乙炔分子的直线形结构——sp杂化轨道烯烃炔烃的物理性质作业

CH3
3-甲基环戊烯
CH(CH3)2
1-甲基-3-异丙基环己烯
CH3
5-甲基环辛炔
3-2 乙烯分子的平面形结构——sp2杂化轨道
乙烯分子是平面形结构。
H
H
CC
H
H
HCC=121.4
HCH=117.3 C C键键长=0.1339nm C—H键键长=0.1086nm
乙烯分子中碳原子进行sp2杂化。
12
是炔烃的官能团。炔烃也形成一个同系列。烯烃的通式是
CnH2n-2。
CH CH CH C—CH3
CH3—C C—CH3
乙炔 丙炔 2-丁炔
在炔烃分子中，C C三键处于末端的，叫做末端炔烃；处于 中间的，叫做非末端炔烃。在末端炔烃分子中，C C 三键上
的氢叫做炔氢。
5
3-1 烯烃、炔烃的命名法
一、烯烃的命名法 （一）衍生命名法 以乙烯为母体，把其它烯烃看作是乙烯的烷基衍生物来命名。
CH3
H
CH3CH2
H
C
C
H
CH3
顺-2-戊烯
反-2-戊烯
20
本次课小结：
碳架异构 烯烃的异构现象 位置异构
顺反异构
衍生命名法 烯烃的命名法 系统命名法
顺-反命名法
炔烃的命名法
21
烯烃的结构——sp2杂化轨道、π键的形成 以及π键的特性。
作业 ： P46. （4）、（6），2（3）、（4）， 3（5）、（6），4（3）、（4），5（3）、
Cl
I
C=C
F
Br
(z)-1-氟-1-氯-2-溴-2-碘乙烯
F
CH3
C=C
Cl
CH2CH3
(Z)- 2-甲基-1-氟-1-氯-1-丁烯
28
3-4 乙炔分子的直线形结构——sp杂化轨道
乙炔分子是直线形结构
HC
0.1205nm
180
CH
0.1058nm
乙炔分子中碳原子进行sp杂化。
29
2s 2p
激发
如：CH3 CH2 CH CH CH2 CH3
仲丁基乙烯
CH3 CH CH CH3
对称二甲基乙烯
CH3 C CH2 CH3
（二）系统命名法
不对称二甲基乙烯
1.选择一个含双键的最长的碳链为主链。
6
2.从最靠近双键的一端起，把主链碳原子依次编号 2，4-二甲基-2-己烯
3.双键的位次必须标明出来，只写双键两个碳原子中位次较小 的一个，放在烯烃名称的前面。
（6）
22
2、Z-E命名法
对于化合物abC=Ccd，顺-反命名法不适用，而要用Z-E命 名法。
（1）次序规则 按照将与双键碳原子直接连接的原子序数减小的次序排 列原子或基团；同位素则按质量数减小的次序排列；孤对 电子排在最后。 I> Br>Cl> S>F>O>N>C>D>H>:
如果与双键碳原子连接的原子的原子序数相同，就要从这 个原子起向外比较，依次外推，直到能够解决它们的优先次 序为止。如：
2s 2p
sp杂化
sp 2p
30
180
两个sp杂化轨道的分布
H
C
C
H
s-spσ 键 sp-sp σ 键 s-spσ 键
乙炔分子中的三个σ键
HC C H
乙炔分子中的π键
31
乙炔分子球棍模型
32
C C 键的特点 ① π电子的流动性比烯中的小，不易被极化；
② C C 键长短； C C （0.12nm）；C=C（0.133nm）；C-C （0.154nm） ③ C C 键能增大；
Br
Cl
C=C
Cl
H
反-1，2-二氯-1-溴乙烯 或（Z）-1，2-二氯-1-溴乙烯
27
练习:
(H3C)2HC C
H
C(CH3)3 C
H
H3C C
H
CH2CH3 C
CH3
H3C C
Br
Cl C
H
顺-2, 2, 5-三甲基-3-己烯 或(Z)-2, 2, 5-三甲基-3-己烯
反-3-甲基-2-戊烯 (E)- 1-氯-2-溴丙烯 或(Z)-3-甲基-2-戊烯
3-甲基-6-乙基-4-辛烯
（双键居中，两种编号相同，甲基占较小位次）
CH3(CH2)15CH=CH2 1-十八碳烯
二、炔烃的命名法
CH CH
CH3 CH C CH CH3
衍生命名法 异丙基乙炔
系统命名法 乙炔
3-甲基-1-丁炔
CH3 CH2 CH C C CH3 甲基仲丁基乙炔
CH3
4-甲基-2-己炔
15
为了使两个p轨道“肩并肩”地达到最大程度重叠，形成的π 键最牢固，乙烯分子中的六个原子必须在同一个平面内。
H
C
H
H
C
H
π轨道
σ键与π键的区别：（1）σ 键较强， π键较弱， π键较易断 裂。
（2） π电子不像σ 电子那样集中在两个 C原子核之间，两个C原子核对π电子的“束缚力”较小，在 外界的影响下， π电子比较容易被极化，导致π键断裂发生 加成反应。
22
第三章 烯烃 炔烃
脂肪烃分子中含有一个 C C 双键的，叫做烯烃。 C C 双 键是烯烃的官能团，烯烃也形成一个同系列，烯烃的通式是 CnH2n。
异构体
CH2 CH2 CH3—CH CH2 CH3—CH2—CH CH2 CH3—C CH2
CH3 CH3—CH CH—CH3
乙烯 丙烯 1-丁烯 异丁烯
2-丁烯
碳架异构 位置异构
3
C C双键位于末端的烯烃通常叫做末端烯烃或α -烯烃。
从烯烃分子中去掉一个氢原子后所剩下的基团叫做烯基。 如：
CH2 CH CH3 CH CH CH3 C CH2
乙烯基 丙烯基
异丙烯基
CH2 CH CH2
烯丙基
4
脂肪烃分子中含有一个 C C三键的，叫做炔烃。C C 三键
CC
CC
键能: σ 键 ~347 kJ / mol π键 ~263 kJ / mol
第三章 烯烃 炔烃
本章教学内容 1、烯烃、炔烃的同分异构（碳架异构、位置异构和顺反异构） 和命名法； 2、乙烯的结构和sp2杂化及π键、C=C双键的特征，乙炔的 结构和sp杂化及C三C叁键特征； 3、烯烃、炔烃的物理性质； 4、烯烃、炔烃的化学性质——加成反应、聚合反应、氧化反 应、α-氢原子的取代反应；炔氢的反应； 5、原子或基团的电子效应和立体效应，C=C双键亲电加成反 应机理， Markovnikov规则及其解释，过氧化物效应； 6、烯烃、炔烃的制法
2s 2p
激发
2s 2p
sp2杂化
sp2 2p
13
三个sp2杂化轨道处在同一平面内，互成120˚角。
C
C
C原子的三个sp2轨道在空间 的分布
C原子的未杂化的P轨道
14
其中两个碳原子的未杂化的p都垂直于乙烯分子所在的平面, 互相平行,它们进行另一种方式的重叠——“肩并肩”的重 叠——π重叠，由此形成的共价键叫做π键。
16
也可从与轨道对应的电子云的重叠来说明π键的形成 CC 17
C=C和C-C的区别： ⑴ C=C的键长比C-C键短。 两个碳原子之间增加了一个π键，也就增加了原子核对 电子的吸引力，使碳原子间靠得很近。C=C键长 0.134nm, 而C-C键长0.154nm。 ⑵ C=C双键中的两原子之间不能绕σ键轴自由旋转。 由于旋转时，两个p轨道重叠减程度小甚至为零，π键 便被破坏。
C C 835KJ / mol ； C=C 610 KJ / mol ； C-C 345.6 KJ / mol （但比三个C-C 单键的键能要小345.6 × 3 = 1036.8 KJ / mol ）
④ 叁键碳的电负性较大。
电负性： sp ＞sp2 ＞ sp3
C—H 具有微酸性
33
讨论：在CH4、CH2=CH2、 CH CH 中，C原子为什么不是采 用s轨道和p轨道生成σ键，而是采用s和p的杂化轨道生成σ键。 1、杂化轨道的成键能力大，
9
分子中同时含有双键和叁键叫烯炔，命名时,要使两者编号尽 可能小,如有选择时,使双键编号小。例：
CH3 CH CH C CH
3-戊烯-1-炔
CH2 CH CH CH2 CH2 C CH CH3
3-甲基-1-庚烯-6-炔
10
如果命名的是环烯烃和环炔烃，则把1,2位留给双键和三键碳原子。 例如：
CH3
烯烃、炔烃的折射率通常比烷烃大，可用于液态烯烃、 炔烃的鉴定。
37
本次课小结： 烯烃的命名法——Z-E命名法 乙炔分子的直线形结构——sp杂化轨道 烯烃、炔烃的物理性质
作业 ： P52. 7(4)、（5）、（6）、（7）、（8）。 P73.21
38
3-6 烯烃的化学性质
烯烃的化学性质主要表现在官能团C=C双键上，
Cl
CH3
C
C
Cl
H
（Z）-1，2-二氯丙烯 或顺-1，2-二氯丙烯
26
Cl
CH3
C
C
H
Cl
（E）-1，2-二氯丙烯 或反-1，2-二氯丙烯
注意，不能误认为Z式就一定是顺反命名中的顺式，E式就一 定是顺反命名中的反式，如：
CH3
CH2CH2CH3
C=C
CH3CH2
CH2CH3
顺-3-甲基-4-乙基-3-庚烯 或（E）-3-甲基-4-乙基-3-庚烯
CH=O 相当于
C—O （O（）C）
C CH 相当于
（C）（C） C—C—H
（C（）C）
24
因此：
相当于
（C）
H（C）
H
（C）
（C） H
H （C）
（C）H
> C CH > —CH=CH2
25
（2） Z-E命名法 命名时，按照次序规则，比较双键碳原子上所连接的两个原子 或基团哪个优先，优先的两个原子或基团位于双 键同侧的，叫 做Z式，位于异侧的叫做E式。Z，E写在括号里放在化合物名 称的前面。如：
个异构体，称之为顺反异构体，这类异构现象叫做顺反异构 现象。
19
存在顺反异构体的条件是双键碳原子上连接的必须是两 个不同的原子或基团。
二、顺反异构体的命名
1、顺-反命名法 对于化合物abC=Cab，相同的两个原子或基团在C=C双键 同侧，叫做顺式；在C=C双键两侧，叫做反式。如：
CH3CH2
H
C
C
炔烃不溶于水，但易溶于极性小的有机溶剂，如石油醚、 苯、乙醚、四氯化碳等。
纯的乙炔是无色、无臭味的气体。 液态乙炔受到震动会发生爆炸，所以在乙炔钢瓶中既要 填入多孔性物质，如硅藻土、石棉等，又要加入丙酮作为溶 剂，这样储存、运输、使用可以避免危险。 乙炔与空气组成的爆炸气体的组成范围比其他烃类要大 的多。在生产、使用时必须注意。
C(CH3)3 > CH(CH3)2 > CH3CH2 > CH3
CH2OH > CH2CH3 , CH2Br > CCl3
23
如含连有双键或叁键，则把双键分开成为两个单键，每个键 合原子重复一次；叁键分开成为三个单键，每个键合原子重复 两次，然后进行比较。
—CH=CH2 相当于
HH —C—C—H （C（）C）
35
在顺、反异构体中，顺式异构体因为极性较大，沸点通常 较反式高，而顺式的对称性较低，较难填入晶格，故熔点 较低。
沸点： 3.7°C 熔点： -138.9°C
0.88°C -105.6°C
36
二、炔烃的物理性质
炔烃的物理性质和烷烃、烯烃相似。低级的炔烃在常温 常压下是气体，但沸点比相同原子数的烯烃略高些。随着碳 原子数的增多，它们的沸点也升高。
11
本章教学要求： 1、掌握烯烃、炔烃的同分异构现象和命名方法。 2、掌握乙烯的结构和sp2杂化、π键的形成及C=C双键的特 征，掌握乙炔的结构和sp杂化及C三C叁键的特征； 3、认识烯烃、炔烃的物理性质。 4、掌握烯烃、炔烃的化学性质。 5、认识并理解亲电加成反应的机理，掌握Markovnikov规则。 并能够运用烷基的电子效应(诱导效应)和碳正离子的稳定性来 解释Markovnikov规则。 6、掌握不对称烯烃与溴化氢在过氧化物存在时所表现的过氧 化物效应现象。 7、掌握制取烯烃、炔烃的方法和原理。 8、能应用不饱和烃、小环烷烃的化学性质于化学鉴别中。
18
3-3 烯烃的顺反异构
一、顺反异构
由于乙烯分子是平面的， C=C双键不能饶键轴自由旋转，使 构造为abC=Cab这类分子中，连接在双键碳原子上的原子或 基团在空间的排列有两种不同的情况，即有两种不同的构型。
构型：分子中原子在空间的排列叫做构型。
a
b
C
C
a
b
a
b
C
C
b
a
顺式
反式
对应于这两种不同的构型就是两种不同的化合物，它们是两
2、重叠轨道上的σ电子对之间相距最远，排斥力最小。
34
3.5 烯烃、炔烃的物理性质
一、烯烃的物理性质 烯烃是无色物质，具有一定的气味。在常温下，C2-C4的烯烃 为气体，C5-C16的为液体，C17以上为固体。沸点、熔点、密 度都随分子量的增加而上升，相对密度都小于1，溶于某些 有机溶剂，不溶于水。
其他的同烷烃的命名原则，如 3-甲基-2-乙基-1-丁烯
7
7
6
54
3
21
CH3 CH2 CH CH2 CH C CH2
CH3
CH3 CH2 CH3
3，5-二甲基-2-乙基-1-庚烯 （选择含有双键的最长碳链为母体）
1 2 3 4 5 67 8
CH3CH2CHCH CHCHCH2CH3
CH3
C2H5