烴類性質(zhì)及環(huán)己烯的制備

1、實(shí)驗(yàn)五烴類性質(zhì)及環(huán)己烯的制備（一）烴類性質(zhì)課時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：通過本項(xiàng)目學(xué)習(xí)使學(xué)生驗(yàn)證理論課上學(xué)到的烷、烯、炔和芳炷的化學(xué)性質(zhì)，并掌握用化學(xué)的方 法來鑒別炷類。教學(xué)內(nèi)容：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證烷、烯、炔和芳炷的化學(xué)性質(zhì)。2、掌握鑒別炷類的化學(xué)方法二、實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容：（一）烷炷的性質(zhì)烷炷是飽和的碳?xì)浠衔?，含有牢固的。鍵，一般情況下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。但烷炷和氯或漠 在強(qiáng)光的照射或高溫的影響下，可以發(fā)生鹵代反應(yīng)，與氟則直接起反應(yīng)，與碘通常不起反應(yīng)。室溫 下，烷炷一般不與氧化劑（如高錳酸鉀、臭氧等）反應(yīng)，也不與空氣中的氧反應(yīng)。1、漠代反應(yīng)：光照下石蠟與漠起鹵代反應(yīng)，試管口觀察到白霧為H

2、Br+ H2O。2、氧化反應(yīng)：石蠟與高錳酸鉀不反應(yīng)，溶液顏色不變。（二）烯炷的性質(zhì)烯炷分子含有雙鍵，一個(gè)。鍵，一個(gè)n鍵，由于n鍵容易被極化和斷裂，故能發(fā)生加成、氧化 反應(yīng)。1、加成反應(yīng)：環(huán)己烯中逐滴加入3%Br2/CCl4，不斷褪色?？捎脕頇z驗(yàn)不飽和脂肪炷。2、氧化反應(yīng)：可用來檢驗(yàn)不飽和脂肪炷。烯炷在中性或堿性條件下逐滴加入2%KMnO4，紫 紅色褪去，生成黑褐色MnO2沉淀；在酸性條件下，KMnO4還原到Mn2+，紫紅色褪去，無沉淀生成。 若只開始幾滴KMnO4能褪色，可能是樣品中少量雜質(zhì)導(dǎo)致，不能認(rèn)為是陽性反應(yīng)。（三）炔炷的性質(zhì)炔炷分子含有叁鍵，一個(gè)。鍵，兩個(gè)n鍵，易打開n鍵發(fā)生加成、氧化

3、反應(yīng)。另外，當(dāng)炔炷中 含有炔氫（炔炷分子中與碳碳叁鍵碳原子直接相連的氫原子）時(shí)，由于炔炷具有弱酸性，能被某些 金屬或金屬離子取代生成金屬炔化物。1、加成反應(yīng)：乙炔與漠的加成反應(yīng)比烯炷慢。2、氧化反應(yīng)：乙炔與KMnO4反應(yīng)，中性或弱堿性條件下，有黑褐色MnO2沉淀生成；酸性條 件下則還原到Mn2+，紫紅色褪去，無沉淀生成。3、炔氫反應(yīng)：先作乙炔銀實(shí)驗(yàn)，再作乙炔亞銅實(shí)驗(yàn)，以免通入乙炔時(shí)，紅色的乙炔亞銅沉淀 污染白色乙炔銀，影響顏色觀察。若乙炔銀稍帶黃色，是因?yàn)橐胰仓泻辛?、磷等雜質(zhì)?？捎糜跈z 驗(yàn)乙炔和末端炔炷的存在。（四）芳香炷的性質(zhì)芳香炷具有芳香性，由于苯環(huán)具有特殊的穩(wěn)定性，一般情況下難發(fā)生加成

4、和氧化反應(yīng)，但容易 發(fā)生環(huán)上取代反應(yīng)，例如鹵代、硝化、磺化反應(yīng)，且取代產(chǎn)物仍保持苯環(huán)結(jié)構(gòu)。如果含有側(cè)鏈，且 與苯環(huán)相連的碳原子上含有a H，則側(cè)鏈易被強(qiáng)氧化劑（如高錳酸鉀、重鉻酸鉀等）氧化成羧酸。1、漠代反應(yīng)：試管要干燥。在沒有催化劑存在下，苯不發(fā)生鹵代反應(yīng)，但甲苯在光照或加熱 下，能發(fā)生側(cè)鏈上的鹵代反應(yīng)。苯和甲苯在鐵催化下、5560C水浴中，發(fā)生環(huán)上漠代反應(yīng)，顏色 褪去，且甲苯比苯反應(yīng)更容易發(fā)生；在水浴加熱過程中可能觀察到試管內(nèi)顏色加深，這可能是因?yàn)楸江h(huán)與漠之間形成a一絡(luò)合物，加熱一段時(shí)間后拿出來加點(diǎn)水，絡(luò)合物分解，可以看到顏色褪去， 且沉到試管底的漠化產(chǎn)物的量是甲苯比苯多，由此可以判斷甲苯

5、反應(yīng)比苯快。2、硝化反應(yīng)：試管要干燥。甲苯反應(yīng)比苯快。苯（甲苯）硝化反應(yīng)，放50 60C水浴中加熱 一段時(shí)間，產(chǎn)物為黃色油狀液體，密度大于水，若苯（甲苯）較多沒有反應(yīng)掉，與硝基苯（對(duì)（鄰） 硝基甲苯）互溶，可能導(dǎo)致黃色油狀液體浮與水上。萘具有芳香性，比苯容易發(fā)生親電取代反應(yīng)。 硝化產(chǎn)物為黃色固體，密度也大于水，試管內(nèi)紅棕色氣體為硝酸分解產(chǎn)生的二氧化氮。3、氧化反應(yīng)：苯不被氧化。甲苯側(cè)鏈能被氧化。萘比苯容易被氧化。（五）未知樣品的鑒定：先把現(xiàn)象明顯、容易鑒別的先鑒別出來。用表格形式記錄鑒別過程和現(xiàn) 象。未知物為：環(huán)己烯、環(huán)己烷、甲苯、苯。可先加漠的四氯化碳溶液，環(huán)己烯馬上褪色。再在其余三個(gè)樣品中

6、加酸化高錳酸鉀，甲苯被氧 化褪色。然后在剩余兩個(gè)樣品中，加漠后紅外光照一段時(shí)間，褪色的為環(huán)己烷。三、實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)：1、苯、甲苯及其取代產(chǎn)物回收于廢液瓶，不要倒入水槽。2、滴管專用，防止藥品污染。3、與乙快鋼瓶相連的CaSO4作用是除硫、磷等雜質(zhì)。4、用滴管滴加時(shí)，要注意滴管口不能和試管壁碰到。（二）環(huán)己烯的制備課時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)教學(xué)基本要求：通過本項(xiàng)目學(xué)習(xí)使學(xué)生學(xué)會(huì)用濃硫酸催化環(huán)已醇脫水制備環(huán)已烯的原理和方法，初步掌握分餾、 水浴蒸餾、分液等基本操作技能。教學(xué)內(nèi)容：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、學(xué)習(xí)環(huán)已醇在濃硫酸催化下脫水制備環(huán)已烯的原理和方法。2、初步掌握分餾、水浴蒸餾、分液、干燥等基本操作技能。3、掌握產(chǎn)率

7、計(jì)算方法。二、實(shí)驗(yàn)原理：0H毛叫+H20濃磷酸（或濃硫酸）做脫水劑三、反應(yīng)裝置：P13 圖 1 11四、實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)：1、學(xué)習(xí)用濃硫酸催化環(huán)已醇脫水制備環(huán)已烯的原理和方法。2、水浴蒸餾（P37）：蒸餾是分離和提純液體有機(jī)化合物最常用的方法之一。儀器組裝：（a）要規(guī)范：組裝儀器應(yīng)按電爐、蒸餾瓶、蒸餾頭、溫度計(jì)、冷凝管、尾接管、接受瓶的次序從 下到上、從左到右安裝，要端正，橫的平行，豎的垂直。電爐和接收瓶只允許墊高其中一端。（b）溫度計(jì)高度：為水銀球上沿與蒸餾頭支管下沿平，太低讀數(shù)會(huì)偏高，太高則水銀球不能被蒸 氣全部浸沒，則偏低。（c）冷凝管：應(yīng)套好乳膠管、用鐵架臺(tái)夾好后再往蒸餾頭上套。冷凝管下端進(jìn)水

8、，上端出水，這 樣蒸氣和冷凝水逆流能提高冷卻效果。整套裝置各儀器間的連接要緊密不漏氣，但尾接管一定要通大氣，以免發(fā)生爆炸。同一實(shí)驗(yàn) 臺(tái)上的蒸餾裝置應(yīng)“頭對(duì)頭”或“尾對(duì)尾”安裝，以免一臺(tái)裝置的尾氣放空處距另一臺(tái)裝置的火源 太近而發(fā)生危險(xiǎn)。加熱蒸餾：加熱蒸餾前先加沸石(形成氣化中心，防止爆沸)、通冷凝水，如中途停止又繼續(xù) 蒸餾必須補(bǔ)加新的沸石(冷卻后，沸石的氣孔都被溶劑充滿，失去氣化作用)。記錄第一滴餾出液從 接引管滴下的溫度。蒸餾速度控制在12d/s。收集所需溫度范圍的餾出液。達(dá)到沸點(diǎn)之前，常有低 沸點(diǎn)的液體先蒸出，這部分餾出液為前餾分，應(yīng)棄去，在不斷蒸餾的情況下更換接受瓶。蒸餾結(jié)束：維持原來的

9、加熱程度，不再有餾出液蒸出而溫度又突然下降，可停止蒸餾，即使雜質(zhì) 量很少，也不能蒸干，以免發(fā)生意外。蒸餾完畢，先停止加熱，再停止通水，拿下接收瓶，再拆裝 置，拆卸儀器順序與安裝時(shí)相反。3、簡(jiǎn)單分餾(P41):用于分離沸點(diǎn)相近的混合物(蒸餾只能分離沸點(diǎn)相差30C以上的組分)。 簡(jiǎn)單分餾裝置比簡(jiǎn)單蒸餾裝置在蒸餾瓶和蒸餾頭之間多一個(gè)刺形分餾柱，操作和簡(jiǎn)單蒸餾類似。開 始用小火加熱至沸，以使受熱均勻，防止過熱。液體沸騰后，調(diào)節(jié)加熱速度，使蒸氣慢慢進(jìn)入分餾 柱，約10分鐘到達(dá)柱頂。記錄第一滴餾出液滴落到接受瓶的溫度。控制餾出速度在1d/2-3s。4、分液漏斗的使用和保管：使用前應(yīng)涂凡士林、檢漏：在旋塞孔

10、的兩側(cè)薄薄地涂上一層凡士林，小心塞進(jìn)旋塞，來回旋 轉(zhuǎn)數(shù)次至均勻透明。用水檢漏。然后套上橡皮圈或綁上橡皮筋，以防旋塞脫出，放在鐵圈上待用。掌握振蕩操作：振蕩動(dòng)作示范。振蕩后注意放氣，若該有機(jī)溶劑沸點(diǎn)低或是用碳酸鈉洗酸性 溶液，更要注意及時(shí)旋開旋塞放氣，否則氣體會(huì)把活塞頂出去。振蕩數(shù)次后放鐵圈上靜置分層。分液：分離時(shí)，先把頂上蓋子打開通大氣，下層從旋塞放出，上層從上口倒出。放下層時(shí)， 先快后慢，當(dāng)兩液面界限接近旋塞時(shí)，先關(guān)閉旋塞稍加振蕩旋轉(zhuǎn)，再靜置，使粘附在漏斗壁的液體 下沉。下層液體常會(huì)增多，再放出。且下端玻璃管要靠住燒杯壁。保管：用過后拔出旋塞，洗凈，擦干，包上紙片保管。5、液體有機(jī)化合物的干

11、燥：干燥劑的選擇：不與待干燥液態(tài)有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。不溶于該液態(tài)有機(jī)物干燥速度快，吸水量大、價(jià)格便宜。常用干燥劑：干燥劑主要有兩類：一類與水結(jié)合生成水合物(如CaCl2)； 一類與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(如Na)。實(shí)驗(yàn)室常用的有：無水CaCl2：能形成CaCl2 6H2O，1g可吸水0.97g。不能用于干燥醇、酚、胺、醛、酮 酯等，會(huì)形成絡(luò)合物。CaO可用來干燥醇類。無水MgSO4:形成MgSO4nH2O, n=1 7，吸水容量為1.05。可代替氯化鈣?？筛稍锶?、 酮、酸、酯、酰胺等。無水K2CO3 :形成K2CO3 - 2H2O吸水容量0.2，可代替無水硫酸鎂。干燥劑用量：一般每10ml液體需0.5

12、 1g干燥劑。用量不足則不能達(dá)到干燥目的，用量太多 則由于干燥劑的吸附造成液體的損失。操作：一般在干燥錐瓶中進(jìn)行，投入干燥劑后塞上塞子，振蕩片刻后靜置，如出現(xiàn)干燥劑附 著器壁或粘結(jié)，需再添加干燥劑，如果出現(xiàn)水相，用吸管吸出水，再添加新干燥劑。干燥后液體變成 澄清。干燥結(jié)束過濾轉(zhuǎn)移時(shí)，可用塞有少量脫脂棉的漏斗進(jìn)行，以防干燥劑倒出。5、產(chǎn)率計(jì)算（P89）:產(chǎn)率=（實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量）X100%。理論產(chǎn)量的計(jì)算要列出反應(yīng)式， 如果有兩種反應(yīng)物，還要進(jìn)行過量判斷。五、實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)：1、加料：環(huán)己醇mp 24oC，在較低溫度下為針狀晶體，熔化時(shí)為粘稠液體，用量筒量取時(shí)不 易倒凈。因此可用稱量法。若用硫酸，環(huán)己醇與之應(yīng)充分混合，以免加熱過程局部炭化。2、分餾