脂烷烃
环烷烃的概念
环烷烃的概念环烷烃是一类有机化合物，也被称为脂环烷烃或脂肪环烷烃。
它的分子结构由碳(C)和氢(H)原子组成，其中碳原子形成一个或多个环状结构，每个碳原子上连接着两个氢原子。
环烷烃的普遍化学式为CnH2n，其中n代表碳原子的数量。
环烷烃根据碳原子的环状结构可以分为多个类别，最简单的是环己烷(C6H12)，它由六个碳原子组成一个环。
其他常见的环烷烃有环戊烷、环丙烷等。
环烷烃的特点是分子结构中含有一个或多个环状结构，这种环状结构使得环烷烃相对于直链烷烃具有一些特殊的性质。
首先，由于环烷烃分子内部有较大的空间限制，环烷烃的分子难以与其他分子进行反应，使得环烷烃的化学稳定性较高。
此外，环烷烃还具有较高的沸点和熔点，比直链烷烃的物理性质要高。
环烷烃可以通过多种方法合成，最常见的方法是通过烷烃的脱氢反应得到。
例如，环己烷可以由己烷经过加热脱氢反应制得。
此外，环烷烃还可以通过环状化合物之间的反应合成，如环戊烷可以由乙烯和乙烯二聚反应得到。
环烷烃在生活中有广泛的应用。
最典型的例子是石油和天然气中的环烷烃，它们是石油和天然气中最常见的组分之一。
石油和天然气中的环烷烃可以用于生产燃料、润滑剂和化工原料。
此外，环烷烃还可用作溶剂、塑料、橡胶等领域的原料。
但是，环烷烃也存在一些环境和健康方面的问题。
环烷烃是一类挥发性有机物，它们在大气中的存在会对空气质量产生负面影响，形成臭氧、光化学烟雾等污染物。
此外，环烷烃还可能引发健康问题，如呼吸道疾病和神经系统损伤。
总之，环烷烃是一类有机化合物，具有稳定性高、物理性质特殊的特点。
它们在能源、化工和其他领域有着广泛的应用，但也带来环境和健康方面的问题。
对环烷烃的深入研究和合理利用，有助于提高环境质量，推动可持续发展。
脂肪烃—烷烃、烯烃、炔烃解析
第二章考点一脂肪烃——烷烃、烯烃、炔烃知识回顾1．脂肪烃的组成、结构特点和通式（重点）2．脂肪烃的代表物——甲烷、乙烯、乙炔的组成和结构3.烯烃的顺反异构(1)存在顺反异构的条件。
由于碳碳双键不能旋转而导致分子中的原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。
每个双键碳原子上连接了两个不同的原子或原子团。
(2)两种异构形式①两个相同的原子或原子团排列在双键同一侧——顺式结构。
②两个相同的原子或原子团排列在双键两侧——反式结构。
如顺-2-丁烯：， 反-2-丁烯：。
4．脂肪烃的物理性质要点解释（重点）：①随碳原子数的增加，烷烃和炔烃的含碳量逐渐增大，烯烃的含碳量不变。
②烷烃、烯烃和炔烃的物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化的原因：同属分子晶体，组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。
③分子式相同的烃，支链越多，熔沸点越低。
例如：沸点：CH 3(CH 2)3CH 3＞(CH 3)2CHCH 2CH 3＞C(CH 3)4。
④新戊烷在常温下也是气体。
⑤烃的密度随碳原子数的增多而增大，但都小于水。
5．脂肪烃的化学性质 （1）烷烃的化学性质由于烷烃的结构与甲烷的结构相似，所以其化学性质与甲烷的化学性质相似。
1．常温下的稳定性：由于C —H 键、C —C 键的键能大，故常温下烷烃性质稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂和强还原剂反应，不能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色。
2．取代反应：烷烃都可与卤素单质在光照下发生反应，生成相应的卤代烃和卤化氢。
如：CH 3CH 3+Cl 2−−−→光照CH 3CH 2Cl+HCl 3.氧化反应——可燃性烷烃在充足的空气中都可以燃烧生成CO 2和H 2O ，分子中碳原子数比较少的烃在燃烧时会产生淡蓝色的火焰，但随着碳原子数的增加，分子中的含碳量不断增大。
所以在燃烧时会燃烧不完全，甚至会在燃烧中产生黑烟。
烷烃完全燃烧可用下列通式表示：C n H 2n+2+312n +O 2−−−→点燃nCO 2+(n+1)H 2O 。
第一节、脂肪烃
脂肪烃 （烷烃、烯烃、炔烃……） 脂环烃
环，不含苯环！
一、烷烃的物理性质
1、物态
常温常压下，四个碳原子以内的脂烃为气体； C5～C16的烷烃、C5～C18的烯烃、C5～C17的炔烃、C5～C11的 环烷烃为液体；高级脂烃为固体。 2、沸点（b.p.） 同系列的烃化合物的沸点随分子中碳原子数的增加而升高。 同碳数的环烷烃比相应的烷烃的沸点高。同碳数的炔烃比 相应的烯烃和烷烃的沸点高。 在碳原子数目相同的烷烃异构体中，直链烷烃的沸点较高， 支链烷烃的沸点较低，支链越多，沸点越低。
CH3 C C CH3 CH2 CH C CH
+
H2 H2
Pd/CaCO3 Pb(Ac)2 Pd/CaCO3 Pb(Ac)2
CH3 H
C C
CH3 H
顺-2-丁烯
+
CH2 CH CH CH2
炔烃在酸性水溶液中加水，先生成烯醇（为加成反应）， 后者立刻转变为更稳定的羰基化合物。
CH3 C 2、氧化反应
烷烃碳原子数与相对密度变化曲线图
400 300
沸点/℃
相对密度
1 0.8 0.6 0.4 0.2
200 100 0 -100 -200 分子中碳原子数 1 2 4 5 9 11 16 18
0 1 2 4 5 9 11 16 18 分子中碳原子数
练习
1、由沸点数据:甲烷－146℃，乙烷－89℃,丁 烷－0.5℃，戊烷36℃，可以判断丙烷的沸点 可能是（ ） A．高于－0.5℃ B．约是＋30℃ C．约是－40℃ D．低于－89℃
H C C H
CH=CH + KMnO4 + H2O
CO2 + MnO2
+ KOH
第二章饱和脂肪烃烷烃
系统命名法规则如下： （1）选择主链（母体） （a）选择含碳原子数目最多的碳链作为主链，支链作为取代基。 （b） 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。 例如：
（2）碳原子的编号 (a)从最接近取代基的一端开始，将主链碳原子用1、2、3……编号
第二章饱和脂肪烃烷烃
第二章饱和脂肪烃烷烃
（3）烷烃与其他卤素的取代反应
溴带反应时（光照，127℃），三种氢的相对活性为： 3°H ：2°H ：1°H = 1600 ：82 ：1
故溴代反应的选择性好，在有机合成中比氯带更有用。
第二章饱和脂肪烃烷烃
第二章饱和脂肪烃烷烃
三、烷烃的结构
1、 碳原子的四面体概念（以甲烷为例）
烷烃分子中碳原子为四面体构型。甲烷分子中，碳原子 位于正四面体构的中心，四个氢原子在四面体的四个顶 点上，四个C-H键长都为0.109 nm，所以键角 ∠ H-C-H 都是109.5º
H
109.5
C
H
H H
H
109.5
C
H
H
H
1、状态 在室温（25 oC）和0.1Mp下，C1-C4直链烃为气体，
C5-C17直链烃为液体，十八个碳原子以上直链烃为固体。 2、沸点(bp) 烷烃分子同系物中，随碳原子数的增加，其沸点也相
应升高。在分子式相同的构造异构体中，支链越多，分子间 距越大，其沸点越低。
第二章饱和脂肪烃烷烃
3、熔点(mp) 烷烃分子同系物中，随碳原子数的增加，其熔点也曲线升
第二章饱和脂肪烃烷烃
5、碳原子和氢原子的类型
与一个碳相连的碳称为一级碳，伯碳，1 C, 上面的氢为1 H; 与两个碳相连的碳称为二级碳，仲碳，2 C, 上面的氢为2 H; 与三个碳相连的碳称为三级碳，叔碳，3 C, 上面的氢为3 H; 与四个碳相连的碳称为四级碳，季碳，4 C。
烷烃 脂肪烃和脂环烃
七、烷烃的化学性质
烷烃的结构特点与反应活性： 从结构上来讲：C–C C–H σ- 键，强度
大，键能高，烷烃分子电子云密度分布 均匀。
故：烷烃化学性质不活泼，室温下与强酸、 强碱、强氧化剂、强还原剂不发生反应。
烷烃在高温或光照下能通过自由基历程进 行反应. （一）氧化反应：
(2)–CH2– CH3CH= 亚甲基 亚乙基
–CH2CH2CH2– 1,3–亚丙基
（三） 系统命名法：
说明：IUPAC命名法与系统命名法并不等同. IUPAC命名法:是国际纯粹与应用化学联合
会制定的命名法. 系统命名法:是根据IUPAC的命名原则，结
合我国的文字特点制定的命名法. 关于烷烃的命名主要原则有三条：
CnH2n+2+(3n+1)/2O2 燃烧 n CO2 + (n+1)H2O+热量
烷烃燃烧后生成 CO2和H2O 的同时放 出大量的热，使烷烃（石油）成为最重要 的能量源。(内燃机燃料的基本原理)
CH3CH2CH2CH3
高温 CH4+CH2=CHCH3
CH3CH3+CH2=CH2 CH3CH2CH=CH2+CH2=CHCH=CH2 CH3CH=CHCH3+H2
有机化合物的几种表示方法： 结构简式 键线式
请同学们以C6H14为例练一练： C–C–C–C–C–C ······
如何区别写出的结构式是否是相同的 化合物？用科学的方法对它们进行命名。
二、不同类型的碳原子和氢原子 由于碳干异构现象，引起了碳原 子与碳原子的连接方式不同，由 此可将碳划分为几种类型；同时， 与不同类型的碳原子相连的氢原 子也可以分为几种类型：
烷烃定义解释
烷烃定义解释概述烷烃是一类包含着碳-碳单键的有机化合物，也被称为脂肪烃。
烷烃分子由碳和氢原子组成，且其分子式通式为CnH2n+2。
这类化合物有着许多特点和应用领域，在石油工业、能源领域和有机化学合成中占有重要地位。
烷烃的结构烷烃由一系列单元组成，每个单元都是一个碳原子与四个氢原子形成的四面体结构。
这些单元通过碳-碳单键连接在一起，从而形成了一个直链或者环状结构。
烷烃的分类烷烃可以根据碳原子的排列方式以及链的长度进行分类。
以下是几种常见的分类方式：直链烷烃直链烷烃由线性排列的碳原子组成，其通式为CnH2n+2。
例如，甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)等都属于直链烷烃的范畴。
支链烷烃支链烷烃是在直链上通过碳原子的分支形成的烷烃。
这种结构带来了更多的碳原子，从而增加了分子的复杂性。
典型的支链烷烃包括异丁烷、异戊烷等。
环状烷烃环状烷烃由碳原子形成一个或多个环结构。
环状烷烃有着独特的性质和反应活性，可以用于有机合成和药物研究。
环戊烷(C5H10)、环己烷(C6H12)等都是常见的环状烷烃。
脂环烷烃脂环烷烃是直链和环状烷烃的结合体，具有更加复杂的结构。
例如，脂环丙烷是由一个环状烷烃和一个直链烷烃组成的。
烷烃的命名系统为了准确描述烷烃的结构和组成，化学家们使用了一套命名系统，被称为IUPAC命名法。
根据IUPAC命名法，烷烃的命名基于以下几个步骤：1.确定主链找到所有长链直接相连的碳原子，并将其作为主链。
2.确定侧链识别主链上的分支或侧链，并确定其所在的位置。
3.编号碳原子给主链的碳原子进行编号，以便描述和标记分支的位置。
4.命名侧链给每个侧链分配一个特定的名称。
5.组合名称将侧链名称和主链名称结合起来，以得到完整的烷烃名称。
烷烃的物理性质烷烃的物理性质与其分子结构和分子量有关。
以下是几个常见的物理性质：•烷烃是无色无臭的液体或气体，随着分子量的增加，其状态可能变为液体或固体。
•烷烃在室温下一般是不溶于水的，但溶于非极性溶剂如醚和石油醚。
烷烃的定义
烷烃的定义烷烃是有机化合物的一种，由碳和氢元素组成。
它是最简单的烃类化合物，也被称为脂烃。
烷烃分子中只含有碳碳单键和碳氢单键。
烷烃由于其结构的简单性和化学性质的稳定性，在许多领域都有广泛的应用。
烷烃的分子由一系列连续的碳原子构成，并用碳氢单键将它们连接在一起。
根据碳原子的数量，烷烃可以分为不同的类别，包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。
甲烷是最简单的烷烃，只含有一个碳原子和四个氢原子。
乙烷由两个碳原子和六个氢原子组成，以此类推。
烷烃的化学式可以用CnH2n+2表示，其中n代表碳原子的数量。
这个化学式显示了烷烃分子的碳氢比为2:1。
由于烷烃分子中只含有碳碳单键和碳氢单键，它们被认为是饱和化合物，与之相对的是不饱和化合物，如烯烃和炔烃，它们含有碳碳双键和三键。
烷烃的化学性质相对稳定，不容易发生化学反应。
这是因为烷烃分子中的碳碳和碳氢单键都是相对强度很高的化学键，需要较高的能量才能打断。
因此，烷烃在常温下不会自发地与其他物质发生反应。
然而，一些较活泼的物质，如氧气和氯气，在适当的条件下可以与烷烃反应。
烷烃的物理性质与碳原子的数量和分子结构有关。
随着碳原子数量的增加，烷烃的分子量和沸点通常也会增加。
这是因为分子量的增加会导致分子之间的分子力增强，从而需要更高的能量来克服这种力。
同时，烷烃的密度和粘度也随着分子量的增加而增加。
烷烃在常温下通常是无色无味的气体或液体，某些烷烃也可以是无色无味的固体。
它们通常具有较低的溶解度，但能够与非极性溶剂（如非极性有机溶剂）良好溶解。
烷烃的燃烧热值通常较高，可以作为燃料使用。
甲烷是自然气体的主要成分，被广泛应用于煤气和热能的生产。
烷烃在生物体内也起着重要的作用。
例如，脂肪是一种由烷烃构成的化合物，在动植物体内存储能量。
烷烃也是生物分子的组成部分，如脂肪酸和胆固醇。
总结起来，烷烃是一类由碳和氢元素组成的有机化合物。
它们的分子结构简单，只含有碳碳单键和碳氢单键。
烷烃分子的化学性质相对稳定，不容易发生化学反应。
烃类与烃的分类
烃类与烃的分类烃是由碳和氢组成的有机化合物，是化学中的一类重要基础物质。
根据分子中碳原子的数目和连接方式的不同，烃可以分为脂肪烃和芳香烃两大类。
本文将就烃类与烃的分类进行探讨。
1. 脂肪烃脂肪烃是由直链或支链烷烃组成的类别，其中烷烃是由碳原子通过单键连接而成。
在脂肪烃中，主要包括甲烷、乙烷、丙烷等。
这些烷烃都是饱和烃，因为它们的碳原子通过单键连接，每个碳原子都与最大可能数量的氢原子相连。
脂肪烷烃的通式为CnH2n+2，其中n表示碳原子的数量。
这意味着对于一个含有n个碳原子的脂肪烷烃分子，将有2n+2个氢原子与之相连。
例如，甲烷（CH4）是最简单的脂肪烷烃，由一个碳原子和四个氢原子组成。
2. 芳香烃芳香烃是由苯环或苯环衍生物组成的类别，它的结构特点是由六个共面的碳原子形成一个环，每个碳原子上有一个氢原子相连。
除了苯之外，还有许多其他的芳香烃，例如甲苯、二甲苯等。
这些化合物都具有特殊的香气。
芳香烃也可以通过取代反应得到不同的化合物。
取代反应是指将芳香烃中的一个或多个氢原子被其他原子或基团所取代。
取代反应可以导致芳香烃的结构和性质发生变化。
总结而言，烃根据分子中碳原子的数目和连接方式的不同，可以分为脂肪烃和芳香烃。
脂肪烃是由直链或支链烷烃组成的类别，而芳香烃则是由苯环或苯环衍生物组成的类别。
这两类烃在结构和性质上均有一定的差异，对于研究和应用领域都具有重要意义。
以上就是关于烃类与烃的分类的精简介绍。
烯烃、炔烃等其他类型的烃并未在本文中详细讨论，希望能够激发您对烃类化合物的兴趣，了解更多关于这一类有机化合物的知识。
《饱和脂肪烃烷烃》课件
对于投资者而言，烷烃产业也是 一个值得关注的领域，因为其市 场需求稳定，且具有一定的增长 潜力。
04
烷烃的合成与分离
烷烃的合成方法
01
煤裂化法
将煤在高温高压下进行裂化反 应，生成液体烃，其中含有烷 烃。
02
天然气凝析油
将天然气进行冷却和加压处理 ，使其中的轻质烃凝结成液体 ，再经过精馏分离出烷烃。
烷烃的用途
燃料
烷烃是燃料的重要组成部 分，如天然气、石油和柴 油等。
化工原料
烷烃可以作为化工原料， 用于生产各种塑料、合成 橡胶、合成纤维等。
溶剂
一些低级烷烃还可以作为 溶剂，用于油漆、油墨、 医药和化妆品等领域。
烷烃的经济价值
市场价值
烷烃作为燃料和化工原料，具有 广泛的市场需求，因此具有很高 的经济价值。
原子经济性
追求原子利用率为100%的合成路线 ，减少副产物产生，提高资源利用 率。
烷烃的高效分离技术
吸附分离
利用吸附剂对烷烃的吸附作用，实现 烷烃组分的分离和纯化。
膜分离
萃取分离
利用有机溶剂或混合物中各组分在萃 取剂中的溶解度差异，实现烷烃的分 离。
利用膜的渗透性差异，实现不同烷烃 组分的分离。
烷烃在新能源领域的应用
烷烃的稳定性与其碳-碳单键的 数目有关，碳-碳单键数目越多 ，稳定性越高。
02
烷烃的性质
物理性质
熔点
烷烃的熔点也随着碳原子数的增 加而升高。
溶解性
烷烃不溶于水，但可溶于有机溶 剂。
01
02
沸点
随着碳原子数的增加，烷烃的沸 点逐渐升高。
03
04
密度
一般来说，相对分子质量较大的 烷烃具有较大的密度。
脂环烃结构式 -回复
脂环烃结构式-回复脂环烃是一类具有脂肪链和环状结构的有机化合物。
它们由碳-碳单键组成，通常用化学式CnH2n表示，其中n为大于等于3的整数。
脂环烃有着多种不同的结构，在有机化学和生物学中广泛应用。
首先，让我们了解一下脂环烃的基本结构。
脂环烃可以分为两类：脂环烷和脂环烯。
脂环烷是由脂肪链组成的环状结构，其中每个碳原子都与两个相邻碳原子相连。
脂环烯则在脂肪链上存在一个或多个双键。
这些双键可以导致分子具有不饱和性质，使它们在有机化学反应中表现出不同的性质和活性。
脂环烷可以进一步分为两类：烷环和环烷烷。
烷环是由脂肪链闭合形成的环状结构，其中没有双键存在。
而环烷烷则是由脂肪链和一个或多个环烷基组成，它们之间通过碳-碳单键相连。
举个例子来说，环己烷是一个常见的脂环烷，化学式为C6H12。
它由六个碳原子和十二个氢原子组成，其中碳原子通过碳-碳单键连接形成一个环状结构。
环己烷是一种无色、易挥发的液体，在许多实验室和工业过程中被广泛使用。
脂环烯与脂环烷相比，由于存在双键，其化学性质更为活泼。
它们可以通过加成反应、氧化反应和消旋等方法进行合成和转化。
许多天然产物中都含有脂环烯结构，它们具有重要的生理活性和药理活性。
例如，二十个碳原子组成的花生四烯酸（C20H32O2）是一种重要的脂环烯化合物。
花生四烯酸在人体内可转化为前列腺素、血小板活化因子和白三烯等物质，对调节免疫反应、细胞增殖和血小板聚集等生理过程起到了重要作用。
脂环烃不仅在有机化学中有广泛的应用，还被广泛应用于生物学和医药领域。
通过对脂环烃的研究，科学家们可以设计和合成新型的药物分子，以治疗各种疾病和疾病。
例如，苯环烷胺类抗生素属于脂环烷类化合物，它们具有抗菌活性，并被广泛用于临床治疗。
此外，脂环烃还被用作溶剂、润滑剂、添加剂和化学反应的中间体。
由于其稳定性和惰性，它们常常被用于高温和高压下的反应中，以提高反应的效率和选择性。
总而言之，脂环烷和脂环烯是一类非常重要的有机化合物。
《饱和脂肪烃烷烃》课件
烷烃是化学中的重要有机分子之一。本课件将介绍其中的一种，饱和脂肪烃 烷烃。
烷烃的化学结构
1
单键
一种碳-碳(或碳-氢)化学键。它是化合物中最普遍的化学键。
2
直链和支链
烷烃的碳原子可以形成直线状或呈树枝狀。
3
碳原子数
烷烃的碳原子数可以从1个到几千不等。
饱和脂肪烃的定义
1 羧酸基
溶解性
饱和脂肪烃在常见的有机溶剂 中固体，但可以在石油醚等不 极性溶剂中溶解。
饱和脂肪烃的应用
1
能量
烷烃是许多化石燃料的主要成分，如石油、天然气、煤炭，被广泛用作汽油、柴 油等能源。
2
润滑剂
由于饱和脂肪烃的特殊结构，使其成为一种非常优秀的润滑剂，可以用于多种工 业用途。
3
食品和药物
许多化合物包括饱和脂肪烃用于食品和药品生产，如甘油和硬脂酸。
替代材料
发展新型传统材料替代饱和脂肪烃产品，减少对环境的污染。
可持续采购
采购可以持续回收的材料，通过适当的回收和处理，来保护环境的质量。
饱和脂肪烃包含羧酸基，具有单一键并没有双键结构。
2 短链和长链
烷基越短，分子越小，也越容易分解。
3 氢碳比和分子质量
由于它是一种碳氢化合物，分子式为CnH2n+2。
饱和脂肪烃的物理性质
密度
饱和脂肪烃密度较高，是许多 常见液体的主要成分。
熔点和沸点
它们通常具有高的熔点和沸点， 这使得它们在许多应用中非常 有用。
饱和脂肪烃的环境影响
ห้องสมุดไป่ตู้油污染
大气污染
饱和脂肪烃泄漏可能会污染海洋， 对环境和野生动物造成严重损害。
《脂肪烃》烷烃结构与性质
《脂肪烃》烷烃结构与性质在有机化学的广袤世界中，脂肪烃是一类非常重要的化合物，而烷烃则是脂肪烃家族中的重要成员。
要深入理解烷烃，就需要从其结构和性质入手。
先来看看烷烃的结构。
烷烃是仅由碳和氢两种元素组成的化合物，其中碳原子之间以单键相连，形成链状或环状结构。
每个碳原子都与四个其他原子相连，以达到“饱和”状态，这也是烷烃名称中“烷”的由来，意味着完整、饱和。
从最简单的甲烷（CH₄）说起，它是一个正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点。
随着碳原子数的增加，烷烃的结构变得更加复杂。
但无论如何变化，烷烃中的碳链都呈现出锯齿状，而非直线型。
这是因为碳碳单键可以自由旋转，从而导致分子的构象不断变化。
乙烷（C₂H₆）是由两个碳原子通过单键相连，每个碳原子再分别连接三个氢原子。
丙烷（C₃H₈）则在此基础上再增加一个碳原子和相应数量的氢原子。
以此类推，随着碳原子数的增多，烷烃的分子结构逐渐变得庞大。
烷烃的通式为 CₙH₂ₙ₊₂（n 为碳原子数，n≥1）。
这一通式反映了烷烃中碳氢原子的数量关系。
通过通式，我们可以很容易地判断一个化合物是否为烷烃。
了解了烷烃的结构，接下来探讨一下它们的性质。
烷烃的物理性质具有一定的规律性。
在常温常压下，含 1 至 4 个碳原子的烷烃为气态，如甲烷、乙烷、丙烷和丁烷；含 5 至 16 个碳原子的烷烃为液态，如戊烷、己烷等；而含 17 个碳原子以上的烷烃则为固态。
这是因为随着碳原子数的增加，分子间的作用力逐渐增强，导致物质的状态发生变化。
烷烃的沸点也随着碳原子数的增加而升高。
这是因为分子越大，分子间的范德华力就越强，需要更高的温度才能克服这些作用力，使其变为气态。
同时，同分异构体中，支链越多，沸点越低。
这是因为支链的存在使得分子间的接触面积减小，分子间作用力减弱。
烷烃的密度一般都小于水，且随着碳原子数的增加，密度逐渐增大，但始终小于水的密度。
在化学性质方面，烷烃相对比较稳定。
《脂肪烃》烷烃的燃烧
《脂肪烃》烷烃的燃烧在化学的世界里，脂肪烃中的烷烃是一类重要的有机化合物，而它们的燃烧现象和规律更是有着广泛的应用和重要的研究价值。
烷烃是由碳和氢两种元素组成的饱和烃，其通式为 CₙH₂ₙ₊₂。
当烷烃与氧气发生燃烧反应时，会产生一系列的化学变化和能量释放。
烷烃燃烧的化学方程式可以简单表示为：CₙH₂ₙ₊₂＋（3n ＋1）／2 O₂ → nCO₂＋（n ＋ 1）H₂O。
从这个方程式中，我们可以看出，烷烃燃烧的产物主要是二氧化碳和水。
以甲烷（CH₄）为例，它是最简单的烷烃。
甲烷燃烧时，会产生淡蓝色的火焰，同时释放出大量的热量。
这个过程在我们的日常生活中有着广泛的应用，比如作为天然气的主要成分，用于家庭的炉灶、热水器等设备的燃料。
乙烷（C₂H₆）的燃烧则比甲烷更加剧烈，火焰的颜色也会更明亮。
随着烷烃中碳原子数的增加，燃烧时释放的能量也会逐渐增多。
那么，烷烃燃烧有哪些特点呢？首先，烷烃燃烧是一个氧化反应，需要氧气的参与。
而且，燃烧过程通常是剧烈的，伴随着发光、发热的现象。
烷烃燃烧的条件也有一定的要求。
首先，要有足够的氧气供应。
如果氧气不足，燃烧可能不完全，会产生一氧化碳等有害气体。
其次，要达到烷烃的着火点，也就是使烷烃能够开始燃烧的最低温度。
在实际应用中，我们需要充分考虑烷烃燃烧的特点和条件。
比如，在汽车发动机中使用的汽油，主要成分就是含有多个碳原子的烷烃。
为了使汽油能够高效燃烧，发动机的设计和燃油的喷射方式都需要精心优化，以确保有充足的氧气供应和合适的燃烧温度。
烷烃燃烧的能量释放是其重要的应用之一。
通过燃烧烷烃，我们可以获得热能，用于发电、供暖等领域。
然而，烷烃燃烧也带来了一些环境问题。
大量的二氧化碳排放会导致温室效应，加剧全球气候变暖。
因此，在追求能源利用的同时，我们也在不断探索更加清洁、高效的能源替代方案，以减少对环境的影响。
另外，研究烷烃的燃烧对于化学工业也具有重要意义。
在化工生产中，我们需要精确控制烷烃的燃烧过程，以实现特定的化学反应，生产出所需的产品。
2、第二章 饱和脂肪烃(烷烃)
24
三. 烷烃的结构
H H C H 甲烷的结构式 H H H C H H
正四面体结构
Kekule模型
Stuart模型
25
伞形式
H H H C H H H
H C H H H
H C H
26
碳原子外层电子组态： (2s)2, (2px)1, (2py)1, (2pz)0 跃迁 成共价键时：(2s)1, (2px)1, (2py)1, (2pz)1
8
中文名
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 甲烷 乙烷 丙烷
英文名
methane ethane propane
CH3CH2CH2CH3 CH3 CH3CHCH3
正丁烷
n-butane isobutane
异丁烷
9
CH3(CH2)3CH3 CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3CCH3 CH3
3o 自由基（叔自由基）
CH3 H3C CH2 CH2 CH2 H3C C CH3
1 负碳离子（伯负碳离子）
o
3o 正碳离子（叔正碳离子）
7
二. 烷烃的命名
• 普通命名法 • IUPAC命名法（系统命名法）（IUPAC: 国际纯粹与应用化学
联合会，International Union of Pure and Applied Chemistry）
正庚烷 正辛烷 正壬烷 正癸烷 正十一烷 正十二烷 正十三烷 正二十烷
n-heptane n-octane n-nonane n-decane n-undecane n-dodecane n-tridecane n-eicosane
11
2. IUPAC命名法（系统命名法）
脂肪烃烷烃教案
脂肪烃烷烃教案教案标题：脂肪烃和烷烃教案教案目标：1. 了解脂肪烃和烷烃的定义和特点。
2. 掌握脂肪烃和烷烃的命名规则。
3. 理解脂肪烃和烷烃在日常生活中的应用。
教学资源：1. PowerPoint演示文稿。
2. 白板和马克笔。
3. 学生练习册。
教学过程：引入：1. 在白板上写下“脂肪烃和烷烃”，向学生提问：“你们对这两个词有什么了解？”鼓励学生发表自己的观点。
知识讲解：2. 使用PowerPoint演示文稿向学生介绍脂肪烃和烷烃的定义和特点。
解释它们是有机化合物的一类，由碳和氢元素组成。
脂肪烃是一种碳原子形成直链的有机化合物，而烷烃是一种碳原子形成链状结构的有机化合物。
3. 解释脂肪烃和烷烃的命名规则。
例如，脂肪烃的命名以“-ane”结尾，而烷烃的命名以“-ane”开头，后面跟着表示碳原子数目的前缀。
示例练习：4. 在白板上展示几个脂肪烃和烷烃的示例，要求学生根据命名规则为它们命名。
提供学生练习册，让他们在小组或个人完成练习。
应用实践：5. 与学生讨论脂肪烃和烷烃在日常生活中的应用。
例如，脂肪烃可以用作燃料，如汽油和柴油。
烷烃则广泛应用于化学工业，如制造塑料和合成橡胶等。
练习巩固：6. 分发练习册上的练习题，让学生独立完成。
检查答案并讨论解题思路。
总结：7. 总结本节课的内容，强调脂肪烃和烷烃的定义、特点和命名规则。
鼓励学生在日常生活中观察和应用这些知识。
拓展活动：8. 鼓励学生进行更多的实践活动，如观察和记录身边使用脂肪烃和烷烃的产品，或设计实验验证脂肪烃和烷烃的性质。
评估：9. 分发一份简短的评估表，让学生回答几个与脂肪烃和烷烃相关的问题，以检查他们对所学知识的理解程度。
延伸阅读：10. 提供一些相关的阅读材料，鼓励学生进一步了解脂肪烃和烷烃的应用和研究领域。
教案扩展：教师可以根据学生的学习情况和教学进度，调整教案的内容和深度。
可以加入更多的实验、案例分析或小组讨论等活动，以促进学生的参与和深入理解。
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脂环烃 不饱和脂环烃
多环烃
环烯烃 : （环己烯）
环炔烃 :
（环辛炔）
2
螺环烃：两个碳环共用一个碳原子的多环烃叫螺 环烃. 共用碳叫做螺碳原子.
多环烃
稠环烃：两个碳环共用两个碳原子的多环烃叫稠 环烃.
桥环烃：两个碳环共用两个或多个碳原子的多环 CH3 烃叫桥环烃.
CH2 C CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2
n(Hc/n-659) 114 108 25 0 21 40 54 50 44 12 13 0 15 16
25
从上表数据可以看出: C3～C4 员 环：不稳定 C5、C7～C11员环：较稳定（稳定性相近） ≥C12 员 环：很稳定 C6 员 环：最稳定
拜耳的张力学说对六员以上的环失 去了予见性,原因是它的基本假定:成环 碳原子都在同一个平面上(除三员环外) 是错误的。
7 5 6
8 7 6 5 1 4 2
4 1 2
3
三环[2 .2 . 1 .02,6]庚烷 连接次桥头碳原子的键
连接主桥头碳原子的键 四环[3 2 1 0 02,4]辛烷
3
连接次桥头碳原子的键
12
第二节 脂环烃的化学性质
学习脂环烃的化学性质,应有意识地 将其与烷烃和烯烃的化学性质进行比较: 烷烃:主要进行自由基取代反应. 烯烃:主要进行亲电加成反应. 脂环烃的性质可主要总结如下: 一、环烷烃就是烷,环烯烃就是烯. 例如:
21
109028`环碳内角 偏转角度 = 2
24° 44`
60°
109° 28`
24° 44`
22
化合物
碳环内角
价键偏转角度
600
24044 ´
900
1080
9044 ´
0044 ´
1200
十二员环 1500
-5016 ´
-20016 ´
从偏转角度来看,五员环应最稳定，小环和大环都 是不稳定的，因在当时≥C7员的环还是未知的，由 于拜耳的假说解释了为什么三、四员环不稳定 ,五、 六员环稳定,这种假说就被人们接受了。
20
基本假定:所有的环碳原子都具有四面体的结 构,都在同一个平面上,且排列成 正多边形.
张力学说:任何与109°28`正常键角的偏离都 会使分子产生恢复正常键角的作用 力,这种作用力就称为角张力.与正 常键角的偏差越大,张力就越大. 如:环丙烷的内角是60度,为了适应成键的需 要,109°28`的正常键角必须分别向内压 缩24°44`才能成键.
1、催化氢化
CH2= CH2 + H2 Ni 40℃ CH3CH3
+ H2
+ H2
Ni 80℃
Ni 120℃
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
+ H2
Ni
300℃
NO!
16
2、与X2加成
+ Br2/CCl4
+ Br2/ CCl4
室温
BrCH2CH2CH2Br
BrCH2CH2CH2CH2Br
18
4、氧化反应:
CH3 CH3 CH2-CH=C CH3 CH3 KMnO4 CH3
CH3 CH2-COOH
O CH3CCH3
O O2
O
O
小环对氧化剂稳定，根据这一性质可 将三、四员环与双、三键区别开来.
19
第三节
环烷烃的结构
一、拜耳(Baeyer)的张力学说 背景: 1879年以前:只有五、六员环是已知的. 1879年:马尔科夫尼科夫合成了四员环. 1882年:佛瑞德合成了三员环. ≥七员的环还是未知的 三、四员环不稳定易破裂 五、六员环较稳定. 1885年A. Baeyer提出了张力学说.
4
5 2 1
3
环戊烷的构象—信封式
32
角 张 力:键角~1090几乎无。 范氏张力:无 扭转张力:C1-C2、C1-C5为交叉式无扭转张力。 C3-C4、C2-C3、C4-C5为重叠式有扭 转张力。 4、C7-C11员环（中环）
或有扭转张力或有范氏张力
33
5、≥C12的环（大环） 无角张力基本上无扭转张力和范氏张力。 以上分析归纳如下： 类 别 C3 角张力 有 扭转张力 范德华张力 有 有
5 6 4 3 2 1 4 5 2 3 6 1
转环后: α键 e键 . e键 α键 但环上的键仍在环上,环下的键仍在环下.
38
椅式构象张力分析:
角 张 力:键角为正常的109°28`无角张力 扭转张力:相邻碳上的氢都是交叉式构象无扭转张力 范氏张力:相互邻近氢之间的距离都大于两个氢原子 的范氏半径之和0.24nm无范氏张力。
4 1 5 3 6 2
船式构象
碳1、4在同一平面上是船头。
碳2、3、5、6在同一平面上是船底。
36
一、环己烷的椅式构象
5 6 4 3 2 1
1 2 3 4 纽曼式 6 5
锯架式 环己烷椅式构象中的a键和e键：
与对称轴平行的 红键：a键或直立键 与直立键成109028’的 蓝键：e键或平伏键37
1、椅式构象中1.3.5碳在一个平面，2.4.6碳在 另一平面，两平面相距0.5nm. 2、分子中有6个α键(直立键),6个e键(平伏键). 3、构象具有转环作用(104-105次/秒)
带有二个或二个以上取代基分子有对称性 时，构型用顺、反表示。分子没有对称性， 构型则用R、 S表示。环状化合物顺、反异 构体构型的标定不用Z、E。
6
环上有三个或更多个取代基时,若用顺、反 表示构型,要选一个参照基,参照基的位次为1,
用r-1表示,写在名称前。
Cl OH Cl Cl
CH3 r-1,反-2-甲基-顺-4-氯环己醇
C4
C5
有
无
无
有
无
无
C7～C11
≥C12
无
无
可能有
基本无
可能有
基本无
34
第四节
环己烷的构象
1890年：H.Sachse对A.V.Baeyer的张力学说提 出异议. 1918年：E. Mohr 根据碳的四面体模型,为环己 烷提出了两种非平面、无张力的环.
35
1 5 6 3 4 2
椅式构象
碳2、3、5、6在同一平面上是椅座。 碳1、2、6在同一平面上是椅背。 碳4、3、5在同一平面上是椅腿。
3
二、单环烃的异构现象
具有构造异构和顺反异构.以C5H10为例:
1、构造异构
CH3 C2H5 CH3 CH3 CH3 CH3 1 2 3 4 5
2、顺反异构
H3C H (1) CH3 H H H3C (2) CH3 H H3C H (3) H CH3
4
三、命名 1.单环烃:
CH2CH3 CH(CH3)2 乙基环己烷 1-甲基-4-异丙基环己烷 CH3
H
5 0.251nm
H
1 0.249nm 2
H H
4
H H
3
6
H
H H
H
H
H
0.250nm
环己烷的椅式构象为无张力环.
39
二、环己烷的船式构象
Hf H
0.183nm
Hf H H
HH
H
4
H
H H H
5
6
1
H
H H
0.250nm
3
2
4 H 1 6 H
5
H H
3
0.227nm
2
H
HH
HH
锯架式 纽曼式 Hf：习惯上称为旗杆氢。 1、C1、C4在一个平面, C2、C3、C5、C6在另一个平面. 2、C2～C3、C5～C6之间分别为重叠式构象. C1～C2、C1～C6、C4～C3、C4～C5之间分别为交
26
三、影响环稳定性的因素
1.角张力: 任何与正常键角的偏差,都会使 分子产生恢复正常键角的作用力, 这种力叫角张力。 2.扭转张力:任何与最稳定的交叉式构象的偏 差都会使分子产生恢复最稳定构 象的趋势,这种趋势叫扭转张力。 3.范德华张力:相互邻近的原子或基团,当它们 之间的距离小于其范德华半径 之和时所产生的排斥力叫范德 华张力。
23
二、衡量环稳定性的标度：
环上每molCH2的燃烧热值及其张力能
HC: 环烷烃分子的燃烧热值(KJ/mol) HC/n: 环上每molCH2的燃烧热值
环上每molCH2的张力能：
指环上每molCH2的燃烧热值与开链烷烃
每molCH2的燃烧热值（659KJ/mol)之差。
24
环碳原子 每摩尔CH2 的数目 的燃烧热
取代基名称+ 螺字[小
大]母体名称
8
9 8
CH3
10 5
CH3 1
7
6
2 3
1 2 5 3 4
8 9 10
7
6
4
CH3
1,7-二甲基螺[4 . 5]癸烷
4-甲基螺[4 . 5]-1,6-癸二烯
(2)、稠环烃的命名:
稠环烃可根据相应的芳烃来命名，若无 相应的芳烃时,可以按照桥环烃来命名.
十氢化萘
相应的芳烃
27
四、环烷烃的构象与构象分析
1、环丙烷
成键方式:轨道在轴线(两核连线）之外头碰头、斜 侧式重迭,重迭程度较小,形成的键比通常 的σ -键弱，比π -键强，称香蕉键。
28
头碰头重叠
斜侧式重叠
角 张 力:键角105.5°偏差40，具有角张力。 扭转张力:相邻碳上的H均为重叠式构象，具 有扭转张力。 范氏张力:相邻碳上两个H之间的距离小于其 范氏半径之和，具有范氏张力。
10
4、方括号内按由大到小的顺序，用数字标出每座桥 的碳原子个数，数字间用 “ . ” 隔开。 取代基名称+ 环数[大 小]母体名称