烷烃的性质及应用
生活中烷烃
生活中烷烃
烷烃是一类碳氢化合物，常见于生活中的石油和天然气中。
它们是烃类化合物
中最简单的一种，由碳和氢原子组成，没有任何官能团。
烷烃在生活中有着广泛的应用，从燃料到塑料制品，都离不开它们的存在。
首先，烷烃在能源领域扮演着重要的角色。
烷烃是石油和天然气的主要成分，
它们被用作燃料来发电、驱动汽车和供暖。
烷烃还可以通过裂解和重整等化工过程转化为各种燃料和化工产品，为人们的生活提供了便利。
其次，烷烃还被用于制造塑料和合成橡胶等材料。
作为碳氢化合物，烷烃可以
通过聚合反应形成聚合物，这些聚合物被广泛应用于包装、建筑、医疗和其他领域，改善了人们的生活质量。
此外，烷烃还可以用于生产溶剂、润滑油和化妆品等产品。
它们在化妆品中可
以作为溶剂和油脂的基础，为人们的美容生活提供了帮助。
总的来说，烷烃在生活中扮演着重要的角色，它们的存在为人们的生活带来了
便利和舒适。
然而，随着能源和环境问题的日益突出，人们也在不断寻找替代能源和材料，以减少对烷烃等化石能源的依赖，保护地球的生态环境。
希望未来能够有更多的清洁能源和可持续材料取代烷烃，让我们的生活更加美好。
烷烃烯烃和芳香烃的性质与应用
烷烃烯烃和芳香烃的性质与应用在化学领域中，烷烃烯烃和芳香烃是两类常见的有机化合物。
它们具有不同的化学性质和应用场景。
本文将分别介绍烷烃烯烃和芳香烃的性质，并探讨它们在工农业生产中的广泛应用。
一、烷烃烯烃的性质与应用1. 烷烃的性质烷烃是指由碳氢化合物组成的一类分子，其分子中仅含有碳和氢元素。
烷烃分子由直链或支链状结构组成，碳原子之间的键为碳碳单键。
其物理性质包括低沸点、难溶于水等特点。
常见的烷烃有甲烷、乙烷、丙烷等。
2. 烯烃的性质烯烃是指在烃分子中含有烯烃键（碳碳双键）的化合物。
烯烃相较于烷烃而言，更为活泼。
由于其分子中存在双键，容易进行加成反应、环化反应等。
例如，乙烯是一种重要的烯烃，可用于制造聚乙烯等塑料制品。
3. 应用领域烷烃烯烃在工业生产中有着广泛的应用。
首先，烷烃烯烃是石油和天然气的主要组成部分，也是燃料的重要来源。
其次，烷烃烯烃还可用于合成有机溶剂、润滑剂、合成橡胶等化工原料。
此外，烯烃还广泛应用于塑料、合成纤维、橡胶、医药等领域。
二、芳香烃的性质与应用1. 芳烃的性质芳香烃是一类含有芳香环结构的有机化合物，分子中含有苯环或其他芳香环结构。
芳香烃分子中的碳碳键是由共轭的π键构成，使得芳烃分子相对稳定。
它们通常呈现无色或浅黄色，具有特殊的芳香气味。
2. 应用领域芳香烃在工业上具有重要的应用价值。
首先，芳香烃广泛应用于燃料和燃料添加剂中，如苯可用作汽油的强化剂。
其次，芳香烃是许多有机合成反应的重要原料，例如，甲苯可用于生产塑料、染料和胶粘剂等。
此外，芳香烃还可用于制药、香料等领域。
总结：烷烃烯烃和芳香烃是两类重要的有机化合物。
烷烃烯烃具有单键或双键的特性，其应用广泛，涵盖石油、化工、塑料等多个领域。
芳香烃则具有芳香环结构的特点，其在燃料、有机合成等方面起着重要作用。
了解这些有机化合物的性质和应用，有助于我们更好地利用它们进行生产和创新。
烷烃的性质与应用
烷烃的性质与应用烷烃是一类重要的有机化合物，由碳和氢原子组成。
烷烃的结构特点是碳原子通过单键连接，没有芳香性质。
烷烃的性质有其独特之处。
首先，烷烃是无色、无臭的。
这使得烷烃在许多方面都有广泛的应用，尤其是在石油和能源领域。
其次，烷烃具有低的沸点和易燃的特点，这使得烷烃在燃料方面的应用非常重要。
烷烃燃烧时能够产生大量的能量，因此广泛应用于燃料和能源领域。
烷烃燃料不仅用于汽车、发电站和家庭供暖，还用于飞机和火箭等运输工具，这些领域都离不开烷烃的应用。
烷烃还具有一定的化学稳定性，不易发生化学反应。
这一特性使得烷烃在传统的化工生产中得到广泛应用。
许多石化产品的生产都涉及到烷烃，例如聚乙烯和聚丙烯等塑料的生产，以及合成橡胶和合成纤维等领域。
烷烃作为重要的原料，为许多日常用品的制造提供了支撑。
此外，烷烃还广泛应用于制冷和液化气体领域。
液化石油气（LPG）是由烷烃组成的液态混合物，被广泛用于家庭和工业领域。
烷烃的低沸点使得其能够在常温下液化，便于贮存和运输。
同时，烷烃对环境也有重要影响。
烷烃的燃烧能够产生二氧化碳和水，这是常见燃料的燃烧产物，对全球气候变化产生重要影响。
另一方面，烷烃也是温室气体的主要来源之一。
然而，随着环保意识的提高，人们开始寻找替代燃料和材料，以减少烷烃对环境的负面影响。
总的来说，烷烃是一类重要的有机化合物，具有广泛的应用领域。
烷烃作为石化工业的基础原料，为许多化工产品的生产提供了支撑，使得现代社会的生活更加便利。
然而，人们也需要关注烷烃对环境的影响，并寻找更加环保的替代品，以实现可持续发展。
未来，烷烃的应用领域将继续扩大，但在利用烷烃的同时，也需要注重环境保护的问题，积极推动绿色发展。
烷烃ppt课件
烷烃在光照、高温或催化剂作用下可发生裂解、异构化、烷基化等反应；与卤 素、氧气等发生取代、氧化等反应。
02 烷烃的化学性质
自由基取代反应
01
02
03
自由基的产生
光照、加热等条件下，烷 烃分子中的C-H键均裂产 生氢自由基。
自由基的链式反应
氢自由基与烷烃分子发生 碰撞，引发新的C-H键均 裂，产生新的氢自由基和 烷基自由基。
的离子型异构化反应。
03 烷烃的来源与制 备
天然气及石油中的烷烃成分
天然气主要成分
天然气和石油的成因
甲烷（CH4），少量乙烷、丙烷等低 碳烷烃。
生物成因和化学成因，经过长期地质 作用形成。
石油中的烷烃
从C5到C20+的各种烷烃，以直链和 支链形式存在。
实验室合成方法简介
1 2
格氏试剂法 卤代烃与镁在无水乙醚中反应，生成格氏试剂， 再与羰基化合物反应得到烷烃。
05 环境影响与安全 防护措施
大气中烷烃的污染问题
温室效应
烷烃在大气中的存在会加剧温室效应，导致全球气候变暖。
光化学烟雾
在阳光照射下，烷烃与氮氧化物等污染物发生光化学反应，生成光 化学烟雾，对人类健康和生态环境造成危害。
大气污染
烷烃作为挥发性有机物（VOCs）的主要成分，对大气环境造成污染， 影响空气质量。
武兹反应 卤代烃与钠在无水乙醇中反应，生成烷烃和卤化 钠。
3
科尔贝-施密特反应 烯烃在高压下与氢气和催化剂反应，得到烷烃。
工业生产途径概述
石油裂化
在高温高压下，重质石油馏分裂 化为轻质烷烃和烯烃。
天然气液化分离
将天然气冷却至低温，使不同碳数 的烷烃依次液化分离。
烷烃的主要知识点总结
烷烃的主要知识点总结1. 烷烃的分类烷烃分为饱和烷烃和不饱和烷烃两大类。
饱和烷烃的分子中只含有碳碳单键，如甲烷、乙烷、丙烷等。
不饱和烷烃的分子中含有至少一个碳碳双键或者环状结构，如乙烯、丙烯、环戊烷等。
2. 烷烃的物理性质烷烃是无色、无味、无毒的气体或液体，室温下多为气体。
它们是脂肪族烃，燃烧时产生大量的热能并放出水和二氧化碳。
烷烃的密度小，挥发性大，不溶于水，但溶于非极性溶剂。
随着碳原子数的增加，烷烃的相关性质也发生了变化，例如熔点、沸点、密度等。
3. 烷烃的化学性质烷烃是碳氢化合物，因此其化学性质主要表现为烃基的作用。
饱和烷烃具有很高的稳定性，通常需要高温和高压或者使用催化剂才能进行化学反应。
不饱和烷烃由于含有碳碳双键或者环结构，因此其化学反应活性较高，可以发生加成反应、氧化反应、裂解反应等。
4. 烷烃的制备烷烃的制备通常采用石油、天然气等石油烃资源作为原料进行加工，具体方法包括裂解、重整、蒸汽重整等。
裂解是指将较长链的烃类分子裂解成较短链的烃类分子，重整是指通过催化剂的作用将较短链的烃类分子重新组合成较长链的烃类分子。
5. 烷烃的应用烷烃是现代工业生产的重要原料，广泛应用于燃料、润滑油、合成橡胶、合成塑料、合成纤维、合成药品等领域。
其中，烷烃作为燃料的应用是最为广泛的，可以用于发电、汽车、机械等领域。
烷烃还具有重要的环境和生态意义，例如甲烷是一种重要的温室气体，它参与了地球大气中的温室效应，对于气候的变化和全球变暖具有重要的影响。
总结来说，烷烃作为一种重要的有机化合物，在工业生产和生态系统中具有重要的作用。
它的化学性质、化合物的制备和应用以及对环境的影响都是我们需要深入了解和研究的内容。
希望以上对烷烃的主要知识点总结能够帮助您更好地了解和掌握这一领域的知识。
烷烃的化学性质
烷烃的化学性质烷烃（Alkanes）是一类碳氢化合物，通式为CnH2n+2，是碳氢化合物中最简单的一类。
它们的化学性质主要是通过碳碳键和碳氢键的化学反应来反映。
烷烃的化学性质涉及到其物理性质，比如燃烧性质、氧化、卤素取代反应等一系列的反应过程，以及其它的有机化学反应。
1. 燃烧性质：烷烃的燃烧是指把烷烃与氧气反应，产生二氧化碳和水。
烷烃在空气中燃烧会产生明亮的火苗，有一定的热值。
燃烧反应是烷烃常见的化学反应之一，也是在日常生活中使用的常见性质。
例如，将天然气（主要成分是甲烷）用作燃料时，燃烧产生的热可以用于加热。
2. 氧化反应：烷烃一般很难被氧气氧化，因为它们的分子中所有的碳氢键都已饱和，分子结构稳定。
但是，在存在良好的氧化剂的情况下，烷烃可以发生氧化反应。
氧化剂会断裂分子中的碳氢键，形成碳氧和氢氧。
最典型的氧化反应是烷烃的燃烧，也会发生部分氧化反应。
3. 卤素取代反应：烷烃中的氢可以被卤素原子取代，形成卤代烷烃。
取代反应是在有机化学中常见的一类反应，可以发生在很多种有机化合物中。
在烷烃中，氢会被卤素原子取代产生卤代烷烃。
典型的卤素取代反应包括氯代反应和溴代反应等。
4. 加成反应：烷烃可以与分子中的其他化合物发生加成反应，形成新的共价键。
在炼油、石油化工行业中，烷烃可以通过加成反应形成不同的烃类，例如烯烃和芳香族化合物等。
5. 烷基化反应：烷基化反应是一种有机化学反应，可以为一个有机分子合成新的烷基。
在烷基化反应中，烃分子中某个碳原子的烷基被迁移或注入其他化学物质，形成新的烷基化合物。
在工业上，烷基化反应主要是用来合成高级烃类，例如烷基锂和烷基钠等。
总而言之，烷烃的化学性质中，燃烧性质、氧化反应、卤素取代反应、加成反应以及烷基化反应等的反应过程，都是烷烃常见的化学反应。
它们可以被用作燃料，或者在工业、化学实验和科研中进行各种有机化学反应，对经济、生活和学术等方面都有着重要的作用和意义。
烷烃化学性质总结
烷烃化学性质总结
烷烃是一类包含氢、碳框架的有机化合物，它们具有重要的化学性质以及在产业应用方面的重要意义。
首先，烷烃可按其碳原子链长度分类，如烷烃链中碳原子数多于五个成分被称为长链烷烃，而碳原子数少于等于五个成分则称为短链烷烃。
其次，烷烃的含烃量往往衡量它们的物理特性，而其熔点、折射率、质量数等均与含烃量以及碳链长度有关。
此外，烷烃可发生异构化变化，烷烃异构化变化在复合有机化学反应中起着重要作用。
通过混合某些特定的共价催化剂，烷烃可以进行多个不同的反应，如加成反应、加氧反应、代换反应和减分反应等，从而利用烷烃来制备具有重要功能的合成物。
最后，烷烃也可以产生挥发性气体，这可以帮助消除空气中的污染物，从而减少空气污染的危害。
综上所述，烷烃是一种重要的有机化合物，在化学性质方面可以按碳原子链长度的不同进行分类，含烃量可以衡量它们的物理特性，它们可以进行异构化变化，是一种重要的有机反应物，以及可以帮助消除空气中污染物。
烷烃也在工业上有着广泛的应用，它们被广泛用于日用品、电子、纺织、化工等领域，为我们构建工业化新生活提供便利。
烷烃
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二、烷烃的化学性质
• （一）甲烷的氯代反应
CH4 + Cl2 直射光
4HCl + C
该反应中生成的炭黑是黑烟状的一种颗粒极细的炭。 控制反应条件或调节甲烷和氯的比例 : CH4 + Cl2
hν
CH3Cl + CH2Cl2 + CHCl3 + CCl4
甲烷的卤代反应历程
1、链的引发： Cl : Cl
三、烷烃的来源与应用 甲烷
CH4 是无色、无味、易燃气体、沸点-1640C，微 溶于水，易溶于有机溶剂，本身无毒，但可使人窒 息死亡。爆炸极限 5.3 ~ 14 % ( 体积 ）。 爆炸极限：可燃物的蒸气与空气混合达到一定比例， 遇到明火或火花发生剧烈爆炸的比例范围，称为该 化合物的爆炸极限。
甲烷是常用的燃料和重要的化工原料。工业上可用
CH4 + C3H6
CH3 CH2 CH2 CH3 500℃
CH3CH3 + C2H4
C4H8 + H2
二、烷烃的化学性质
• 4. 取代反应
• 烷烃分子中的氢原子可被其它原子或原子团所取 代的反应-----取代反应。被卤元素取代的反应叫 做卤代反应或卤化反应。 • 烷烃和氯气混合物在室温和黑暗中不反应，在光 照、紫外线、加热或催化剂的作用下，可发生剧 烈反应，甚至爆炸。 • 卤素与烷烃的反应速率：F2＞Cl2＞Br2＞I2 • 氟代反应太激烈，碘代反应难以进行，所以卤代 反应通常是指氯代和溴代。
煤 油
航空煤油 煤油
石油的分馏产物
名称 柴油 机械油 凡士林 大致组成 C16~C18 C16~C20 C18~C22 沸点范围℃ 180~350 350以上 350以上 用途 柴油机燃料 机械润滑 制药、防锈涂料
石蜡
燃料油 沥青
C20~C24
350以上
350以上 350以上
制皂、蜡烛、蜡纸、脂肪酸等
△ H2=
· 3 + Cl2 CH
CH3Cl + Cl ·
-109kJ / mol E○2 = 4kJ / mol
第一步是最慢的一步，是决定反应速率的步骤
形成各种类型的游离基所需的能量按如下次序降低：
CH 3 ＞ 1°＞ 2°＞ 3° 形成游离基的能量越小，这种游离基越稳定，故游离基 的稳定性次序为： R· R· 3° ＞ 2° ＞ 1°R· CH3· ＞
直链烷烃的沸点
一、烷烃的物理性质
• 3.熔点：随相对 分子质量增加而 增加，但偶数碳 链的正烷烃由于 分子对称性较高， 熔点比高一个碳 原子的奇数碳原 子正烷烃稍高。
一、烷烃的物理性质
• 原因：
• 烷烃在结晶状态时，碳原子排列很有规律，碳链为锯齿形：
• 分子间距离紧凑，分子间力大，晶格能高 •
• 分子间距离松散，分子间力小，晶格能低
–
• 炼油工业往往利用烷烃的异构化反应，使石油馏分中 的直链烷烃异构化为支链烷烃以提高汽油的质量。
–
• CH3CH2CH2CH3
AlBr3，HBr，27℃
二、烷烃的化学性质
• 3.裂化反应
• 在隔绝空气及高温、高压下，使烷烃分子发生分 解生成小分子的过程称为裂化。一般C-C键比C-H 键容易断裂，生成较小的烷烃、烯烃等。
船用燃料、锅炉燃料 防腐绝缘材料、铺路及建筑材料
石油焦
制电石、碳精棒、用于冶金工业
三、烷烃的来源与应用
• 天然气： • 根据甲烷含量的不同，天然气可分为两种： 干气（含甲烷86%~99%）和湿气（除含甲 烷60%~70%外，尚含有一定量的乙烷、丙 烷、丁烷等气体。） • 天然气是很好的气体燃料，也是重要的化 工原料。
hν
2 Cl ·
△H=242.5
kJ / mol
2、链的增长（传递）： Cl ·+ CH4 · 3 + Cl2 CH HCl + · 3 CH CH3Cl + Cl ·
Cl ·+ CH3Cl · 2Cl + Cl2 CH Cl · CH2Cl2 +
3、链的终止： Cl ·+ Cl · · 3 + Cl · CH · 3 + · 3 CH CH
• 其中含C12~C18的羧酸可代替天然脂肪来制造肥皂。
注意，
在有机化学中，氧化还原的概念与无机化学中不同。
一般把分子中引入氧或脱去氢叫氧化；而把分子中去掉氧或引入氢叫还
原。
二、烷烃的化学性质
• 2.异构化反应 • 由一个化合物转变为其异构体的反应叫做异构化反 应。 • CH3
–
CH3 CH CH3
作业
1.写出结构式并命名
2.不要查表，试将下列烷烃按沸点降低的次序排列
3.指出下列化合物所含官能团的名称
4.相对密度 烷烃相对密度小于1，随分子量的 增加逐渐增大。 戊烷的同分异构体物理性质比较 正戊烷 沸点 (℃) 36.1 相对密度 0.6262 5.溶解度 异戊烷 27.9 0.6201 新戊烷 9.5 0.6135
熔点 (℃) －129.7 －159.7 －16.6
烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂。
二、烷烃的化学性质
在常温下烷烃的化学性质很不活泼，与强酸、
强碱、强氧化剂和还原剂等都不起作用。 • 原因： C-C及C-Hσ键较牢固，键能较大，极性 （C-C 键能为345.6 KJ/mol；C-H 键能为415.3 KJ/mol）烷烃的稳定性不是绝对的，在一定条 件下（如光、高温或催化剂的影响下）也可以 发生某些反应。
（二）其它烷烃的卤代反应
得出结论： H 反应活性：3° ＞ 2° ＞ 1° H H
课堂练习-2
一、写出2,2－二甲基丁烷的一氯代产物的结构式 ：
二、将下列烷烃按其沸点由高到低的顺序排列: A.正戊烷 B.异戊烷 C.正丁烷 D.正己烷
D＞A＞B＞C
三、烷烃的来源与应用
• 烷烃主要来自于石油和天然气。 • 石油： • 从油田开采出来未经加工的石油称为原油。原 油成分复杂，主要成分是烃类（烷烃和环烷烃， 个别产地还有芳香烃）。原油一般可按沸点的 不同分馏成不同的馏分，如汽油、煤油、柴油、 润滑油、石蜡、凡士林、沥青等石油产品。
于生产碳黑、乙炔、甲醛、甲醇、甲酸、尿素等。
小结
• 一、烷烃的命名及写结构式
1.习惯命名法 2.系统命名法
• 二、基本概念（烃、烷烃、同系列、同系物、反 应历程、键、自由基等） • 三、烷烃的物理性质（烷烃的物态，熔、沸点的 变化规律、溶解度规律） • 四、烷烃的化学性质
1.烷烃的氧化反应 2.烷烃的异构化反应 3.烷烃的裂化反应 4.烷烃的取代反应-卤代反应
课堂练习-1
命名下列化合物：
2,2,3－三甲基己烷
4,4－二甲基－5－乙基辛烷
2,5－二甲基－4－乙基辛烷
3－甲基－4－丙基庚烷
( 5 min )
第二章 烷烃
• • • • 2.2 烷烃的性质及应用 一、烷烃的物理性质 二、烷烃的化学性质 三、烷烃的来源与应用
一、烷烃的物理性质
直链烷烃的物理性质，例如熔点、沸点、相对密度 等，随着分子中碳原子数（或相对分子质量）的增
HCl + · 2Cl CH CH2Cl2 + Cl · HCl + · CHCl3
Cl2 CH3Cl CH3-CH3
……. 进而生成CHCl3 、CCl4等
甲烷氯代生成一氯甲烷的两步主要反应，其反
应热（ △H）与所需活化能量值测得如下：
△ H1 =
Cl ·+ CH4
HCl + · 3 CH
4 kJ / mol E○1 = 16 kJ / mol
二、烷烃的化学性质
• 1. 氧化反应CH4 来自 2O2 燃烧CO2 + 2H2O + 891 kJ mol-1
• 烷烃燃烧生成二氧化碳和水，并放出大量的热，可用于人类 的生产和生活。
在适当条件下可部分氧化为醇、醛、酮、羧酸等含氧化合物。
R CH2 CH2 R' + O2
MnO2 107~110℃
RCOOH + R'COOH + 其它羧酸
大，而呈规律性的变化。
1. 物理状态
C1~C4——气态
C5~C16——液态 C17以上——固态 （表2-3）
一、烷烃的物理性质
非极性分子，不溶于水
300
温度(°C)
200 100 0 -100 -200 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 碳原子数
2.沸点：随相 对分子质量 增加而增加， 同分子量时， 支链较多， 沸点较低。
越稳定的游离基越容易生成，其反应速率也越快—— 游离基的稳定性支配着反应的取向和活性。
（二）其它烷烃的卤代反应
CH3-CH2-CH3 + Cl2
丙烷
hν
25℃
CH3CH2CH2Cl +
1-氯丙烷 43 %
CH3-CH-CH3 Cl
2-氯丙烷 57 %
碳链较长的烷烃进行氯化时，可以取代不同的氢原子得到不同的氯代烃。
石油的分馏产物
名称 石油气 粗 汽 油 石油醚 大致组成 C1~C4 C5~C6 沸点范围 ℃ 40以下 40~60 用途 燃料、化工原料 溶剂
汽油
溶剂油
C7~C9
C9~C11 C10~C15 C11~C16
60~205
150~200 145~245 160~310
内燃机燃料、溶剂
溶剂（溶解橡胶、油漆等） 喷气式飞机燃料油 电灯，燃料，工业洗涤油
CH3 CH3-C-H + Cl2 CH3
异丁烷
hν 25℃
CH3 CH3 CH3-C-Cl + CH3-C-H + CH3 CH2Cl