烷烴的性質(zhì)和制法

第二章：烷烴【復(fù)習(xí)舊課】【導(dǎo)入新課】

1．烷烴的基本概念和命名

2．烷烴的結(jié)構(gòu)

通過復(fù)習(xí)，我們又進一步加深了對烷烴結(jié)構(gòu)的印象。有機化合物的特點是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。本節(jié)課我們就來討論一下烷烴的性質(zhì)。一、烷烴的物理性質(zhì)第二節(jié)烷烴的性質(zhì)

1.物態(tài)

常溫常壓下：

C1～C4的烷烴為氣體C5～C16的烷烴為液體C17以上的烷烴為固體

2.沸點

直鏈烷烴：

隨C數(shù)目↑而↑

異構(gòu)體間：

直鏈﹥支鏈，支鏈越多，沸點越低

例如：

正戊烷異戊烷新戊烷

沸點36℃28℃9.5℃原因：空間阻礙作用使分子間引力減弱

一、烷烴的物理性質(zhì)

3.熔點

隨C數(shù)目↑而↑

原因：含偶數(shù)C烷烴的熔點比相鄰含奇數(shù)C的熔點高

原因：晶格排列，含偶數(shù)C的烷烴對稱性高，排列緊密，分子間作用力大。4.溶解性

難溶于水，易溶于有機溶劑相似相溶，烷烴是非極性分子。5.相對密度

隨C數(shù)目↑而↑，烷烴的相對密度都小于1，比水輕

二、烷烴的化學(xué)性質(zhì)

1.鹵代反應(yīng)

有機化合物分子中的氫原子被鹵素原子取代的反應(yīng)稱為鹵代反應(yīng)。烷烴的鹵代通常是指氯代或溴代，因為氟代反應(yīng)過于激烈，難于控制，而碘代反應(yīng)又難以發(fā)生。(1)

甲烷的氯代

漫射光

或400～450℃一氯甲烷

CH4+Cl2CH3Cl+HCl(1)

甲烷的氯代

CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl

漫射光或400～450℃三氯甲烷

CH

Cl3+Cl2CCl4+HCl

漫射光或400～450℃四氯化碳

CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl

漫射光或400～450℃二氯甲烷

(2)

其它烷烴的氯代

光

2-甲基1-氯丙烷

2-甲基-2-氯丙烷（64%）（36%）

活性:

叔氫＞仲氫＞伯氫鹵素活性:

F2＞Cl2＞Br2＞I2用途:

鹵代烷是常用的有機溶劑和有機化工原料二、烷烴的化學(xué)性質(zhì)

2.氧化反應(yīng)

在有機化學(xué)中，通常把分子中引入或增加氧原子的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)。(1)

完全氧化

+889.9KJ/molCH4+2O2CO2+2H2O燃燒用途:烷烴的完全氧化是汽油、柴油作為內(nèi)燃機燃料，天然氣和液化氣作為民用燃料的原理

2.氧化反應(yīng)

(2)

控制氧化

CH4O2HCHOH2O++

NO600℃MnO2△RCH2R'O2RCOOHR'COOHCH2++用途:甲醛是常用的消毒防腐劑，也是重要的化工原料用途:高級脂肪酸可代替動、植物油脂制造肥皂

二、烷烴的化學(xué)性質(zhì)

3.裂化反應(yīng)

烷烴在隔絕空氣的情況下，加熱到高溫，分子中的C—C鍵和C—H鍵發(fā)生斷裂，由較大分子轉(zhuǎn)變成較小分子的過程，稱為裂化反應(yīng)。

3.裂化反應(yīng)

例如:裂化

CH4+CH3CHCH2——丙烯

甲烷

CH3CH3+CH2CH2

乙烷

乙烯

——氫氣

丁烯

——

H2+CH3CH2CHCH2丁烷

CH3CH2CH2CH3

用途:

熱裂化：500-700℃,2-5MPa,可使重油轉(zhuǎn)變成汽油,提高汽油的產(chǎn)量

催化裂化：450-500℃,

0.1-0.2MPa,

催化劑,產(chǎn)生較多帶支鏈的烷烴和芳烴，大幅度提高汽油的質(zhì)量

裂解：＞700℃

獲得更多的低級烯烴

二、烷烴的化學(xué)性質(zhì)

4.異構(gòu)化反應(yīng)

由一種異構(gòu)體轉(zhuǎn)化為另一種異構(gòu)體的反應(yīng)稱為異構(gòu)化反應(yīng)。AlCl3,HCl用途:用于石油加工工業(yè)中將直鏈烷烴轉(zhuǎn)變成支鏈烷烴，可以提高汽油的辛烷值及潤滑油的質(zhì)量。一、烷烴的來源第三節(jié)烷烴的來源﹑制法和用途烷烴主要存在于天然氣和石油之中

三、烷烴的用途二、烷烴的制法實驗室中常用醋酸鈉和堿石灰共熱來制備甲烷工業(yè)上常采用烯烴加氫、鹵代烷與金屬有機試劑作用等方法來制取烷烴甲烷等低級烷烴是常用的民用燃料，也用作化工原料

中級烷烴如汽油、煤油、柴油等是常用的工業(yè)燃料

石油醚、液體石蠟等是常用的有機溶劑

潤滑油是常用的潤滑劑和防銹劑

【本課小結(jié)】

1.物理性質(zhì)

物態(tài)：C1～C4（g），C5～C16（L），C17以上（s）

沸點：隨Mr↑而↑，直鏈＞支鏈

熔點：隨Mr↑而↑，對稱性高＞對稱性低

溶解性：難溶于水，易溶于有機溶劑

折光率：隨Mr↑而↑

相對密度：＜1，比水輕

【本課小結(jié)】

2.化學(xué)性質(zhì)

異構(gòu)化：直鏈烷烴→支鏈烷烴鹵代：RH+X2