内容正文:
基础课时7 炔烃
1.认识炔烃的组成和结构,理解炔烃的化学性质及应用,培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
2.了解乙炔的实验室制法,培养“科学探究与创新意识”的核心素养。
一、乙炔
1.物理性质
颜色:无色;状态:气体;气味:无臭;密度:比空气略小;溶解性:微溶于水,易溶于有机溶剂。
2.组成与结构
乙炔的分子式为C2H2,是最简单的炔烃,结构式是,结构简式是,空间结构为直线形结构,分子中碳原子均采取sp杂化,共价键类型有σ键和π键。
3.实验室制取
(1)试剂:电石(CaC2)和饱和氯化钠溶液。
(2)反应原理:。
(3)杂质气体为H2S,除杂试剂为CuSO4溶液。
(4)收集方法:排水法。
微点拨:①为了减小电石与水的反应速率,实验时常用饱和氯化钠溶液代替水作反应试剂。
②点燃乙炔、乙烯、甲烷前要检验纯度,防止爆炸。
4.化学性质
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)烯烃与炔烃均为不饱和烃,均能使酸性KMnO4溶液褪色。 (√)
(2)乙炔分子中的σ键与π键个数比为1∶2。 (×)
(3)乙烷、乙烯、乙炔中的碳原子杂化类型分别为sp3、sp2、sp。 (√)
(4)乙烯中混有的乙炔可用溴水除去。 (×)
(5)乙炔可以用电石与饱和氯化钠溶液制取。 (√)
二、炔烃的结构和性质
1.结构特点
(1)炔烃的官能团是碳碳三键(—C≡C—),结构和乙炔相似。
(2)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.通式
单炔烃的通式为CnH2n-2(n≥2)。
3.物理性质
炔烃的物理性质与烷烃和烯烃相似,沸点随碳原子数的递增而逐渐升高。
4.化学性质
(1)氧化反应
(2)加成反应:与X2、HX、H2O、H2等发生加成反应。
(3)加聚反应:nR1—C≡C—R2。
5.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。
下列各选项能说明分子式为C4H6的某烃是HC≡C—CH2—CH3,而不是CH2===CH—CH===CH2的是( )
A.燃烧有浓烟
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与溴发生1,2加成反应
D.与足量溴反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子
D [无论HC≡C—CH2—CH3还是CH2===CH—CH===CH2,A、B、C项所述事实均能发生,而与足量溴加成后,前者产物为,后者产物为,故D正确。]
实验室制取乙炔的实验探究
实验室制取乙炔的实验装置如图(夹持装置已略去):
(1)实验室制取乙炔时用饱和氯化钠溶液代替水的目的是什么?如何滴加饱和氯化钠溶液?
(2)装置②的作用是什么?写出反应的化学方程式。
(3)③、④、⑤处的现象是什么?乙炔发生反应的类型是什么?
[提示] (1)电石与水反应很剧烈,为了减小其反应速率,可用饱和氯化钠溶液代替水。用分液漏斗控制液体的流速,让饱和氯化钠溶液逐滴滴入。
(2)装置②的作用是除去生成的乙炔气体中的H2S等杂质。反应的化学方程式为CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4。
(3)③中现象是溶液褪色,乙炔发生氧化反应;④中现象是溶液褪色,乙炔发生加成反应;⑤处现象是火焰明亮并有浓烟产生,乙炔发生氧化反应。
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.如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不正确的是( )
A.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B.用溴水验证乙炔的性质,不需要除杂
C.酸性KM