第二章 烷烃.docx
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第二章烷烃
第二章烷烃
●教学基本要求
1、掌握碳原子的四面体结构；
2、掌握烷烃的构型与构象；
3、掌握烷烃的命名法、性质及其制法；
4、了解有关反应历程的一些概念，并掌握卤代反应历程。
●教学重点
碳原子的四面体结构；烷烃的构型与构象；烷烃的命名法、性质及其制法。
●教学难点
烷烃的构型与构象。
●教学时数：
●教学方法与手段
1、讲授与练习相结合；
2、讲授与教学模型相结合；
3、传统教学方法与与现代教学手段相结合；
4、启发式教学。
◆教学内容
第一节烷烃的同系列及同分异构现象
组成符合通式CnH2n+2的一系列化合物，统称为烷烃。
1.1烷烃的同系列（Homologousseries）
1、同系列、同系物及系列差的定义
CH4、C2H6、C3H8、……….
⇒凡具有同一通式、结构相似、组成上相差一个或若干个CH2的一系列化合物，称为同系列（Homologousseries）。
同系列中的化合物互称为同系物。
相邻同系物组成上的差CH2叫做系列差。
2、研究同系列的物理意义
同系列是有机化学中的普遍现象，同系列中各个同系物具有相似的结构和性质。
我们只要研究和了解了几个典型的或有代表性的化合物的性质，就可以推论出同系列中其它化合物的性质，为有机化合物的学习提供方便。
1.2烷烃的同分异构现象
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。
很明显，这两种丁烷结构上的差异是由于分子中碳原子连接方式不同而产生的。
我们把分子式相同，而构造不同的异构体称为构造异构体。
实质上它是由于碳干构造的不同而产生的，所以往往又称为碳干异构体（Skeletalisomer）。
戊烷有三种同分异构体：
随着分子中碳原子数的增加，碳原子间就有更多的连接方式，异构体的数目明显增加。
己烷有5个同分异构体，庚烷有9个，辛烷有18个，而癸烷有75个。
⇒推论：
随着分子中碳原子数的增加，同分异构体的数目增加。
1.3伯、仲、叔和季碳原子
1、伯、仲、叔、季碳及伯、仲、叔氢的定义
分析下面烷烃分子中碳原子和氢原子的连接情况:
1°1°
1°2°3°4°
其中有的碳只与一个碳原子相连，我们把它叫做一级碳原子，或叫伯（Primary）碳原子，可用1°表示；只与两个碳原子相连的碳，叫做二级碳原子，或叫仲（Secondary）碳原子，可用2°表示；只与三个碳原子相连的碳，叫做三级碳原子，或叫叔（Tertary）碳原子，可用3°表示；直接与四个碳原子相连的碳，叫做四级碳原子，或叫季（Quaternary）碳原子，用4°表示。
氢原子则按其与一级、二级或三级碳原子相连而分别称为第一、第二、第三氢原子或称为伯、仲、叔氢原子。
不同类型的氢原子活泼性不同。
2、伯、仲、叔、季碳原子的划分标准
◆碳原子数目
◆氢原子数目
第二节烷烃的命名法
有机化合物的数目很多，结构又比较复杂，为了识别它们，势必要求有一个合理的命名法来命名。
烷烃命名法是有机化合物命名的基础，所以，我们首先学习烷烃的命名法。
2.1普通命名法
基本原则是：
（1）根据分子中碳原子的数目称“某烷”。
碳原子数在十以内时，用甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸表示；碳原子数在十以上时，则以十一、十二、十三、……表示。
例如：
（2）为了区别异构体，直链烷烃称“正”某烷；在链端第二个碳原子上连有一个甲基且无其它支链的烷烃，称“异”某烷；在链端第二个碳原子上连有两个甲基且无其它支链的烷烃，称“新”某烷。
例如：
戊烷的三种异构体，分别称为正戊烷、异戊烷、新戊烷。
衡量汽油品质的基准物质异辛烷则属例外，因为它的名称沿用日久，已成习惯了。
普通命名法简单方便，但只能适用于构造比较简单的烷烃。
对于结构比较复杂的烷烃，应使用系统命名法。
为了学习系统命名法，对烷基要有初步的认识。
2.2烷基
从烷烃分子中去掉一个氢原子形成的一价基团叫烷基。
烷基通式为CnH2n+1-，也可用R-表示，所以烷烃也可用RH表示。
烷基的名称由相应的烷烃命名。
常见烷基如下：
烷基
名称
通用符号
CH3—
甲基
Me
CH3CH2—
乙基
Et
CH3CH2CH2—
正丙基
n-Pr
（CH3）2CH—
异丙基
i-Pr
CH3CH2CH2CH2—
正丁基
n-Bu
（CH3）2CHCH2—
异丁基
i-Bu
CH3CH2CH（CH3）—
仲丁基
s-Bu
（CH3）3C—
叔丁基
t-Bu
2.3系统命名法
直链烷烃的系统命名法与普通命名法相同，只是把“正”字取消。
对于结构复杂的烷烃，则按下列步骤命名。
（1）选主链：
在分子中选择一个最长的碳链作主链，根据主链所含的碳原子数叫做某烷。
主链以外的其它烷基看做主链上的取代基（支链），同一分子中若有两条以上等长的主链时，则应选取取代基最多的碳链作主链。
例如：
正确的选择是2，不是1
（2）编号：
由距离支链最近的一端开始，将主链上的碳原子用阿拉伯数字编号。
将支链的位置和名称写在母体名称的前面，阿拉伯数字和汉字之间必须加一半字线隔开。
例如：
3-甲基己烷
（3）如果含有几个相同的取代基时，要把它们合并起来。
取代基的数目用二、三、四……表示，写在取代基的前面，其位次必须逐个注明，位次的数字之间要用逗号隔开。
例如：
2,2,3-三甲基己烷
（4）如果含有几个不同取代基时，取代基按“简单在前，复杂在后”的顺序排列。
至于取代基的大小，按“次序规则”（Sequencerule）即不同取代基按先后次序排列的规则判断。
“次序规则”内容如下：
①原子按原子序数大小排列，原子序数大者为“较优”基团；若为同位素，则质量高者为“较优”基团。
例如：
I>Br>Cl>S>P>F>O>N>C>D>H
②如果第一个原子的原子序数相同，则用外推法看与该原子相连的其它原子的原子序数。
比较时，按原子序数由大到小排列，先比较最大的，如相同，再顺序比较居中的、最小的。
如仍相同，再依次外推，直至比较出较优基团为止。
例如：
-OR>-OH；-CH2Cl>-CH3
③当基团含有双键或叁键时，可以看作是以单键与两个或三个原子相连。
例如：
根据“次序规则”，几种烃基的优先次序为：
（CH3）3C—>（CH3）2CH—>CH3CH2CH2—>CH3CH2—>CH3—（“>”表示优先于）。
例如：
2-甲基-4-乙基己烷6-丙基-4-异丙基癸烷
（5）当主链上有几个取代基，并有几种编号的可能时，应当选取取代基具有“最低系列”的那种编号。
所谓“最低系列”指的是碳链以不同方向编号，得到两种或两种以上的不同编号的系列，则逐次比较各系列的不同位次，最先遇到的位次最小者，定为“最低系列”。
例如：
2,2,3,5-四甲基己烷
上述化合物有两种编号方法，从右向左编号，取代基的位次为2，2，3，5；从左向右编号，取代基的位次为2，4，5，5。
逐个比较每个取代基的位次，第一个均为2，第二个取代基编号分别为2和4，因此应该从右向左编号。
又如：
2,3,7,7,8,10-六甲基十一烷（而不是2,4,5,5,9,10-六甲基十一烷）
（6）如果支链上还有取代基时，从与主链相连的碳原子开始，把支链的碳原子依次编号，支链上取代基的位置就由这个编号所得的号数来表示。
这个取代了的支链的名称可放在抬号中，或用带撇的数字来表明支链中的碳原子。
（A）用括号表示：
2-甲基-5,5-二（1,1-二甲基丙基）癸烷
（B）用带撇的数字表示：
2-甲基-5,5-二-1',1'-二甲基丙基癸烷
说明：
1969年IUPAC命名法放弃了按取代基大小的次序，而按照取代基英文名称的第一个字母的次序来命名。
2.4衍生命名法
基本原则是：
以甲烷为母体，把其他的烷烃看作是甲烷的烷基衍生物。
命名时一般选择连接烷基最多的碳原子作为母体碳原子，烷基按由小到大的顺序排列。
例如：
三甲基甲烷
此外，不少有机化合物还有习惯上使用的俗名，俗名通常是根据物质的来源或性质来定名。
如甲烷俗称沼气或坑气。
第三节烷烃的构型
3.1碳原子的四面体概念
构型是指只有一定构造的分子中原子在空间的排列状况。
1874年，Van'tHoff和LeBel同时提出碳正四面体的概念。
认为与碳原子相连的四个原子或原子团，不是在一个平面上，而是在空间分布成四面体。
碳原子位于四面体的中心，四个原子或原子团在四面体的顶点上。
近代物理方法测定，甲烷分子为一正四面体结构，碳原子位于正四面体中心，四个氢原子位于正四面体的四个顶点。
四个碳氢键的键长都为0.109nm，键能为414.9kJ•mol-1，所有H-C-H的键角都是109o28ˊ。
甲烷分子的正四面体结构见图。
常使用Kekule模型（叫球棒模型）和Stuart模型（叫比例模型）。
Kekule分子模型，制作容易，使用也方便，只是不能准确地表示出原子的大小和键长。
Stuart根据分子中各原子的大小和键长按照一定的比例放大（一般为2亿：
1）制成分子模型。
这种模型是比较符合分子形状的。
3.2甲烷构型的解释
从碳原子的杂化轨道理论可以理解甲烷分子的正四面体结构。
碳原子是以sp3杂化的，在形成甲烷分子时，四个氢原子的轨道沿着碳原子的四个杂化轨道的对称轴方向接近，实现最大程度的重叠，形成四个等同的C-Hσ键，键轴间的夹角都是109o28ˊ。
甲烷的正四面体构型也可用楔形式表示：
实线表示处在纸平面上的价键，虚楔形线表示处在纸面后的价键，实楔形线表示处在纸面前的价键。
3.3其他烷烃的构型
在烷烃分子中碳原子都是以sp3杂化的。
由于sp3杂化轨道的几何构型为四面体，轨道对称轴夹角为109o28ˊ，这就决定了烷烃分子中碳原子的排列不是直线形的。
实验证明，气态或液态的两个碳原子以上的烷烃，由于σ键自由旋转而形成多种曲折形式。
在结晶状态时，烷烃的碳链排列整齐，且呈锯齿状的。
但为了方便，书写结构式时，仍写成直链的形式。
第四节烷烃的构象
所谓构象（conformation）是指有一定构造的分子通过单键的旋转，形成的各原子或原子团在空间的排布。
由于单键的旋转，使连接在碳上的原子或原子团在空间的排布位置随之发生变化，所以构造式相同的化合物可能有许多构象。
它们之间互为构象异构体。
4.1乙烷的构象
1、交叉式构象和重叠式构象
乙烷分子中的碳原子也是以sp3杂化的。
两个碳原子各以一个sp3轨道重叠形成C-Cσ键，两个碳原子又各以三个sp3杂化轨道分别与氢原子的1s轨道重叠形成六个等同的C-Hσ键。
在常温下，乙烷分子由于热运动产生的能量能使两个甲基并不是固定在一定位置上，而是可以绕C-Cσ键自由旋转，在旋转中形成许多不同的空间排列形式。
乙烷分子可以有无数种构象，但从能量的观点看只有两种极限式构象，即交叉式构象和重叠式构象。
一个CH3上的H原子正好处在另一个CH3的两个H原子之间的中线上的构象，称交叉式构象（见Kekule模型）。
交叉式构象两个碳原子上的氢原子距离最远，相互间斥力最小，因而内能最低，稳定性也最大，这种构象称为优势构象。
两个碳原子的各个H原子，正好处在相互对映的位置上的构象，称重叠式构象（见Kekule模型）。
在重叠式构象中，两个碳原子上的氢原子两两相对，相互间斥力最大，内能最高，也最不稳定。
其它构象内能介于二者之间。
2、构象的表示方法
表示构象通常用透视式（锯架式）或纽曼（M.S.Newman）投影式。
透视式（锯架式）投影式透视式投影式
（a）交叉式构象（b）重叠式构象
锯架式是从斜侧面观察分子模型形象得到的。
从中各价键都可看出，但原子间的相对位置不能很好地反映出来。
纽曼（M.S.Newman）投影式是从C-C单键延长线上观察分子，投影时
从投影式中原子间的相对位置能反映出来，但有些价键不能反映出来。
构象也有用飞楔式（又称伞形式）表示，它是从正面观察分子模型形象的。
各价键都能看到，且能反映出原子的空间位置，但书写不方便。
3、位能曲线图
交叉式构象与重叠式构象虽然内能不同，但差别较小，约为12.5kJ•mol-1（构象能）。
旋转角度→
由交叉式（反叠式）转变为重叠式（顺叠式）时必须吸收12.5KJ/mol的能量，由重叠式转变为交叉式时会放出12.5KJ/mol的能量。
这只是乙烷的两个极限式，低温时，交叉式构象增多。
因此，在室温时可以把乙烷看做交叉式与重叠式以及介于二者之间的无数种构象异构体的平衡混合物。
由于各种构象在室温下能迅速转化，因而不能分离出乙烷的某一构象异构体。
4.2丁烷的构象
丁烷可以看作是乙烷分子中的两个碳原子各有一个氢原子被一个甲基取代后的产物，当绕C2-C3σ键旋转360°时，每旋转60°可以得到一种有代表性的构象。
如图所示：
（Ⅰ）全重叠式（Ⅱ）邻位交叉式（Ⅲ）部分重叠式
（Ⅳ）对位交叉式（Ⅴ）部分重叠式（Ⅵ）邻位交叉式
在上述六种构象中，
与VI互呈实物与镜像关系，且内能相等，称作构象对映体。
与
也互呈实物与镜像关系，且内能相等，为构象对映体。
丁烷几种极限式构象的内能高低顺序为：
全重叠式＞部分重叠式＞邻位交叉式＞对位交叉式。
对位交叉式构象是优势构象。
在室温下，对位交叉式占70%，邻位交叉式占30%，其他两种极少。
【课外作业】“构型和构象概念辨析”（论文形式）
第五节烷烃的的物理性质
有机化合物的物理性质通常包括物质的存在状态、相对密度、沸点、熔点、折射率和溶解性等。
烷烃同系列中的化合物由于结构相似，其物理性质是随着分子量的增加而显出一定的递变规律。
5.1物质状态
烷烃在室温和一个大气压下，含1～4个碳原子的是气体，5～16个碳原子的是液体，17个碳原子以上的是固体（如石蜡C20～30）。
5.2沸点
正烷烃的沸点b.p随分子量的增加而有规律地增加：
对于分子式相同的同分异构体，由于支链的阻碍，使分子间的作用力减小，所以，支链愈多，沸点愈低。
5.3熔点
烷烃的熔点，同系列C1-C3不那么规则，但C4以上的是随着碳原子数的增加而升高。
不过，其中偶数的升高多一些，以至含奇数和含偶数的碳原子的烷烃各构成一条熔点曲线，偶数在上，奇数在下。
①总趋势是分子量↑，m.p↑。
②烷烃的熔点变化除与分子量有关，还与分子的形状有关。
对于分子式相同的同分异构体：
对称性越高，晶格能越大，m.p越高；对称性越差，晶格能越小，m.p越低。
m.p-129.7℃-159.9℃-16.6℃
b.p36.1℃27.9℃9.5℃
5.4相对密度
随分子量增加，烷烃的相对密度也是随着碳原子数的增加逐渐有所增大，二十烷以下的接近于0.78。
这也与分子间引力有关，分子间引力增大，分子间的距离相应减小，所以相对密度就增大。
5.5溶解性
烷烃不溶于水，能溶于某些有机溶剂，尤其是烃类中。
例如，石蜡和汽油两者结构非常相似，分子间的引力也相似，就能很好溶解。
这是“相似相溶”经验规律实例之一。
第六节烷烃的的化学性质
烷烃分子中碳碳键都是牢固的σ键，所以，在常温下烷烃的化学性质很不活泼。
烷烃与强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂等都不易起反应。
正由于烷烃很好的稳定性，所以某些石油产品如石油醚、汽油、煤油等用作溶剂，凡士林可用作润滑剂。
性质的稳定性是相对的，在光照、加热等条件下，烷烃也能发生一些反应。
6.1氧化反应
1、完全氧化（在空气中燃烧）
烷烃在空气中完全燃烧时，生成二氧化碳和水，并放出大量的热，即汽油、柴油作为内燃机燃料的依据。
2、部分氧化在引发剂下可以使烷烃部分氧化，生成醇、醛、酸等。
石蜡
6.2热裂反应
1、热裂化
烷烃在隔绝空气的条件下加强热，使烷烃分子中C-C键和C-H键断裂，变成小分子的反应叫热裂反应。
其中受热到500℃左右进行的分解称为热裂化。
烷烃的热裂是一个复杂的反应。
烷烃热裂可生成小分子烃，也可脱氢转变为烯烃和氢。
热裂反应主要用于生产燃料。
2、催化裂化
近年来热裂化已为催化裂化所代替，工业上利用催化裂化把高沸点的重油转变为低沸点的汽油，从而提高石油的利用率，增加汽油的产量，提高汽油的质量。
3、裂解
烷烃受热到700℃以上进行的分解称为裂解。
裂解为深度的裂化。
裂解和裂化从有机化学上讲是同一种反应。
裂解的目的是为了得到更多的低级烯烃等基本化工原料，而裂化可以提高汽油的产量和质量，即不同之处。
6.3卤代反应
烷烃的氢原子可被卤素取代，生成卤代烃，并放出卤化氢。
这种取代反应称为卤代反应。
氟、氯、溴、碘与烷烃反应生成一卤和多卤代烷，其反应活性为：
F2>Cl2>Br2，碘通常不反应。
而氟在常温和黑暗中就能与烷烃发生剧烈反应，太快，不易控制。
在紫外光漫射或高温下，氯和溴易发生反应。
所以，通常卤代指的是氯代和溴代。
①氯代反应
烷烃与氯气在光照或加热条件下，可剧烈反应，生成氯代烷烃及氯化氢。
甲烷氯代反应较难停留在一取代阶段。
一氯甲烷可继续氯代生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳。
因此所得产物是氯代烷的混合物。
但控制一定的反应条件和原料的用量比，可以使其中一种氯代烷为主要产品。
碳链较长的烷烃氯代时，反应可以在分子中不同的碳原子上取代不同的氢，得到各种氯代烃。
丙烷分子中有六个伯氢和两个仲氢，氯游离基与伯氢相遇的机会为仲氢的三倍，但一氯产物中2-氯丙烷收率为57%，1-氯丙烷收率为43%，说明仲氢比伯氢活性大，更容易被取代。
伯氢与仲氢的相对活性为：
仲氢/伯氢=（57/2）/（43/6）=4，这就是说仲氢和伯氢的相对活性为4：
1。
氯与异丁烷的反应也生成两种产物，产物比例如下：
伯氢与叔氢的相对活性为：
实验结果表明：
叔、仲、伯氢的相对活性为5：
4：
1，仲氢活性是伯氢的4倍，叔氢活性是伯氢的5倍。
⇒推论：
烷烃中各种氢的活性顺序为：
叔（3°）氢＞仲（2°）氢＞伯（1°）氢。
据此，可以预测某一烷烃一氯代产物中异构体的得率。
如：
（1-氯丁烷）/（2-氯丁烷）=（伯氢的总数*伯氢的相对活性）/（仲氢的总数*仲氢的活性）=（6*1）/（4*4）=6/16=3/8。
1-氯丁烷的收率=（1-氯丁烷的比例数）/[（1-氯丁烷+2-氯丁烷）的比例总数]=3/11=0.27=27%；2-氯丁烷的收率=8/11=0.72=72%。
②溴代反应
溴代反应中，也遵循叔氢﹥仲氢﹥伯氢的反应活性，相对活性为1600：
82：
1。
溴的选择性比氯强，这是什么道理呢？
这可用卤原子的活泼性来说明，因为氯原子较活泼，又有能力夺取烷烃中的各种氢原子而成为HCl。
溴原子不活泼，绝大部分只能夺取较活泼的氢。
【小结】溴代反应特点：
①溴活泼性差，需加热；②溴代反应选择性高。
【总结】总之，烷烃的卤代与三个因素有关：
①氢原子类型的几率因素；②不同氢原子类型的相对活性；③卤素的活性。
卤素越活泼，选择性越差。
第七节烷烃卤代反应历程
反应历程是指化学反应所经历的途径或过程，反应历程（ReactionMechanism），有称反应机理或反应机制。
常见的反应历程有游离基反应和离子型反应。
7.1甲烷氯代反应历程
甲烷的氯代反应，有下列事实：
①甲烷和氯气混合物在室温下及黑暗处长期放置并不发生化学反应。
②将氯气用光照射后，在黑暗处放置一段时间再与甲烷混合，反应不能进行；若将氯气用光照射，迅速在黑暗处与甲烷混合，反应立即发生，且放出大量的热量。
③若将甲烷用光照射后，在黑暗处迅速与氯气混合，也不发生化学反应。
从上述实验事实可以看出，甲烷氯代反应的进行与光对氯气的影响有关。
首先，在光照射下氯气分子吸收能量，使其共价健发生均裂，产生两个活泼氯原子（氯游离基）。
氯游离基非常活泼，它夺取甲烷分子中的一个氢原子，生成甲基游离基和氯化氢。
甲基游离基与氯游离基一样活泼，它与氯气分子作用，生成一氯甲烷，同时产生新的氯游离基。
新的氯游离基不但可以夺取甲烷分子中的氢，也可以夺取氯甲烷分子中的氢，生成氯甲基游离基。
如此循环，可以使反应连续进行，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等。
这种由游离基引起的、连续循环进行的反应称游离基取代反应，又称链锁反应（ChainReaction）。
在游离基反应中，虽然只有少数游离基就可以引起一系列反应，但反应不能无限制地进行下去。
因为随着反应的进行，氯气和甲烷的含量不断降低，游离基的含量相对增加，游离基之间的碰撞机会也增加，产生了游离基之间的结合，导致反应的终止。
由此可见，反应的最终产物是多种卤代烃的混合物。
从上述反应的全过程可以看出，游离基反应通常包括三个阶段，即链的引发阶段吸收能量，开始产生游离基的过程；链的增长阶段（传递阶段）是反应连续进行的阶段，其特点是产生取代物和新的游离基；链的终止阶段是游离基相互结合，使反应终止。
⇒推论：
游离基反应的一个显著特点是通过游离基而进行的。
一切有利于游离基的产生和传递的因素都有利于游离基反应。
其他烷烃的卤代反应历程：
7.2过渡态理论
过渡态：
化学反应可以认为是从反应物到产物逐渐过渡的一个连续过程。
在这个连续过程中，必须经过一种过渡态，即反应物与产物结构之间的中间状态。
如果把反应进程作横坐标，以位能作纵坐标，反应体系的位能变化如下图所示：
过渡态的位能相当于位能曲线的顶峰，是发生反应所需克服的能垒。
1、活化能：
为了使反应发生而必须提供的最低限度的能量称为活化能。
从上图可知，过渡态和反应物分子基态之间的内能差就是反应的活化能E。
2、反应热：
反应热（ΔH）是产物与反应物的焓差，在一般情况下，近似等于内能差。
再上图中，反应产物的能谷比反应物低，说明反应物（A+BC）转变为产物（AB+C）时是放热反应。
这一位能差就是体系放出的反应热ΔH。
3、决定反应速度的是活化能E，是能垒高度，而不是反应热ΔH。
活化能E和反应热ΔH之间没有直接联系。
我们不能从ΔH预测过渡态活化能E的大小。
ΔH可以从反应中键能的改变近似地计算出来。
而活化能则是过渡态与反应物的内能差，除了少数可以理论估算外，一般只能通过温度和反应速度的关系由试验测得。
即使反应释放热的，但反应仍需一定的活化能。
4、活性中间体和过渡态：
活性中间体是反应中生成的中间产物，如CH3·，R3C+等。
它们是非常活泼的物质，存在时间很短，少数比较稳定可以分离出来，大多数还未能分离出来。
但可用直接或间接的方法证明它们的存在。
在能量曲线上处在峰谷的地方。
过渡态是一个从反应物到产物的中间状态，目前一般还未能测得其存在，更不能分离出来，从能量曲线看，过渡态处于峰顶处。
反应经过两个过渡态：
过渡态Ⅰ[Cl……H……CH3]和过渡态Ⅱ[CH3…….Cl……Cl]都处在能量曲线的顶峰。
由于形成过渡态Ⅰ所需的活化能（E1）比形成过渡态Ⅱ（E2）为高，所以甲烷与Cl·生成CH3·反应是决定反应速度的一步。
而多步骤反应，活化能最大的一步反应速率最慢，因而是决定反应总速率的一步。
【小结】区别活性中间体和过渡态
活性中间体
过渡态
存在（时间短）
未能测得其存在
少数能分离
不能分离
位于位能曲线峰谷的地方
位于位能曲线最高点
7.3烷烃对卤代反应的相对活性与烷基游离基的稳定性
烷烃的卤代反应，叔、仲、伯氢的活性顺序是3
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