内容正文:
第二章 烃
第二节 烯烃 炔烃
第2课时 炔 烃
一、最简单的炔烃——乙炔
俗称:电石气
球棍模型
空间填充模型
分子式:
电子式:
结构式:
结构简式:
C2H2
. .
. .
. .
H : C C : H
CH≡CH 或 HC≡CH
C
C
H
H
σ键
π键
乙炔的分子结构:
乙炔分子中的碳原子均采取 杂化,C原子和H原子之间均以 相连接,碳原子和碳原子之间以三键(1个 键和2个 键)相连接。
sp
σ
σ键
π
乙炔分子中的所有原子都位于 ,相邻两个键之间的夹角约为 。
同一直线
180°
1、乙炔的物理性质
无色、无味的气体,微溶于水,易溶于有机溶剂。密度略小于空气。
应该用什么方法来收集乙炔?
---排水法收集
我国古时曾有“器中放石几块,滴水则产气,点之则燃”的记载,该可燃性气体便是乙炔,可采用此法在实验室制取乙炔。
2、乙炔的实验室制法
(1)原理:CaC2 + 2H2O → HC≡CH↑ + Ca(OH)2
HOH
HOH
+
. .
. .
. .
Ca2+[:C C:]2-
(2)药品:电石(CaC2)与饱和食盐水
注意:电石与水反应非常剧烈,为减小其反应速率,
用饱和食盐水代替水,可得到平稳的乙炔气流。
问题1:为了获得平稳的乙炔气流,还需要采取什么措施?
控制饱和食盐水的滴加速度,逐滴加入
CaC2为离子型碳化物
(3)装置:
2、乙炔的实验室制法
固 + 液→气(不加热)
问题2:能否使用启普发生器?
①碳化钙吸水性强,与水反应剧烈,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。
探究乙炔的化学性质
书38页
电石与水反应生成乙炔的同时,还会生成H2S杂质气体,干扰乙炔的化学性质的探究实验。
H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
目的:?
除去杂质H2S
目的:?
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
(4)点燃纯净的乙炔
探究乙炔的化学性质
书38页
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
火焰明亮,伴有浓烟
氧化反应
加成反应
氧化反应
点燃乙炔之前需要验纯
3、乙炔的化学性质
(1)氧化反应:
①燃烧氧化:
2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O
点燃
现象:火焰明亮,伴有浓烟
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
甲烷燃烧火焰呈淡蓝色,乙烯和乙炔燃烧火焰都明亮,但乙烯伴有黑烟,乙炔伴有浓烟
乙炔在氧气中燃烧时放出大量的热,氧炔焰的温度可达3000 ℃以上,可用于焊接或切割金属。
3、乙炔的化学性质
(1)氧化反应:
①燃烧氧化:
2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O
点燃
现象:火焰明亮,伴有浓烟
②被酸性KMnO4氧化:
使KMnO4溶液褪色
2KMnO4+ 3H2SO4+ CH≡CH →2MnSO4+ K2SO4+2CO2 + 4H2O
可用于鉴别炔烃和烷烃,但不能除杂!
酸性KMnO4溶液不可以鉴别C=C和C≡C!
3、乙炔的化学性质
(2)加成反应:
CH≡CH中含有不饱和的碳碳三键(含有π键),能与X2、H2、HX、H2O等发生加成反应。
如乙炔能与溴发生加成反应,反应与反应物的量有关,可分步表示:
1 , 2-二溴乙烯
1,1, 2,2-四溴乙烷
3、乙炔的化学性质
(2)加成反应:(与反应物的量有关,可分步表示)
①使溴水/溴的四氯化碳溶液褪色
CH≡CH + Br2 CH=CH
Br
Br
CH=CH + 2Br2 CH—CH
Br
Br
Br
Br
可用于除去甲烷中的乙炔!
3、乙炔的化学性质
(2)加成反应:(与反应物的量有关,可分步表示)
②催化加氢
CH2=CH2
CH≡CH + H2
催化剂
CH2=CH2 + 2H2
催化剂
CH3CH3
C2H2与H2的加成可以按1:1或1:2加成,其程度可通过选择适当的催化剂得到控制。
(少量氢气)
(足量氢气)
使用Pt、Ni等催化剂,反应很难停留在烯烃阶段,而直接得到烷烃。
若降低催化剂活性,如用林德拉催化剂可以得到烯烃。
3、乙炔的化学性质
(2)加成反应:(与反应物的量有关,可分步表示