3.叔碳原子.ppt

第二章烷烃
第一节烷烃的通式同系列和构造异构
第二节烷烃的结构
第三节烷烃的命名
第四节烷烃的物理性质
第五节烷烃的化学性质
第六节烷烃的来源与用途
第一节烷烃的通式、同系列和构造异构
一、烷烃的通式和同系列
分子中的碳原子以单键相互连接,其余价键与氢原子结合的链烃叫做烷烃,烷烃又称为饱和烃。
烷烃是一系列化合物的总称。在烷烃分子中,碳原子数由1向上递增,这些烷烃分别称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。
他们的分子式和构造式如下:
结论:
由上面的分子式和构造式可以看出,碳原子和氢原子之间的数量关系是一定的。从甲烷开始,每增加一个碳原子,就相应增加两个氢原子,若烷烃分子中含有n个碳原子,则含有2n+2个氢原子,H2n+2
由上面的构造式也不难看出,相邻的两烷烃分子间相差一个CH2基团,这个CH2基团叫做系差。像烷烃分子这样,通式相同、结构相似、在组成上相差一个或多个CH2的一系列化合物叫做同系列。同系列中的各化合物互称为同系物。同系物一般具有相似的化学性质。
烷烃同系列中,甲烷、乙烷、丙烷只有一种结合方式,没有异构现象,从丁烷起就有同分异构现象。
二、烷烃的构造异构
前者称为正丁烷,后者称为异丁烷。显然,正丁烷和异丁烷是同分异构体。这种由分子中各原子的不同连接方式和次序而引起的同分异构现象叫做构造异构。他们的不同是碳原子间相连形成的碳链发生了变化,因此又叫做碳链异构。
第二节烷烃的结构
一、碳原子的sp3杂化 碳原子在成键的过程中首先要吸收一定的能量,使2s轨道的一个电子跃迁到2p空轨道中,形成碳原子的激发态。激发态的碳原子具有四个单电子,因此碳原子为四价的。
跃迁
2px 2py 2pz 2px 2py 2pz
2s 2s
基态激发态
甲烷分子为一正四面体结构,碳原子居于正四面体的中心,和碳原子相连的四个氢原子,居于四面体的四个角(如下图),,H-C-°。
结构式构造式
正戊烷的结构
二、σ键的形成及其特性
两个成键原子轨道沿对称轴方向相互重叠
(头碰头”方式重叠)而形成的键叫σ键。