内容正文:
2022-2023学年高二化学同步学习高效学讲练(精品学案)
第二章 烃
第二节 烯烃 炔烃
第2课时 炔烃
课程学习目标·学科核心素养
1.认识以乙炔为代表物的炔烃的结构、性质及应用,发展“宏观辨识与微观探析”学科核心素养。
2.掌握乙炔的实验室制法,发展“科学探究与创新意识”学科核心素养。
3.比较烯烃、炔烃的组成、结构和性质的差异,发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。
微点注解——名师引领·新知学习
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。
典例探究——重难释疑·科学施策
【典例1】下列丙炔的说法不正确的是
A.丙炔分子中既有σ键又有π键
B.丙炔分子的碳原子均采取sp杂化
C.丙炔分子中的所有碳原子在同一直线上
D.丙炔与1-丁炔互为同系物
【答案】B
【解析】
A.丙炔中C—H键、C—C和中第一对共用电子对是δ键,键中第二、第三对共用电子对是π键,描述正确,不符合题意;
B.丙炔分子中的甲基结构的碳原子采取sp3杂化,键碳原子采取sp杂化,描述错误,符合题意;
C.键与C—C键间键角是180°,描述正确,不符题意;
D.丙炔C3H4、1-丁炔C4H6,两种有机物均为一元炔烃,分子间相差一组CH2,互为同系物,描述正确,不符题意;
综上,本题选B。
【典例2】(广东·广州市培英中学高二期末)有机物的名称正确的是
A.3-甲基-4-己炔 B.4-乙基-2-戊炔
C.4-甲基-2-己炔 D.2-乙基-3-戊炔
【答案】C
【解析】
中含有碳碳三键,含有碳碳三键的最长碳链上有6个碳原子,为己炔,碳碳三键在2号碳上,在4号碳上含有一个甲基,因此名称为4-甲基-2-己炔,故选C。
【典例3】(全国·高二期末)有机物A的结构简式为,该物质可由炔烃B与H2加成获得。下列有关说法正确的是
A.炔烃B的分子式为C8H16 B.炔烃B的结构可能有3种
C.有机物A的一氯取代物只有5种 D.有机物A与溴水混合后立即发生取代反应
【答案】C
【解析】
能够与氢气加成生成的炔烃只能是,据此分析解答。
A.炔烃B的结构简式为,分子式为C8H14,故A错误;
B.炔烃B的结构为,只有1种,故B错误;
C.有机物A中有5种化学环境的氢原子,一氯取代物有5种,故C正确;
D.有机物A属于烷烃,与溴水不能发生反应,故D错误;
故选C。
【点睛】
本题的易错点为D,要注意烷烃与溴水不反应,可以在光照时与溴蒸气发生取代反应。
【典例4】下列关于炔烃的描述正确的是
A.分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃
B.炔烃分子里的所有碳原子都在同一直线上
C.因为碳碳三键是不饱和键,所以炔烃易发生加成反应,不能发生氧化反应
D.炔烃分子中的碳原子杂化方式均为sp
【答案】A
【解析】
A. 分子里含有碳碳三键的不饱和链烃(脂肪烃)叫炔烃,A正确;
B.碳碳三键是直线型、与碳碳三键直接相连的原子在同一条直线上,碳碳单键是四面体结构,单键碳及其相连的原子最多三个共面,则炔烃分子里的所有碳原子不一定都在同一直线上,例如1-丁炔中碳原子不在同一直线上,B错误;
C. 因为碳碳三键是不饱和键,所以炔烃易发生加成反应、能使溴水褪色,能发生氧化反应、使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D. 炔烃分子中的三键碳原子杂化方式为sp,而饱和碳原子采用sp3杂化,D错误;
答案选A。
【典例5】下列关于制取乙炔的