第二章 开链烃
链烃
省略C—H键 把同一C上的H合并 或者：
CH3CH（CH 3）CH 2CH2 CH3
它们对应的结构简式：
乙烷： H H | | H－C－C－H | | H H 丙烷： H H H | | | H－C－C－C－H | | | H H H
[CH3CH2CH3]
[CH3CH3]
丁烷： H H H H | | | | H－C－C－C－C－H | | | | H H H H 异丁烷： H | H--C--H H H | | H－C——C——C－H | | | H H H
[CH3CH2CH2CH3]
[CH3CH(CH3 )CH3]
物理性质
名称 结构简式 常温 时的 状态 熔点/℃ 沸点/ ℃ 相对 密度 水溶 性
甲烷
乙烷 丙烷 丁烷
CH4
CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3
气
气 气 气
-182
-183.3 -189.7 -138.4
-164
-88.6 -42.1 -0.5
H | H--C--H H H | | H－C——C——C－H | | | H H H
（二 ）结构简式： 例： H H H H H | | | | | H—C—C—C—C—C—H | | | | | H H—C--H H H H
|
H
省略C—H键 把同一C上的H合并 CH3 —CH—CH2—CH2—CH3 CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3
化学性质（与CH4相似）
3n 1 CnH 2 n 2 O 2 点燃 nCO 2 ( n 1) H 2O 2
均不能使KMnO4褪色，不与强酸，强碱反应。 （2）取代反应 在光照条件下进行，产物更复杂。 例如：
开链烃
第二章开链烃一、学习要求1.掌握烷烃、烯烃、炔烃的结构、异构和命名。
2.掌握烷烃、烯烃、炔烃的重要化学性质。
3.掌握共轭二烯烃的结构特点及共轭加成反应。
4.熟悉自由基反应机制和亲电加成反应机制。
5.熟悉诱导效应和共轭效应的概念及应用。
二、本章要点由碳和氢两种元素组成的化合物称烃。
烃是最基础、最重要的有机化合物。
烃可分为开链烃（链烃）和闭链烃（环烃）两大类。
开链烃又可分为饱和烃和不饱和烃。
（一）烷烃1.碳原子采用sp3杂化，分子中只含σ键的链烃化合物称为烷烃，通式为C n H2n+2，常用R-H表示。
2.σ键是成键轨道沿轨道对称轴方向重叠形成的化学键，其特点是电子云重叠程度大且呈柱状、对键轴呈圆柱形分布，密集于两原子核间；σ键较稳定，极化度小；成键原子可沿键轴“自由”旋转。
3.烷烃的构造异构为碳链骨架不同而引起的碳链异构。
烷烃的立体异构为分子绕碳碳σ键旋转时在空间呈现不同立体形象而产生的构象异构。
乙烷的2种典型构象式中，重叠式最不稳定，交叉式最稳定，称优势构象。
正丁烷4种典型构象式稳定性大小顺序为：对位交叉式＞邻位交叉式＞部分重叠式＞全重叠式。
4. 烷烃系统命名法要点是选择含侧链最多的连续最长的碳链为主链确定母体名称；从靠近侧链一端对主链碳编号；将取代基的位次、数目和名称写在母体名称前，相同的取代基合并，不同的取代基遵循“基团优先次序高者后列”的原则排序。
5.次序规则的要点为：原子的优先次序直接比较原子序数，原子序数大者优先次序高，原子序数小者优先次序低；原子序数相同的同位素，质量重者优先次序高。
基团的优先次序则首先比较键合原子的原子序数，原子序数大者优先次序高；键合原子相同时，顺延比较与键合原子相连的其它原子，直至比较出优先次序为止。
含有重键或三键基团的优先次序可视双键为两次与某一原子相连，其余以此类推。
6.物理性质：常温下C1～C4的正烷烃为气体，C5～C16的正烷烃为液体，C17以上的正烷烃为固体。
第2章 链烃(链烃的结构,命名 021)
烃（hydrocarbons）：
1、碳氢化合物，只含碳和氢。
2、是有机化合物的“母体”。
3、一切有机化合物可以看作是烃的衍生物。
烃的分类
饱和烃 链 烃 （脂肪烃） 闭链烃 （环烃） 烯烃 不饱和烃
烃
二烯烃 炔烃
脂环烃 芳香烃
2.1链烃的结构 2.1.1烷烃的结构与构象异构
烷烃分子通式为CnH2n+2 同系列（homologous series）：具有同一分子通 式和相同结构特征的一系列化合物 同系差：CH2 同系列中的各化合物互称同系物(homolog) 同系列是有机化学中一种普遍现象。
（3）系统命名法的要点
最长的连续碳链 选择 主链 取代基最多 取代基简单
最长
最多
简单
1靠近取 代基一端 开始
编 号
3优先顺序
2最低系 列原则
(a)小的基团在前，大的基团在后 (b)等距两端同时遇到相同取代基 则比较第二个取代基大小
近
编号正确
编号不正确
最 低 系 列
2 ,7,8-三甲基癸烷（和17） (不是3,4,9-三甲基癸烷)（和16）
构象异构
1.乙烷的构象
乙烷的构象可以有无数种 交叉式和重叠式构象是乙烷无数构象中的两种典 型情况。
H H H
交叉式
H
H H
H
H
H H
H
H
重叠式
锯架式(Saw horse)表示法
交叉式
重叠式
纽曼（Newman ）投影式
斥力最小 能量最低，稳定 斥力最大 能量最高，不稳定
2.正丁烷的构象
丁烷的C2-C3键轴旋转所形成的几种最典型构象 的纽曼投影式。
有机化学第二章-链烃
链烃
在组成上仅含有碳与氢两元素的化合物叫碳氢化合物 也称为烃。
根据烃分子中碳原子间连接方式可分为： 饱和烃：烷烃 链烃 （脂肪烃） 烯烃 炔烃 环烃 脂环烃 芳香烃
烃
不饱和烃：
烷烃是指分子中碳原子之间以单键相连，碳原子的其 余价键均与氢原子相连的化合物。
§2-1 烷烃
一、同系列
H H H H HH H H H H H–C–H H–C–C–H H–C–C–C–H H–C–C–C–C–H H H H H HH H H H H 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 在烷烃的一系列化合物中，其分子组成中所含的碳原 子和氢原子在数量上存在着一定的关系，即每增加一个C 原子，就相应地增加二个H 原子。 H 可用一个式子代表： H ( C ) H 烷烃通式：CnH2n+2 n H 这些结构上相似而组成上相邻的两个烷烃的组成都是相差 CH2。CH2 叫做同系列差。
3° 1°
CH3 CH3
练习3：某烷烃含8个碳，只有伯 氢原子，写出其结构式。
解：根据烷烃的组成通式，该烷烃分子式为C8H18
CH3 CH3 CH3 C C CH3 CH3 CH3
3. 烷烃的命名 （1）普通命名法 ①直链烷烃的命名 直链烷烃按分子中所 含碳原子数目来命名，碳原子在十以内用 “天干”表示，叫“某烷”。
常见的烷基名称
构造式 名称
缩写 符号
构造式
名称
缩写 符号
-CH3
-CH2CH3 -CH2CH2CH3 CH3-CH-CH3 -CH2(CH2)2 CH3
甲基
乙基 正丙基 异丙基
Me
Et n-Pr
CH3 -C-CH3 CH3
第2章开链烃(1)
3 ºH > 2 ºH > 1 º H
的作用力也增加，其沸点也相应增高。
(1-2)沸点（带支链的烷烃）
同数碳原子的构造异构体中 —— 支链增多，则 分子趋向球形，使分子不能像正烷烃那样接近， 分子间作用力也就减弱，所以在较低的温度下， 就可以克服分子间引力而沸腾。
•同数碳原子的构造异构体中，分子的支链越 多，则沸点越低。 例如： 正丁烷的沸点：- 0.5℃
Chapter 2
第二章开链烃
Ⅰ. 2.1烃的定义
烷烃 (Alkane )
• 分子中只含有C、H两种元素的有机化合物叫 碳氢化合物,简称烃.
2.2 烃的分类:
(1)开链烃(链烃),又叫脂肪烃.
可分为:烷烃 、烯烃 、二烯烃 、炔烃等
又分为:脂环烃和芳香烃两类.
(2)闭链烃(环烃).
2.3 烷烃的通式,同系列和构造异构
丁烷
C4H10
戊烷
C5H12
CH3(CH2)3CH3
(2)烷烃的通式
——直链烷烃分子中，一个或几
或： CnH2n+2
个 -CH2- 基团（亚甲基）连成碳链，碳链的两端再连 有两个氢原子，因此直链烷烃的通式可写为:
H-(-CH2-)n-H
• 乙烷可看成甲烷的一个氢原子被甲基-CH3取代； • 丙烷可看成乙烷上的一个H被甲基-CH3取代; • 丁烷可看成丙烷的一个H被甲基 -CH3 取代：
2.8 一般烷烃的卤代反应历程 (1)链的引发：
X2 2X · (光或热)
(2)链增长(链传递): X· + RH HX + R· R· + X2 RX + X· ................ (3)链终止:
第二章 开 链 烃
第二章 开 链 烃问题二3-1命名下列各化合物：（1）CH 3CH 2C(CH 3)2CH 2CH 2CH 3 （2）(CH 3)2CH(CH 2)4CH(CH 3)CH 2C(CH 3)3 解：(1) 3,3-二甲基己烷 (2) 2,2,4,9-四甲基癸烷 3-2写出C 6H 14的各同分异构体，并命名之。
解：3-3 写出三氯丙烷（C 3H 5Cl 3）所有异构体的结构式。
解： 3-4命名下列各烯烃：解：(1) 2,4,4-三甲基-1-戊烯 (2) 4,6-二甲基-3-庚烯 3-5试判断下列化合物有无顺反异构，如果有，写出其顺反异构体和名称：（1）3-甲基-1-戊烯 （2）2-己烯 解：2-己烯有顺反异构： CCH 3CHCH 2CH 2CH 3HCCH H 3CCH 2CH 2CH 3H(Z)-2-己烯(E)-2-己烯3-6 下列化合物与碘化氢起加成反应时，主要产物是什么？异丁烯 3-甲基-2-戊烯 解： 3-7有一化合物经臭氧化和还原水解后，得一分子乙醛和一分子3-甲基-2-丁酮(CH 3)2CHCOCH 3，推测该化合物的结构。
解：3-8 写出1,3-戊二烯同一分子溴化氢加成反应的方程式。
解：在较高温度和极性溶剂条件下，1,3-戊二烯同溴化氢主要发生1,4加成：CH 2CH CHCHCH 3HBrCH 3CH CHCHCH 33-9 画出薄荷醇中的异戊二烯单位。
解：习题二1. 用系统命名法命名下列化合物，若是顺反异构体应在名称中标明构型：解：(1) 2-甲基-4,5-二乙基庚烷 (2) 3-甲基戊烷 (3) 2,4-二甲基-3-乙基戊烷(4) (顺)-3-甲基-3-己烯 or Z-3-甲基-3-己烯 (6) (Z)-3,5-二甲基-3-庚烯 (7) 2,3-己二烯 (8) 3-甲基-2-乙基-1-丁烯 (9) 2,5,6-三甲基-3-庚炔 (10)1-丁炔银 (11)3-甲基-1,4-戊二炔 (12) 3-甲基-1-庚烯-5-炔 2. 写出下列化合物的结构式：（1）3-甲基-4-乙基壬烷 （2）异己烷 （3）2,3,4-三甲基-3-乙基戊烷 （4）4-甲基-3-辛烯 （5）2-甲基-3-乙基-3-辛烯 （6）(E)-2-己烯（7）(Z)-3-甲基-2-戊烯 （8）2,7-二甲基-3，5-辛二炔 （9）(3顺,5反)-5-甲基-1,3,5-庚三烯 （10）顺-3,4-二甲基-3-己烯 解：3. 写出C 5H 12烷烃的所有一氯代衍生物。
《有机化学》第二章 链 烃
第二章
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‖
20 第一节 烷烃
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名称
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 十一烷 十二烷 十三烷 十四烷 十五烷 十六烷 十七烷 十八烷
表2-1 一些直链烷烃的物理常数
结构简式 常温时的状态 熔点（℃） 沸点（℃）
CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22 C11H24 C12H26 C13H28 C14H30 C15H32 C16H34 C17H36 CH
氢原子类型不同，卤代反应的难易程度也不同，氢原子卤代反应活性的次序是：叔氢＞仲氢 ＞伯氢。因此，在复杂的烷烃卤代反应中，生成叔卤代烃最容易，仲卤代烃次之，伯卤代烃最难。 例如：
CH3—CH2—CH3＋Cl2
光 25℃
CH3—CH2—CH2＋CH3—CH—CH3
— —
Cl
Cl
43%
57%
1-氯丙烷 2-氯丙烷
18.2
287
固
22
301.8
28.2
316.1
相对密度 （d420）
0.424 0.546 0.582 0.579 0.626 0.659 0.684 0.703 0.718 0.730 0.740 0.749 0.756 0.763 0.769 0.773 0.778 0.777
第二章
21 第一节 烷烃
RCH2CH2R′＋2O2
MnO2
107～110℃
RCOOH＋R′COOH＋2H＋
有机氧化：有机中氧化的概念同无机中氧化的概念有所不同，在有机中，“加氧去氢” 为氧化，“加氢去氧”为还原。
24 第一节 烷烃
2.开链烃
H
C
C
H
乙炔分子的键 s-sp
Py
sp-sp
Py
sp-s
H
Pz
C
C
Pz
H
H
电子云的分布
H
3个键，2个键
乙炔分子的键
(4)共轭二烯烃（CnH2n-2） 例： CH2=CH—CH=CH2 (p86) 实验事实 ①1,4加成 ②稳定性 > 同碳原子的隔离二烯烃 ③键长：
CH2
H
0.134nm 0.148nm
二、结构与性质的关系
弱极性或非极性共价键→弱极性或非极性 分子→分子间作用力小 1.烷烃(p59) 弱极性或非极性共价键，σ键稳定→共价 键不易断裂，烷烃性质不活泼； 在一定条件下反应时，共价键均裂→游离 基型反应； C—C单键可绕键轴相对旋转→构象异构。
2.烯烃(p69) π键不稳定，在外电场的诱导下容易被极 化→共价键异裂，离子型反应； π键的存在，限制了C—C单键绕σ键键轴 相对旋转 → 顺反异构。 3.炔烃(p69) 有两个π键，类似于烯烃，化学性质比烷 烃活泼，但三键键长比双键键长短，π键断裂 比烯烃困难； 相对而言，三键碳原子电负性较大， C—H键极性：炔烃 烯烃 烷烃，在一定条 件下可发生断裂。 线形分子，无立体异构。
锰盐，110℃
RCOOH + RCOOH （或RCH2OH、RCHO）
(二)烯烃和炔烃(p74)
1.催化加氢
C C
H2/Pd
H2/Pd
C
C
C
C
C
C
H2/Pd
C
C
若用特殊催化剂：Na/NH3(液)等，能使反 应停留在生成烯烃阶段。
反应为放热反应，常用氢化热判断异构体 的稳定性。对烯烃的结构异构来说：双键碳原 子上所连的烷基数目↑→稳定性↑。例如：
有机化学第2章 链烃
（Chain Hydrocarbons）
烃的类别
烃（Hydrocarbons) 仅由C、H构成的有机 化合物，有机化合物之母体。
饱和烃：烷烃
脂肪烃 不饱和烃 烯烃 炔烃
链烃
烃
脂环烃
苯型芳香烃 芳香烃
非苯型芳香烃
环烃
第一节 链烃的结构（Alkanes) 一、烷烃的结构和构象异构 二、烯烃的结构与构型异构 三、二烯烃和炔烃的结构
shown below?
1. A B, C 2. A, C, B 3. B, A, C
CH2CH3
H
H
H3C
H
CH3
A
CH3
H
H
H
H
H
H
CH2CH3 CH3CH2
CH3
CH3
CH3
B
C
4. C, A, B
5. C, B, A
二、烯烃的结构与构型异构
含有 C=C或C≡C的烃称为不饱和烃。 例如：
（一）烯烃的结构 (structure of alkenes)
一、烷烃的结构和构象异构
（一）烷烃的结构
甲烷分子的形成： ∵ CH4中的4个杂化轨道为四面体构型(sp3杂化) ∴H原子只能从四面体的四个顶点进行重叠(因为顶
点方向电子云密度最大),形成4个σsp3-s键。
（一）烷烃的结构
乙烷、丙烷、丁烷中的碳原子也都采取sp3杂化：
sp3 -sp3
H
H
HC CH
H
H
sp3 -s
乙烷
C
C
C
C
对称轴
Csp3— Csp3
σ键
图 13-3 σ键的轨道呈轴对称
第二章 开链烃
“正”表示直链烷烃，常常可以省略。 正 表示直链烷烃，常常可以省略。
CH3
“异”表示末端为 CH3 异 “新”表示末端为 新
链 烃 饱和烃:烷烃 (脂肪烃) 不饱和烃: 烯烃 炔烃 烯炔烃
烃
脂环烃 环烃
单环烃
饱和烃:环烷烃 不饱和烃:环烯烃 环炔烃
多环烃: 螺环烃 桥环烃 单环芳烃 芳香烃 多环芳烃 非苯芳烃 多苯代脂烃 联苯 稠环芳烃
第一节 烷 烃
一、结构
甲烷是烷烃中最简单的分子，其成键方式如下: 甲烷是烷烃中最简单的分子，其成键方式如下:
系统命名法命名原则：
（一）选主链 选择含碳原子数目最多的碳链作为主链， 选择含碳原子数目最多的碳链作为主链， 根据主链碳原子数叫做某烷。 根据主链碳原子数叫做某烷。 分子中如有等长碳链时，应选择分支最 分子中如有等长碳链时， 多的碳链作为主链。 多的碳链作为主链 确定主链： 确定主链： 链的长短（长的优先） 侧链数目 侧链数目（ 链的长短（长的优先）;侧链数目（多 的优先） 侧链位次大小 小的优先） 侧链位次大小（ 的优先）;侧链位次大小（小的优先）。
有机化学
主讲:李炳奇 主讲 李炳奇
第二章 开链烃
仅由碳 烃——仅由碳、氢两种元素组成的化合物称 仅由 为碳氢化合物. 简称为烃（ 为碳氢化合物 简称为烃（hydrocarbon）。 ） 烃是有机化合物的母体，常用 RH表示。 是有机化合物的母体， 烃的衍生物。 其它各类有机化合物可看作是烃的衍生物 其它各类有机化合物可看作是烃的衍生物。
第二章 开链烃问题及习题参考答案(0303013
第二章开链烃一、学习要求1.掌握烷烃、烯烃、炔烃的结构、异构和命名。
2.掌握烷烃、烯烃、炔烃的重要化学性质。
3.掌握共轭二烯烃的结构特点及共轭加成反应。
4.熟悉自由基反应机制和亲电加成反应机制。
5.熟悉诱导效应和共轭效应的概念及应用。
二、本章要点由碳和氢两种元素组成的化合物称烃。
烃是最基础、最重要的有机化合物。
烃可分为开链烃（链烃）和闭链烃（环烃）两大类。
开链烃又可分为饱和烃和不饱和烃。
（一）烷烃1.碳原子采用sp3杂化，分子中只含σ键的链烃化合物称为烷烃，通式为C n H2n+2，常用R-H表示。
2.σ键是成键轨道沿轨道对称轴方向重叠形成的化学键，其特点是电子云重叠程度大且呈柱状、对键轴呈圆柱形分布，密集于两原子核间；σ键较稳定，极化度小；成键原子可沿键轴“自由”旋转。
3.烷烃的构造异构为碳链骨架不同而引起的碳链异构。
烷烃的立体异构为分子绕碳碳σ键旋转时在空间呈现不同立体形象而产生的构象异构。
乙烷的2种典型构象式中，重叠式最不稳定，交叉式最稳定，称优势构象。
正丁烷4种典型构象式稳定性大小顺序为：对位交叉式＞邻位交叉式＞部分重叠式＞全重叠式。
4. 烷烃系统命名法要点是选择含侧链最多的连续最长的碳链为主链确定母体名称；从靠近侧链一端对主链碳编号；将取代基的位次、数目和名称写在母体名称前，相同的取代基合并，不同的取代基遵循“基团优先次序高者后列”的原则排序。
5.次序规则的要点为：原子的优先次序直接比较原子序数，原子序数大者优先次序高，原子序数小者优先次序低；原子序数相同的同位素，质量重者优先次序高。
基团的优先次序则首先比较键合原子的原子序数，原子序数大者优先次序高；键合原子相同时，顺延比较与键合原子相连的其它原子，直至比较出优先次序为止。
含有重键或三键基团的优先次序可视双键为两次与某一原子相连，其余以此类推。
6.物理性质：常温下C1～C4的正烷烃为气体，C5～C16的正烷烃为液体，C17以上的正烷烃为固体。
有机题库
第二章开链烃习题一、判断题1．凡炔烃均能与AgNO3的氨溶液作用生成沉淀。
2．CH≡CH分子中，碳碳之间存在着两个σ键和一个π键。
3．诱导效应是沿着σ键传递的，共轭效应是沿着π键传递的。
4．不对称烯烃在任何情况下与卤化氢发生加成反应时，氢原子总是加在含氢较多的双键碳原子上。
5．任何成π键的两个碳原子之间必定有σ键。
6．共轭体系具有平面性。
7．将甲烷光照后，在黑暗中与Cl2混合不发生氯代反应。
8．CH4和Cl2在光照下起反应，每吸收一个光子可产生许多CH3Cl分子。
9．在过氧化物存在下，HI与烯烃的加成反应是反马氏规则的。
10．－CH＝CH2的优先顺序大于－CH(CH3)2。
11．CH2＝C＝CH2中，碳原子均为sp2杂化，是一个π-π共轭体系。
二、A型多选题1．下列烯烃的名称不符合系统命名法的是：A. 2,3-二甲基-2-丁烯B. 3,3-二甲基-1-丁烯C. 2-乙基-2-戊烯D. 4-甲基-2-戊烯E. 4,4-二甲基-1-戊烯2．下列名称正确的是：A. 3,3-二甲基-5-异丙基庚烷B. 3,3,6,7-四甲基-5-乙基辛烷C. 2,3,6,6-四甲基-4-乙基辛烷D. 2-甲基-2,4-二乙基-5-异丙基己烷E. 4-乙基-2,3,6,6-四甲基辛烷3．假定甲基游离基的构型是sp2杂化的，其单个电子处于什么轨道？A. 1sB. 2sC. 2pD. spE. sp24．下列各基团中＋I效应最强的是：A. C6H5－B. C2H5－C. (CH3)3C－D. CH3－E. (CH3)2CH－5．下列―I效应最强的是：A. －BrB. －C6H5C. －OCH3D. －OHE. －NH26．按照顺序规则，基团：①－COOCH3；②—OH；③－NH2；④—CH2OH；⑤－C6H5的优先顺序为：A. ①>②>③>④>⑤B. ②>③>①>④>⑤C. ②>③>④>⑤>①D. ⑤>④>③>②>①E. ③>②>①>④>⑤7．下列论述中，哪个是不正确的？A. 极性大小的次序是：C－F＞C－Cl＞C－Br＞C－IB. 极化度的大小次序是：C－I＞C－Br＞C－Cl＞C－FC. 稳定性的大小次序是：CH2＝C＝CH－CH3＞CH2＝CH－CH＝CH2＞CH2＝CH－CH2－CH3＞CH2＝CH－C≡CHD. 碳原子的电负性大小次序是：sp杂化> sp2杂化> sp3杂化E. H原子的“酸”性大小次序是：CH≡CH＞CH2＝CH2＞CH3－CH3。
第二章 开链烃(烷烃)
能否写出以下两个化合物的稳定构象？
1. CH3CH2CH2CH2CH3
2. CH3CH2I
C2H5 H H
I
H
H
·
H
CH3 H H
·
H
H
开链烃
第一节
烷烃
一、概述 二、烷烃的命名 三、烷烃的构象 四、烷烃的性质
四、烷烃的性质
1. 物理性质 2. 化学性质
1.
物理性质
C ↑ b.p.↑ 对于相同分子量的烃，侧连越多， b.p.越低
H
0.109nm
H H
C
109。28'
H
乙 烷 分 子 的 形 成
s键: 旋转不影响轨道重叠程度， 即s键可沿键轴“自由”转动；重 叠程度大,稳定性高;键的极化度小。
头碰头重叠形成C－Cσ键
构象(conformation) 因单键旋转而使分子中原 子或基团在空间产生不同的排 列形象称为构象。每一种空间 排列形象就是一种构象 (conformation)。
2) 卤代反应
1) 氧化反应（燃烧）
CH4 + O2
燃烧
CO2↑ + H2O
2. 化学性质
烷烃分子中所有的键都是 σ 键，因而化 学性质比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂、 还原剂、金属钠等都不能反应。
1) 氧化反应（燃烧）
2) 卤代反应
2) 卤代反应 CH4 + 2Cl2
光照 hν
CH3Cl + HCl
1) 沸点 (b.p.)
2) 熔点 (m.p.)
C ↑ m.p.↑
3) 水溶性
不溶于水和极性溶剂，而溶于极性小的有机溶剂
四、烷烃的性质
链烃和环烷烃讲解
在光照或热的作用下，烷烃发生卤代反应：
氯代反应：
CH4 + Cl2 hv
hv
CH3Cl + HCl
甲烷的氯代反应较难停留在一氯代甲烷阶段：
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl Cl2 CHCl3 + HCl Cl2 CCl4 + HCl
不同卤素与烷烃的反应活性不同，其顺序为： F2≥ Cl2＞Br2≥ I2 通过控制一定的反应条件和原料的用量比， 可以使其中一种氯代烷为主要产品。
碳原子轨道sp3杂化
H
C H H
σ键的特性:
H
头碰头式交叠，重叠大、牢固、成键原子可沿键 轴自由旋转；键能较大，可极化性较小 。
球棍模型 (Kekulé 模型)
比例模型 (Stuart模型)
由于单键旋转而产生的分子中原子或基团
在空间的不同排列方式叫构象。
2、乙烷的构象
重叠式(顺叠式)构象
乙烷的两种极限构象
CHCH3 亚乙基
CH2CH2 1,2-亚乙基
C(CH3)2 亚异丙基
H
H C H 3o
CH3 CH3 C H 4o C CH3 CH3
伯、仲、叔、季碳原子 H 和 伯、仲、叔氢原子
C H 2o
1o
1o：直接与一个碳原子相连的称为“伯”或一级碳原子 2o：直接与二个碳原子相连的称为“仲”或二级碳原子 3o：直接与三个碳原子相连的称为“叔”或三级碳原子 4o：直接与四个碳原子相连的称为“季” 或四级碳原子
1–氯丙烷 2–氯丙烷
43%
57%
在丙烷分子中伯氢有6个，仲氢有2个，如果只考 虑碰撞频率和推测概率因子，预计仲氢和伯氢的 相对活性为：
第二、三章开链烃
CH3CHCHCH2CH2CCH
SP3 SP2 SP2 SP3 SP3 SP SP
共轭二烯烃分子结构
二烯烃可分为三种类型： 1、累积双键二烯烃，
例 CH3CH2CH=C=CH2
2、共轭双键二烯烃，
例 CH3CH＝CH－CH=CH2
3、隔离双键二烯烃。 例CH2 ＝ CH－CH2－CH=CH2
自然界中很多物质都存在着共轭体系，如
2.2.2 饱和和不饱和碳原子分子 的形成
甲烷CH4分子的形成：
C-H σ －键 （SP3 C- SH）
乙烷分子的形成：
SP3
H
HC
H
H
CH
H
H
H C
H
H
CH
H
C-C键
注：C-Cσ 键（单键）可以绕键轴自由旋转
直链烷烃立体结构可以有以下等形式：
★
原因：1.键角109.5˚ 2.σ -键可自由旋转
可能不是该化合物分子中最长的碳链） 2、主链碳原子的编号由距离双键或三键最近的
一端开始； 3、命名时必须注明双键或三键的位置，编号写
在母体名称的前面。
CH2CH3
CH3CHCH2CH2CHCH2CH3
CH(CH3)2
2，3－二甲基－6－乙基－辛烷
CH2CH3 1 CH2CCH2CH2CHCH2CH3 CH3CHCH3 5－乙基－2－异丙基－1-庚烯
第二、三章开链烃 —烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃
定义：碳氢化合物简称叫做烃。
饱和烃（如烷烃）
开链烃
不饱和烃
烃
（如烯烃、炔烃）
脂环烃
环烃
芳香烃
2.1 开链烃的通式、同系列
2.1.1通式
开链烃
仅由碳原子连接顺序和方式不同而产生的同分异构 仅由碳原子连接顺序和方式不同而产生的同分异构 连接顺序和方式不同 现象称构造异构现象。因分子中的原子或基团在空 现象称构造异构现象。因分子中的原子或基团在空 构造异构现象 间排列不同而产生的异构现象称立体异构现象。 间排列不同而产生的异构现象称立体异构现象。 而产生的异构现象称立体异构现象
b 系统命名法
1892年在日内瓦开了国际化学会议，制定了 系统的有机化合物的命名法，叫做日内瓦命名法。 后由国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）作了几 次修订，简称为IUPAC命名法。 我国参考这个命名法的原则结合汉字的特点 制定了我国的系统命名法（1960）。1980年进行 增补和修订，公布了《有机化学命名原则》。 有机化学命名原则》 有机化学命名原则
第二章 开链烃
烃：指由碳和氢两种元素组成的有机化合物。 指由碳和氢两种元素组成的有机化合物。
分别取碳和氢的部分拼音和结构构成烃
根据烃分子中碳原子间连接方式可分为： 根据烃分子中碳原子间连接方式可分为： 饱和烃： 饱和烃：烷烃 开链烃 （脂肪烃） 脂肪烃） 不饱和烃： 不饱和烃： 烯烃 炔烃 脂环烃 环状烃 芳香烃
从右到左： ， ， ， 从右到左：2，2，5，6 从左到右： ， ， ， 从左到右：2，3，6，6
CH3CHCH2CH2CH2CH2CH—CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3
2, 7, 8-三甲基癸烷（不叫3,4,9-三甲基癸烷） 三甲基癸 不叫3,4,9- 甲基癸 3,4,9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
H H
甲烷分子示意图 见书19页 见书 页
H
H H
甲烷的结构
第二、三章开链烃
解释：根据生成的产物可以推断该炔烃的构造： CH≡ CO2 ; R-CH≡ RCOOH(羧酸)
（3）金属炔化物的生成
C C H 炔氢
由于SP杂化碳原子的电负性较强，所以与 之相连的氢原子比较容易离解，而具有微弱的 酸性。 HC≡CH PKa＝25，水PKa＝16，炔氢的酸性比 水还弱。
由于炔氢具有弱酸性，能被某些金属离子取 代。
2.4.1.2烯烃和炔烃的物理性质（自学）
2.4.2化学性质
有机化合物结构特征决定了它的化 学性质；同系列中各个化合物的结构是 相似的，因此同系列的化学性质基本相 似。
2.4.2.1烷烃的化学性质 化学反应主要表现部位：
HH
R-C-C σ C-C键 H H
H
σ C-H键
让我们来看这样一个实验：
Br
Br
解释：极性溶剂室温条件1,4-加成；非极性溶 剂低温条件1,2-加成。
1，2－加成和1，4－加成理论解释
4
3
2
1
CH2 CH CH CH2 HBr
4
CH2
3
2
CH CH
1
CH2
4CH2
Br 3CH C2 H 1CH2
H
SP2杂化 H Br
4CH2
3 CH
2CH
1
CH2
H
1,2-加成
1,4-加成
RCHCHR (MnO2) OH OH
在酸性条 件下或加 热情况下
R1R2C=CHR3
KMnO4 H
R1-C=O O=C-R
R2
OH
解释：根据生成的产物可以推断该烯烃的构造： CH2= CO2 ; R-CH= RCOOH(羧酸)
R2C=
第二、三章 开链烃
饱和烃— 烷烃Alkane 开链烃 烯烃Alkene 不饱和烃 烃 炔烃Alkyne 脂环烃 Alicyclic Hydrocarbon 闭链烃 芳香烃 Arene
第一节
烷.烯.炔的命名
1.普通命名法
直链烷烃用十个天干和汉字数字进行命名， 分别称为 正某烷。支连烷烃用异、新等字命 名为 异某烷、新某烷以区别于直链烷烃。如 异己烷。
CH 2 C-CH 2-CH 3 CH 2CH 2CH 3
CH3-CH CH2
CH-C CH
CH-C C-CH3
CH 3-CH-CH CH-CH CH-CH CH 3
3
第二节
烷.烯.炔的结构
1.烷烃的结构(The Structure of Alkane)
2.烯烃的结构(The Structure of Alkene)
诱导效应(Inductive Effect, I)
诱导效应的定义 2. 诱导效应的传递途径 3. 诱导效应的方向 4. 诱导效应的大小 5. 常见原子或基团电负性 内因：电负性差别 实质：静电诱导力 特点：通过静电诱导力沿碳链定向传递， 由近及远，逐步减弱。
1.
常见原子和基团的电负性
－F＞－Cl＞－Br＞－I＞－OCH3＞－NHCOCH3＞ －C6H5＞－CH＝CH2＞－H＞－CH3＞－C2H5＞ －CH(CH3)2＞－C(CH3)3 位于氢前面的原子和基团是吸电子基，具有吸电子诱导
效应（－I）。位于氢后面的原子和基团是斥电子基，
具有斥电子诱导效应（＋I）。
马氏规律解释
CH3
用诱导效应解释Slow CH + CH
第二章开链烃
第二章开链烃问题二3-1命名下列各化合物:(2) (CH 3)2CH(CH 2)4CH(CH 3)CH 2C(CH 3)3解：(1) 3,3-二甲基己烷(2) 2,2,4,9-四甲基癸烷3-2 解：CH 3CH — CHCH J I I CH 3CH 323二甲基丁烷(CH^CHCH 3CH 3CH Sl 甲基戊烷CH 3 ICH S CCH J CH JI 22-二甲基丁烷3-3 写出二氯丙烷(C 3H 5CI 3 )所有异构体的结构式。
3-6 下列化合物与碘化氢起加成反应时，主要产物是什么？ 异丁烯 3-甲基-2-戊烯CH 2= C(CH 抚 _H 「(CH J )3CICH 3CH= CC^ - HI » CH3CH2CC 刃5CH 3[3-7 有一化合物经臭氧化和还原水解后，得一分子乙醛和一分子 3-甲基-2-丁酮(CH 3)2CHCOCH 3,推测该化合物的结构。
(1) CH 3CH 2C(CH 3)2CH 2CH 2CH 3写出C 6H 14的各同分异构体，并命名之。
CH工CH 3CH^HCH a CH 3鼻甲基戊烷解:C1CH 2CHCH 2C1 Cl 2CHCH a CH 2Cl Cl a CHCHCH 3I I Cl ClClI 01CH a CCH 3 IClC13CCH 2CH 33-4命名下列各烯烃：CH 2II(1) (CH 3)3CCH 2CCH 3 解：(1) 2,4,4-三甲基-1-戊烯 ⑵ QH 5CH — C(CH 3)CH 2CH(CH 3)2(2) 4,6-二甲基-3-庚烯3-5试判断下列化合物有无顺反异构，如果有，写出其顺反异构体和名称:(1) 3-甲基-1-戊烯(2) 2-己烯解：2-己烯有顺反异构:H 3C 、 . CH 2CH 2CH 3H U H(Z)-2-己烯H 、” CH 2CH 2CH 3H3C ・ C= 8 H(E)-2-己烯3-8 写出1,3-戊二烯同一分子溴化氢加成反应的方程式。
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第二章开链烃一、学习要求1.掌握烷烃、烯烃、炔烃的结构、异构和命名。
2.掌握烷烃、烯烃、炔烃的重要化学性质。
3.掌握共轭二烯烃的结构特点及共轭加成反应。
4.熟悉自由基反应机制和亲电加成反应机制。
5.熟悉诱导效应和共轭效应的概念及应用。
二、本章要点由碳和氢两种元素组成的化合物称烃。
烃是最基础、最重要的有机化合物。
烃可分为开链烃（链烃）和闭链烃（环烃）两大类。
开链烃又可分为饱和烃和不饱和烃。
（一）烷烃1.碳原子采用sp3杂化，分子中只含σ键的链烃化合物称为烷烃，通式为C n H2n+2，常用R-H表示。
2.σ键是成键轨道沿轨道对称轴方向重叠形成的化学键，其特点是电子云重叠程度大且呈柱状、对键轴呈圆柱形分布，密集于两原子核间；σ键较稳定，极化度小；成键原子可沿键轴“自由”旋转。
3.烷烃的构造异构为碳链骨架不同而引起的碳链异构。
烷烃的立体异构为分子绕碳碳σ键旋转时在空间呈现不同立体形象而产生的构象异构。
乙烷的2种典型构象式中，重叠式最不稳定，交叉式最稳定，称优势构象。
正丁烷4种典型构象式稳定性大小顺序为：对位交叉式＞邻位交叉式＞部分重叠式＞全重叠式。
4. 烷烃系统命名法要点是选择含侧链最多的连续最长的碳链为主链确定母体名称；从靠近侧链一端对主链碳编号；将取代基的位次、数目和名称写在母体名称前，相同的取代基合并，不同的取代基遵循“基团优先次序高者后列”的原则排序。
5.次序规则的要点为：原子的优先次序直接比较原子序数，原子序数大者优先次序高，原子序数小者优先次序低；原子序数相同的同位素，质量重者优先次序高。
基团的优先次序则首先比较键合原子的原子序数，原子序数大者优先次序高；键合原子相同时，顺延比较与键合原子相连的其它原子，直至比较出优先次序为止。
含有重键或三键基团的优先次序可视双键为两次与某一原子相连，其余以此类推。
6.物理性质：常温下C1～C4的正烷烃为气体，C5～C16的正烷烃为液体，C17以上的正烷烃为固体。
烷烃同系物熔点、沸点、密度等随分子量增加呈现规律性变化。
7.化学性质：烷烃在一般情况下不与强酸、强碱、强氧化剂等反应，在光照、高温或催化剂存在下可发生一些化学反应。
最重要的是在光照或高温条件下的卤代反应，常见的为氯代反应和溴代反应。
卤代反应产物为各种卤代烷烃的混合物。
除甲烷外，其他烷烃卤代反应时卤素取代的位置与氢原子的类型有关。
烷烃中不同类型氢的活性大小顺序为3°H ＞2°H ＞1°H 。
烷烃的卤代反应机制是典型的自由基反应，自由基反应分为链引发、链增长和链终止三个阶段。
链引发需要供给较高能量产生卤素自由基，启动反应；链增长形成稳定的烃基自由基是决定总反应速率的一步。
不同烷基自由基稳定性顺序为：3°＞2°＞1°＞·CH3。
（二）烯烃1.分子中含C= C双键的链烃称为烯烃，通式为Cn H2n。
双键碳原子为sp2杂化，C = C双键由一个σ键和一个π键构成。
2.π键是相互平行的p 轨道侧面重叠形成的化学键，其特点是电子云重叠程度较小且呈块状对称分布在分子平面的上方和下方，离核较远；π键较不稳定，极化度较大；成键原子不可沿键轴“自由”旋转。
3.烯烃的构造异构除碳链异构外，由于分子中碳碳双键位置不同还具有位置异构。
双键碳上各连有不相同的原子或基团的烯烃具有顺反异构。
烯烃的顺反异构是因双键不能旋转而产生的立体异构。
4.烯烃系统命名法选择含双键的最长连续碳链为主链；从靠近碳碳双键一端对主链碳编号；用较小的阿拉伯数字标示双键位置，若碳碳双键在分子主链中央，则从靠近侧链一端编号。
烯烃的顺反异构体还要用顺∕反(cis∕trans)或Z∕E构型标记法标记出构型。
5.物理性质：常温下，C2～C4的烯烃为气体，C5～C18的烯烃为液体，C18以上的烯烃为固体。
烯烃的熔点、沸点随相对分子质量增加而升高，沸点略比相应烷烃低。
烯烃难溶于水而易溶于有机溶剂，且可溶于浓硫酸中。
6.化学性质：由其官能团C = C 双键决定。
易发生加成、氧化、聚合等反应。
（1）加成反应：分子中的π键断裂，试剂中的两个一价原子或原子团分别加到相邻的两个碳原子上，生成饱和度增加的新化合物的反应称为加成反应。
烯烃与氢发生催化加成反应，与卤素、卤化氢、水、含氧无机酸等发生亲电加成反应。
亲电加成反应分两步完成，生成碳正离子中间体是决定反应速率的关键一步，因此亲电加成反应的趋向是以形成较稳定的碳正离子中间体决定反应的主要产物，烷基碳正离子稳定性顺序为：（2）氧化反应：烯烃与碱性KMnO 4稀冷溶液作用，断裂双键中的π键生成邻二醇。
与酸性高锰酸钾溶液作用，双键中的π键、σ键相继断裂，根据双键碳原子上连接的基团不同，得到酮、酸、二氧化碳等不同产物。
常利用反应前后KMnO 4的紫红色的改变检验烯烃。
（3）聚合反应：烯烃能在一定条件下以游离基或离子型历程发生多个相同（或相似）分子间自身加成，形成分子量很大的聚合物。
7. 诱导效应：成键原子电负性不同引起键的极性改变，并通过静电引力沿σ键由近及远依次传递，致使分子的电子云密度分布发生改变的现象称诱导效应，亦称I 效应。
该效应是短程效应，随碳链增长，迅速减弱。
电负性比氢大的原子或基团为吸电子基，引起的诱导效应称为吸电子诱导效应，常以-I 效应表示。
电负性比氢小的原子或基团为斥电子基，引起的诱导效应称为斥电子诱导效应，用+I 效应表示。
（三）炔烃1.分子中含C ≡C 三键的链烃称为炔烃，通式为C n H 2n-2。
三键碳原子为sp 杂化，C ≡C 三键由一个σ键和两个π键构成。
2. 与同碳数烯烃比较，炔烃的异构体数目比烯烃少。
3. 炔烃系统命名是选择含三键的最长碳链为主链，根据主链碳数称为 “ 某炔” ，并将三键位置标示在炔烃名称前面。
4. 物理性质：炔烃的熔点和沸点都随相对分子质量的增加而升高。
常温下，R 3 C > R 2C > RCH 2 > CH 3++++C 2～C 4的炔烃为气体，C 5～C 15的炔烃为液体，C 15以上的炔烃为固体。
同碳数的炔烃，C ≡C 三键在中间的比C ≡C 三键在末端的沸点、熔点都高。
5.化学性质：炔烃类似烯烃，在C ≡C 三键上可发生催化加氢及亲电性加成、氧化、聚合等反应，只是炔烃中的π键比烯烃中的牢固，故反应不如烯烃活泼。
末端炔烃还可发生炔淦的生成反应。
（四）二烯烃1.二烯烃是指分子中含两个C=C 双键的烯烃。
二烯烃具有碳链异构、位置异构及顺反异构。
分子中两个C=C 双键位置不同具有共轭二烯烃、聚集二烯和烃隔离二烯烃3种异构体。
2. 二烯烃的系统命名原则与烯烃相似，只是选主链时应包括两个双键，母体名称为“某二烯”，并将双键碳位标示在母体名称前面。
3.共轭二烯烃的结构：两个C=C 双键间仅隔一个单键，双键碳原子都为sp 2杂化，各碳原子之间以sp 2杂化轨道沿键轴方向发生重叠形成C sp 2—C sp 2σ键，每个碳原子上未杂化的p 轨道相互平行，侧面重叠，形成以4个碳原子为中心，包含4个p 轨道的大π键，称为共轭π键。
π电子不是定域而是离域，结果分子中电子云密度分布趋于平均化，表现在键长平均化,体系电荷分散，导致内能降低，分子稳定性增加。
1,3－丁二烯是最简单、最典型的共轭二烯烃。
5. 共轭二烯烃的化学性质：与单烯烃相似，能与亲电试剂发生亲电加成，也可被氧化剂氧化等。
但由于共轭二烯烃分子中有共轭π键，因此与亲电试剂发生加成反应时，可随反应条件不同得到1,2－或1,4－两种取向不同的加成产物。
6.共轭体系：含有共轭π键的体系称共轭体系。
根据形成共轭π键的类型不同，共轭体系有π-π共轭、p-π共轭。
7.共轭效应：存在于共轭体系中的电子效应，即π电子离域对分子的影响。
这种影响可传递至整个共轭π键，不随共轭双键的长短而减弱。
共轭效应和诱导效应在产生的原因、作用的方式及导致的结果上都不相同。
三、问题参考答案问题2-1写出下列分子中各碳原子的类型（伯、仲、叔、季）：CH 3CH 2C CH 3CHCH CHCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3解：问题2-2 试应用次序规则排列下列基团的优先次序。
-OH ，-CH=CH 2 ，-SH ，-NH 2 ，-COOH ，-CHO 解：次序大小为：-SH ， -OH ， -NH 2，-COOH ，-CHO ，-CH=CH 2问题2－3 写出分子组成为C 7H 16的烷烃的可能构造异构体，并用系统命名法命名。
解：辛 烷 2-甲基己烷 3-甲基己烷2,3-二甲基戊烷 2,2-二甲基戊烷 3,3-二甲基戊烷 2,2,3-二甲基丁烷 问题2－4 写出下列化合物在光照条件下一溴代的主要产物。
(1) CH 3CH 2CH(CH 3)2 (2) CH 3CH 2CH 3解：（1） （2）问题2-5 写出分子组成为C 5H 10 的烯烃的所有同分异构体，并用系统命名法命名构造异构体，用顺∕反标记法或Z ∕E 标记法命名顺反异构体。
解：C 5H 10 CH 2=CHCH 2CH 2CH 3 CH 3CH=C(CH 3)2 1-戊烯 2-甲基-2-丁烯2-甲基-1-丁烯 3-甲基-1-丁烯CH 3CH=CHCH 2CH 32-戊烯 顺-2-戊烯 反-2-戊烯Z-2-戊烯 E-2-戊烯CH 3CH 2C CH 3CHCH CH CH 3CH 3CH 3CH 3CH 31°2°3°4°1°1°1°1°1°1°3°3°CH 3CH 2 C (CH 3)2BrCH 3 CH CH 3BrCH 3CH2 = CCH 2CH 3CH 3CH 2 = CH CHCH 3CH 2CH 3CCHCH 3HCH 2CH 3CCH CH 3HCH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CHCH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CHCH 2CH 2CH 3CH 3CH3CH 3CH 2 C CH 2 CH 2CH 3CH 3CH 3CHCHCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3 C CH 2CH 2 CH 2CH 3CH 3CH 3 C CHCH 3CH 3CH 3H 3C问题2-6解：问题2-7 写出下列化合物与HBr 加成的主要产物。
解： ， 问题2-8 异丁烯、丁烯分别与HBr 加成，何者反应速度较快？解：反应为亲电加成反应，碳正离子中间体形成是决定反应速率的关键。
前者反应的 碳正离子中间体(CH 3)3C + 稳定性大于后者反应的碳正离子中间体CH 3C +HCH 2CH 3 ，故前者的反应速度较后者快。