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第二章 烃 第二节 烯烃 炔烃
第2课时 炔烃
一、炔烃
电子式
结构式
球棍模型
空间充填模型
H—C≡C—H
1.乙炔的表示方法
(一)乙炔的结构
分子式
C2H2
乙炔分子为 结构,相邻两个键之间的夹角为 。碳原子采取
杂化,C、H之间均以单键( 键)相连接,C、C之间以三键(1个 键和2个 键)相连接。
直线形
180°
sp
σ
σ
π
2.乙炔的结构特点
H OH
H OH
[ C≡C ]2-
Ca2+
+
H C C H↑
+ Ca(OH)2
(二)乙炔的实验室制法与性质
1.乙炔的实验室制法
实验内容 实验现象
(1)将饱和氯化钠溶液滴入盛有电石的烧瓶中
(2)将纯净的乙炔通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中
(3)将纯净的乙炔通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中
(4)点燃纯净的乙炔
反应剧烈,放热,有气体产生
酸性高锰酸钾溶液褪色
溴的四氯化碳溶液褪色
(1) 制取乙炔时能否使用启普发生器?
①使用饱和食盐水 ②控制饱和食盐水的滴加速度
(3) 在乙炔的性质实验之前为什么要除去硫化氢,
是如何除去呢?
放出的大量热量,操作不当会使启普发生器炸裂。
(2)电石与水反应非常剧烈,为了获得平稳的乙炔气流,需要采取哪些措施?
硫化氢有还原性会干扰实验,使用硫酸铜溶液除去
(4)在点燃乙炔之前需要进行的实验操作是什么?装置中⑤的作用?
收集一试管乙炔,验纯 去除未反应的乙炔。
①可燃性
2CO2+2H2O
C2H4+3O2
甲烷
乙烯
乙炔
火焰明亮,并伴有浓烟
乙炔跟空气的混合物遇火会发生爆炸,在生产和使用乙炔时,点燃前要验纯!
含碳量不同导致燃烧现象有所不同,可用于三者鉴别
(1)乙炔的氧化反应
②使酸性KMnO4溶液褪色
2KMnO4+ 3H2SO4+ C2H2→2MnSO4+ K2SO4+2CO2↑+ 4H2O
2.乙炔的化学性质
(2)加成反应(与反应物的量有关,可分步表示)
①催化加氢
②使溴水褪色
CH≡CH+Br2 CH=CH
Br
Br
CH=CH+Br2 CH—CH
Br
Br
Br
Br
Br
Br
1,2-二溴乙烯
1,1,2,2-四溴乙烷
CH≡CH+H2
催化剂
△
CH2=CH2
(少量氢气)
(足量氢气)
催化剂
△
CH≡CH+2H2
CH3CH3
△
CH≡CH+H2O CH3CHO
③与HX等的反应
△
CH≡CH+HCl CH2=CHCl
催化剂
氯乙烯
乙醛
(3)加聚反应
nCH ≡ CH [ CH=CH ]n
催化剂
(制导电高分子材料)
乙炔与水加成后的产物乙烯醇(CH2=CH—OH)不稳定,很快转化为乙醛。
导电塑料——聚乙炔
阅读教材P38
1.炔烃的定义:分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃
2.官能团:碳碳三键(—C≡C—)
3.根据常见的炔烃,推测炔烃的通式:CnH2n-2(n≥2)
4.炔烃的结构特点:分子里含有碳碳三键;除乙炔外,杂化方式为sp、sp3;碳碳三键两端的碳原子以及与之直接连接的两个原子共线。
5.炔烃的化学性质
炔烃能发生氧化反应、加成反应、加聚反应
(三)炔烃
(1)请写出戊炔所有属于炔烃的同分异构体的结构简式。
(2)请写出1-丁炔与足量氢气完全反应的化学方程式,并分析该反应中化学键和官能团的变化。
思考与讨论
CH≡CCH2CH2CH3 CH3CH≡CCH2CH3 CH≡CCH(CH3)CH3
CH≡CCH2CH3 + 2H2→CH3CH2CH2CH3 该反应为加成反应。
反应中碳原子之间的π键断裂,形成4个C—H σ键。
(3)某炔烃通过催化加氢反应得到2-甲基戊烷,请由此推断该炔经可能的结构简式。
4-甲基-2-戊炔 4-甲基-1-戊炔
(1)由乙炔的结构可推测所有的炔烃均为直线形结构 ( )
(2)乙炔的结构简式是CHCH ( )
(3)实验室制乙炔时可用向上排空气法收集乙炔 ( )
(4)实验室制乙炔时,可用饱和氯化钠溶液代替水来减缓反应速率 ( )
(5)乙烯、乙炔常温下可以与H2、HCl发生加成反应 ( )
×
×
1.正误判断
×
√
×
巩固练习
2.下列关于炔烃的描述正确的是 ( )
A.分子里含有碳碳三键的饱和脂肪烃属于炔烃
B.炔烃分子中的所有碳原子均采取sp杂化
C.炔烃易发生加成反应,难发生取代反应
D.炔烃可以使溴的四氯化碳溶液褪色,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C
3.用乙炔为原料制取CH2Br—CHBrCl,可行的反应途径是 ( )
A.先加Cl2,再加Br2 B.先加Cl2,再加HBr
C.先加HCl,再加HBr D.先加HCl,再加Br2
D
4.如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是 ( )
A.将生成的气体直接通入溴水中,溴水
褪色,说明有乙炔生成
B.酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有
还原性
C.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
D.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔的不饱和程度高
A
为了除去杂质,得到纯净干燥的乙炔气体,装置的连接顺序是 ( )
A.②⑥⑦③ B.①⑥⑦③
C.②⑤⑥③ D.①⑤⑥③
C
5.如图所示为实验室常用的实验装置:
6.以乙炔为原料在一定条件下可转化为乙烯基乙炔(CH≡C—CH==CH2)。下列关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是 ( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应
C.乙烯基乙炔分子中含有两种官能团
D.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时耗氧量不相同
D
7.如图中的实验装置可制取乙炔,回答下列问题。
(1)图中A管的作用是: 。
(2)制取乙炔的化学反应方程式是: 。
(3)乙炔通入溴的四氯化碳溶液中观察到的现象是: 。
(4)乙炔为原料制取聚氯乙烯的化学方程式: 、
。
调节水面高度以控制反应的发生和停止
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
溴的CCl4溶液褪色
△
CH≡CH+HCl CH2=CHCl
催化剂
nCH2=CHCl [ CH2=CH ]n
催化剂
Cl
二、链状烷烃、烯烃、炔烃的结构和化学性质的比较
链状烷烃 烯烃 炔烃
通式 CnH2n+2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n-2(n≥2)
代表物 CH4 CH2==CH2 CH≡CH
结构特点 全部为单键; 饱和链烃 含碳碳双键; 不饱和链烃 含碳碳三键;
不饱和链烃
化学 性质 取代反应 光照卤代 - -
加成反应 - 能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应
化学 性质 氧化反应 燃烧火焰较明亮 燃烧火焰明亮,伴有黑烟 燃烧火焰很明亮,伴有浓烈的黑烟
不与酸性KMnO4溶液反应 能使酸性KMnO4溶液褪色
加聚反应 - 能发生
鉴别 溴水和酸性KMnO4溶液均不褪色 溴水和酸性KMnO4溶液均褪色
链状烷烃 烯烃 炔烃
1.对乙烷、乙烯和乙炔三种有机物:
(1)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有哪些?
乙烯和乙炔
(2)能和溴水发生加成反应的有哪些?
乙炔、乙烯
(3)相同质量的三者完全燃烧耗氧量最大的有哪些?
乙烷
(4)能和氯化氢反应制取聚氯乙烯原料的有哪些?
乙炔
2.能否用酸性KMnO4溶液除去甲烷中的乙烯(或乙炔)气体?如果不能,可以用什么试剂?
不能,甲烷不与酸性KMnO4溶液反应,乙烯或乙炔气体都能被酸性KMnO4溶液氧化,但生成CO2气体,除去了旧的杂质,又引进了新的杂质,不可取。可以用溴水。
深度思考
3.已知:|||+ ,如果要合成 ,所用的起始原料可以( )
①2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔
②1,3-戊二烯和2-丁炔
③2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔
④2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
A
本节内容结束