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烷烃的性质
一、 烷烃的结构特点
碳原子都是sp3杂化，都连有4个单键
1
碳原子之间都以单键结合成链状
2
碳原子与连接的4个原子是四面体结构
3
长直链(≥3)烷烃的空间结构是曲折形
4
二、烷烃的物理性质
表1 一些直链烷烃的物理常数
名称 分子式 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g/Cm3) 折射率n20 状态
甲烷 CH4 —182.5 —164 0.424 — 气态
乙烷 C2H6 —183.3 —88.6 0.546 — 丙烷 C3H8 —189.7 —42.1 0.501 1.3397 丁烷 C4H10 —138.4 —0.5 0.579 1.3562 戊烷 C5H12 —129.7 36.1 0.626 1.3575 液态
己烷 C6H14 —95.0 68.9 0.659 1.3751 庚烷 C7H16 —90.6 98.4 0.6838 1.3878 辛烷 C8H18 —56.8 125.7 0.7025 1.3974 壬烷 C9H20 —51 150.8 0.7176 1.4054 癸烷 C10H22 —29.7 174 0.7298 1.4012
名称 分子式 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g/Cm3) 折射率n20 状态
十一烷 C11H24 —25.6 195.9 0.7402 1.4176 液态
十二烷 C12H26 —9.6 216.3 0.7487 1.4216 十三烷 C13H28 —6.5 235.4 0.7564 1.4256 十四烷 C14H30 5.5 253.7 0.7628 1.4290 十五烷 C15H32 10.0 270.6 0.7685 1.4315 十六烷 C16H34 18.2 287 0.7733 1.4345 十七烷 C17H36 22 301.8 0.7780 1.4369 固态
十八烷 C18H38 28.2 316.1 0.7768 1.4390 十九烷 C19H40 32.0 330 0.7776 二十烷 C20H42 36.8 343 0.7886 1.4491 二、烷烃的物理性质
表1 一些直链烷烃的物理常数（续表）
二、烷烃的物理性质
（1）物理状态
C1-C4为气体；C5-C16为液体；C17及以上为固体。
（2）沸点 (b.p.)
直链烷烃随着分子量的增加，而有规律地升高。
直链烷烃的沸点最高，支链越多，沸点越低。
（3）熔点 (m.p.)
①随着分子量的增加而升高。
②偶数碳烷烃比奇数碳烷烃的熔点高。
③同数碳的烷烃，结构对称的分子熔点高，即新>正>异。
二、烷烃的物理性质
（4）相对密度
直链烷烃的相对密度随着分子量的增加而逐渐增大，但比水轻。
（5）溶解度
“相似相溶”原理：结构相似或极性大小相近的化合物可以彼此互溶。烷烃不溶于水，能溶于有机溶剂，在非极性溶剂（如烃类）中的溶解度比在极性溶剂（如水）中大。
二、烷烃的物理性质
一般情况下，烷烃的化学性质不活泼，在常温下，不与强酸、强碱、强氧化剂及强还原剂反应。
烷烃化学性质比较稳定的主要原因：
C-C及C-H σ键较牢固(键能较大)。
烷烃为非极性分子，一般条件下试剂不易进攻。
二、烷烃的化学性质
1.卤代反应
烷烃分子中的氢原子被卤素原子取代的反应称为卤代反应。
二、烷烃的化学性质
反应需光照
得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢等混合物。
反应特点：
反应速率：
二、烷烃的化学性质
1.卤代反应
甲烷氯代反应历程：
①链引发
均裂：共价键断裂时，共用电子均等的分配给成键的两个原子。
②链增长
二、烷烃的化学性质
1.卤代反应
·
②链增长
二、烷烃的化学性质
1.卤代反应
甲烷氯代反应历程：
CCl4
③链终止
甲烷氯代反应历程：
二、烷烃的化学性质
1.卤代反应
二、烷烃的化学性质
二、烷烃的化学性质
慢引发、快增长、速终止
二、烷烃的化学性质
氯代反应取向：
仲氢：伯氢=
：≈4：1
叔氢：伯氢=
：≈5：1
CH3CH2CH3
Cl2
光，25℃
CH3CH2CH2Cl + CH3CHCH3
Cl
45%
55%
CH3CH CH3CCl + CH3CH
CH3
CH3
CH3
Cl2
光，25℃
CH3
CH3
CH2Cl
37%
63%
烷烃的卤代反应中氢原子的活性顺序：叔氢>仲氢>伯氢
烷烃在空气中燃烧生成二氧化碳和水，并放出大量的热。
烷烃燃烧的通式为：
二、烷烃的化学性质
2.氧化反应
CH4 + O2 CO2 + 2H2O + Q
点燃
2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O + Q
点燃
CnH2n+2 + O2
3n + 1
2
点燃
nCO2 +（n + 1）H2O + Q
二、烷烃的化学性质
3.裂化、裂解反应
CH3—CH2—CH2—
CH3
+ CH3— CH3
CH2—CH2
CH3— CH2—
CH —CH2
H2 +
裂化
500 ℃
CH4 +
CH3—CH—CH2
甲烷
丙烯
乙烯
乙烷
1—丁烯

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