烃的化学性质

实验十四　烃的化学性质

一、实验目的

1．巩固烃的化学性质知识。

2．掌握烃的鉴别方法。

二、基本原理

烃分为脂肪烃和芳香烃。脂肪烃中又有烷烃、烯烃和炔烃。不同烃由于其结构不同而表现出来的化学性质也不同。

烷烃性质比较稳定，但在光照或紫外线的照射下可发生自由基的取代反应。

烯烃、炔烃含有不饱和双键和三键，故容易发生加成和氧化反应。

因此，可通过上述的两种反应来掌握鉴别方法。

芳香烃，一般较难氧化和加成，但易亲电取代。若苯环上带有侧链，则侧链易被氧化成羧基。

三、仪器和试剂

1．仪器

试管

2．试剂

液体石蜡　　　　　3%溴的四氯化碳

0.5%高锰酸钾　　 95%乙醇

浓硫酸　　　　　 浓硝酸

10%氢氧化钠　　　 乙烯

松节油　　　　　　 苯

甲苯

四、实验步骤

（一）烷烃的性质

1．卤代反应

取2支干燥试管，分别加1mL液体石蜡^[1]和3滴3%溴的四氯化碳^[2]溶液。摇动试管，使其混合均匀。然后把一支试管放入柜中（暗处），另一试管放在阳光下或紫外灯下。半小时后观察两者颜色变化有何区别，并作解释。（也可用石油醚做上述实验）

2．氧化反应

取1支试管加入1mL液体石蜡，再加入4滴0.5%高锰酸钾溶液，摇动试管观察其颜色是否有变化。

（二）烯烃性质

（1）乙烯的制备。取1支带支管的试管加入2mL 95%乙醇，边摇动用冷水冷却，边慢慢加入6mL浓硫酸；再加入2颗沸石。然后按如图4-1所示安装仪器。在第3个试管中加入10%氢氧化钠溶液^[3]15mL。加热第1支试管，使温度升至160℃后，小火加热，控制温度在160℃～170℃之间^[4]，使乙烯均匀地外逸。

图4-1　制备乙烯的简单装置

（2）取1支试管，加入3%溴的四氯化碳溶液1mL，通入乙烯气体，观察溶液的颜色变化并用方程式解释。

（3）取1支试管，加入0.5高锰酸钾溶液5滴，通入乙烯气体，观察溶液的变化并写出反应方程式。

（4）取2支试管，各加入5滴环己烯，其中1支试管加入3%溴的四氯化碳溶液3滴，另1支试管加入3滴0.5%的高锰酸钾溶液，观察其现象并作解释。

（5）取2支试管，各加入1mL松节油^[5]。其中1支试管加入3%溴的四氯化碳溶液3滴，另1支试管加入3滴0.5%的高锰酸性溶液，观察现象并作解释。

（三）芳烃的性质

1．芳烃的溴代

取4支试管，其中在2支试管中各加入1mL苯，另2支各加入1mL甲苯，再分别各滴加2滴3%溴的四氯化碳溶液。然后在1支盛有苯和1支盛有甲苯的试管中各加入少许铁粉（另2支试管不加作对比），放置片刻，观察其现象有何变化。若无变化，在水浴温热片刻，再作比较，并解释其现象。

2．硝化作用

取2支试管，分别加入1mL浓硝酸和1mL浓硫酸，摇匀。稍冷后，在1支试管中慢慢滴加1mL苯，另1支试管慢慢滴加1mL甲苯，并不断地摇动试管数分钟后，观察其现象（反应物为两相），再分别把反应物倒入50mL冷水中，观察现象。

3．氧化

取2支试管，分别加入10滴苯、甲苯后，再各加0.5%高锰酸钾溶液5滴和25%稀硫酸10滴。摇动试管，并在50℃～60℃水浴中加热3～5分钟。比较两支试管的结果，并用反应方程式作解释。

思考题

1．烷烃的卤代反应为什么不用溴水，而用溴的四氯化碳溶液作溶剂？

2．甲苯的卤代、硝化等反应为什么比苯容易进行？

3．烷烃与芳烃的卤代是否属同一类型的反应？

注　解

[1]液体石蜡为混合烷烃，沸点为300℃以上。石油醚的主要成分为烷烃的混合物。一般有两种沸程，分别为30℃～60℃、60℃～90℃。其中常含有少量不饱和烃。使用前必须经过处理除去不饱和烃。

[2]溴化氢不溶于四氯化碳，它在空气中有白色烟雾，能使润湿蓝色石蕊试纸变红。因此，可根据这一现象来与不饱和烃的加成反应相区别。

[3]洗涤除去二氧化碳和二氧化硫。

[4]减少乙醚的生成。

[5]松节油的主要成分为α-蒎烯。