1、【教学目标】1. 了解炔烃的物理性质。2.掌握炔烃的结构特点和主要化学性质及乙炔的制取。【教学重难点】炔烃结构特点和主要化学性质。【自主学习】一. 乙炔1乙炔的分子结构分子式:C2H2,电子式:HC CH结构式:HCCH ,结构简式:HCCH官能团:碳碳三键,空间构型:直线型。2. 物理性质:乙炔是一种无色、无味、不溶于水的气体,易溶于有机溶剂。3. 乙炔的实验室制法 反应原料:电石(主要成分为CaC2)、水(用饱和食盐水代替) 反应原理:主CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + CHCH副反应: CaS + 2H2O Ca(OH)2 + H2S Ca3P2 + 6H2O 3Ca(OH)2
2、 + 2PH3Ca3As2 + 6H2O 3Ca(OH)2 + 2AsH3 装置:固+液气仪器:(广口瓶(或锥形瓶、烧瓶、大试管等)、分液漏斗等)【典例探究】1所有原子都在一条直线上的分子是( ) AC2H4 BC2H2 CC3H4 DCH42某烃的结构简式为CH3CH2CHC(C2H5)C CH,分子中含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子)数为a,在同一直线上的碳原子数为b,一定在同一平面内的碳原子数为c,则a、b、c分别为A4、3、6 B4、3、5 C2、5、4 D4、6、43下图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空: 图中,A管的作用是 。制取乙炔的化学方程式是 。 乙炔通入KMnO4酸性
3、溶液中观察到的现象 ,乙炔发生了 反应。 乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是 ,乙炔发生了 反应。 为了安全,点燃乙炔前应 ,乙炔燃烧时的实验现象是 。4实验室制得的乙炔中常混有H2S、PH3等杂质气体。如图是两学生设计的实验装置,用来测定电石样品中CaC2的纯度,右边的反应装置相同而左边的气体发生装置则不同,分别如和所示。 A瓶中的液体可以从酸性KMnO4溶液和CuSO4溶液中选择,应该选择_,它的作用是_。写出实验室制取乙炔的化学方程式_。装置的主要缺点是_。装置的主要缺点是_;若选用装置来完成实验,则应采取的措施是_。若称取m g 电石,反应完全后,测得B处溴水增重n g,则CaC
4、2的纯度为_。5若含有双键,叁键或环,该分子就不饱和,具有一定的“不饱和度”。其数值可表示为:不饱和度()= 双键数 + 叁键数2 + 环数,例如:=2,则有机物的不饱和度为A5 B6 C 7 D86某烃结构式如下:CCCHCHCH3,有关其结构说法正确的是A所有原子可能在同一平面上 B所有原子可能在同一条直线上C所有碳原子可能在同一平面上 D所有氢原子可能在同一平面上 收集装置:排水法。【深度讲解】 不能用启普发生器制乙炔:a. 反应产物Ca(OH)2微溶于水,呈糊状堵塞反应容器,使水面难以升降;b. 反应速率快且放出大量的热,会损坏启普发生器。 电石与水反应很剧烈,应选用分液漏斗,通过控制
5、水流的速度,来控制产生乙炔的速度。 电石与水反应剧烈,用饱和食盐水代替水可减缓反应速率,获得平稳的乙炔气流。 由于电石中含有其他杂质(如:CaS、Ca3P2、Ca3As2等)。使制得的乙炔中含有(H2S、PH3、AsH3等)难闻的气体。要想制得较纯净的CHCH可将气体通过盛有CuSO4溶液或NaOH溶液的洗气瓶。 得到平稳的乙炔气流:常用饱和氯化钠溶液代替水(减小浓度) 分液漏斗控制流速 并加棉花,防止泡沫喷出。5乙炔的化学性质乙炔含有碳碳三键,化学性质活泼,可发生的反应有:氧化反应、加成反应、聚合反应等。 氧化反应: 燃烧化学方程式:2C2H2+5O2 4CO2+2H2O 现象:火焰明亮,有
6、浓烟。 使酸性KMnO4溶液褪色(可以用来区别乙烷和乙炔) 加成反应:( 比乙烯更容易加成,控制条件可以使第一步加成为主) 与Br2加成:CHCH+Br2 1,2-二溴乙烯CHCH+2Br2 1,1,2,2-四溴乙烷71mol某烃最多能和2molHCl发生加成反应,生成1mol氯代烷,1mol此氯代烷分子上的氢原子和6molCl2发生取代反应,生成只含碳元素和氯元素的氯代烷,该烃可能是ACH3CH=CH2 BCH2=CH2 CCHCH DCHC-CH38. 两分子乙炔反应得到乙烯基乙炔(CH2=CHCCH),该物质是合成橡胶的重要原料,下列关于该物质的判断错误的是( )A该物质既是H2C=CH
7、2的同系物,又是HCCH的同系物B该物质既能使酸性KMnO4溶液褪色,又能使溴水褪色C该物质与足量的H2加成后,只能生成一种物质D该物质经加成、加聚反应后的产物是氯丁橡胶()的主要成分9下列说法正确的是()A丙炔分子中三个碳原子不可能位于同一直线上B乙炔分子中碳碳间的三个共价键性质完全相同C分子组成符合CnH2n2的链烃一定是炔烃D在所有符合通式CnH2n2炔烃中,乙炔所含氢的质量分数最小10CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等同属离子型化合物。请通过对CaC2制C2H2的反应进行思考,从中得到必要的启示,判断下列反应产物正确的是AZnC2水解生成乙烷(C2H6) BAl4
8、C3水解生成丙炔(C3H4)CMg2C3水解生成丙炔(C3H4) DLi2C2水解生成乙烯(C2H4) 与H2加成:CHCH+H2 CH2=CH2CHCH+2H2CH3CH3 与HCl加成:CHCH+HClCH2=CHCl氯乙烯、 与水加成乙烯醇 乙醛 加聚反应加聚成链聚乙炔6 . 用途: 乙炔是一种重要的基本有机原料,可以用来制备氯乙烯、聚氯乙烯等。 乙炔燃烧时产生的氧炔焰可用来切割或焊接金属。二、炔烃1通式:CnH2n-2 (n2)。2官能团:碳碳三键 3能发生氧化、加成、加聚等反应。能使Br2水、酸性高锰酸钾溶液褪色。4炔烃燃烧方程式: CnH2n-2 + (3n-1)/2 O2 nCO
9、+ (n-1)H2O 5具有烷烃、烯烃相似的物理递变规律:随碳原子数增多,熔沸点依次升高,密度依次增大,都较难溶于水。.1. 【答案】B【解析】乙炔是直线型分子。2【答案】A【解析】根据有机物的结构简式可知,含有乙烯的共面基本结构部分,含有乙炔的共线基本结构,线可以在面上,所以一定在同一平面内的碳原子数为6个,即c=6。在同一直线上的碳原子数即为符合乙炔的结构的碳原子,最多为3个,即b=3。甲基碳和乙基碳原子是含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子),共4个,故a=4,答案选A。3. 【答案】 控制电石与水的反应或停止。CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2。 高锰酸钾溶液颜色逐渐变浅或褪
10、色,氧化。 溴的CCl4溶液颜色变浅或褪色,加成。验纯,火焰明亮,带有浓烟。4【答案】(1)CuSO4溶液 除去乙炔中混有的H2S和PH3气体(2)CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2 (3)少量乙炔会从长颈漏斗中逸出,引起实验误差,且不易控制水的添加量 反应产生的泡沫会堵塞导管 给试管导管口处塞上一团棉花 32n/13m 【解析】试题分析:(1)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化乙炔,因此选择硫酸铜溶液除去乙炔中混有的H2S和PH3气体。(2)实验室制取乙炔的化学方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2。(3)根据装置的结构可知主要缺点是少量乙炔会从长颈漏斗中逸出,引起实验
11、误差,且不易控制水的添加量。装置的主要缺点是反应产生的泡沫会堵塞导管;根据以上分析可知若选用装置来完成实验,则应采取的措施是给试管导管口处塞上一团棉花。(4)若称取m g 电石,反应完全后,测得B处溴水增重n g,则根据方程式C2H22Br2CHBr2CHBr2可知乙炔的物质的量是,所以CaC2的纯度为。5【答案】B【解析】试题分析:不饱和度()= 双键数 + 叁键数2 + 环数,则有机物的不饱和度31216,答案选B。6. 【答案】 C【解析】试题分析:A、由于与饱和碳原子相连的4个原子构成四面体,则根据有机物的结构简式可知所有原子一定不能在同一平面上,A错误;B、苯环和碳碳双键均是平面型结
12、构,则所有原子不可能在同一条直线上,B错误;C、苯环和碳碳双键均是平面型结构,碳碳三键是直线型结构,因此所有碳原子可能在同一平面上,C正确;D、由于与饱和碳原子相连的4个原子构成四面体,则根据有机物的结构简式可知所有氢原子不可能在同一平面上,D错误,答案选C。7. 【答案】D8. 【答案】A【解析】A项,乙烯基乙炔(CH2=CHCCH)和H2C=CH2的结构不相似,不是H2C=CH2的同系物,错误;B项,乙烯基乙炔(CH2=CHCCH) 既有双键又有三键,使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,正确;C项,该物质与足量的H2加成后,只能生成一种物质,正确;D项,该物质经加成、加聚反应后的产物是氯丁橡胶
13、的主要成分,正确。9. 【答案】D【解析】 只要是炔烃,一定有四个原子共平面,丙炔分子中三个碳原子一定在同一直线上,正确;B项,乙炔分子中碳碳间的三个共价键,有两个共价键易断裂,所以三个共价键性质不完全相同,错误;C项,符合CnH2n2的链烃也可能是二烯烃,错误;D项,在所有符合通式CnH2n2炔烃中,乙炔所含氢的质量分数最小正确。10【答案】C【解析】根据题中信息可知反应的本质是金属阳离子被氢离子代替,替换时满足电荷守恒,则AZnC2水解生成乙烷(C2H2),A错误;BAl4C3水解生成丙炔(CH4),B错误;CMg2C3水解生成丙炔(C3H4),C正确;DLi2C2水解生成乙烯(C2H2)
14、,D错误,答案选C。1结构简式为含一个三键的炔烃氢化后的产物,则此炔烃可能有的结构有()A1种 B2种C3种 D4种2乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。完成下列各题:(1)实验室制取乙炔的化学反应方程式是_。(2)正四面体烷的分子式为_,其二氯取代产物有_种。(3)关于乙烯基乙炔分子的说法正确的是_ (双选)。A由乙炔通过取代反应制得B能使酸性KMnO4溶液褪色C1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应D等物质的量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同(4)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式: _。3为探究乙
15、炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量的工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体。由此他提出必须先除去杂质,再与溴水反应。请回答下列问题:(1) 写出甲同学实验中两个主要的化学方程式:_。(2) 甲同学设计的实验_(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是_。a使溴水褪色的反应,未必是加成反应b使溴水褪色的反应,就是加成反应c使溴水褪色的物质,未必是乙炔d使溴水褪色的物质,就是乙炔(3) 乙同学推测此乙炔中
16、必定含有的一种杂质气体是_,它与溴水反应的化学方程式是_,在验证过程中必须全部除去。(4) 请你选用下列四个装置(见下图,可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装置内所放的化学药品。(5) 为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性。理由是_。4电石中的CaC2与H2O反应可用于制C2H2:CaC22H2OC2H2Ca(OH)2。通过排水测量出反应产生的气体的体积,从而可测定电石中碳化钙的含量。(1)若使用下列仪器和导管组装实验装置,如下所示:仪器和导管每个橡皮塞都打了两个孔如果所制气体从左向右通过时,上述仪器和导管从左到右直接连接的
17、顺序是(填仪器与导管的序号):_接_接_接_接_接_。(2)仪器连接好后,进行实验时,有下列操作(每项操作只进行一次):称取一定量电石,置于仪器3中,塞紧橡皮塞。检查装置的气密性。在仪器6和5中注入适量水。待仪器3恢复到室温时,量取仪器4中水的体积(导管2中水忽略不计)。慢慢开启仪器6的活塞,使水逐滴滴下至不产生气体为止,关闭活塞。正确的操作顺序是(用操作编号填空)_。(3)若实验产生的气体有难闻的气味,且测定结果偏大,这是因为电石中含有_杂质。(4)若实验时称取电石为1.60 g,测量出排水的体积后,折算成标准状况下乙炔的体积为448 mL,求此电石中碳化钙的质量分数。 1. 【答案】B【解
18、析】三键的炔烃氢化后的产物,三键的每个碳原子上至少要有两个氢原子。2【答案】(1)CaC2 + 2H2O Ca(OH)2+ CHCH(2分)(2)C4H4 ;1 (3)BC (4)【解析】(1)实验室利用碳化钙与水反应制备乙炔,反应的化学反应方程式是CaC2 + 2H2O Ca(OH)2+ CHCH。(2)根据正四面体烷的结构简式可判断,其分子式为C4H4,根据甲烷分子的二氯代物有1种可知,正四面体烷的二氯取代产物有1种。(3)A2分子乙炔发生加成反应生成乙烯基乙炔,A错误;B分子中含有碳碳双键和碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;C分子中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键,1 mol乙
19、烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应,C正确;D乙炔与乙烯基乙炔的分子式不同,等物质的量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同,D错误,答案选BC。(4)环辛四烯的分子式为C8H8,则与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式为。3. 【答案】(1)CaC22H2OC2H2Ca(OH)2、.(2)不能ac(3)H2SBr2H2S=S2HBr(4)CuSO4溶液CuSO4溶液 (4分)(5)如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证(3)根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,可推知是硫,说明乙炔气体中含有硫化氢杂质,所发生的反应是Br2+H2S=
20、S+2HBr,产生硫化氢的原因是电石中含有硫化钙等杂质。(4)由于乙炔气体中含有硫化氢杂质,可利用CuSO4溶液除去H2S,再用CuSO4溶液检验H2S是否除净,只有无H2S存在时方可根据溴水的褪色来判断乙炔与溴水是否发生了加成反应。(5)用pH试纸来检验溶液的酸碱性,实际上是暗示“若发生取代反应,必定生成HBr”的结论,因此可用pH试纸检验反应后溶液的酸性是否明显增强,即可得出结论。4. 【答案】(1)631524(全对才给2分) (2)(3)其他可与水不反应的(4)80.0% (4分)分析:(1)制备气体并测量气体体积时注意排水瓶(即5)中的两个导管应短进长出;(2)制备气体时并测量气体实验步骤应按照检验气密性装药品发生反应量取体积的步骤操作;(3)电石中含有磷化物和硫化物,生成臭鸡蛋气味的硫化氢气体;(4)根据方程式计算含量(2)本实验操作按照检验气密性装药品发生反应量取体积的步骤操作,加入药品时应先加固体再加液体,故答案为:;(3)电石中含有磷化物和硫化物,与水反应生成臭鸡蛋气味的硫化氢气体和磷化氢气体,故答案为:其它可与水反应产生气体的;(4)根据方程式计算: CaC2+H2OC2H2+Ca(OH)2 64g 22.4L m 44810-3L m=64g44810-3L22.4L=1.28g所以电石中碳化钙的百分含量是1.281.60100%=80%,故答案为:80%