2.2 烯烃 炔烃-2022-2023学年高二化学同步素养目标精品讲义（人教版2019选择性必修3）

第二章 第二节 烯烃 炔烃 榆次一中 李金虎 【学习目标】 1． 掌握烯烃、炔烃的结构特点、化学键类型与空间结构。 2． 以乙烯和乙炔为代表物，掌握烯烃和炔烃的主要化学性质。 3． 掌握乙炔的实验室制法。 【素养目标】 1． 通过研究烯烃、炔烃的结构来研究它们的性质，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2． 通过学习乙炔的实验室制法，并进行性质探究，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：烯烃 1．烯烃的分子结构 (1)几种简单烯烃的结构简式和分子结构模型 (2)烯烃的分子结构 ①结构特点：分子里含有碳碳双键的一类脂肪烃的总称。 ②分子通式：CnH2n(n≥2)(通常指单烯烃)。 ③乙烯的分子结构 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。 2．烯烃的化学性质(与乙烯相似) 烯烃化学性质活泼，常发生加成反应、氧化反应和聚合反应。 (1)加成反应 ①烯烃能跟溴水、卤素单质、氢气、水、卤化氢、氰化氢(HCN)等在适宜的条件下发生加成反应。如： CH3CHCH2+Br2 　　　　　　　　　 　 1，2-二溴丙烷 反应时双键中的一个键断裂，两个溴原子分别加到原碳碳双键的两个碳原子上。 ②分子中含有两个双键的链烃叫做二烯烃，二烯烃可用通式CnH2n-2(n≥3)表示。两个双键同时连在一个碳原子上(如丙二烯CH2CCH2)的烯烃不稳定，不予考虑；单键和双键交替的二烯烃为典型的二烯烃，1，3-丁二烯是重要的代表物。其与溴按1∶1发生加成反应时有两种情况： 加成反应的产物与温度有关，温度较低时发生1，2-加成，温度较高时发生1，4-加成。 (2)氧化反应 ①烯烃在氧气中完全燃烧，其燃烧通式为CnH2n+O2nCO2+nH2O ②烯烃在催化剂存在下，可直接被氧气氧化。如：2CH2CH2+O22CH3CHO ③烯烃可使KMnO4酸性溶液褪色，该反应常用于烯烃的检验。 乙烯使KMnO4酸性溶液褪色，实质是KMnO4酸性溶液具有强氧化性，乙烯被氧化。 (3)加聚反应 ①加聚反应通式： 　　 ②丙烯加聚反应的化学方程式为nCH2==CH—CH3。 ③2-丁烯加聚反应的化学方程式为 3．烯烃的立体异构（顺反异构） (1)概念：由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的顺反异构现象。 (2)形成条件 ①具有碳碳双键 ②组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团. (3)分类 ①顺式结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧。 ②反式结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧。 如： (4)性质特点：化学性质基本相同，物理性质有一定差异。 典例1．下列关于乙烯与乙烷分子结构的叙述中，正确的是(　　) A．乙烯分子中碳碳双键的键长等于乙烷分子中碳碳单键的键长 B．乙烯分子中的碳、氢原子都处在同一平面上，而乙烷分子中的碳、氢原子不都处在同一平面上 C．乙烯和乙烷的分子中碳氢键的键角都是120° D．乙烯分子和乙烷分子中碳原子的杂化方式相同 【答案】B 【解析】碳碳双键因为共用两对电子，其键能大于碳碳单键，其键长小于碳碳单键，故A错；乙烯分子为平面形分子。键角均为120°，而乙烷为空间构型分子，其碳氢键的键角均接近于109°28′，因而其所有的碳、氢原子不可能共面，故B对，B错；乙烯分子中碳的杂化为sp2，乙烷分子中碳原子的杂化sp3，不相同，故D错。 典例2．由乙烯推测丙烯的结构和性质，其中正确的是(　　) A．丙烯分子中的3个碳原子在同一直线上 B．丙烯分子中所有原子在同一平面上 C．丙烯与HCl加成只生成一种产物 D．丙烯能使酸性KMnO4溶液褪色 【答案】D 【解析】本题考查的是烯烃的性质，只要掌握乙烯的结构和性质就可推断出丙烯的结构和性质，具体过程如下： 典例3．化学小组设计在实验室中制取乙烯并验证乙烯的不饱和性。利用如图所示装置(部分夹持装置略去)不能达到相应实验目的是(　　) A．利用装置Ⅰ制取乙烯 B．利用装置Ⅱ除去乙烯中的CO2和SO2 C．利用装置Ⅲ收集乙烯 D．利用装置Ⅳ验证乙烯的不饱和性 【答案】C 【解析】浓硫酸具有脱水性和强氧化性，生成的乙烯中混有CO2和SO2，可用NaOH溶液除去；乙烯难溶于水，可用排水法收集乙烯，但装置中导管应短进长出。 知识点二：炔烃