第2课时 炔烃第二章第二节2022\n内容索引0102自主预习新知导学合作探究释疑解惑\n课标定位素养阐释1.认识炔烃的组成和结构特点。2.了解炔烃在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。3.从微观层面认识炔烃的成键特点,能从化学键角度解释炔烃与烯烃、烷烃在化学性质方面的相似点和差异。\n自主预习新知导学\n一、炔烃的结构1.炔烃的官能团是碳碳三键。炔烃分子中只含有一个碳碳三键时,其通式一般表示为CnH2n-2(n≥2)。2.乙炔的分子式为C2H2,结构简式为,其分子为直线形结构,相邻的两个键之间的夹角是180°。乙炔分子中的碳原子均采取sp杂化,碳原子和氢原子之间均以单键(σ键)相连接,碳原子和碳原子之间以三键(一个σ键和两个π键)相连接。\n二、炔烃的物理性质1.炔烃的物理性质的递变与烷烃或烯烃的相似,沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。2.乙炔的物理性质:无色无味,微溶于水,易溶于有机溶剂。\n三、乙炔的制备和化学性质1.乙炔的制备。实验室可用电石(CaC2)与水反应制取乙炔,反应的化学方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+↑\n2.乙炔的化学性质。(1)氧化反应:乙炔能(填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。乙炔在氧气中燃烧时放出大量的热,氧炔焰的温度可达3000℃以上。因此常用它来焊接或切割金属。2C2H2+5O24CO2+2H2O\n(2)加成反应:将纯净的乙炔通入溴的四氯化碳溶液中+Br2→CHBr==CHBrCHBr==CHBr+Br2→CHBr2CHBr2乙炔在一定条件下能与氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应\n(3)加聚反应:\n【自主思考】1.甲烷、乙烯和乙炔燃烧时的现象有何不同?原因是什么?提示:甲烷燃烧时火焰呈淡蓝色,乙烷燃烧时火焰明亮并伴有黑烟,乙炔燃烧时火焰明亮并伴有浓烟。三种烃燃烧时现象不同是因为含碳量不同,含碳量高的烃燃烧时火焰更加明亮,因为碳没有完全被氧化,会有黑色的碳颗粒生成,因此会有黑色的烟生成。\n2.写出只含有一个碳碳三键的链状炔烃的通式,还有哪些类别的物质也符合这个通式?提示:通式为CnH2n-2,满足这一通式的还有二烯烃和环状单烯烃。\n【效果自测】1.下列物质中沸点最高的是( )。A.甲烷B.乙烯C.丙炔D.己烷答案:D\n2.(双选)下列说法正确的是( )。A.乙烯和乙炔都是直线形分子B.乙烯和乙炔都能发生加成反应和加聚反应C.乙炔分子中存在极性键和非极性键D.乙炔与分子式为CnH2n-2的烃一定互为同系物答案:BC\n3.下列反应不是加成反应的是( )。A.乙烯水化法合成乙醇B.乙炔与氯化氢反应C.1-丁炔使酸性高锰酸钾溶液褪色D.2-丁炔使溴的四氯化碳溶液褪色答案:C\n合作探究释疑解惑\n探究任务1烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质比较问题引领烷烃、烯烃和炔烃都属于链烃。试从三种烃分子中碳原子的杂化形式和成键方式方面解释一下空间结构和化学性质差异的原因。提示:(1)烷烃分子中没有π键,所有的碳原子都是sp3杂化。(2)烯烃分子中双键碳原子采取sp2杂化,分子中至少有六个原子共面。因为含有一个碳碳双键,烯烃能发生加成等反应。(3)炔烃分子中的三键碳原子采取sp杂化,分子中至少有四个原子共线。因为含有一个碳碳三键,炔烃容易发生加成等反应。\n归纳提升烷烃、烯烃和炔烃的比较。烃烷烃烯烃炔烃通式CnH2n+2(n≥1)CnH2n(n≥2)CnH2n-2(n≥2)代表物CH4CH2==CH2代表物的结构特点全部单键;饱和链烃;正四面体结构含碳碳双键;不饱和链烃;平面形分子,键角120°含碳碳三键,不饱和链烃;直线形分子,键角180°\n化学性质取代反应光卤代——加成反应—能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应氧化反应燃烧火焰较明亮燃烧火焰明亮,带黑烟燃烧火焰很明亮,带浓烟不与酸性KMnO4溶液反应使酸性KMnO4溶液褪色使酸性KMnO4溶液褪色加聚反应不能发生能发生能发生\n鉴别不与溴水反应;酸性KMnO4溶液不褪色使溴水褪色;使酸性KMnO4溶液褪色\n典型例题【例题1】描述分子结构的下列叙述中,正确的是( )。①6个碳原子有可能在同一直线上②6个碳原子不可能都在同一直线上③6个碳原子一定都在同一平面上④6个碳原子不可能都在同一平面上A.①②B.②③C.②④D.①④\n答案:B解析:本题考查烯烃、炔烃的空间结构,C—C键可以旋转,双键和三键不能旋转,题给分子的空间结构可写成:可知B项正确。\n1.烷烃是饱和烃,不能发生加成反应,化学性质相对不活泼。2.烯烃和炔烃是不饱和烃,双键或三键中有一个或两个容易断裂,容易发生加成反应,容易被酸性高锰酸钾等强氧化剂氧化。3.烯烃和炔烃的空间结构不同,前者存在共面情况,后者存在共线的情况。在化学性质中,等物质的量的烯烃和炔烃消耗的加成试剂的量有所不同,加成产物的官能团的位置也有区别。\n【变式训练1】下列各选项能说明分子式为C4H6的某烃是HC≡C—CH2—CH3,而不是CH2==CH—CH==CH2的事实是( )。A.燃烧有浓烟B.与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.所有原子不在同一直线上\n答案:B解析:两种结构的烃含碳量相同,因此燃烧时都有浓烟,A项错误;与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子,说明只有两个碳原子含有π键能够发生加成反应,只能是第一种结构,B项正确;两种结构都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;两种结构的分子的所有原子都不在同一条直线上,D项错误。\n探究任务2乙炔的实验室制法问题引领在实验室中,用电石与饱和食盐水制备乙炔气体,实验装置如图所示。电石的主要成分是CaC2,还含有少量硫化物和磷化物等杂质。反应原理:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+装置:固-液不加热装置收集:排水法问题:1.为何使用饱和食盐水而不是水?2.能否使用启普发生器制备乙炔?3.为什么收集到的气体有臭鸡蛋气味?怎样去除这种气味?\n提示:1.电石与水反应很剧烈。为得到平稳的乙炔气流,可用饱和食盐水代替水,并用分液漏斗控制滴入饱和食盐水的速度,使饱和食盐水逐滴慢慢地滴入。2.制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置,原因是:①碳化钙吸水性强,与水反应剧烈,不能随用、随停。②反应过程中放出大量的热,易使启普发生器炸裂。③生成的Ca(OH)2呈糊状,易堵塞球形漏斗。3.由电石制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质,使混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。\n归纳提升制取气体时发生装置的选择依据是:①反应物的状态;②反应是否需要加热。收集气体时主要有两种方法:①排空气法;②排液体法。因为乙炔需要用电石(固态)和饱和食盐水(液态)进行制取,反应比较剧烈,不需要加热。因此使用固液不加热装置,但是不能使用启普发生器。乙炔的密度与空气的密度较接近,难溶于水,因此使用排水法收集。\n典型例题【例题2】下图中的实验装置可用于制取乙炔并检验其化学性质。请填空:\n(1)制取乙炔的化学方程式是,为避免反应太迅速,可采取的措施为。(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中观察到的现象是,乙炔发生了反应。(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中可观察到的现象是,乙炔发生了反应。(4)为了安全,点燃乙炔前应,乙炔燃烧时的实验现象是。\n答案:(1)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+将水换成饱和食盐水(2)酸性KMnO4溶液褪色 氧化(3)溴的CCl4溶液褪色 加成(4)检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟解析:为防止反应太快,可把水换成饱和食盐水。乙炔易被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。乙炔还可与溴发生加成反应生成无色的溴代烃使溴的CCl4溶液褪色。可燃性气体点燃前都应检验纯度。由于乙炔中碳元素的质量分数较大,所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。\n1.乙炔气体的制备和其他气体制备一样,从反应物的状态和是否加热方面确定其发生装置为固-液不加热装置。2.实验装置在使用前要先检验装置气密性。\n【变式训练2】下列关于制取乙炔的说法中不正确的是( )。A.为了加快反应,可用饱和食盐水代替水反应B.此反应是放热反应C.为了除去杂质气体,除了用硫酸铜溶液外还可用氢氧化钠溶液D.反应中不需要加碎瓷片答案:A解析:由于CaC2与H2O反应太剧烈,为减缓反应,可以用饱和食盐水代替水,并通过分液漏斗向反应器中缓慢地滴加饱和食盐水。\n课堂小结乙炔的化学性质
