内容正文:
2.2.2 炔 烃
核心素养发展目标
1.从化学键的饱和性等微观角度理解炔烃的结构特点,能辨析物质类别与反应类型之间的关系。
2.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主要化学性质。
考点梳理
考点1 炔烃
1.炔烃
(1)定义:分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃。
(2)官能团:名称为碳碳三键,结构简式为—C≡C—。
(3)通式:炔烃只有一个碳碳三键时,其通式为CnH2n-2(n≥2)。
(4)物理性质:熔、沸点随碳原子数的增加而递增,其中碳原子数小于等于4的炔烃是气态烃,最简单的炔烃是乙炔。
2.乙炔
(1)组成和结构
结构特点:乙炔分子为直线形结构,键角为180°,碳原子采取sp杂化,C、H间均形成单键(σ键),C、C间以三键(1个σ键和2个π键)相连。
(2)物理性质
乙炔是无色无味的气体,密度比相同条件下的空气稍小,微溶于水,易溶于有机溶剂。
(3)实验室制法及有关性质验证
实验室常用下图所示装置制取乙炔,并验证乙炔的性质。完成实验,观察实验现象,回答下列问题:
①写出电石(碳化钙CaC2)与水反应制取乙炔的化学方程式:CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑。
②装置B的作用是除去H2S等杂质气体,防止H2S等气体干扰乙炔性质的检验,装置C中的现象是溶液褪色,装置D中的现象是溶液褪色,C、D两处现象都与乙炔结构中含有的—C≡C—有关,E处对乙炔点燃,产生的现象为火焰明亮,伴有浓烈黑烟。
③注意事项
a.用饱和食盐水代替水的作用是减缓电石与水反应的速率。
b.乙炔点燃之前要检验其纯度,防止爆炸。
(4)化学性质
乙炔在氧气中燃烧放出大量的热,氧炔焰的温度可达3 000 ℃以上,可用于焊接或切割金属。
归纳总结:
烷烃、烯烃、炔烃的结构和化学性质的比较
烷烃
烯烃
炔烃
通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2(n≥2)
代表物
CH4
CH2==CH2
CH≡CH
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
核心突破
1.实验室制备乙炔及其性质探究装置
2.制取乙炔的注意事项
(1)实验装置在使用前要先检查装置气密性。
(2)盛电石的试剂瓶要及时密封并放于干燥处,防止电石吸水而失效。
(3)电石与水反应剧烈,为得到平稳的乙炔气流,可用饱和氯化钠溶液代替水,并用分液漏斗控制滴加饱和氯化钠溶液的速率,让饱和氯化钠溶液慢慢地滴入。
(4)因反应剧烈且产生气泡,为防止产生的泡沫涌入导管,应在导管口塞入少许棉花(图示装置中未画出)。
(5)制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置,原因是①碳化钙吸水性强,遇水反应剧烈,不能随用、随停;②反应过程中放出大量的热,易使启普发生器炸裂;③生成的Ca(OH)2呈糊状易堵塞球形漏斗。
(6)由于电石中含有可以与水发生反应的杂质(如CaS、Ca3P2等),使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质,将混合气体通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。
1.炔烃的结构与性质
(1)结构:分子中的碳原子一定存在sp杂化,共价键一定存在σ键和π键,以“—C≡C—”为中心的4原子共线结构。
(2)炔烃化学性质
②加成反应:与X2、HX、H2O、H2等发生加成反应
2.炔烃的命名方法
(1)选主链:将含碳碳三键的最长碳链作为主链,并按主链中所含碳原子数称为“某炔”。
(2)编序号:从距离三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号,使三键碳原子的编号最小。
(3)写名称:先用大写数字“二、三……”在炔烃的名称前表示三键的个数;然后在“某炔”前面用阿拉伯数字表示出三键的位置(用三键碳原子的最小编号表示),最后在前面写出支链的名称、个数和位置。
即学即练
1.某烃与氢气发生反应后能生成,则该烃不可能是
A.2-甲基-2-丁烯 B.3-甲基-1-丁烯
C.2,3-二甲基-1-丙烯 D.3-甲基-1-丁炔
2.下列物质;不能由炔烃加成得到的是
A. B.
C. D.
3.某炔烃与氢气发生加成反应后得到,则该炔烃的结构有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
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