导图社区 烷烃思维导图
本导图梳理了烷烃的知识内容,包含烷烃的同分异构、烷烃的命名、烷烃的构造、构型与构象、烷烃的物理与化学性质、烷烃的制备。
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烷烃
烷烃的 同分异构
烷烃的同系列
烷烃的通式:CnH2n+2
同系列:具有一个通式,结构相似,性质相 似的化合物系列
同系物:同系列中的各个化合物互称同系物。
系列差:CH2称为同系列的系列差,也称系差。
同分异构现象
构造异构:碳链异构:碳链的连结方式和次序不同;
碳链异构:碳链的连结方式和次序不同
位置异构:取代基或官能团的位置不同;
官能团异构:相同的原子组成不同的官能团。
3.碳,氢原子类型
碳原子类型
伯碳原子(一级碳原子)
仲碳原子(二级碳原子)
叔碳原子(三级碳原子)
季碳原子(四级碳原子)
氢原子类型
伯氢原子
仲氢原子
ps.不同类型的氢的相对活性为三级氢>二级氢>一级氢
叔氢原子
4.烷烃分子的形成
甲烷的构型
碳原子轨道sp3杂化
轨道杂化的结果
①轨道杂化比s轨道或p轨道有更强的方向性
②4个sp3轨道是完全等价的
③正四面体的排列方式,使4个键尽可能远离, 成键电子对的互斥最小,分子最稳定。
杂化后共价键的特点
电子云呈轴对称
具有可旋转性
重叠程度高,键比较牢固
烷烃分子的形成
烷烃的命名
普通命名法
由碳原子的数目依次称为甲烷、乙烷……癸烷, 自十一个碳原子以后依次称为十一烷、十二烷
异构体可以在名称前加形容词正,异,新来表示
直链烷烃
把在碳链的一末端有两个甲基的 特定结构的烷烃称为"异某烷
在五或六个碳原子烷烃的异构体中 含有季碳原子的可加上"新某烷”
系统命名法
在系统命名法中,对于直链烷烃的命名和普通命名法是 基本相同的,仅不写上"正"字
支链烷烃
命名原则
主链长
侧链多
侧链位次最低
命名步骤
选主链
选择最长碳链作为主链支链作取代基。
遇多个等长碳链,则取代基多的为主链
编号
近取代基端开始编号,并遵守“最低系列编号选择”
取代基距链两端位号相同时,编号从顺序小的基团端开始。
顺序规则
单原子取代基,按原子序数大小排列。
多原子基团第一个原子相同,则依次比较与其相连的其它原子。
含双键或叁键的基团,则作为连有两个或叁个相同的原子。
命名
衍生物命名法
以甲烷做母体,把其它烷烃看成是甲烷的烷基衍 生物,即甲烷中的氢原子被烷基取代的化合物。
烷烃的构造,构型, 构象
构造
构造:分子中原子互相连接方式和次序
构型
构型:具有一定构造的分子中原子在空间的排列状况
构象
构象:是具有一定构造的分子因单键旋转改变其原子或原子团在空间的相对位置而呈现的不同立体形象。 ps. 分子总是倾向于以稳定的构象形式存在
交叉式
邻位交叉
对位交叉(最稳定)
重叠式
部分重叠
全重叠(最不稳定)
烷烃的物理, 化学性质
物理性质
物态:一般C4以下的直链烷烃是气体,C5-C16的烷烃是 液体,大于C17的烷烃是固体。
沸点:直链烷烃的沸点一般随相对分子质量的增加而升高。 碳原子数相同时,含支链多的烷烃沸点越低。
液体的沸点取决于分子间引力的大小,分子 间引力越大,沸点就越高。分子间作用力主要有取向力 取向力、诱导力和氢键
熔点:直链烷烃的熔点随分子量的增加而升高,其中含偶数个碳原子的升高得多些。
相对密度:烷烃相对密度小于1,随分子量的增加逐渐增大。
溶解度:烷烃不溶于水,易溶于有机溶剂
化学性质
化学性质稳定
氧化反应
燃烧
部分氧化
热裂反应
卤代反应
影响卤代反应的因素
卤素对烷烃反应的相对活性为F2>Cl2>Br2>I2
不同类型氢的相对活性为三级氢>二级氢>一级氢
烷基自由基的稳定性顺序为CH3.<CH3CH2.<(CH3)2CH.<(CH3)2C.
中间体越稳定,反应越容易进行
烷烃卤代反应历程
链引发氯分子吸收光或热后发生均裂
链传递消耗旧的自由基,形成新的自由基,反复循环
链终止自由基互相结合或与惰性物质结合而失去活性时,反应就结束了
阻抑剂,能使反应减慢或者停止
烷烃的制备
烯烃加氢
偶联反应
科尔伯法