2.5 烷烃的物理性质
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有关烷烃的知识点总结
有关烷烃的知识点总结1. 烷烃的结构和命名烷烃的结构特别简单，由碳原子和氢原子通过共价键连接而成。
碳原子的价层有四个电子，因此可以和其他碳原子或氢原子形成共价键。
而烷烃分子中的碳原子全部是sp3杂化的，它们之间的键角是109.5度，形成了正四面体结构。
在烷烃分子中，碳原子可以按连续链状结构排列，也可以形成支链式结构，这些都将影响烷烃的性质。
烷烃的命名主要遵守IUPAC命名法，其规则如下：（1）确定主链：找出分子中最长的连续碳原子链，以它为主链。
（2）编号：对主链上的碳原子进行编号，使得侧链（如果有的话）的取代基尽可能得到较小的编号。
（3）确定取代基名称和位置：标示出主链上的取代基的数量、种类和位置。
（4）编写化学式：将主链上的碳原子按编号和取代基写成一个连续的分子式。
（5）拼接名字：将这些信息组合起来，编写成一个完整的名称。
例如，对于分子结构为CH3-CH2-CH2-CH2-CH3的化合物，其主链是包含5个碳原子的链，因此它的IUPAC命名为戊烷。
2. 烷烃的物理性质烷烃是无色、无味、无毒的气体或液体，在常温下具有较低的沸点和燃点。
由于烷烃分子内只包含碳和氢原子，因此它们之间的相互作用比较弱，故容易挥发。
较长链烷烃具有较高的沸点和熔点，而较短链烷烃则具有较低的沸点和熔点。
烷烃的密度较小，几乎均小于水的密度。
值得注意的是，烷烃在空气中燃烧的时候，产生的都是无色无味的二氧化碳和水，没有任何有害的物质释放。
3. 烷烃的化学性质烷烃中的碳原子都是sp3杂化的，因此其结构比较稳定，不容易发生化学反应。
但在适当的条件下，烷烃也可以发生一些重要的化学反应。
（1）烷烃的燃烧反应：由于烷烃和氧气发生燃烧反应时释放的能量较大，因此烷烃是重要的燃料之一。
例如，甲烷和氧气在适当条件下反应会产生二氧化碳和水，并放出大量热能。
（2）烷烃的氧化反应：烷烃可以和空气中的氧气发生氧化反应，形成醇、醛、酮等化合物。
这些产物在工业生产和化工领域中都具有很重要的用途。
烷烃的结构和性质课件
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02
CHAPTER
烷烃的物理性质
总结词
烷烃的熔点随着碳原子数的增加而升高。
详细描述
烷烃的熔点范围在-50℃至+50℃之间。随着碳原子数的增加，烷烃的分子质量增大，分子间的相互作用力增强，熔点逐渐升高。例如，甲烷的熔点为-182℃，而二十烷的熔点为+3℃，两者相差很大。
烷烃的沸点随着碳原子数的增加而升高。
防治方法
06
CHAPTER
学习烷烃的意义和方法
烷烃是典型的有机化合物，学习其结构和性质有助于理解有机化学的基本概念和原理。
无论是学生还是职业人士，掌握烷烃的知识都是应对化学考试和满足职业需求的重要一环。
应对考试和职业需求
掌握有机化学基础知识
理解结构特点
掌握物理性质
理解化学性质
运用多媒体资源
01
异构化反应是烷烃在催化剂作用下，发生结构变化，生成异构体。
异构化反应包括异构化、重排等反应类型。
烷基化反应是烷烃在催化剂作用下，与其它有机化合物发生加成反应，生成新的烷烃。
烷基化反应可以用来生产高辛烷值的汽油、柴油等燃料。
04
CHAPTER
烷烃的合成与分解
利用烯烃与氢气的加成反应来合成烷烃。
02
03
04
学习烷烃的结构特点，包括碳原子之间的键和构型，是理解其性质的基础。
熟悉烷烃的物理性质，如沸点、熔点、密度等，有助于对其进行鉴别和分类。
烷烃的主要化学性质包括取代反应、氧化反应和裂解反应等，需要深入理解并掌握。
利用多媒体资源，如网络课程、教学视频等，可以更直观地了解烷烃的结构和性质。
THANKS
烷烃在氧化反应中主要发生燃烧和生炭反应。
02
CHAPTER
烷烃的物理性质
总结词
烷烃的熔点随着碳原子数的增加而升高。
详细描述
烷烃的熔点范围在-50℃至+50℃之间。随着碳原子数的增加，烷烃的分子质量增大，分子间的相互作用力增强，熔点逐渐升高。例如，甲烷的熔点为-182℃，而二十烷的熔点为+3℃，两者相差很大。
烷烃的沸点随着碳原子数的增加而升高。
防治方法
06
CHAPTER
学习烷烃的意义和方法
烷烃是典型的有机化合物，学习其结构和性质有助于理解有机化学的基本概念和原理。
无论是学生还是职业人士，掌握烷烃的知识都是应对化学考试和满足职业需求的重要一环。
应对考试和职业需求
掌握有机化学基础知识
理解结构特点
掌握物理性质
理解化学性质
运用多媒体资源
01
异构化反应是烷烃在催化剂作用下，发生结构变化，生成异构体。
异构化反应包括异构化、重排等反应类型。
烷基化反应是烷烃在催化剂作用下，与其它有机化合物发生加成反应，生成新的烷烃。
烷基化反应可以用来生产高辛烷值的汽油、柴油等燃料。
04
CHAPTER
烷烃的合成与分解
利用烯烃与氢气的加成反应来合成烷烃。
02
03
04
学习烷烃的结构特点，包括碳原子之间的键和构型，是理解其性质的基础。
熟悉烷烃的物理性质，如沸点、熔点、密度等，有助于对其进行鉴别和分类。
烷烃的主要化学性质包括取代反应、氧化反应和裂解反应等，需要深入理解并掌握。
利用多媒体资源，如网络课程、教学视频等，可以更直观地了解烷烃的结构和性质。
THANKS
烷烃在氧化反应中主要发生燃烧和生炭反应。
烷烃的结构和性质ppt课件
讨论题： 下列对同系物的叙述中不正确的是 （ ）C A、同系物的化学性质相似 B、同系物必为同一类物质 C、同系物的组成元素不一定相同 D、同系物的相对分子质量相差为14的整数倍
6
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
② CH3—CH—CH3
④ CH3 CH3
CH3 CH—CH3
⑥ CH3—CH—CH3
CH2
17
CH3
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
a.选碳链：
①选择最长的碳链做主链（长）
降低 减小
右
烷烃中，碳原子数相同的同分异构体，支链越多，沸点越低。 问：①正戊烷、②壬烷、③异戊烷、④新戊烷、⑤正丁烷的沸点由高到
低为___②_①__③_④_⑤_____。
12
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
15
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
用系统命名法命名下列物质
1、CH3—CH2—CH2—CH—CH3
CH3
2、CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH—CH3
18
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
6
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
② CH3—CH—CH3
④ CH3 CH3
CH3 CH—CH3
⑥ CH3—CH—CH3
CH2
17
CH3
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
a.选碳链：
①选择最长的碳链做主链（长）
降低 减小
右
烷烃中，碳原子数相同的同分异构体，支链越多，沸点越低。 问：①正戊烷、②壬烷、③异戊烷、④新戊烷、⑤正丁烷的沸点由高到
低为___②_①__③_④_⑤_____。
12
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
15
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
用系统命名法命名下列物质
1、CH3—CH2—CH2—CH—CH3
CH3
2、CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH—CH3
18
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
第二章 饱和烃(烷烃)
烷烃 饱和烃：
开链烃 (脂肪烃)
烃
环状烃
烯烃 不饱和烃 炔烃 二烯烃 脂环烃
芳香烃
3
2.1 同系列与同分异构
一、 烷烃的同系列 烷烃的通式: CnH2n+2 同系列：具有相同的通式，结构相似，组成上相差CH2
及其整数倍，化学性质也相似，物理性质随碳数的增加有 规律地变化的化合物系列。组成上的差叫同系差 同系物：同系列中的各化合物互为同系物。 烷烃是碳氢化合物,我们以H-H为起点，依次插入CH2 可以导出所有的烷烃：
CH2
亚甲基
CHCH3
亚乙基
CH
次甲基
8
注意异丁基与仲丁基的区别
注意叔戊基与新戊基的区别
9
二、 系统命名法 说明：IUPAC命名法与系统命名法并不等同。 IUPAC命名法:是国际纯粹与应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry,简称IUPAC)制定的命法。 系统命名法:是中国化学会(CCS：Chinese chemical society) 根据IUPAC的命名原则，结合我国文字特点所制定的命名 法。 在系统命名法中：
H C H
H H H C C H H H
: 伸出纸平面之前 : 伸向纸平面之后 : 在纸平面之上
H H
甲烷分子的楔形式
乙烷分子的楔形式
简言之: 楔前、虚 后、实平面。 22
▲所谓直链烷烃，碳链并非是直的，只是它不含侧链而
已。 ≥ C3的直链烷烃固态时碳链呈锯齿状，气态、液态 下由于围绕σ- 键的旋转而呈多种不规则的形状：
2、根据物理性质来分离提纯化合物
32
二、烷烃的物理性质 1、熔点（m.p） 分子熔点的高低取决于分子间的作用力和晶格堆积的密 集度.烷烃分子之间只有极弱的色散力。
第二章饱和烃：烷烃和环烷烃
7CH 1 2
2
CH
8CH
CH2
3CH2
7
1
2
6CH2
CH
5
CH2
4
式中两环共用的叔碳原子（1，5）称为“桥头”
从一个桥头到另外一个桥头的链或键称为“桥”或―桥路‖
此例中有三个桥，即碳链2－3－4，碳链6－7和碳链8
29
命名原则
确定母体名称：按成环碳原子的总数称为“某烷”。 注明环数：以“二环”作词头，放在母体名称前面。 注明桥的结构：将各桥所含碳原子数按由多到少的次 序用数字表示，放在词头和母体之间的方括号中，在数 字之间的右下角用小圆点“.”隔开。 编号：从一个桥头开始循环最长的桥编到另一桥头， 然后再循余下的最长的桥编回到起始桥头。最短的桥最 后编号，且仍从起始桥头一端的碳原子开始编号。
18
例如
CH3 CH CH3 CH2 CH3
二甲基乙基甲烷
CH2CH3 CH3 C CH CH3
二甲基乙基异丙基甲烷
CH3 CH3
该命名法虽能清楚地表示分子的结构，但是不能 适用于结构较复杂的烷烃的命名。目前文献中已 很少使用。
19
(3)系统命名法（重点）
系统命名法是我国根据1892年日内瓦国际化学会议首次拟定
饱和脂肪烃（烷烃）：是指分子中的碳原子以单 键相连，其余的价键都与氢结合而成的化合物。
H H C H H H H C H H C H H H H C H H C H H C H H H H C H H C H H C H H C H H
甲烷（CH4） 乙烷（C2H6） 丙烷（C3H8） 丁烷（C4H10）
H H
H C
CH3 CH3 C H C CH3
C
2
CH
8CH
CH2
3CH2
7
1
2
6CH2
CH
5
CH2
4
式中两环共用的叔碳原子（1，5）称为“桥头”
从一个桥头到另外一个桥头的链或键称为“桥”或―桥路‖
此例中有三个桥，即碳链2－3－4，碳链6－7和碳链8
29
命名原则
确定母体名称：按成环碳原子的总数称为“某烷”。 注明环数：以“二环”作词头，放在母体名称前面。 注明桥的结构：将各桥所含碳原子数按由多到少的次 序用数字表示，放在词头和母体之间的方括号中，在数 字之间的右下角用小圆点“.”隔开。 编号：从一个桥头开始循环最长的桥编到另一桥头， 然后再循余下的最长的桥编回到起始桥头。最短的桥最 后编号，且仍从起始桥头一端的碳原子开始编号。
18
例如
CH3 CH CH3 CH2 CH3
二甲基乙基甲烷
CH2CH3 CH3 C CH CH3
二甲基乙基异丙基甲烷
CH3 CH3
该命名法虽能清楚地表示分子的结构，但是不能 适用于结构较复杂的烷烃的命名。目前文献中已 很少使用。
19
(3)系统命名法（重点）
系统命名法是我国根据1892年日内瓦国际化学会议首次拟定
饱和脂肪烃（烷烃）：是指分子中的碳原子以单 键相连，其余的价键都与氢结合而成的化合物。
H H C H H H H C H H C H H H H C H H C H H C H H H H C H H C H H C H H C H H
甲烷（CH4） 乙烷（C2H6） 丙烷（C3H8） 丁烷（C4H10）
H H
H C
CH3 CH3 C H C CH3
C
烷烃的性质
2.如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验 装置。甲管中注入10 mL CH4,同温同压下乙管中注入 50 mL Cl2,将乙管气体推入甲管中,气体在甲管中反应 ,试管放在光亮处一段时间。
二、有机物的性质 1.物理性质:大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易 溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。 2.化学性质:大多数有机物容易燃烧,受热会分解;有机 物的化学反应比较复杂,常伴有副反应发生,很多反应 需要在加热、光照或催化剂的条件下进行。
【情境·思考】 《水调歌头·明月几时有》是宋代大文学家苏轼公元 1076年中秋在密州时所作。这首词以月起兴,与其弟苏 辙七年未见之情为基础,围绕中秋明月展开想象和思考 ,把人世间的悲欢离合之情纳入对宇宙人生的哲理性追 寻之中,反映了作者复杂而又矛盾的思想感情,又表现 出作者热爱生活与积极向上的乐观精神。
烷的同分异构体有2种:
、
,D项错误。
【迁移·应用】 1.下列各图均能表示甲烷的分子结构,哪一种更能反映 其真实存在状况 ( )
【解析】选D。这几种形式都可表示甲烷分子,其中分 子结构示意图、球棍模型及空间充填模型均能反映甲 烷分子的空间构型,但空间充填模型更能形象地表达出 甲烷分子中H、C的位置及所占比例。电子式只反映出 原子的最外层电子的成键情况。
【迁移·应用】 1.下列化学反应中不属于取代反应的是 ( )
A.CH2Cl2+Br2 光照 CHBrCl2+HBr
B.CH3OH+HCl 光照 CH3Cl+H2O
C.2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
D.CH3—CH2—Br+H2O
CH3—CH2—OH+HBr
【解析】选C。取代反应是指有机物分子里的某些原子 或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。C项中的 反应为置换反应,不是有机反应,更不是取代反应。
人教版高中化学第二册必修烷烃
烷烃一．学习目的和要求：1．掌握烷烃的同系列、同分异构和构造异构。
2．掌握烷烃的命名法、常见基团的名称。
3．掌握烷烃的结构，包括碳正四面体的概念、sp3杂化和σ键。
4．掌握烷烃的构象及构象的表示方法。
5．掌握烷烃的物理性质。
6．掌握烷烃的化学性质（稳定性、裂解、氧化及取代反应、各种氢的相对活泼性）。
7．掌握烷烃光卤代反应历程。
8．掌握甲烷氯代反应过程中的能量变化，包括过渡态理论、反应热、活化能。
9．掌握一般烷烃的卤代反应历程。
10.了解烷烃的来源。
二．本章节重点、难点烷烃的同系列、同分异构和构造异构、烷烃的命名法、烷烃的结构、烷烃的构象及构象的表示方法、烷烃的物理性质、烷烃的化学性质、烃光卤代反应历程、甲浣氯代反应过程中的能量变化。
三．教学内容分子中只有C、H两种元素的有机化合物叫做烃，烃可以分为以下几类：烷烃开链烃（脂肪烃） 烯烃、二烯烃烃 炔烃环状烃（脂环烃） 脂环烃芳香烃烷烃是分之中的碳除以碳碳单键相连外，碳的其他价键都为氢原子所饱和的烃叫做烷烃，也叫做饱和烃。
2．1 烷烃的同系列及同分异构现象2.1.1 烷烃的同系列最简单的烷烃是甲烷，依次为乙烷、丙烷 、丁烷、戊烷等，它们的分子式、构造式分别为：分子式 构造式 构造简式甲烷 CH 4 CH 4 乙烷 C 2H 6 CH 3CH 3丙烷 C 3H 8 CH 3CH 2CH 3丁烷 C 4H 10 CH 3CH 2CH 2CH 3从上述结构式可以看出，链状烷烃的组成都是相差一个或几个CH 2（亚甲基）而连成碳链，碳链的两端各连一个氢原子。
所以烷烃的通式为CnH2n+2 。
这种结构和化学性质相似，组成上相差一个或多个CH 2的一系H C HHH列化合物称为同系列。
同系列中的化合物互称为同系物。
由于同系列中同系物的结构和性质相似，其物理性质也随着分之中碳原子数目的增加而呈规律性变化，所以掌握了同系列中几个典型的有代表性的成员的化学性质，就可推知同系列中其他成员的一般化学性质。
有机化学2---烷烃和环烷烃
英文缩写 Me Et n-Pro i-Pro n-Bu i-Bu s-Bu t-Bu
CH2 CH2 CH3
CH CH3 CH3
CH2CH2CH2CH3
CH2CHCH3 CH3
C HC H 2 C H 3 C H3
CH3 C CH3 CH3
2.2 烷烃和环烷烃的命名
◇ 环烷基： 环丙基 环丁基 环戊基 环己基
CH4 CH3CH2CH3 C3H8 CH3CH2CH2CH3 C4H10
环烷烃的通式为CnH2n
2.1 烷烃和环烷烃的构造异构
同系列——通式相同，组成上相差CH2 及其整数倍的一系 列化合物。 同分异构体——分子式相同的不同化合物。 构造异构体——分子式相同，分子的构造不同的化合物。 例：通式为C5H12
思考：为什么不是3-甲基-5-异丙基庚烷？
2.2 烷烃和环烷烃的命名
2.2.4 环烷烃的命名 脂环烃是脂肪烃连接成环的化合物。 分子中只有单键的脂环烃是环烷烃 含有双键的脂环烃是环烯烃。 （1）单环环烷烃 以环作为主体，按环的碳原子数目称为环某烷； 单环 二环 多环
环丙烷
环丁烷
环戊烷
环己烷
2.2 烷烃和环烷烃的命名
CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 新戊烷
正戊烷
异戊烷
通式为C5H10的环烷烃
CH3
H3C CH3
CH2CH3
CH3
CH3
2.1 烷烃和环烷烃的构造异构
正丁烷
CH3 CH2 CH2 CH3
简式: CH3(CH2)2CH3
CH3
CH3 CH CH3
2 饱和烃：烷烃和环烷烃
2.1 烷烃和环烷烃的构造异构 2.2 烷烃和环烷烃的命名 2.3 烷烃和环烷烃的结构 2.4 烷烃和环烷烃的构象 2.5 烷烃和环烷烃的物理性质 2.6 烷烃和环烷烃的化学性质 2.7 烷烃和环烷烃的主要来源和制法
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左侧分子的瞬间偶极影响邻近分子（右侧） 的电子分布，诱导出一个相反的偶极
范德华引力（色散力）
+–
+–
temporary dipole in one molecule (left) induces a complementary dipole in other molecule (right)
左侧分子的瞬间偶极影响邻近分子（右侧） 的电子分布，诱导出一个相反的偶极
HF HF
HOH
HOH
20
烷烃的物理性质－－溶解性
9与“相似相溶”规律一致，烷烃几乎不溶于强 极性的水中，但溶于苯乙醚氯仿等溶剂。
9石油醚是几种烷烃的混合物，是实验室常用 的溶剂之一。
9烷烃的密度都小于1，都比水轻。
9由于烷烃比水轻，又不溶于水，因此开采石 油时往往采用注水的方法来托出底层的油。
21
简单烷烃
甲烷 Methane (CH4) 乙烷 Ethane (C2H6) 丙烷 Propane (C3H8)
4 CH3CH3 CH3CH2CH3
bp -160°C
bp -89°C
bp -42°C
3
直链烷烃的熔点、沸点
直链烷烃由于容易堆积形成晶体，因此熔点、沸点较高。 在正烷烃中，含奇数碳原子的烷烃其熔点升高较含偶数碳 原子的少
沸点（t/℃） -162 -188.5 -42 0 36 126 174 280 292
支链烷烃和直链烷烃沸点的比较
¾具有相同碳数的不同结构的烷烃，沸点仅有较小的差别。 ¾支链化作用使沸点降低，随着支链的增加沸点（ b.p. ）降低
直链烷烃 沸 点
支链烷烃 碳原子数目
支链烷烃的沸点
随着支链的增加沸点（ b.p. ）降低
相反偶极之间的微小作用产生两分子之间的微弱引力
氢键
（一种重要的分子间作用力）
氢原子与电负性较强而体积又较小的氮、氧或氟结合成极 性共价键时，电子云偏向极性较大而体积又较小的上述原 子上，使氢核暴露且具有足够的正电性。暴露的氢核受到 另一个分子中氮、氧或氟的强烈吸引而形成氢键。
氢键键能约在20KJ/Mol，比共价键小很多，但比色散力等 非键作用强很多。
分子间作用力
偶极－偶极相互作用
具有极性的分子正负极之间的相互吸引作用
O δ−
CH3 δ+C H 偶极矩D＝2.7 乙醛
一般的烷烃没有这种作用 13
范德华引力（色散力）
+–
+–
两个非极性分子正负电荷中心重合
分子中电子运动产生瞬间相对位移，引起正负 电荷中心暂时不重合，从而产生瞬间偶极，瞬 间偶极影响邻近分子的电子分布，诱导出一个 相反的偶极，偶极之间的微小作用力称之为色 散力，也叫范德华力。
范德华引力（色散力）
+–
+–
the result is a small attractive force between the two molecules
相反偶极之间的微小作用产生两分子之间的微弱引力
范德华引力（色散力）
–+
–+
the result is a small attractive force between the two molecules
支链烷烃由于受支链障碍，不能紧密地 靠在一起，因此沸点低于直链烷烃。
辛烷 Octane: bp 125℃
2-甲基庚烷 2-Methylheptane: bp 118℃
2,2,3,3-三甲基丁烷 2,2,3,3-Tetramethylbutane: bp 107℃
烷烃的沸点
正构烷烃的沸点随相对分子质量的增加而升高， 这是因为分子质量的增加使得分子运动所需的能 量增大；另外，分子质量的增加使得分子间的接 触面(即相互作用力)也增大。
支链分子由于支链的位阻作用，其分子不能像 正构烷烃那样接近，分子间作用力小，沸点较 低。
烷烃的沸点
固体分子其熔点随相对分子质量增加而增加， 这与质量大小及分子间作用力有关外，还与分 子在晶格中的排列有关，分子对称性高，排列 比较整齐，分子间吸引力大，熔点就高。
烷烃分子溶点、沸点差异的原因－－ 分子间作用力
2.5 烷烃的物理性质
1
2.5 烷烃的物理状态
在常温常压下： 含有1～4个碳原子的烷烃为气体；含有5～16个
碳原子的为液体； 从含有17个碳原子的正烷烃开始为固体，但直至
含有60个碳原子的正构烷烃(熔点99 °C)，其熔点 都不越过100°C。 低沸点的烷烃为无色液体，有特殊气味。高沸点 烷烃为粘稠油状液体，无味。
范德华引力（色散力）
+–
+–
movement of electrons creates an instantaneous dipole in one molecule (left)
分子中电子运动产生瞬间相对位移，引起正负电 核中心暂时不重合，从而产生瞬间偶极（左侧）
范德华引力（色散力）
+–
+–
temporary dipole in one molecule (left) induces a complementary dipole in other molecule (right)
分子的熔点或沸点的高低取决于分子间的作用力。 包括偶极与偶极之间的作用力、范德华（van der Waals）引力和氢键
这些分子间的作用力比化学键小1～2个数量级， 克服这些作用力所需能量也较低，因此一般有机 化分物的熔点、沸点很少超过300℃。
甲烷中C-H间的平均键能415.1KJ/Mol，Cl-Cl解离能：243KJ/Mol
偶数
奇数
碳原子数目
名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 辛烷 癸烷 十六烷 十七烷
结构简式 CH4
CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)6CH3 CH3(CH2)8CH3 CH3(CH2)14CH3 CH3(CH2)15CH3
熔点（t/℃） -183 -172 -187 -138 -130 -59 -30 18 22
己烷 CH3(CH2)4CH3 沸点：69℃ ， 熔点：－95℃
CH3 CH CH2 CH2 CH3
CH3
沸点bp 60℃
熔点mp -154℃
CH3
CH3
CH CH
CH3
CH3 沸点 bp 58℃
熔点mp -135℃
CH3
CH3 C CH2 CH3
CH3 沸点 bp 50℃ 熔点mp -98℃
支链烷烃沸点降低的原因
低级烷烃每增加一个CH2，相对分子质量变化较 大，沸点也相差较大。
高级烷烃相差较小，故低级烷烃比较容易分离， 高级烷烃分离则难得多。
烷烃的沸点
在同分异构体中，分子结构不同，分子接触面 积不同，相互作用力也不同，
正戊烷沸点36.1℃，2-甲丁烷沸点25℃，2， 2-二甲丙烷沸点只有9℃。
范德华引力（色散力）
+–
+–
temporary dipole in one molecule (left) induces a complementary dipole in other molecule (right)
左侧分子的瞬间偶极影响邻近分子（右侧） 的电子分布，诱导出一个相反的偶极
HF HF
HOH
HOH
20
烷烃的物理性质－－溶解性
9与“相似相溶”规律一致，烷烃几乎不溶于强 极性的水中，但溶于苯乙醚氯仿等溶剂。
9石油醚是几种烷烃的混合物，是实验室常用 的溶剂之一。
9烷烃的密度都小于1，都比水轻。
9由于烷烃比水轻，又不溶于水，因此开采石 油时往往采用注水的方法来托出底层的油。
21
简单烷烃
甲烷 Methane (CH4) 乙烷 Ethane (C2H6) 丙烷 Propane (C3H8)
4 CH3CH3 CH3CH2CH3
bp -160°C
bp -89°C
bp -42°C
3
直链烷烃的熔点、沸点
直链烷烃由于容易堆积形成晶体，因此熔点、沸点较高。 在正烷烃中，含奇数碳原子的烷烃其熔点升高较含偶数碳 原子的少
沸点（t/℃） -162 -188.5 -42 0 36 126 174 280 292
支链烷烃和直链烷烃沸点的比较
¾具有相同碳数的不同结构的烷烃，沸点仅有较小的差别。 ¾支链化作用使沸点降低，随着支链的增加沸点（ b.p. ）降低
直链烷烃 沸 点
支链烷烃 碳原子数目
支链烷烃的沸点
随着支链的增加沸点（ b.p. ）降低
相反偶极之间的微小作用产生两分子之间的微弱引力
氢键
（一种重要的分子间作用力）
氢原子与电负性较强而体积又较小的氮、氧或氟结合成极 性共价键时，电子云偏向极性较大而体积又较小的上述原 子上，使氢核暴露且具有足够的正电性。暴露的氢核受到 另一个分子中氮、氧或氟的强烈吸引而形成氢键。
氢键键能约在20KJ/Mol，比共价键小很多，但比色散力等 非键作用强很多。
分子间作用力
偶极－偶极相互作用
具有极性的分子正负极之间的相互吸引作用
O δ−
CH3 δ+C H 偶极矩D＝2.7 乙醛
一般的烷烃没有这种作用 13
范德华引力（色散力）
+–
+–
两个非极性分子正负电荷中心重合
分子中电子运动产生瞬间相对位移，引起正负 电荷中心暂时不重合，从而产生瞬间偶极，瞬 间偶极影响邻近分子的电子分布，诱导出一个 相反的偶极，偶极之间的微小作用力称之为色 散力，也叫范德华力。
范德华引力（色散力）
+–
+–
the result is a small attractive force between the two molecules
相反偶极之间的微小作用产生两分子之间的微弱引力
范德华引力（色散力）
–+
–+
the result is a small attractive force between the two molecules
支链烷烃由于受支链障碍，不能紧密地 靠在一起，因此沸点低于直链烷烃。
辛烷 Octane: bp 125℃
2-甲基庚烷 2-Methylheptane: bp 118℃
2,2,3,3-三甲基丁烷 2,2,3,3-Tetramethylbutane: bp 107℃
烷烃的沸点
正构烷烃的沸点随相对分子质量的增加而升高， 这是因为分子质量的增加使得分子运动所需的能 量增大；另外，分子质量的增加使得分子间的接 触面(即相互作用力)也增大。
支链分子由于支链的位阻作用，其分子不能像 正构烷烃那样接近，分子间作用力小，沸点较 低。
烷烃的沸点
固体分子其熔点随相对分子质量增加而增加， 这与质量大小及分子间作用力有关外，还与分 子在晶格中的排列有关，分子对称性高，排列 比较整齐，分子间吸引力大，熔点就高。
烷烃分子溶点、沸点差异的原因－－ 分子间作用力
2.5 烷烃的物理性质
1
2.5 烷烃的物理状态
在常温常压下： 含有1～4个碳原子的烷烃为气体；含有5～16个
碳原子的为液体； 从含有17个碳原子的正烷烃开始为固体，但直至
含有60个碳原子的正构烷烃(熔点99 °C)，其熔点 都不越过100°C。 低沸点的烷烃为无色液体，有特殊气味。高沸点 烷烃为粘稠油状液体，无味。
范德华引力（色散力）
+–
+–
movement of electrons creates an instantaneous dipole in one molecule (left)
分子中电子运动产生瞬间相对位移，引起正负电 核中心暂时不重合，从而产生瞬间偶极（左侧）
范德华引力（色散力）
+–
+–
temporary dipole in one molecule (left) induces a complementary dipole in other molecule (right)
分子的熔点或沸点的高低取决于分子间的作用力。 包括偶极与偶极之间的作用力、范德华（van der Waals）引力和氢键
这些分子间的作用力比化学键小1～2个数量级， 克服这些作用力所需能量也较低，因此一般有机 化分物的熔点、沸点很少超过300℃。
甲烷中C-H间的平均键能415.1KJ/Mol，Cl-Cl解离能：243KJ/Mol
偶数
奇数
碳原子数目
名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 辛烷 癸烷 十六烷 十七烷
结构简式 CH4
CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)6CH3 CH3(CH2)8CH3 CH3(CH2)14CH3 CH3(CH2)15CH3
熔点（t/℃） -183 -172 -187 -138 -130 -59 -30 18 22
己烷 CH3(CH2)4CH3 沸点：69℃ ， 熔点：－95℃
CH3 CH CH2 CH2 CH3
CH3
沸点bp 60℃
熔点mp -154℃
CH3
CH3
CH CH
CH3
CH3 沸点 bp 58℃
熔点mp -135℃
CH3
CH3 C CH2 CH3
CH3 沸点 bp 50℃ 熔点mp -98℃
支链烷烃沸点降低的原因
低级烷烃每增加一个CH2，相对分子质量变化较 大，沸点也相差较大。
高级烷烃相差较小，故低级烷烃比较容易分离， 高级烷烃分离则难得多。
烷烃的沸点
在同分异构体中，分子结构不同，分子接触面 积不同，相互作用力也不同，
正戊烷沸点36.1℃，2-甲丁烷沸点25℃，2， 2-二甲丙烷沸点只有9℃。