乙炔 炔烃
知识重点
1.乙炔的分子结构、化学性质、实验室制法; 2.炔烃的组成、结构、通式、通性。
炔烃是一类含有碳碳三键的脂肪烃。
其通式为CnH2n-2,属于不饱和烃。
一、乙炔分子的结构和组成
分子式 电子式 结构式 结构简式 C 2H 2 H -C ≡C -H CH ≡CH 或 HC ≡CH
空间结构:直线型,键角1800
乙炔是无色、无味的气体,微溶于水
几类重要烃的代表物比较
二、乙炔的实验室制法
CaC 2+2H 2O C 2H 2↑+Ca(OH)2 实验中采用块状CaC2和饱和食盐水,为什么? 为了缓解电石与水的反应速率,实验室长滴加 饱和食盐水而不是直接滴加水。
三、化学性质 (1)氧化反应
a.燃烧 2CH≡CH+5O 2−−→−点燃
4CO 2+2H 2O 火焰明亮,并伴有浓烟。
b.易被酸性KMnO 4溶液氧化,乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色。
(2)加成反应
乙炔与乙烯类似,也可以与溴水中的溴发生加成反应而使溴水褪色,且加成也是分步进行的;
乙炔除了和溴可发生加成反应外,在一定条件下还可以与氢气、氯化氢等发生加成反应。
乙炔与氢气加成时第一步加成产物为乙烯,第二步产物为乙烷, 乙炔是一种重要的基本有机原料,可以用来制备氯乙烯
HC≡CH+HCl H 2C==CHCl
四、炔烃
1.炔烃的概念
分子里含有碳碳三键的一类链烃 2.炔烃的通式 C n H 2n -2
烯烃在组成上比等碳原子数的饱和烷烃少两个氢,通式变为C n H 2n ,炔烃的碳碳叁键,使得分子内氢原子数比等碳原子数的烯烃又少了两个,故其通式应为C n H 2n -2 3.炔烃的物理性质
①一系列无支链、叁键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的炔烃,随着分子里碳原子数的增加,也就是相对分子质量的增加,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大; ②炔烃中n ≤4时,常温常压下为气态,其他的炔烃为液态或者固态; ③炔烃的相对密度小于水的密度; ④炔烃不溶于水,但易溶于有机溶剂。
4.炔烃的化学性质
由于炔烃中都含有相同的碳碳叁键,炔烃的化学性质就应与乙炔相似,如容易发生加成反应、氧化反应等,可使溴的四氯化碳溶液、溴的水溶液及酸性KMnO 4溶液褪色等。
也可以利用其能使上述几种有色溶液褪色来鉴别炔烃和烷烃,另外在足够的条件下,炔烃也能发生加聚反应生成高分子化合物,如有一种导电塑料就是将聚乙炔加工而成的。
1,2—二溴乙烯
1,1,2,2—四溴乙烷 催化剂
△
氯乙烯
芳香烃 1. 定义:分子中含有苯环的一类烃属于芳香烃
2. 最简单的芳香烃是
一、苯的物理性质
二、苯的结构
(1)分子式:C 6H 6,
(2)结构式: 结构简式
_或
(3)结构特点:
成键特点:6个碳原子之间的键完全相同,是介于碳碳单键和碳碳双键
之间的特殊的键。
空间构形:平面正六边形,分子里12个原子共平面。
C C
C C
C C H
H H
H H
H
苯
三、苯的化学性质
在通常情况下比较稳定,在一定条件下能发生氧化、加成、取代等反应。
四、苯的同系物
(1)概念:苯环上的氢原子被烷基取代的产物。
通式为:C n H2n-6(n≥6)。
(2)化学性质(以甲苯为例)
①氧化反应:甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,说明苯环对烷基的影响使其取代基易被氧化。
②取代反应
a.苯的同系物的硝化反应
①甲苯与HNO3的硝化反应,主要产物为三取代,而苯的硝化反应,产物主要是一取代。
②注意苯环上三个硝基(—NO2)的位置及写法。
三个硝基(—NO2)均处于彼此的间位上,
且都是氮原子与苯环上的碳原子相连。
③三硝基甲苯(TNT)是一种淡黄色的晶体,不溶于水。
它是一种烈性炸药,常用于国
际开矿,筑路、兴修水利等。
b.苯的同系物可发生溴代反应
有铁作催化剂时:
光照时:
烃的来源及应用
卤代烃
一、卤代烃
1. 概念:
烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物,叫做卤代烃。
2. 分类:
按卤原子数目:一卤、二卤、多卤代烃。
按卤元素不同:氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃等。
3. 卤代烃的命名:
A. 含连接—X的C原子的最长碳链为主链,命名“某烷”。
B. 从离—X原子最近的一端编号,命名出—原子与其它取代基的位置和名称。
例:
二、溴乙烷
1. 溴乙烷的结构
乙烷分子里的一个氢原子被溴原子取代就得到溴乙烷,分子式是C 2H 5Br ,
结构简式 C 2H 5Br CH 3CH 2Br
2. 溴乙烷的物理性质
无色液体,沸点38.4℃,密度比水的大。
3. 溴乙烷的化学性质
C —Br 键为极性键,由于溴原子吸引电子能力强, C —Br 键易断裂;由于官能团(-Br )的作用,乙基可能被活化。
溴乙烷的化学性质比乙烷活泼,既易发生水解反应,又可以发生消去反应。
(1)水解反应(与氢氧化钠溶液共热)
溴乙烷在NaOH 存在的条件下可以跟水发生水解反应,生成乙醇和溴化氢:
取溴乙烷加入氢氧化钠溶液,共热;加热完毕,取上层清液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀析出。
现象描述: 有浅黄色沉淀析出
此反应叫做水解反应,属于取代反应!
(2)消去反应(与氢氧化钠的醇溶液共热)
CH 3CH 2Br + Na OH
CH 3CH 2OH + Na Br
水
△
溴乙烷与强碱(NaOH或KOH)的醇溶液共热,从分子中脱去HBr,生成乙烯:取溴乙烷加入氢氧化钠的醇溶液,共热;将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,观察酸性高锰酸钾溶液是否褪色。
现象:有气泡产生;油层逐渐减少至消失,酸性高锰
酸钾溶液褪色
取反应后的液体加入稀硝酸酸化后,加硝酸银溶液,
观察有浅黄色沉淀生成现象。
A.生成的气体通入高锰酸钾溶液前要先通入盛水的试管?
除CH3CH2OH蒸汽
B.还可以用什么方法鉴别乙烯,这一方法还需要将生成的气体先通入盛水的试管中吗?
实验的注意事项
C2H5Br与NaOH的醇溶液共热实验的注意事项:
1.反应物:溴乙烷+氢氧化钠的醇溶液;
2.反应条件:共热
3.产物检验:将产生的气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,二者均褪色。
有机化合物(卤代烃等)在一定条件下从一个分子中脱去一个小分子(卤代氢等),而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应,叫消去反应。
与卤原子相连碳原子相邻的碳原子上有氢才能发生消去反应
卤代烃中无相邻C或相邻C上无H的不能发生消去反应
能否通过消去反应制备乙炔?用什么卤代烃?
强调:溴乙烷的水解反应的条件:碱性条件下水解。
消去反应发生的条件:与强碱的醇溶液共热。
比较溴乙烷的取代反应和消去反应,体会反应条件对化学反应的影响。
取代反应消去反应
反应物
CH3CH2Br CH3CH2Br
反应
条件
NaOH水溶液、加热NaOH醇溶液、加热
断键
C-Br C-Br,邻碳C-H
生成物
CH3CH2OH CH2=CH2
结论
溴乙烷和NaOH在不同条件下发生不同类型的反应。
乙烷乙烯乙炔化学式C2H6 C2H4 C2H2电子式
结构式
结构特点C - C(单键),
碳原子的化合达
“饱和”
C = C(双键),
碳原子的化合价未
达“饱和”
(叁键),
碳原子的化合价未
CH3Cl
能否都发生消去反应?
C CH2Cl H3C
CH3
CH3
CH3CH CH BrCH3
CH3
、。