常见的天然气、液化石油气、汽油、煤油、柴油、凡士林、石蜡等,主要成分都是烷烃。烷烃是一类最基础的有机化合物。
一、烷烃的结构和性质
1、结构:烷烃分子中的共价键全是单键,都是立体结构。
2、物理性质:
无色,难溶于水,易溶于有机溶剂。
液体或固体状的烷烃的密度一般小于水的密度。
3、化学性质:
(1)不与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液反应。不与强酸溶液、强碱溶液反应。(但与浓硫酸、浓硝酸发生反应)
(2)能燃烧。高温下会分解。与Cl2、Br2会发生取代反应。
(3)【探究】
①写出乙烷与氯气生成一氯乙烷的反应。
CH3CH3+Cl2→光照→CH3CH2Cl+HCl
CH3CH3:这种写法叫结构简式。它能表示出每个原子周围的原子种类和数目,单键不再画出。
②乙烷与氯气反应能生成多少种有机产物?
有9种产物:CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3。
二、烷烃的命名
1、烃基
烃分子去掉1个氢原子后剩余的基团叫烃基。
烷 | 去掉1个氢原子后 |
甲烷CH4 | 甲基CH3- |
乙烷CH3CH3 | 乙基CH3CH2- |
丙烷 CH3CH2CH3 | 正丙基:去掉一端的氢原子 CH3CH2CH2- 异丙基:去掉中间的氢原子 (CH3)2CH- |
2、普通命名法:“碳原子数目 + 烷”
碳原子数为1、2、3、4……10用天干(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)表示。如C9H20:壬烷。碳原子数为10以上时用大写数字表示,如C15H32叫“十五烷”。
不同的异构体用词头“正”、“异”和“新”等区分。
丁烷有两种同分异构体,CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3,分别叫正丁烷,异丁烷。
戊烷有三种同分异构体,CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4等三种同分异构体,分别叫正戊烷、异戊烷、新戊烷。
3、系统命名法
①选择主链(母体)
选择最长的碳链作为主链,支链作为取代基。
分子中有两条以上最长碳链时,则选择支链多的一条为主链。
②碳原子的编号
从离取代基的一端开始,将主链碳原子用1、2、3……编号。
若两侧取代基离端点距离相同,则比较两侧第二个取代基,依次类推。若两侧取代基离端点距离相同,但取代基不同,则从较简单的取代基对应的一端开始编号。
③烷烃名称的写出
A、将支链(取代基)写在主链名称的前面。
B、取代基按小的基团优先列出,烷基从小到大的顺序为:甲基<乙基<丙基<异丙基。
C、相同基团合并写出,位置用2,3……标出, 取代基数目用二,三……标出。
D、表示位置的数字间要用逗号隔开,位置数字和取代基名称之间要用“-”隔开。
2,6-二甲基-3-乙基辛烷
【课堂练习】
【答案】
1、2-甲基丁烷
2、2-甲基己烷
3、2,2-二甲基丙烷
4、2,3-二甲基戊烷
5、2,2,3,4,5,5-六甲基己烷
6、3-甲基-4,5-二乙基辛烷
7、3-甲基-6,9-二乙基-7-异丙基十二烷
8、3-甲基己烷
9、2-甲基-4-乙基庚烷
10、2,3,3,5,5-五甲基庚烷
11、2,3-二甲基-5-乙基辛烷
12、2,3,5-三甲基-3-正丙基庚烷
13、3,5-二甲基-4,5-二乙基辛烷