1、1一、烷烃（一）烷烃的组成和结构烷烃的通式为 CnH2n+2，其分子中各元素原子间均以单键即 键相结合，其中的碳原子均为sp3 杂化形式。由于单键可以旋转，所以烷烃的异构有碳架异构和构象异构。烷烃从结构上看，没有官能团存在，因而在一般条件下它是很稳定的。只有在特殊条件下，例如光照和强热情况下，烷烃才能发生变化。这些变化包括碳链上的氢原子被取代，碳 碳键断裂，氧化或燃烧。（二）烷烃的化学反应：1、取代反应 卤素反应的活性次序为：F 2 Cl2 Br2 I2对于同一烷烃,不同级别的氢原子被取代的难易程度也不是相同的。大量的实验证明叔氢原子最容易被取代，伯氢原子最难被取代。卤代反应机理：实验证明，甲
2、烷的卤代反应机理为游离基链反应，这种反应的特点是反应过程中形成一个活泼的原子或游离基。其反应过程如下：（3）链终止：随着反应的进行，甲烷迅速消耗，游离基的浓度不断增加，游离基与游离基之间发生碰撞结合生成分子的机会就会增加。Cl + Cl Cl2 CH3 + CH3 CH3CH3 CH3 + Cl CH3Cl2、热裂反应CH4 + CH2=CHCH3CH3CH2CH2CH3 CH3CH3 + CH2=CH2CH2=CHCH2CH3 + H23、异构化反应CH3CH2CH2CH3 4、氧化反应：烷烃很容易燃烧，燃烧时发出光并放出大量的热，生成 CO2 和 H2O。500AlCl3加热、加压 CH3
3、CHCH3CH32CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + 热量烷烃的制取一.偶联反应1.Wurtz（武慈）合成法：只能制备对称的烷烃 RR，即 R 相同。2.卤代烷与二烷基铜锂的偶联科瑞（E.J.Corey ）- 郝思（H.House）反应3.格式（V.Grignard）试剂法4.柯尔伯法（Kolbe）H.Kolbe（1818-1884 ）于 1849 年将高浓度的羧酸钠盐或钾盐溶液进行电解，在阴极产生烷烃。 RCO2Na2(K)+ 2H2O极 极 R + 2CO2 + 2NaOH + H2极 极 极 极六个碳以上的脂肪酸用 Kolbe 法合成，烷烃产率较好。二.还原反应1.烯烃的氢化
4、2.卤代烷的还原（1）.格氏（Grignard）试剂的水解（2）用金属和酸还原 复习题: 6.按系统命名法（IUPAC 命名法）为下面的化合物选出正确名称：(CH 3)2CHCH(CH2CH3)(CH2CH2CH3)A 3异丙基己烷 B 2甲基3丙基戊烷 C 乙基异丙基丙基甲烷C 3乙基丙烷 E 2甲基3乙基己烷11.写出符合下列条件的烷烃构造式，并用系统命名法命名之。（1）只含有伯氢原子的最简单烷烃。 （3）含有一个季碳原子的已烷。（4）只含有伯氢和仲氢原子的己烷。点燃312.某脂肪烃 A 的相对分子质量是 156，在 CCl4 溶液中与 Br2 不起反应。但在光照条件下 Br2可以跟 A
5、起取代反应。取代产物的相对分子质量是 235 的只有两种：产量较多的一种是 B，产量较少的一种是 C。另外，还可以得到相对分子质量是 314 的产物多种。（1）写出 A、B、C 的结构式。（2）相对分子质量是 314 的有多少种？试写出它们的结构简式。13某烃能与 Br2 反应生成 3 种一溴代物。8.6g 烃进行溴代反应完全转化成一溴代物时，将放出的气体通入 500mL 0.2mol/L 的氢氧化钠溶液，恰好完全中和。该烃不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。请写出该烃可能的结构简式和名称。14.一个碳原子上如果连有 3 个氢原子，则这样的氢原子称为伯氢，如果只连有 2 个氢原子，则这样的氢称为
6、仲氢，例如：CH 3 中的氢原子为伯氢，CH 2中的氢原子为仲氢。已知在烷烃中伯氢和仲氢被取代的活性因反应的条件不同而不同。在高温下伯氢与仲氢被取代的活性相等，则可以称之活性比为 11。请回答下列问题：（1）已知丙烷在高温下与氯气发生取代反应，反应式如下：则在一氯代丙烷中 1氯丙烷在产物中的占有率为 ；（2）常温下丙烷也能与氯气发生取代反应，反应式如下：则在常温下伯氢和仲氢的相对活性比为 。15.烃与卤素发生取代反应的难易程度与烃分子中氢的类型有关。伯（CH 3） ，仲（CH 2） ，叔（CH ）三种氢原子的活性比为 1 3.85，如果控制条件使丙烷发生一氯代反应，则所得产物中 CH3CH2C
7、H2Cl 占全部一氯代物分子总量的百分含量是多少 ?16.将 2甲基丁烷进行一氯化反应，已知其四种一氯化产物和相应的百分含量如下：(CH3)2CHCH2CH3Cl 2 光 (CH 3)2CHCH2CH2Cl27.1% 23.1% 36.2% 13.6%试推算伯、仲、叔氢原子被氯取代的活性比。17.正丁烷分别进行氯化和溴化，其产物的组成很不一样，试解释之。CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2Cl（28% ）CH 3CHClCH2CH3（72%） 2ClCH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2Br（2%）CH 3CHBrCH2CH3（98%） Br19.1994 年 10
8、月 12 日，瑞典皇家科学院宣布授予美国南加利福尼亚大学有机化学家乔治安德鲁欧拉（George AndrewOlah）教授 1994 年度诺贝尔化学奖，以表彰他在碳正离子化学研究方面所作的贡献。（1）1962 年，欧拉和他的同事们把(CH 3)3CF 溶于过量的 SbF5 介质中，获得理想的结果，它们之间反应的化学方程式是 ，SbF 5 属于 类化合物，其理由是 。4（2）欧拉对碳正离子的贡献不仅在于实验方面，更重要的是他在 1972 年提出系统的碳正离子新概念。CH 3 、CH 5 两类碳正离子的结构中，中心碳原子分别采取 、_杂化方式。试分别画出它们的结构式。（3）在(C 6H5)3C 碳
9、正离子中，除了 键外，还存在 键，它可表示为 ，形成此种键型的条件是 。20.碳正离子例如，CH 3 ，CH 5 ，(CH 3)3C 等，是有机合成的重要中间体。欧拉因在此领域中的卓越研究成就而荣获 1994 年诺贝尔化学奖。碳正离子 CH5 可以通过 CH3 在“超强酸”中再获得一个 H 而得到，CH 5 失去 H2 可得到 CH3 。（1）CH 3 是反应性很强的正离子，是缺电子的，其电子式是 （2）CH 3 中 4 个原子是共平面的，其中三个键角相等，则此键角是 （3）(CH 3)3C 在 NaOH 的水溶液中反应将得到电中性的有机分子，其结构简式是_（4）(CH 3)3C 去掉 H 后
10、将生成电中性的有机物，其结构简式是21自由基又称游离基，是含有未配对电子的原子、分子或基团。大多数自由基很不稳定，只能作为活性中间体瞬间存在，寿命很短，如丁烷受热分解产生三种活性很高的自由基：活泼自由基可诱发自由基起加成反应、加聚反应、取代反应、氧化还原反应。这些反应在有机工业、石油化工和高分子工业等方面得到广泛应用。（1）写出自由基 CH3CH2的电子式 ；若 CH3CH2失去一个电子，则称为碳正离子，该碳正离子的电子式为 。（2)自由基反应一般是在光和热条件下进行，如烷烃与氯气的取代为自由基取代。已知烷烃中碳原子上的氢原子越少，所形成的自由基越稳定，试完成下列方程式：CH3 CH3Cl 2
11、 （主要产物） HCl 光 照（3）不对称烯烃在过氧化物存在下，与 HBr 发生游离基加成反应，其反应历程是：RCH CH 2BrRCHCH 2Br RCHCH 2BrHBrRCH CH 2BrBr试分两步将(CH 3)2CHCHCH 2 转变为(CH 3)2CH2CH2CH2OH 的反应方程式。（4）有机物中共价键断裂时，若成键的一对电子平均分给两个原子或原子团，则形成自由基；若成键电子全分给某原子或原子团，则形成碳正离子。已知 CH3 四个原子共平面，键角相等，键角应是 。(CH 3)3C 和 NaOH 水溶液反应生成电中性有机分子，该分子结构简式 ，此物质能否发生消去反应 。CC(AD)
12、DDE(CD)CB11（1） 2,2二甲基丙烷； 2甲基丁烷； 2,2二甲基丁烷；（4）CH 3CH2CH2CH2CH2CH3 己烷12.（1）A： B： C：（2）65（3） 13.CH3CH2CH2CH2CH2CH3 正己烷 2，2二甲基丁烷14（1）Na 2CO3 0.105mol；NaHCO 3 0.094mol（2）C 3H8 0.44；C 4H10 0.56（3）20.06%（4）此液化灶燃料的利用率较低，能量损失较大。建议：在农村要改革低效炉灶，推广使用节能炉灶，将散发的热量用于加热水等；在城市要实行热电并供（如火力发电站）等；在生产中要利用科学技术改良热机性能，充分利用气体带走
13、的内能（如热电并供、高温气体的循环使用热交换等） ，合理开发常规能源（煤、石油、天然气等） ，大力开发新能源（核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等） 。15. （1）75% （2）14 16.44.1% 17. 145.1 19.（1）(CH 3)3CFSbF 5(CH 3)3C SbF6 最强的路易斯酸 SbF5 中的中心原子有 4d 空轨道，能接受其它物质的孤电子对。 （2）sp 2 sp3 （3）大 键（离域 键） 参与成键的原子必须处于同一平面，即中心原子只能采189取 sp 或 sp2 杂化类型；每个参与成键的原子提供一个 p 轨道，若中心原子采取 sp 杂化时，有时也可以提供两个 p 轨道，各产轨道间必须互相平行，以保证这些 p 轨道最大程度的重叠；参与成键的 p 轨道所提供的 p 电子数目必须小于两倍的 p 轨道数目。20.（1） （2）120 （3）(CH3)3COH （4）(CH3)2CCH221.（1） （2）(CH 3)3Cl（3）(CH 3)2CHCHCH2 HBr (CH3)2CHCH2CH2Br 适 当 溶 剂(CH3)2CHCH2CH2BrH 2O (CH3)2CHCH2CH2OHHBr NaH稀（4）120 (CH 3)3COH 不能
