烃、卤代烃、醇、酚复习课20111025

实验思考题：
1.苯、溴、Fe屑等试剂加入烧瓶的顺序是怎样的？
苯 液溴 Fe屑
2.Fe屑的作用是什么？
用作催化剂
3.将Fe屑加入烧瓶后，烧瓶内有什么现象？这说明什么？
剧烈反应，轻微翻腾，有气体逸出。反应放热。
4.长导管的作用是什么？
用于导气和冷凝回流（或冷凝器）
5.为什么导管末端不插入液面下？
溴化氢易溶于水，防止倒吸。
• （3）高温分解：
• CH4 → C + 2H2 (制取炭黑)
环烷烃——环状饱和烃
（1）以碳、碳单键结合成环状的烃 CnH2n（n≥3）
CH2
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
（2）性质与烷烃相似
（三）烃基 ——烃分子失去一个或几个H原子后 剩余的部分 用R 表示 H · · ·C ·H 甲基 CH3- 或- CH3 · · · 练习：写出乙基的结构简式 H
CH3CHO
苯的同系物的化学性质
1、取代反应
⑴卤代反应
CH3
+
Cl2
Fe
CH3 Cl
+
HCl
CH3
+
Cl2
Fe
CH3
+
HCl
NO2 CH3 NO2
+ 3OH2
Cl 浓硫酸 CH3 + 3HO---NO2 O2N
CH3—对苯环 的影响使取代 反应更易进行
淡黄色针状晶体，不溶于水。不稳定，易爆炸
（３）磺化反应
磺酸基与苯环的连接方式磺酸基是硫原子和 苯环直接相连的 浓硫酸的作用吸水剂和磺化剂
加成反应
注意：苯比烯、炔烃难进行加成反应，不 能与溴水反应但能萃取溴而使其褪色。 在一定的条件下能进行加成反应。跟氢气 在镍的存在下加热可生成环己烷
CH3
+
Ni
CH3
3H2

△
请你写出苯与Ｃl2 加成 反应的方程式
3、氧化反应
醇和酚的比较
类别 脂肪醇 芳香醇 酚
实例
官能团
例1：某同学用下图装置来验证乙烯的性质之 一，“乙烯可使酸性KMnO4溶液褪色，他能 得到正确结论吗？为什么？
不能,因为这样制得的气体含有杂质(SO2), SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色。
五、乙炔的实验室制法 • (1)反应原理；用电石(主要成分为：碳 化钙)跟水反应制得。 • 反应化学方程式为： • CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2 • (2)发生装置： 使用“固－液反应不加热”的制取装置。 (3)收集方法：排水集气法(因乙炔在水 中的溶解度小)。不能使用排空气集气 法收集乙炔，因为乙炔中混入空气点 燃时会发生爆炸,点燃前一定要验纯。
中有两个键容易断裂。
三）特点 苯分子具有平面正六边形结构。 1. 6个碳原子、6个氢原子均在同一平面上。 2. 各个键角都是120∘。 3. 平均化的碳碳间键长：1.4×10－10 m 烷烃 C C 键 键长：1.54 ×10－10 m 烯烃 C C 键 键长: 1.33 ×10－10 m
苯的特殊性质
有机化合物-烃
• 烃：仅由碳氢两种元素组成的化合物
饱和烃 烷烃 环烷烃
CnH2n+2(n≥1) 符合此通式的一烷烃 CnH2n(n≥3) CnH2n(n≥2) 碳原子数相同 为同分异构
烃
不饱和烃
烯烃
芳香烃
二烯烃 CnH2n-2(n≥4） 碳原子数 相同为同 炔烃 CnH2n-2(n≥2) 分异构 苯及其同系物 CnH2n-6(n≥6）
实例
原子符号 表示不同
结构相似，分子组成 相差若干个CH2原子 团的有机物
不同
相似
分子式相同，结 构不同的化合物 分子式和结构 都相同
相同 相同
不同
相同
表示有机物组成或结构的几种图式
种类
分子式
实例
涵义
应同范围
最简式 （实验式） 电子式
结构式 结构简式 （示性式）
烷烃一元取代产物（或二元取代产物）的确定 • 与X2等发生取代反应，①分子中有几个氢原 子，则最多可与几个X2发生反应。②烷烃分 子中有几种氢原子，则最多可生成几种一元 取代产物。 • 试判断CH4、CH3CH3、新戊烷、苯、环己烷 的一氯取代产物有几种？
2、加成反应 •跟X2、HX、 H2O等反应
H H H H H H
C=C
＋ X－Y
H
C
X
C
Y
H
聚合反应。
由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分 质量大的化合物分子的反应——叫做聚合反应。
乙炔的加成
H
H ＋HCl
HgCl2
CH2=CHCl
[ CH2—CH ] n Cl
H
H ＋H2O
HgSO4
• 等效氢：
①同一碳原子上的氢原子是等效的； ②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的 ③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。
不饱和烃与 芳香烃
乙烯乙炔与苯及其同系物
一、乙烯和乙炔及苯和苯同系物的分子结构
平面型
直线型
• C＝C比C－C键长短，键能大，但小于两 倍。C＝C双键中有一个键容易断裂，性 质活泼。 比C＝C、C－C键长都要短，键 能都要大，但小于C－C的叁倍，也小 于C＝C与C－C键能之和，说明
光照下甲烷与氯气发生取代反应
CH4 ＋ Cl2
光照
CH3Cl ＋ HCl
CH3Cl ＋ Cl2 光照 CH2Cl2 ＋ HCl CH2Cl2 ＋ Cl2 光照 CHCl3 ＋ HCl CHCl3 ＋ Cl2
光照
CCl4 ＋ HCl
取代反应与置换反应的比较
取代反应 概念 区别 比较 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代 替的反应。 ①可与化合物发生反应，产物 置换反应 一种单质和一种化合物生成另 一种单质和另一种化合物的反 应。 ①反应物、产物中一定有单质。 ②在水溶液中进行的置换反应 遵循金属或非金属活动性的顺 序。 ③反应一般单向进行。单质与 化合物通过电子的转移而发生 的氧化还原反应。
同位素 同素异 形体 同系物 同分异 构体 同一物 质
质子数相同，中 子数不同的原子 同一元素组成的 不同单质
化学式 结构
电子层结构相 同，原子核结 构不同 元素符号表 单质的组成 示相同，化 或结构不同 学式可不同
性质
物理性质不同， 化学性质相同 物理性质不同 化学性质相同 物理性质不同 化学性质相似 物理性质不同化 学性质不一定相 同 相同
CH3CH2- 或-CH2CH3 或C2H5- 或-C2H5
-CH3CH2
思考：C3H7-的结构简式有几种？
CH3CH2CH2- 丙基 CH3CHCH3 或CH3CH- 异丙基
CH3
C4H9- 和的 C5H11-结构简式有几种
烃基的种类就是其一种官能团 产生的位置异构的种类
化学中的“五同”比较
定义
3、难溶于水 思考：怎样分离液态烷烃与水的混合物？
三、烷烃的化学性质
• 通常情况下，烷烃与高锰酸钾等强 氧化剂不发生反应， • 不能与强酸和强碱溶液反应。 • 在光照的条件下易与纯净的X2发生 取代反应 在高温下能发生热分解
代表物
甲烷
（一）甲烷的存在 1、沼气 2、坑气（瓦斯）
3、天然气
（二）甲烷的物理性质 无色、无味、极难溶于水 密度为0.717g/L（标况）
6.哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应？
苯与溴反应生成溴苯的同时有溴化氢生成，说明它们发生了取代 反应而非加成反应。因加成反应不会生成溴化氢。
7.纯净的溴苯应是无色的，为什么所得溴苯为褐色？怎样
使之恢复本来的面目？
因为未发生反应的溴和反应中的催化剂FeBr3溶解在生成的溴苯中。用水和碱 溶液反复洗涤可以使褐色褪去，还溴苯以本来的面目。
⑴可燃性
⑵可使酸性高锰 酸钾褪色
KMnO4
苯的同系物的性质： 可以使酸性高锰酸钾褪 色，但不能使溴水褪色
C H
（H+）
COOH
小结： 在苯的同系 物中，由于烃基 与苯环的相互影 响。是苯环上的 氢原子更易被取 代，而烃基则易 被氧化。
二、苯的同系物 通式：CnH2n-6(n≥6)
1、苯环上的氢原子被烷基取代的产物
如：
CH3
C2H5
R
2、化学性质： 由于苯基和烷基的相互影响，使其 性质发生了一定的变化——更活泼 a、能被酸性KMnO4溶液氧化； KMnO4 COOH R + H 应用：区别苯和苯的同系物
四、乙烯的实验室制法
原料 原理 发生装置 液一液加热制气装置(与固一液加热制气装置 相似，此实验要用温度计，温度计应插人液 面下) 操作 ①浓H2SO4～乙醇混合物的配制；将浓H2SO4小 心地加人乙醇中，边加边搅拌V(乙醇)：V(H2SO4) ＝1∶3 ②要加入沸石(碎瓷片)—防暴沸 ③加热升温要迅速，要使反应混合物温度迅速超 过140℃，达到170℃左右 ④实验结束时，应先撤导管，后撤酒精灯
酒精（无水）、浓H2SO4
注意问题
①实验开始前应检验装置的气密性，防止爆炸事 故的发生 ②若已开始加热，忽然发现忘记加入沸石，应停 止加热，冷却到室温下再行补加，切不可直接补 加，以防引起 “暴沸”现象，发生实验事故 ③酒精和浓H2S04的混合物在140℃左右会发生反 应生成乙醚 ④此实验中副反应很多，现象之一是加热时，反 应混合物变黑，同时产生的气体有强烈的刺激性 气味，这是乙醇炭化和硫酸被还原成S02的结果。 要验证乙烯的还原性，应设法除去其中的SO2，可 以用NaOH溶液洗气的方法
(4)注意事项：
• ①可用饱和食盐水代替水，以得到平稳的乙炔气 流。 • ②反应装置不能用启普发生器，这是因为：碳化 钙与水反应剧烈，块状电石遇水后，立即变成粉 末状不再是块状固体，且反应放出大量热，会使 启普发生器受热不均匀而炸裂。 • ③因反应剧烈，且产生泡沫，为防止产生的泡沫 堵塞导管，应在导气管口下端塞入一棉花团。 • ④乙炔中H2S、PH3诸气体，可用CuSO4溶液洗 气除去；H2S与CuSO4作用生成CuS沉淀,PH3可 被CuSO4氧化。
其它芳烃
烷烃——饱和链烃
（一）烷烃的概念 1、结构特点：
呈锯齿链状，全部以共价单键结合。
以碳、碳单键结合的链状，碳原 子剩余的价键全部跟氢原子结合的烃
丙烷
丁 烷
戊 烷
己烷
（二）烷烃的物理性质
1、碳数增加，气态 1～4 液态 5～16 固态 ＞16
2、碳数增加，熔沸点增加，密度增加 （＜1）
碳数相同时，支链越多，熔沸点越低
甲烷是有机物中分子量最小、含氢量最高的物质
（三）甲烷的结构 分子式 电子式 CH4 结构式 H 结构示意图 H C H
H · · H ·C ·H H C H · · H · · H H
H
（四）. 甲烷的化学性质
• 由于甲烷分子结构稳定，所以通常不与强酸、 强碱及强氧化剂反应。 • （1） 取代反应 光照 CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl • CH3Cl还可以逐步被取代，分别生成CH2Cl2 、 CHCl3(氯仿)和CCl4。除CH3Cl外，其他几种有 机取代物常温下均为液体。 • 注意：1 、反应条件：光照 (在室温暗处不发生 反应)； 2、 反应物状态：纯卤素，例如甲烷与 溴水不反应，与溴蒸气见光发生取代反应。
长导管 浓氨水 （ 白雾） 靠近 （ 白烟 ） 口处
互溶、
苯
液溴
Fe屑 不反 （ ） （ 剧烈）
应、深 红棕色
锥形 滴入AgNO3溶液 淡黄色 （ ） 瓶内 沉淀 烧杯底部 有褐色油
反应
烧瓶内 倒入烧杯内水中 状物、不 （ ） 液体 溶于水
溴苯实验思考题：
1.烧瓶中的试剂顺序能够颠倒吗？为什么？能用浓溴水代
不一定有单质。 ②反应能否进行受催化剂、温
度、光照等条件影响较大。 ③逐步取代，很多反应是可逆 的。由于共用电子对破裂而交 换原子或原子团。
（2）氧化反应 ：
• 甲烷的氧化反应是指它在点燃条件下可以燃烧。 • CH4 + 2O2 →CO2 + 2H2O • 甲烷与强氧化剂KMnO4、强酸、强碱均不反 应。
饱和烃 取代反应
不饱和烃 加成反应
三、乙烯、乙炔的化学性质
• 1、氧化反应： • ①均易燃烧，在空气中遇火发生爆炸。 • C2H4＋3O2→2CO2＋2H2O火焰明亮 • 2C2H2＋5O2→4CO2＋2H2O火焰明亮， 有浓烟，温度可达3000℃。 • ②都能被KMnO4(H+)(紫色)氧化，使其褪色。 • ③工业上用乙烯催化氧化法制乙醛。
替液溴吗？为什么？ 2.该反应的催化剂是FeBr3,而反应时加的是Fe屑， Fe屑是 怎样转化为FeBr3的？反应的速度为什么一开始较缓慢，一 段时间后明显加快？
3.该反应是放热反应，而苯、液溴均易挥发，为了减少放
热对苯及液溴挥发的影响，装置上有哪些独特的设计和考 虑？ 4.生成的HBr中常混有溴蒸气，此时用AgNO3溶液对HBr的检 验结果是否可靠？为什么？如何除去混在HBr中的溴蒸气？ 5.如何分离出烧瓶中反应生成的溴苯？