第二章 烷烃
第二章 烷烃
第一节 烷烃的通式同系列和构造异构 第二节 烷烃的结构 第三节 烷烃的命名 第四节 烷烃的物理性质 第五节 烷烃的化学性质 第六节 烷烃的来源与用途
第一节 烷烃的通式同系列和构造异构 第二节 烷烃的结构 第三节 烷烃的命名 第四节 烷烃的物理性质 第五节 烷烃的化学性质 第六节 烷烃的来源与用途
第一节 烷烃的通式、同系列和 构造异构 一 、烷烃的通式和同系列 分子中的碳原子以单键相互连接，其余 价键与氢原子结合的链烃叫做烷烃，烷烃又 称为饱和烃。 烷烃是一系列化合物的总称。在烷烃分 子中，碳原子数由1向上递增，这些烷烃分 别称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等
第一节 烷烃的通式、同系列和 构造异构 一 、烷烃的通式和同系列 分子中的碳原子以单键相互连接，其余 价键与氢原子结合的链烃叫做烷烃，烷烃又 称为饱和烃。 烷烃是一系列化合物的总称。在烷烃分 子中，碳原子数由1向上递增，这些烷烃分 别称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等
他们的分子式和构造式如下： 名称 分子式 构造式 构造简式 甲烷 CH4 C H H H H CH4 乙烷 C2H6 C C H H H H H H CH3CH3 丙烷 C3H8 C C H C H H H H H H H CH3CH2CH3 丁烷 C4H10 C C H C H H H H C H H H H H CH3CH2CH2CH3
他们的分子式和构造式如下： 名称 分子式 构造式 构造简式 甲烷 CH4 C H H H H CH4 乙烷 C2H6 C C H H H H H H CH3CH3 丙烷 C3H8 C C H C H H H H H H H CH3CH2CH3 丁烷 C4H10 C C H C H H H H C H H H H H CH3CH2CH2CH3
结论: 由上面的分子式和构造式可以看出，碳原子 和氢原子之间的数量关系是一定的。从甲烷开始， 每增加一个碳原子，就相应增加两个氢原子，若 烷烃分子中含有n个碳原子，则含有2n＋2个氢原 子，因此烷烃的通式为CnH2n＋2 由上面的构造式也不难看出，相邻的两烷烃 分子间相差一个CH2基团，这个CH2基团叫做系差。 像烷烃分子这样，通式相同、结构相似、在组成 上相差一个或多个系差的一系列化合物叫做同系 列。同系列中的各化合物互称为同系物。同系物 一般具有相似的化学性质
结论: 由上面的分子式和构造式可以看出，碳原子 和氢原子之间的数量关系是一定的。从甲烷开始， 每增加一个碳原子，就相应增加两个氢原子，若 烷烃分子中含有n个碳原子，则含有2n＋2个氢原 子，因此烷烃的通式为CnH2n＋2 由上面的构造式也不难看出，相邻的两烷烃 分子间相差一个CH2基团，这个CH2基团叫做系差。 像烷烃分子这样，通式相同、结构相似、在组成 上相差一个或多个系差的一系列化合物叫做同系 列。同系列中的各化合物互称为同系物。同系物 一般具有相似的化学性质
烷烃同系列中，甲烷、乙烷、丙烷只有 一种结合方式，没有异构现象，从丁烷起就 有同分异构现象。 二、烷烃的构造异构 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH3 前者称为正丁烷，后者称为异丁烷。显然，正丁烷 和异丁烷是同分异构体。这种由分子中各原子的不同连 接方式和次序而引起的同分异构现象叫做构造异构。他 们的不同是碳原子间相连形成的碳链发生了变化，因此 又叫做碳链异构
烷烃同系列中，甲烷、乙烷、丙烷只有 一种结合方式，没有异构现象，从丁烷起就 有同分异构现象。 二、烷烃的构造异构 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH3 前者称为正丁烷，后者称为异丁烷。显然，正丁烷 和异丁烷是同分异构体。这种由分子中各原子的不同连 接方式和次序而引起的同分异构现象叫做构造异构。他 们的不同是碳原子间相连形成的碳链发生了变化，因此 又叫做碳链异构
第二节 烷烃的结构 一 、碳原子的sp3杂化 碳原子在成键的过程中首先要吸收一定的能量， 使2s轨道的一个电子跃迁到2p空轨道中，形成碳原 子的激发态。激发态的碳原子具有四个单电子，因此 碳原子为四价的。 跃迁 2px 2py 2pz 2px 2py 2pz 2s 2s 基态 激发态
第二节 烷烃的结构 一 、碳原子的sp3杂化 碳原子在成键的过程中首先要吸收一定的能量， 使2s轨道的一个电子跃迁到2p空轨道中，形成碳原 子的激发态。激发态的碳原子具有四个单电子，因此 碳原子为四价的。 跃迁 2px 2py 2pz 2px 2py 2pz 2s 2s 基态 激发态
甲烷分子为一正四面体结构，碳原子居于正 四面体的中心，和碳原子相连的四个氢原子，居 于四面体的四个角（如下图），四个碳氢键键长 都为0.110nm，H-C-H键角都是109.5° 。 结构式 构造式
甲烷分子为一正四面体结构，碳原子居于正 四面体的中心，和碳原子相连的四个氢原子，居 于四面体的四个角（如下图），四个碳氢键键长 都为0.110nm，H-C-H键角都是109.5° 。 结构式 构造式
Sp3杂化轨道构型
Sp3杂化轨道构型
sp3杂化过程
sp3杂化过程