芳烃的性质
芳烃的性质实验报告
芳烃的性质实验报告
芳烃是一类含有苯环结构的碳氢化合物，具有特殊的化学性质。
本实验旨在通
过对芳烃的性质进行实验研究，以期深入了解其化学特性及应用价值。
首先，我们进行了对芳烃的物理性质的实验研究。
实验结果显示，芳烃具有较
高的沸点和熔点，这与其分子结构紧密相关。
此外，我们还测试了芳烃的溶解性，发现芳烃在非极性溶剂中溶解度较高，而在极性溶剂中溶解度较低，这与芳烃的分子极性有关。
接着，我们对芳烃的化学性质展开了实验研究。
在实验中，我们发现芳烃具有
较高的稳定性，不易发生化学反应。
但在适当的条件下，芳烃可以发生亲电取代反应和求核取代反应，这为芳烃的合成和改性提供了重要的理论基础。
此外，我们还对芳烃的燃烧性质进行了实验研究。
实验结果表明，芳烃在氧气
条件下可以发生完全燃烧，生成二氧化碳和水，释放大量的能量。
这为芳烃作为燃料的应用提供了重要的参考依据。
最后，我们对芳烃的环境影响进行了实验研究。
实验结果显示，芳烃在大气中
易发生光化学反应，产生有害的光化学污染物，对环境造成一定的影响。
因此，在芳烃的生产和使用过程中，需要采取相应的环保措施，减少对环境的影响。
综上所述，通过对芳烃的性质进行实验研究，我们深入了解了芳烃的物理性质、化学性质、燃烧性质以及环境影响等方面的特点。
这对于进一步的芳烃的应用和环境保护具有重要的理论和实践意义。
希望本实验能为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
大学芳烃知识点总结
大学芳烃知识点总结一、芳烃的结构芳烃是一类含有苯环结构的碳氢化合物，其分子结构可以使用分子式(CnH2n-6)表示。
若n=6，则为苯，苯是最简单的芳香烃。
芳烃的分子结构稳定，具有特殊的共振结构。
在芳烃分子中，每个碳原子都与邻近的碳原子形成σ键，同时其中的3个sp2杂化碳原子上还存在一个与此共面的π键，形成单独的共轭环结构。
二、芳烃的性质1. 燃烧性能：芳烃在空气中燃烧时，产生的热量非常大，燃烧完全时生成的气体中只有水和二氧化碳。
因此具有高热值和热稳定性。
2. 溶解性：芳烃在非极性溶剂中溶解度较高，但在极性溶剂中溶解度较低。
这是因为芳烃分子中存在苯环结构，是由于共轭结构形成了大量的π键，因此芳烃分子呈现非极性特性。
3. 化学反应：芳烃具有很强的亲电性，与强亲电试剂发生亲电取代反应。
在苯环中存在的共轭结构会进一步增强芳烃的亲电性。
除此之外，芳烃还可以发生加成反应、氢化、氧化、取代、芳香核聚合等化学反应。
三、芳烃的制备1. 从石油中提炼：芳烃是石油加工过程中的重要产品之一。
石油中含有大量的芳烃类物质，通过裂化、裂解、加氢处理等工艺流程，可以从石油中提取得到芳烃。
2. 有机合成：芳烃可以通过有机合成的方法进行制备。
常见的合成方法包括芳基烷基化、芳基取代反应、芳基硝化和还原等。
3. 光照反应：一些有机化合物在光照条件下会发生光敏反应，而芳烃类物质对光敏反应具有一定的敏感性，通过光照反应也可以制备芳烃。
四、芳烃的应用1. 化工生产：芳烃在化工生产中有着广泛的应用。
如苯乙烯，苯甲酸，邻苯二甲酸二丁酯，对苯二甲酸等都是重要的芳烃类化合物。
这些物质广泛用于制备高分子材料、染料、颜料等。
2. 燃料与能源：芳烃具有高燃烧热值和热稳定性，因此在燃料和能源领域有着广泛的应用。
如苯、甲苯等可用于制备合成油、燃油、航空燃料等。
3. 医药领域：芳烃类化合物在医药领域也有着重要的应用。
许多药物的合成过程中都要用到芳烃类原料。
例如，水杨酸、草酸、间苯二酚等。
芳烃的性质_实验报告
一、实验目的1. 了解芳烃的物理性质，如沸点、熔点、密度、溶解性等。
2. 掌握芳烃的化学性质，如氧化反应、取代反应等。
3. 熟悉实验操作技能，提高实验操作能力。
二、实验原理芳烃是一类具有特殊结构的有机化合物，其分子中含有苯环。
苯环具有特殊的共轭π电子体系，使其具有独特的化学性质。
本实验主要研究苯及其同系物的物理性质和化学性质。
三、实验材料1. 苯、甲苯、二甲苯、苯酚等芳烃化合物。
2. 氧化剂（如酸性高锰酸钾、氯水等）。
3. 催化剂（如铁粉、氯化铝等）。
4. 实验仪器：蒸馏装置、分液漏斗、试管、烧杯、酒精灯、滴管等。
四、实验步骤1. 物理性质测定- 沸点测定：将苯、甲苯、二甲苯分别置于蒸馏装置中，测定其沸点。
- 熔点测定：将苯、甲苯、二甲苯分别置于试管中，用酒精灯加热，观察其熔点。
- 密度测定：将苯、甲苯、二甲苯分别置于烧杯中，加入一定量的水，观察其密度。
- 溶解性测定：将苯、甲苯、二甲苯分别加入水中，观察其溶解性。
2. 化学性质研究- 氧化反应：将苯、甲苯、二甲苯分别加入酸性高锰酸钾溶液中，观察其反应现象。
- 取代反应：将苯、甲苯、二甲苯分别加入氯水中，观察其反应现象；或将苯、甲苯、二甲苯分别加入氯化铝溶液中，观察其反应现象。
五、实验结果与分析1. 物理性质- 沸点：苯的沸点为80.1℃，甲苯的沸点为110.6℃，二甲苯的沸点为138.5℃。
- 熔点：苯的熔点为5.5℃，甲苯的熔点为-95℃，二甲苯的熔点为-48.6℃。
- 密度：苯的密度为0.879 g/cm³，甲苯的密度为0.87 g/cm³，二甲苯的密度为0.87 g/cm³。
- 溶解性：苯、甲苯、二甲苯均不溶于水。
2. 化学性质- 氧化反应：苯在酸性高锰酸钾溶液中不发生反应，甲苯和二甲苯在酸性高锰酸钾溶液中会发生氧化反应，使溶液褪色。
- 取代反应：苯在氯化铝催化下与氯水反应，生成氯苯；甲苯在氯化铝催化下与氯水反应，生成氯甲苯；二甲苯在氯化铝催化下与氯水反应，生成氯化二甲苯。
3.1芳香烃
磺化反应可逆，调节温度得到不同产物
CH3 CH3 CH3 SO3H
+ H2SO4
+
SO3H
反应温度不同 产物比例不同
0℃ 25℃ 100℃
邻甲基苯磺酸 43% 32% 13%
对甲基苯磺酸 53% 62% 79%
30
•
利用磺化的可逆性保护苯环上的某些位置
OH
H2SO4
OH
2molBr2
OH Br Br
•六氯化苯简称六六六, 杀虫剂，已经禁止使用。
44
3.3.2.3 氧化反应
45
46
CH 3
均有,直接 氧化到苯甲酸
CH 2CH 2CH 3
COOH
MnO4-/H2O
47
3.4苯环上亲电取代反应的定位效应
3.4.1 定位基概念
定位基：在进行亲电取代反应时，苯环上原有取代基， 不仅影响着苯环的取代反应活性，同时决定着第二个取代基 进入苯环的位置，即决定取代反应的位置。原有取代基称做 定位基。
54
2.间位定位基定位能力由强到弱的顺序: -NR3 > -NO2 > -CN > -SO3H > -CHO > -COR > -COOH > -COOR > -CONH2
+
55
3.4.3 定位规律的理论解释 (1) 第一类定位基对苯环的影响及其定位效应
3.3.2.1 亲电取代反应—SE
O R
F-C acylation Halogenation
Cl
Br
I
al ky la tio n
na lf o Su
C
(4) b酰基 化反应
第六章芳烃的性质-精品文档
+ H
+
势 能
Eact 1
H SO3
Eact1接近Eact2
Eact 2
+
SO3
SO3
+ + H
反应进程
磺化反应及苯磺酸衍生物的重要性
合成苯磺酸衍生物
H S O 浓 ) 2 4( C H 1 2 2 5 C H 1 2 2 5 S O H 3 N a O H C H 1 2 2 5 S O N a 3
§6-3苯及其同系物的物理性质
1、状态： 一般为无色有芳香味的液体。 2、相对密度：在0.86-0.93g.ml-3。 3、熔、沸点：沸点随相对分子质量增大而升高， 熔点 与相对分子质量和分子形状有关。分子对称性高，熔点 也高。如：苯的熔点大大高于甲苯的熔点，二元取代苯 中，对位的熔点高于其它两个异构体的熔点。熔点高， 溶解度小，易结晶。利用此性质，通过重结晶，分离邻 、间、对异构体。 4、溶解性：不溶于水，可溶于乙醚等有机溶剂，是良好的 溶剂，有毒性。
X ＋ 2
机理
X2 ＋ Fe FeX3
亲电中心
X2
＋
FeX3
X
X
FeX3
XXFຫໍສະໝຸດ X3H X－H+
X －FeX4
②硝化反应 苯环上的氢被硝基取代的反应叫硝化反应，通 常用混酸（浓硝酸与浓硫酸的1：1混合物）
+ 浓 HNO 3 浓H 2SO 4 。 50~60 C NO 2
例 ：
NO 2 + 浓 HNO 3 浓H 2SO 4 。 100~110 C
+
6 5 6 9 %
C H C H C H 3 3 C H C H = C H + 3 2
芳烃的总结
芳烃的总结概述芳烃是一类化学化合物，特点是分子中含有一个或多个苯环结构。
它们具有结构简单、稳定性高、物理化学性质独特等特点，广泛应用于化工、医药、染料、涂料等领域。
本文将对芳烃的结构特点、制备方法以及应用进行总结。
结构特点芳烃的分子结构主要由苯环构成，苯环由6个碳原子构成，其中每个碳原子与相邻两个碳原子通过π键连接。
芳烃的一些重要特性源于共轭π电子结构。
具有这种结构的化合物在化学反应中表现出独特的稳定性和活泼性。
芳烃分为单环芳烃和多环芳烃两类。
单环芳烃如苯、甲苯等，是由一个苯环构成的化合物。
多环芳烃如萘、菲等含有多个苯环结构。
多环芳烃通常比单环芳烃具有更高的熔点和沸点，且具有更强的芳香性。
制备方法1. 芳烃的烷基化烷基化是一种将烷烃（如甲烷、乙烷）转化为芳烃的方法。
常用的烷基化试剂有氯化铝和氯化锌等。
这些试剂可以将烷烃通过取代反应转化为烷基苯或烷基苯类化合物。
烷基化反应一般在惰性溶剂中进行，通常需要加热才能进行。
2. 芳烃的酰基化酰基化是一种将芳烃转化为酰化产物的方法。
常用的酰基化试剂有酸酐和酰氯等。
酰基化反应常在惰性溶剂中进行，通常需要加热和催化剂的存在。
其中，苯甲酸酐和苯甲酰氯是常用的酰基化试剂。
3. 芳烃的氢化氢化是将烯烃或芳烃转化为饱和化合物的方法。
对于芳烃而言，可以通过加氢反应将芳烃转化为烷烃。
常用的氢化试剂有氢气和催化剂，如铂、钯、铑等。
氢化反应可在常温下进行，但通常需要提高反应温度和压力才能获得更好的转化率。
应用领域芳烃在化工、医药、染料、涂料等领域有广泛的应用。
以下是芳烃在一些领域的具体应用：1. 化工领域芳烃是许多重要化学品的基础，如基础有机合成原料、溶剂和催化剂。
另外，芳烃也是制备聚合物和合成纤维的重要原料。
2. 医药领域很多药物分子中含有苯环结构，芳烃是药物合成的重要中间体。
芳烃还可以作为配体参与到药物与受体的相互作用中。
3. 染料和涂料领域芳烃具有良好的稳定性和颜色可调性，因此在染料和涂料领域有广泛的应用。
有机化学第七章 芳烃
H
H
H
H
H
H
可以解释：为什么苯分子特别稳定？ 为什么苯分子中碳碳键长完全等同？ 为什么邻位二取代物只有一种？
（b）分子轨道理论 分子轨道理论认为：苯分子形成σ键后，苯的
六个碳原子上的六个P 轨道经线性组合可以形成六 个分子轨道，其中ψ1 、ψ2 和ψ3 是成键轨道，ψ4、 ψ5和 ψ6是反键轨道。当苯分子处于基态时六个电 子填满三个成键轨道，反键轨道则是空的。
-络合物
（b）硝化反应
2 H2SO4 HNO3
NO2
HNO3 H2SO4,45℃
CH3
HNO3 H2SO4,30℃
NO2
CH3 NO2
CH3
NO2
HNO3 H2SO4,95℃
NO2
NO2
NO2
H3O 2 HSO4
反应比苯容易 反应比苯困难
硝化反应机理
硝化反应中进攻试剂是NO2+，浓硫酸的作 用促进NO2+的生成：
苯环的特殊稳定性可以从它具有较低的氢化热 得到证明：
环己三烯氢化热=360kj/mol（假想值） 苯环氢化热=208kj/mol 相差152kj/mol
氢化热简图：
环己三烯+3H2
环己二烯+2H2
苯+3H2
环己烯+H2
231kj/mol
120kj/mol
208kj/mol
360kj/mol
环己烷
苯分子的近代概念
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（1）煤的干馏
煤隔绝空气加热至1000~1300℃时分解所得到的 液态产物——煤焦油，其中含有大量芳烃化合物。 再经分馏得到各类芳烃。
馏分名称 轻油 酚油 萘油 洗油 蒽油
芳烃知识点总结
芳烃知识点总结一、基本概念芳烃是一类化学结构中含有苯环或其取代物的有机化合物。
在芳烃中，苯环或其取代物被称为芳香环，其特点是环上所有碳原子都是sp2杂化的，各碳原子间的键角为120°，具有很高的稳定性。
芳香环上的每一个碳原子上都有一个π电子，这些π电子是由碳原子的p轨道形成的，这些π电子在芳烃的化学性质中起着重要作用。
芳烃通常可分为单环芳烃和多环芳烃两类。
单环芳烃的代表是苯、甲苯、二甲苯等，它们的分子结构简单，化学性质稳定。
多环芳烃则是由两个以上的苯环简单结合而成，其代表物是萘、菲、芘等。
二、结构特点1. 芳香环结构芳香环是芳烃的结构基础，具有六个碳原子组成的六元环。
芳香环上的每个碳原子都与相邻的两个碳原子形成σ键，同时与另外一个碳原子形成一个π键。
芳香环上所有的碳原子都处于sp2杂化状态，形成了120°的键角。
由于π键的范德华半径远大于σ键的范德华半径，因此芳香环具有很高的稳定性。
2. 取代基取代的位置芳烃可以通过取代基进行取代反应，取代基取代的位置是有一定规律的。
对取代基而言，芳烃的芳香环上三个相对邻近的碳原子被标记为1、2、3号碳原子，另外三个相对邻近的碳原子被标记为4、5、6号碳原子。
与取代基连接的碳原子称为取代基所连接的碳原子，芳烃中取代基取代位置的规律可以总结出为：（1）取代基偏向于连接到相对邻近的位置上；（2）取代基偏向于连接到离键极等电子密度较大的位置上；（3）取代基偏向于连接到离相对邻近位置电子密度较大的位置上；（4）取代基偏向于连接到使取代基离得远的位置上。
三、物理化学性质1. 沸点和熔点芳烃的沸点和熔点通常较低，易挥发。
这是因为芳烃分子间的相互作用力较弱，使得芳烃具有较低的沸点和熔点，便于在常温下从固态和液态向气态转化。
2. 溶解性芳烃在水中不溶解，但它们可以与有机溶剂如醚、醇、酮等溶解生成适当的溶液。
这是因为芳烃分子中含有较为稳定的π键，呈现较为规则的空间结构，使得与水分子之间的相互作用力不足以克服芳烃分子内部的相互作用力，从而导致芳烃不溶于水。
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实验15 芳烃的性质
一、实验目的
1. 1.掌握芳烃的化学性质，重点掌握取代反应的条件。
2. 2.了解游离基的存在及化学检验方法。
3. 3.掌握芳烃的鉴别方法。
二、实验仪器与药品
苯、甲苯、二甲苯、KMnO4、10%H2SO4、20%Br/CCl4、10%NaOH、氨水、萘、浓HNO3、甲醛、CCl4、AlCl3
三、实验步骤
1.高锰酸钾溶液氧化
①①苯、甲苯各0.5ml ③0.5ml10% H2SO4
②1滴0.5% KMnO4 ④水浴60-700C △
观察现象？
2.芳烃的取代反应
（1）（1）溴代
①光对溴代反应的影响
光照
a.2ml（苯、甲苯、二甲苯）
b. Br/CCl4
避光
观察现象？
②催化剂对溴代反应的影响
在试管中加入3ml苯，0.5ml20%Br/CCl4，再加入少量Fe粉，三个烧杯中分别加入10%NaOH，无离子水，氨水水浴加热整个试管，使之微沸，观察现象？反应毕，将反应液到入盛有10ml水的小烧杯中，观察现象？
（2）磺化
四支试管分别加入苯、甲苯、二甲苯各1.5ml及萘0.5g,分别加入浓硫酸溜2ml，水浴750C △，振荡，反应物分成两份，一份到入10ml水小烧杯，另一份到入10ml饱和NaCl中，观察现象？
（3）硝化
a.一硝基化物
3ml浓HNO3在冷却下逐滴加入4ml浓H2SO4冷却振荡，然后见混酸分成两份，分别在冷
却下滴加1ml苯、甲苯充分振荡，水浴数分钟，再分别倾入10ml冷水中，观察现象？
b.二硝基化合物
加入2ml浓HNO3，在冷却下逐滴加入4ml浓H2SO4，冷却，逐滴加1.5ml苯，在沸水中加热10min，冷却，到入40ml冷水烧杯中，观察现象？
3.芳烃的显色反应
a.甲醛—硫酸试验
将30mg固体试样（液体试样则用1-2滴）溶于1ml非芳烃溶剂，取此溶液1-2滴加到滴板上，再加一滴试剂，观察现象？
b.无水AlCl3-CHCl3试验
取1支干燥的试管，加入0.1-0.2g无水AlCl3，试管口放少许棉花，加热使AlCl3升华，并结晶在棉花上，取升华的AlCl3粉末少许置于点滴板孔内，滴加2-3滴样品（用氯仿溶解）即可观察到特征颜色的产生。