内容正文:
第二章 烃
第二节 烯烃 炔烃
第三课时 乙炔
制作人:阳海斌
1、了解炔烃的结构特点与物理性质。
2、以乙炔为例,理解炔烃的化学性质。
3、学会乙炔的实验室制法
教学目标
你知道用于焊接和切割金属的氧炔焰吗?知道氧炔焰用的燃料是什么吗?
新课导入
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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)。
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1、组成和结构
分子式:
电子式:
结构式:
结构简式:
C2H2
H∶C C∶H
H—C C—H
HC CH
一、乙炔
分子结构特点: 线型分子,4个原子共线,-C≡C-键跟C-H键间的夹角是180°;有一个碳碳三键,其中一个σ键结合较牢固,另两个π键结合不牢固,易断裂。
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2、乙炔的物理性质
注意:纯净的乙炔是无色无味的气体。但在一般情况下,用电石制取的乙炔常带有一种令人极不愉悦的恶臭。这是由于在电石中含有少量硫化钙、砷化钙、磷化钙等杂质,当这些杂质与水作用时,生成了带有特殊臭味的硫化氢、砷化氢和磷化氢等气体。
乙炔是无色、无臭的气体,微溶于水,易溶于有机溶剂。
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对比乙烷、乙烯、乙炔的结构
烃 乙烷 乙烯 乙炔
分子式
结构简式
结构特点
键能(kJ/mol) 348 615 812
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
【思考】:分析以下数据,你有什么发现呢?预测炔烃的化学性质是否活泼?
3、乙炔的化学性质
(1)氧化反应
① 可燃性
2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O
点燃
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!
甲烷
乙烯
乙炔
含碳量不同导致燃烧现象有所不同,可用于三者鉴别。
② 被氧化剂氧化
使酸性KMnO4溶液褪色
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(2)加成反应
① 使溴水(溴的四氯化碳溶液)褪色
1, 2—二溴乙烯
② 催化加氢
△
CH≡CH + H2 CH2=CH2
△
CH2=CH2 + H2 CH3—CH3
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③ 与HX、H2O等的反应
△
CH≡CH + H2O CH3CHO
△
CH≡CH + HCl CH2=CHCl
催化剂
(3)加聚反应
n CH ≡ CH [ CH=CH ]n
催化剂
导电塑料——聚乙炔
(制导电高分子材料)
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4、乙炔的实验室制法
药品:碳化钙(CaC2、俗名:电石)、水或饱和食盐水
反应原理:
CaC2 + 2H2O
Ca(OH)2 + C2H2
发生装置:固 + 液 气 (不加热)
仪器:平底烧瓶(锥形瓶或广口瓶)+分液漏斗
收集方法:排水法
不用排气法收集乙炔,因乙炔易燃,混入空气点燃易发生爆炸。
检验是否稳定
除去杂质
检验是否饱和
检验能否燃烧
电石(主要是CaC2,还含有 CaS、Ca3P2等)
检验能否燃烧
实验装置:
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1、不能用启普发生器制乙炔。
原因:(1)反应剧烈,难以控制反应速率
(2)反应放出大量热,易使启普发生器发生炸裂
(3)生成物Ca(OH)2微溶于水,易形成糊状泡沫堵塞导气管和球形漏斗。
2、在广口瓶内导管口放置一团棉花其作用:避免生成的Ca(OH)2糊状物泡沫堵塞导管。
3、在点燃乙炔之前需要进行验纯。
4、电石与水反应非常剧烈,为了获得平稳的乙炔气流,需要采取哪些措施?
①用饱和食盐水 ②控制饱和食盐水的滴加速度 ③用块状CaC2而不用粉末状
[注意事项]
实验内容 实验现象
(1)将饱和氯化钠溶液滴入盛有电石