内容正文:
第2课时 炔烃
学习目标
核心素养
1.认识炔烃的组成和结构特点。
2.通过乙炔的学习,掌握炔烃的性质和变化规律。
3.通过实验设计理解乙炔的实验室制备原理。
1.宏观辨识与微观探析:认识炔烃的组成和结构特点,比较烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构和性质的差异。
2.证据推理与模型认知:能够从结构和官能团的角度分析烷烃、烯烃和炔烃的化学性质不同的原因。
3.科学探究与创新意识:能根据已知气体制备原理学习乙炔的实验室制法,并能通过实验探究掌握乙炔的主要化学性质。
[对应学生用书第34页]
一、炔烃
定义
分子里含有碳碳三键的一类烃
官能团
名称为碳碳三键
通式
炔烃分子中只有一个碳碳三键时,其通式为CnH2n-2(n≥2)
物理性质
一般,熔、沸点随炔烃分子中碳原子数的增加而升高
命名
与烯烃命名方法相同
二、乙炔的结构和性质
乙炔(俗称电石气)是最简单的炔烃。
1.乙炔的结构
(1)
分子式
电子式
结构式
结构简式
C2H2
H︰C︙︙C︰H
(2)乙炔分子中的σ键和π键示意图:
碳原子杂化方式
sp
共价键情况
C、H之间全是σ键,C、C间有一个σ键和两个π键
键角
180°
空间构型
直线形
2.乙炔的物理性质:乙炔是无色、无臭的气体,微溶于水,易溶于有机溶剂。
3.乙炔的化学性质
(1)氧化反应:能使KMnO4溶液褪色;在空气中燃烧火焰明亮,并伴有浓烈黑烟。乙炔燃烧的化学方程式:2C2H2+5O24CO2+2H2O。
(2)加成反应
①与Br2加成:
+Br2→
+2Br2→CHBr2—CHBr2
②与H2加成:
+H2CH2CH2
+2H2CH3—CH3
③与HCl加成:
+HClCH2CHCl
④与H2O反应(制乙醛):
+H2OCH3CHO
(3)加聚反应:
4.乙炔的实验室制法
实验室常用下图所示装置制取乙炔,并验证乙炔的性质。
实验现象
结论或化学方程式
A
反应剧烈,产生大量气泡
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+↑
B
有黑色沉淀生成
乙炔中的杂质气体H2S被除去
续表
实验现象
结论或化学方程式
C
溶液紫红色褪去
可以被酸性KMnO4溶液氧化
D
溶液橙红色褪去
与Br2发生加成反应
E
火焰明亮且有黑烟
可燃且含碳量高
判断对错,正确的打“√”,错误的打“×”。
(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。 (×)
[对应学生用书第35页]
要点一 常见脂肪烃的结构与性质比较
1.分别描述甲烷、乙烯、乙炔在空气中燃烧的现象。现象差异的原因是什么?
提示:甲烷燃烧,发出淡蓝色的火焰;乙烯燃烧,火焰明亮,伴有黑烟;乙炔燃烧,火焰明亮,伴有浓烈的黑烟;烃含碳量越高,燃烧越不充分,烟越浓,火焰越明亮。
2.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?
(2)能和溴水发生加成反应的有哪些?
(3)相同质量的三者完全燃烧耗氧量最大的有哪些?
(4)能和氯化氢反应制取聚氯乙烯原料的有哪些?
提示:(1)乙烯和乙炔。(2)乙炔、乙烯。(3)乙烷。(4)乙炔。
3.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?
提示: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。
烷烃
烯烃
炔烃
通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2(n≥2)
代表物
CH4
CH2CH2
结构特点
全部单键;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
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
[例1] (2022·海口高二检测)下列有关乙烷、乙烯、乙炔的说法中,正确的是 ( )
A.它们分子中所有的原子均在同一平面上
B.它们都容易发生取代反应,也容易发生加成反应
C.它们都能在空气