内容正文:
走进奇妙的化学世界
2022-2023
选择性必修3
第二章 烃
第二节 烯烃 炔烃
乙炔的发现
1836年,英国著名化学家汉弗莱戴维的堂弟,化学家埃德蒙·戴维在加热木炭和碳酸钾取金属钾的过程中,将残渣(含碳化钾)投入水中后产生了一种气体,并发生爆炸。他分析后确定这一气体的化学组成是C2H(当时使用的碳的相对原子质量为6),称它为“一种新的氢的二碳化物”。早在1825年,英国科学家法拉第从加压蒸馏鲸鱼油产生的气体中获得了一种碳和氢的化合物,测得其化学组成是C2H,并将其命名为“氢的二碳化物”。实际上,法拉第发现的是苯(C6H6),埃德蒙·戴维发现的是乙炔(C2H2)。
2
学习
目标
第2课时
炔烃的结构与性质
PART
01
PART
02
以乙炔为例,掌握炔烃的结构与性质,培养宏观辨识与微观探析的能力。
掌握乙炔的实验室制法,培养科学探究与创新意识的能力。
【资料卡】阅读教材P35,总结实验室制备乙炔的实验原理,实验试剂,并选择合适的发生装置
【实验原理】
【实验试剂】
CaC2+2H2O C2H2↑+Ca(OH)2
电石(CaC2)与 饱和食盐水
学习任务一:乙炔的实验室制法及性质
1.乙炔的实验室制法
HOH
HOH
[ C≡C ]2-
Ca2+
+
HCCH↑
+ Ca(OH)2
②用分液漏斗控制水流速率,让食盐水逐滴慢慢滴入。
④因电石中含有P、S等元素,与水反应会生成PH3、H2S等杂质会干扰乙炔的性质检验。常用CuSO4将其除去。
③电石与水剧烈反应会产生大量泡沫,易堵塞管口,应在导气管附近塞入少量棉花。
①电石与水反应剧烈,为了减缓反应速率,用饱和食盐水代替水。
【实验装置】
固体 +液体 气体
与制CO2、H2、H2S相似,但不可用启普发生器。
装置①,反应装置,作用:产生乙炔。
装置②,除杂装置,作用:除去杂质H2S、PH3。
装置③,检验装置,作用:检验乙炔是否产生。
装置④,反应装置,作用:乙炔与溴的四氯化碳溶液反应。
装置⑤,尾气处理装置,作用:去除未反应的乙炔。
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
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
【实验记录】
烃 乙烷 乙烯 乙炔
分子式
结构简式
结构特点
C2H6 C2H4 C2H2
CH3CH3 CH2=CH2 CH≡CH
碳碳单键(σ键),
饱和
碳碳双键
(1个σ键、1 个π键),
不饱和
碳碳三键
(1个σ键、两个π键),
不饱和
【想一想】乙炔和乙烯结构上的相同和不同之处分别是什么?
相同:分子中都含有不饱和键,都有σ键和π键;
不同:双键中含有一个σ键和一个π键,三键中含有一个σ键和两个π键。
碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍,说明π键的键能小于σ键的键能。
碳碳三键的键能小于碳碳单键键能的3倍,也说明π键的键能小于σ键的键能。
碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键
348 615 812
碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键的键能比较
键能(kJ/mol)
【想一想】根据表中数据,你可以得到什么结论?
乙烯和乙炔中π键不如σ键牢固,容易断裂。
类比乙烯的化学性质,推测乙炔的化学性质
不饱和烃 乙烯 乙炔
与O2反应
与酸性KMnO4溶液反应
加成反应(与H2、Br2、HCl、H2O等反应)
加聚反应
✔
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✔
✔
✔
✔
①可燃性
O2
4CO2+2H2O
2C2H2+ 5
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.乙炔的化学性质
根据乙炔通入酸性高锰酸钾溶液时的实验现象,说明乙炔具有怎样的化学性质?
乙炔易被氧化
溶液紫色逐渐褪去
图片来自网络
图片来自网络
②使酸性KMnO4溶液褪色
2KMnO4+ 3H2SO4+ C2H2→2MnSO4+ K2SO4+2CO2↑+ 4H2O
鉴别炔烃和烷烃,但不能除杂