol.氫化熱氫化熱注意：氫化熱越小表示分子越穩(wěn)定注意：氫化熱越小表示分子越穩(wěn)定.雙鍵碳上烷基越多的烯烴越穩(wěn)定。雙鍵碳上烷基越多的烯烴越穩(wěn)定。74CC+ BrBrCC+BrCC+產物有立體選擇性產物有立體選擇性CC+(2)加加X2反應能力：反應能力：F2Cl2Br2I2溴水褪色，溴水褪色，用于鑒別。用于鑒別。-CCCC+CHCHCHBrCHBrCHBr2CHBr275CC(3)加加

43、 H-XCC H+C C H+H-XH+ + X-C C HXH+X-碳正離子越穩(wěn)定，反碳正離子越穩(wěn)定，反應越容易發(fā)生。應越容易發(fā)生。CH3CH=CH2+ H-XHCH3CHCH2XCH3CHCH2XH2-鹵丙烷鹵丙烷1-鹵丙烷鹵丙烷馬氏規(guī)則：不對稱烯烴和極性試劑加成，試劑中帶馬氏規(guī)則：不對稱烯烴和極性試劑加成，試劑中帶正電部分正電部分(H+)加在含氫較多的加在含氫較多的C上。上。HI HBr HCl76CH3CH=CH2+ H+如何解釋馬氏規(guī)則如何解釋馬氏規(guī)則HCH3CHCH2XCH3CHCH2XHHCH3CHCH2CH3CHCH2H+從反應活潑中間體從反應活潑中間體(正碳離子正碳離子)穩(wěn)定性解釋穩(wěn)定性解釋20正碳離子正碳離子10正碳離子正碳離子77(4)加加 酸酸CH3CH2-OHCH2=CH2CH3CH2-OSO3HCH3CH=CH2 CH3CHCH3OSO3HCH3CHCH3OHHCCH + HCN丙烯腈H2C CH CNCuCl-NH4Cl78(5)加加H2OCH2=CH2 + H2OCH3CH2-OHHCCH + H2OHgSO4H2SO4CH3CHOCHC CH3HgSO4H2SO4+ H2OCH3CCH3OH2C=CH-O-HH2C=C-O-HCH379(1)KMnO4