《试验五烃的制备与性质》由会员分享，可在线阅读，更多相关《试验五烃的制备与性质（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、實驗五烴的製備與性質(本實驗所使用的各化合物，均需於實驗完成後，回收於教師指定處)有機化合物中，僅由碳與氫兩種元素所構成者，稱為碳氫化合物，亦稱烴類。一般常見的烴類可分為脂肪烴和芳香烴兩大類。烴的分類大致如下所示：飽和烴 烷類脂肪烴烯類烴不飽和烴炔類芳香烴脂肪烴可依化合物結構中，連接碳與碳原子的化學鍵種類，分為飽和烴和不飽和烴兩類。飽和烴為烷類，其所有碳原子間均以單鍵結合，性質極為安定，在常溫時和大部分的試劑都不起反應。不飽和烴則有烯類和炔類兩種，烯類的碳與碳的原子間以雙鍵結合；而炔類則以參鍵結合，性質較活潑，對於不同的試劑會有不同的反應，可藉以辨別各類。芳香烴在其結構中含有一個或多個苯環。每
2、一個苯環在其結構中含有三個鍵，在環內形成一種穩定的狀態，因此芳香烴在常溫會呈現與烷類相似的安定性。具有雙鍵或參鍵的不飽和烴，在常溫可與溶於四氯化碳中的溴起加成反應，生成二溴或多溴化合物，使溴褪色。R1 R2Br2 / CCl4R1R2R3CCR4 C C R4(5.1)R3BrBrBr2 / CCl4BrBrR1CCR2 C C R2(5.2)R1BrBr不飽和烴也可以和過錳酸鉀溶液作用，而使過錳酸鉀溶液褪色。R1 R2K Mn OR1R2R3CCR44R3 C C R4(5.3)OHOHKMnO4OOR1CCR2R1 C+C R2 (5.4)O-O物質化學實驗高二上5-1在實驗室中製備乙炔，
3、可利用碳化鈣 (CaC2，俗稱電石 ) 和水反應。其反應式如下：CaC2+2H2OCa(OH)2+HC CH(5.5)主題實驗器材過濾瓶或錐形瓶(250 mL)分液漏斗附有側管的大試管單孔橡皮塞：配合過濾瓶使用配合有側管大試管使用（若使用錐形瓶或無側管大試管，則需用雙孔橡皮塞）橡皮管(0.6 cm x 20 cm)鐵架鐵夾試管試管架滴管試管刷試藥電石 (塊狀 )四氯化碳酒精溴 (1% 的四氯化碳溶液 )過錳酸鉀溶液(0.005 M)正己烷環己烯甲苯氫氧化鈉溶液(1%，洗瓶用 )每組1 個1 個3 支1 個3 個3 條2 座3 個8 支1 個2 支1 個每組5 克20 mL20 mL12 mL1
4、2 mL 0.2 mL0.2 mL0.2 mL10 mL物質化學實驗高二上5-2實驗步驟一、製備乙炔1. 過濾瓶內先放入電石約 5 克，分液漏斗內裝水50 mL。另取試管 3 支，分別依序倒入氫氧化鈉溶液、四氯化碳、酒精各 10mL 備用，如圖 5.1 裝置。說明與圖示乙炔與空氣的混合氣體具有爆炸性，故實驗室內應嚴禁煙火。空氣中乙炔的濃度過高，會引起窒息與昏迷，故室內應維持良好的通風。2. 打開分液漏斗活栓，滴入水數滴於過濾瓶中，關閉活栓，略搖晃過濾瓶，使試藥充分反應，產生的氣體將慢慢經由洗瓶通入四氯化碳和酒精中。3. 重複 2 的步驟至氣體不再產生為止。在濾瓶內滴水不可太快，以免氣體產生過於
5、劇烈而將試劑衝出。滴水時，須在氣體產生速率變慢或停止時，才可再加少量的水。剩餘的電石應加水處理，確定不再產生氣體，以免發生危險。圖 5.1 乙炔的製備裝置物質化學實驗高二上5-3二、各類烴與溴在四氯化碳溶液中的反應1.取 3 支試管，分別倒入正己烷、環己烯、甲苯2 滴，再各加入四氯化碳2 mL，充分搖晃使其混合均勻。2.另取 1 支試管，倒入所製備之乙炔的四氯化碳溶液 2mL 。3.於上述 4 支試管中，慢慢滴入 1% Br /CCl ， 並24不斷搖晃試管。三、各類烴與過錳酸鉀溶液的反應1. 取 3 支試管，分別倒入正己烷、環己烯、甲苯 2 滴後，各加酒精 2 mL，充分搖晃使其混合均勻。2
6、. 另取 1 支試管，倒入所製備的乙炔酒精溶液2mL 。3. 於上述 4 支試管中，慢慢滴入 0.005 M KMnO 4，並不斷搖晃試管。比較各溶液的反應情形。比較各溶液的反應情形。物質化學實驗高二上5-4延伸實驗由第一部分的主題實驗可知，電石與水反應會產生乙炔氣體；乙炔可使四氯化碳中的溴或過錳酸鉀水溶液褪色。此現象是由於乙炔為具有參鍵的不飽和烴，故可發生加成反應 。凡是具有雙鍵或參鍵的不飽和烴均含有相似的反應，而且每莫耳不飽和烴中的雙鍵或參鍵數愈多，要完全反應所需的溴或過錳酸鉀的莫耳數也愈多。乙炔氣體的簡易製備法1. 取約黃豆般大小的電石 1 粒，直接放入裝有水約 5 cm 高的 500
7、mL 燒杯中，仔細觀察所發生的現象。【想一想 1】所發生的現象為何？此現象應如何解釋？2. 剪 1 張約 3 cm 見方的鋁箔，用大頭針穿些小孔。3. 取約黃豆般大小的電石 1 粒，放在穿好孔的鋁箔上，然後包好。4. 倒水於 500 mL 的燒杯至高度約 5 cm，將以鋁箔包好的電石放進燒杯，仔細觀察所發生的現象。【想一想 2】所發生的現象為何？比較此現象與前一步驟結果的異同。5. 利用所提供的下列器材，設計 1 套實驗裝置，並用試管收集上述反應所生成的氣體，共需收集 2 支試管，以供下一步驟檢驗。設計好的實驗裝置，先請教師確認安全可以操作，再進行氣體的製備與收集。器材數量器材數量中試管附橡皮
8、塞1套燒杯 (500 mL、 1000 mL)各 1 個小試管附橡皮塞2套漏斗1個試管架1個鋁箔 (3 x 3 cm)3張鑷子1支滴管1支橡皮導管 (30 cm)1條單孔橡皮塞附短玻璃管1套大頭針2支橡皮塞須配合中試管 )(注意：所列器材不一定每項均要使用 )6. 在收集到氣體的 2 支小試管，分別加入 1 mL 的 Br2/CCl4 和KMnO 4(aq)，塞上橡皮塞後充分搖盪試管，觀察試管內溶液的顏色變化。【想一想 3】試管內的顏色如何變化？此變化應如何解釋？物質化學實驗高二上5-5實驗五烴的製備與性質實驗報告實驗日期年月日班級座號姓名同組同學姓名主題實驗實驗目的實驗記錄與結果烴烷類烯類炔
9、類芳香烴結構式與 Br 2/CCl 4之反應與 KMnO 4之反應（可使試劑褪色者，以+表示；不可使試劑褪色者，以-表示）物質化學實驗高二上5-6問題與討論1. 實驗過程中，利用氫氧化鈉的稀溶液作為洗液的目的為何？2. 為何利用過錳酸鉀溶液檢驗烴的性質時，有機化合物均以酒精作為溶劑？3. 如果在各有機化合物中，加入過量 Br 2/CCl 4，可否檢驗化合物的飽和性？為什麼？物質化學實驗高二上5-7延伸實驗乙炔氣體的簡易製備法【想一想 1】所發生的現象為何？此現象應如何解釋？【想一想 2】所發生的現象為何？比較此現象與前一步驟結果的異同。 繪出所設計的實驗裝置，以收集電石與水反應所生成的氣體。【想一想 3】試管內的顏色如何變化？此變化應如何解釋？物質化學實驗高二上5-8
