第5讲 炔烃与芳香烃 模块1 炔烃及其性质 讲义 2020-2021学年人教版高二化学选修五

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名称 第5讲 炔烃与芳香烃 模块1 炔烃及其性质 讲义 2020-2021学年人教版高二化学选修五
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2021-04-03 10:13:48

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文档简介

第5讲
炔烃与芳香烃
模块名称
课程目标
模块1
炔烃及其性质
①掌握炔烃代表物质和性质;
②掌握烷烃、烯烃和炔烃的空间构型;
③掌握乙烷、乙烯、乙炔的结构与性质的比较
模块2
芳香烃及其性质
①掌握苯及其性质;
②掌握苯的同系物;
③掌握芳香烃的来源及其应用;
④掌握烃的综合比较。
20
21
一.炔烃代表物质和性质
a.炔烃
(1)定义:分子里含有_碳碳三键_的一类脂肪烃的总称。
(2)通式:_CnH2n-2(n≥2)_。
(3)物理性质:与烷烃和烯烃相似,也是随着碳原子数目的增加而递变。
①随碳原子数的增加,炔烃的含碳量逐渐减小。
②炔烃的物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化的原因:同属分子晶体,组成和结构相似,分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。
③分子式相同的烃,支链越多,熔沸点越低。
④烃的密度随碳原子数的增多而增大,但都小于水。
分子式
最简式
电子式
结构式
结构简式
C2H2
CH
H∶CC∶H
H—C≡C—H
HC≡CH
b.乙炔
(1)表示方法
(2)分子结构
乙炔的分子构型为_直线形_,2个碳原子和2个氢原子均在_同一直线_上。
(3)物理性质。
颜色
气味
状态
密度
溶解性
___无色__
___无味___
__气体__
比空气略小
__微_溶于水,易___溶于有机溶剂[来
(4)化学性质:乙炔分子中的碳碳三键容易断裂,因而其化学性质较活泼,在适宜的条件下可发生氧化、加成、聚合等反应。
①氧化反应
a.乙炔容易燃烧,燃烧时__火焰明亮并伴有浓烈的黑烟_。
2C2H2+5O24CO2+2H2O
b.乙炔能使KMnO4酸性溶液_褪色__,说明乙炔能被KMnO4酸性溶液氧化。
②加成反应
乙炔能与溴水、卤素单质、氢气、氰化氢、卤化氢、水等在适宜的条件下发生加成反应。+Br2CHBr=CHBr(1,2-二溴乙烯)
CHBr=CHBr+Br2CHBr2—CHBr2(1,1,2,2-四溴乙烷)
+HClH2C=CHCl(氯乙烯)
丙炔与HCl加成有哪些可能产物?
③聚合反应
(在聚乙炔中掺入某些物质,就可以使其具有导电能力,因此聚乙炔又叫做导电塑料)
(5)实验室制法
①药品:电石(CaC2)、饱和食盐水。
②反应原理:_CaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH↑__。
③实验装置:固体+液体→气体。
④收集:__排水集气_法。
二.烷烃、烯烃和炔烃的空间构型
1.烃类碳原子的成键方式
根据成键方式,碳原子可以分为两种类型——饱和碳原子和不饱和碳原子。饱和碳原子是指能够与4个原子形成单键的碳原子,如烷烃中的碳原子;不饱和碳原子是指成键原子数目少于4个的碳原子,如乙烯、乙炔、苯分子中的碳原子。
2.三种代表性脂肪烃的空间构型
(1)甲烷分子中的碳氢单键与四面体结构
甲烷分子中,碳原子与4个氢原子形成碳氢单键,任意2个键的夹角为109°28'。与饱和碳原子相连的4个原子形成四面体结构,如果这4个原子是相同的原子,则为正四面体,如CH4、CCl4;如果这4个原子的种类不同,则为非正四面体,如CH3Cl、CH3CH3等。烷烃分子中,以每个碳原子为中心形成的4个共价键构成了一个四面体,碳原子之间相互连接形成链状分子,这种链状分子中的碳链是呈折线形的。
甲烷分子的比例模型
甲烷分子的球棍模型及夹角示意图
四氯化碳分子的夹角示意图
烷烃的折线结构示意图
(2)乙烯分子中的碳碳双键与平面结构
乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个碳氢单键,相邻的2个键的夹角接近120°,乙烯分子中的6个原子共平面,即与双键(包括碳碳双键、碳氧双键、碳硫双键等)相连的所有原子在同一个平面内,故丙烯中的3个碳原子与双键碳原子直接相连的3个氢原子一定共平面。
(3)乙炔的碳碳三键与直线结构
构成三键(包括碳碳三键和碳氮三键等)的2个原子及与这2个原子相连的原子(共4个原子)一定在同一条直线上。如乙炔中的4个原子在同一条直线上;丙炔中的3个碳原子及与三键碳原子相连的氢原子在同一条直线上;丙腈(CH3CH2C≡N)中的2个碳原子与氮原子一定在同一条直线上。
脂肪烃性质推断
解脂肪烃性质推断类题的注意事项
1.熟记几种常见烃的结构特点和化学性质

结构特点
主要化学性质
烷烃
全是单键
①氧化反应(能燃烧,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色);②取代反应;③高温分解
烯烃
碳碳双键
①氧化反应(能燃烧,能使酸性高锰酸钾溶液褪色);②加成反应;③加聚反应
炔烃
碳碳三键
①氧化反应(能燃烧,能使酸性高锰酸钾溶液褪色);②加成反应;③加聚反应
2.结构决定性质
不同的碳碳键对有机物的性质有着不同的影响:
(1)碳碳单键较稳定,典型反应是取代反应;
(2)碳碳双键中有一个化学键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应;
(3)碳碳三键中有两个化学键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。
三.乙烷、乙烯、乙炔的结构与性质的比较
乙烷
乙烯
乙炔
分子式
C2H6
C2H4
C2H2
结构式
电子式
H∶∶∶H
H∶∶∶∶H
H∶C??C∶H
分子结构特点
C—C(单键)
碳原子达到“饱和”
(双键)
碳原子未达到“饱和”,平面形分子,键角约为120°
(三键)
碳原子未达到“饱和”,直线形分子,键角为180°
活泼程度
稳定
活泼
活泼
取代反应
卤代反应
——
——
加成反应
——
能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应
能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应
加聚反应
不能发生
能发生
能发生
通入KMnO4酸性溶液中
KMnO4酸性溶液不褪色
KMnO4酸性溶液
褪色
KMnO4酸性溶液褪色
燃烧时现象
火焰较明亮
火焰明亮,带黑烟
火焰很明亮,带浓烈黑烟
鉴别
溴水不褪色或KMnO4酸性溶液不褪色
溴水褪色或KMnO4酸性溶液褪色
溴水褪色或KMnO4酸性溶液褪色
等物质的量的CH4、C2H4、C2H2,分别在足量O2中完全燃烧,以下说法正确的是(

A.C2H2含碳量最高,燃烧生成的CO2最多
B.C2H2燃烧时火焰最明亮
C.CH4含氢量最高,燃烧生成的H2O最多
D.CH4、C2H4燃烧生成的H2O质量不同,消耗的O2不同
关于炔烃的说法,不正确的是(

A.相同碳原子数的炔烃与二烯烃是同分异构体
B.易发生加成反应
C.既能使溴水褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.分子里所有的碳原子都处在同一条直线上
下列关于的说法正确的是(
)
A.所有碳原子可能共平面
B.除苯环外的碳原子共直线
C.最多只有4个碳原子共平面
D.最多只有3个碳原子共直线
下列关于CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子结构的叙述中正确的是(
)。
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子可能都在一条直线上
C.6个碳原子一定都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
1
mol有机物X最多能与1
mol
HCl发生加成反应得到Y,1
mol
Y能与4
mol
Cl2在一定条件下发生取代反应得到Z。已知Y分子中的碳碳键都是单键,Z分子中没有氢原子,则X的结构简式可能是(
)
A.      
B.
C.
D.
在一定条件下,将A、B、C三种炔烃所组成的混合气体4
g,在催化剂作用下与足量的氢气发生加成反应,可生成4.4
g相应的三种烷烃,则所得的烷烃中一定有(

A.戊烷
B.丁烷
C.丙烷
D.乙烷
一.炔烃代表物质和性质
a.炔烃
(1)定义:分子里含有_碳碳三键_的一类脂肪烃的总称。
(2)通式:_CnH2n-2(n≥2)_。
(3)物理性质:与烷烃和烯烃相似,也是随着碳原子数目的增加而递变。
①随碳原子数的增加,炔烃的含碳量逐渐减小。
②炔烃的物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化的原因:同属分子晶体,组成和结构相似,分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。
③分子式相同的烃,支链越多,熔沸点越低。
④烃的密度随碳原子数的增多而增大,但都小于水。
分子式
最简式
电子式
结构式
结构简式
C2H2
CH
H∶CC∶H
H—C≡C—H
HC≡CH
b.乙炔
(1)表示方法
(2)分子结构
乙炔的分子构型为_直线形_,2个碳原子和2个氢原子均在_同一直线_上。
(3)物理性质。
颜色
气味
状态
密度
溶解性
___无色__
___无味___
__气体__
比空气略小
__微_溶于水,易___溶于有机溶剂[来
(4)化学性质:乙炔分子中的碳碳三键容易断裂,因而其化学性质较活泼,在适宜的条件下可发生氧化、加成、聚合等反应。
①氧化反应
a.乙炔容易燃烧,燃烧时__火焰明亮并伴有浓烈的黑烟_。
2C2H2+5O24CO2+2H2O
b.乙炔能使KMnO4酸性溶液_褪色__,说明乙炔能被KMnO4酸性溶液氧化。
②加成反应
乙炔能与溴水、卤素单质、氢气、氰化氢、卤化氢、水等在适宜的条件下发生加成反应。+Br2CHBr=CHBr(1,2-二溴乙烯)
CHBr=CHBr+Br2CHBr2—CHBr2(1,1,2,2-四溴乙烷)
+HClH2C=CHCl(氯乙烯)
丙炔与HCl加成有哪些可能产物?
③聚合反应
(在聚乙炔中掺入某些物质,就可以使其具有导电能力,因此聚乙炔又叫做导电塑料)
(5)实验室制法
①药品:电石(CaC2)、饱和食盐水。
②反应原理:_CaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH↑__。
③实验装置:固体+液体→气体。
④收集:__排水集气_法。
二.烷烃、烯烃和炔烃的空间构型
1.烃类碳原子的成键方式
根据成键方式,碳原子可以分为两种类型——饱和碳原子和不饱和碳原子。饱和碳原子是指能够与4个原子形成单键的碳原子,如烷烃中的碳原子;不饱和碳原子是指成键原子数目少于4个的碳原子,如乙烯、乙炔、苯分子中的碳原子。
2.三种代表性脂肪烃的空间构型
(1)甲烷分子中的碳氢单键与四面体结构
甲烷分子中,碳原子与4个氢原子形成碳氢单键,任意2个键的夹角为109°28'。与饱和碳原子相连的4个原子形成四面体结构,如果这4个原子是相同的原子,则为正四面体,如CH4、CCl4;如果这4个原子的种类不同,则为非正四面体,如CH3Cl、CH3CH3等。烷烃分子中,以每个碳原子为中心形成的4个共价键构成了一个四面体,碳原子之间相互连接形成链状分子,这种链状分子中的碳链是呈折线形的。
甲烷分子的比例模型
甲烷分子的球棍模型及夹角示意图
四氯化碳分子的夹角示意图
烷烃的折线结构示意图
(2)乙烯分子中的碳碳双键与平面结构
乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个碳氢单键,相邻的2个键的夹角接近120°,乙烯分子中的6个原子共平面,即与双键(包括碳碳双键、碳氧双键、碳硫双键等)相连的所有原子在同一个平面内,故丙烯中的3个碳原子与双键碳原子直接相连的3个氢原子一定共平面。
(3)乙炔的碳碳三键与直线结构
构成三键(包括碳碳三键和碳氮三键等)的2个原子及与这2个原子相连的原子(共4个原子)一定在同一条直线上。如乙炔中的4个原子在同一条直线上;丙炔中的3个碳原子及与三键碳原子相连的氢原子在同一条直线上;丙腈(CH3CH2C≡N)中的2个碳原子与氮原子一定在同一条直线上。
脂肪烃性质推断
解脂肪烃性质推断类题的注意事项
1.熟记几种常见烃的结构特点和化学性质

结构特点
主要化学性质
烷烃
全是单键
①氧化反应(能燃烧,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色);②取代反应;③高温分解
烯烃
碳碳双键
①氧化反应(能燃烧,能使酸性高锰酸钾溶液褪色);②加成反应;③加聚反应
炔烃
碳碳三键
①氧化反应(能燃烧,能使酸性高锰酸钾溶液褪色);②加成反应;③加聚反应
2.结构决定性质
不同的碳碳键对有机物的性质有着不同的影响:
(1)碳碳单键较稳定,典型反应是取代反应;
(2)碳碳双键中有一个化学键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应;
(3)碳碳三键中有两个化学键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。
三.乙烷、乙烯、乙炔的结构与性质的比较
乙烷
乙烯
乙炔
分子式
C2H6
C2H4
C2H2
结构式
电子式
H∶∶∶H
H∶∶∶∶H
H∶C??C∶H
分子结构特点
C—C(单键)
碳原子达到“饱和”
(双键)
碳原子未达到“饱和”,平面形分子,键角约为120°
(三键)
碳原子未达到“饱和”,直线形分子,键角为180°
活泼程度
稳定
活泼
活泼
取代反应
卤代反应
——
——
加成反应
——
能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应
能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应
加聚反应
不能发生
能发生
能发生
通入KMnO4酸性溶液中
KMnO4酸性溶液不褪色
KMnO4酸性溶液
褪色
KMnO4酸性溶液褪色
燃烧时现象
火焰较明亮
火焰明亮,带黑烟
火焰很明亮,带浓烈黑烟
鉴别
溴水不褪色或KMnO4酸性溶液不褪色
溴水褪色或KMnO4酸性溶液褪色
溴水褪色或KMnO4酸性溶液褪色
等物质的量的CH4、C2H4、C2H2,分别在足量O2中完全燃烧,以下说法正确的是(
B

A.C2H2含碳量最高,燃烧生成的CO2最多
B.C2H2燃烧时火焰最明亮
C.CH4含氢量最高,燃烧生成的H2O最多
D.CH4、C2H4燃烧生成的H2O质量不同,消耗的O2不同
关于炔烃的说法,不正确的是(
D

A.相同碳原子数的炔烃与二烯烃是同分异构体
B.易发生加成反应
C.既能使溴水褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.分子里所有的碳原子都处在同一条直线上
下列关于的说法正确的是(
A
)
A.所有碳原子可能共平面
B.除苯环外的碳原子共直线
C.最多只有4个碳原子共平面
D.最多只有3个碳原子共直线
下列关于CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子结构的叙述中正确的是(
C
)。
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子可能都在一条直线上
C.6个碳原子一定都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
1
mol有机物X最多能与1
mol
HCl发生加成反应得到Y,1
mol
Y能与4
mol
Cl2在一定条件下发生取代反应得到Z。已知Y分子中的碳碳键都是单键,Z分子中没有氢原子,则X的结构简式可能是(
A
)
A.      
B.
C.
D.
在一定条件下,将A、B、C三种炔烃所组成的混合气体4
g,在催化剂作用下与足量的氢气发生加成反应,可生成4.4
g相应的三种烷烃,则所得的烷烃中一定有(
D

A.戊烷
B.丁烷
C.丙烷
D.乙烷
21