烷烃环烷烃的物理化学性质ppt课件.ppt

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1、烷烃和环烷烃的物理性质物理性质：状态（气体？液体？固体？）、熔点、沸点、相对密度、折射率和溶解度在一定条件下，化合物的物理性质是固定的，不变化的，通常把这些参数值称作物理常数。物理常数是化合物的基本属性，通过测定物理常数可以鉴定化合物，确定化合物的纯度等。一些直链烷烃的物理常数C5-16液C>17固C1-4气从表中可以看到①C1～C4烷烃是气体，C5～C16烷烃为液体，≥C17烷烃为固体②随着烃中碳数增加，熔点增加，沸点增加。③随着烃中碳数增加，相对密度d420增加，逐渐接近0.8。④随着烃中碳数增加，折射率nD20增加，但大于1随着相对分子质

2、量的增减，物理常数呈规律的变化在有机化合物中是一种普遍现象。在其他类化合物中也有类似的规律。掌握了这种规律，知道某类化合物中几个化合物的物理常数，就可以推测有关化合物的物理常数。沸点与碳原子数的关系但随着相对分子质量的增加，每增加一个-CH2-，沸点增加的幅度很快减少。CH4C2H6C10H22C11H24C18H38C19H40沸点/℃-161.6-88.6174195.8303309.7差/℃73227在正烷烃中，随相对分子质量增加，沸点也随之升高，其原因为：低级烷烃容易分离，高级烷烃不易分离。1.分子间作用力增大2.分子运动所需能量增加沸点

3、与结构的关系沸点36℃28℃9.5℃支链的存在，使烷烃分子不易互相接近，分子间距离增加。支链越多，沸点越低。熔点与碳原子数的关系直链烷烃的熔点随着相对分子质量的增加而增加奇偶偶数碳烷烃两端甲基不在同一边，对称高于奇数碳烷烃。X-射线衍射测得，偶数碳烷烃在晶体中排列比奇数碳的排列紧密。m.p.-130℃m.p.-160℃m.p.-17℃对于碳原子相同的烷烃异构体，对称性好的异构体，分子在晶格中排列紧密，分子间力大，熔点高。熔点与结构的关系相对密度烷烃比水轻，相对密度小于1。随分子量的增加，分子间作用力增强，分子间距离减小，密度增大。溶解度烷烃溶于有

4、机溶剂中，不溶于水。"相似者相溶"--普遍适用的经验规律。水是极性分子，烷烃是非极性分子，很难溶于水中。折光率nD20折光率，又称折光指数、折射率，是光在空气中速度与在液体中速度之比：nD20=C光空气/C光液体＞1，它反映了分子中电子对光传播干扰的程度，或者电子被光极化的程度。化合物相对分子质量增加，其中电子也增多，nD20增加。解答：(3)>(2)>(5)>(1)>(4)。烷烃的沸点随相对分子质量增加而明显提高。此外，同碳数的各种烷烃异构体中，直链的异构体沸点最高，支链烷烃的沸点比直链的低，且支链越多，沸点越低。2．不要查表试将下列烃类化合物

5、按沸点降低的次序排列。2,3-二甲基戊烷(2)正庚烷(3)2-甲基庚烷(4)正戊烷(5)2-甲基己烷比较沸点高低正丁烷和异丁烷正辛烷和2,2,3,3，-四甲基丁烷庚烷，2-甲基己烷和2,2,3,3-二甲基戊烷当碳原子数相同时，支链越多，分子间作用力越弱，沸点越低比较熔点高低A正丁烷和B异丁烷A正辛烷和B2,2,3,3-四甲基丁烷1,A>B;2,A>B碳原子相同，异构体对称性越好，则在晶格中填充得越好，熔点越高烷烃和环烷烃的物理性质比较环烷烃有相对较大的刚性和较好的对称性，分子间作用力较强，结合更紧密。因此熔点、沸点和相对密度高于碳原子数相同的烷烃

6、。烷烃的天然来源烷烃的来源—石油和天然气天然气的主要成分为低级烷烃（75％甲烷，15％乙烷，5％丙烷，5%其它较高级的烷烃）的混合物。石油的主要成分是各种烃类(烷烃、环烷烃和芳香烃等)的复杂混合物可燃冰——天然气水化合物，化学式为CH4·8H2O烷烃的天然来源烷烃的天然来源烷烃和环烷烃的化学性质主要内容烷烃的氯代和溴代反应，烷烃卤代的自由基机理自由基链反应的步骤（链引发、链传递和链终止）反应的势能变化，反应的过渡态卤代反应的选择性，自由基的稳定性Hammond有关过渡态结构假说CH电负性2.52.2烷烃的结构烷烃的化学性质一般情况下烷烃化学性质不

7、活泼、耐酸碱（常用作低极性溶剂，如正己烷、正戊烷、石油醚等）sp3杂化已饱和不能加成低极性σ共价键H酸性小不易被置换烷烃可与卤素发生自由基取代反应（烷烃的重要反应）甲烷的卤代反应（氯代和溴代反应）甲烷的氯代反应反应特点:(1)反应需光照或加热。(2)光照时吸收一个光子可产生几千个氯甲烷（反应有引发过程）。(3)有O2存在时反应延迟，过后正常。延迟时间与O2量有关。甲烷与其它卤素的反应反应速率:F2>Cl2>Br2>I2（不反应）F2：反应过分剧烈、较难控制Cl2：正常（常温下可发生反应）Br2：稍慢（加热下可发生反应）I2：不反应。即使反应,其逆

8、反应易进行主要讨论的内容甲烷的卤代反应机理（反应机制，反应历程）（ReactionMachanism）什么是反应机理：反应机理是对反应过