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人教版 选择性必修3
第二章 第二节 第2课时
《炔烃》
分子式 结构式 结构简式 键线式
C2H2
H - C ≡ C - H
CH ≡ CH
≡
任务一:探究炔烃的结构
球棍模型
空间充填模型
或 HC≡CH
2
任务一:探究炔烃的结构
1、官能团:碳碳三键(—C≡C—)
2、碳碳三键中碳原子的杂化方式:sp
3、乙炔分子相邻两个键之间的夹角约为180°,以碳碳三键为中心的4个原子一定在同一直线
4、单炔烃的通式:CnH2n-2
CH3—C≡C—CH3最多有几个原子共平面?
6
描述 分子结构的下列叙述中,正确的是( )。
①6个碳原子有可能在同一直线上
②6个碳原子不可能都在同一直线上
③6个碳原子一定都在同一平面上
④6个碳原子不可能都在同一平面上
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
拓展训练
B
思考1、完成下表预测并乙炔的性质。
烃 乙烷 乙烯 乙炔
分子式
结构简式
结构特点
(碳碳键的类型、饱和性)
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
乙炔
氧炔焰
乙炔在氧气中燃烧时放出大量的热,氧炔焰温度可达到3000℃以上。因此,常用它来焊接或切割金属。
但乙炔再压缩状态时是危险的,有可能发生爆炸,液态时震动就会分解,发生爆炸。
思考2、类比乙烯的化学性质,推测乙炔的化学性质
不饱和烃 乙烯 乙炔
燃烧:与O2反应
与酸性KMnO4溶液反应
加成反应(与H2、Br2、HCl、H2O等反应)
加聚反应
✔
✔
✔
✔
✔
✔
✔
✔
任务二:炔烃的性质
一、物理性质
乙炔俗称电石气,无色、无味气体,密度比空气小,微溶于水,易溶于有机溶剂
炔烃物理性质的递变也与烯烃类似。
二、化学性质
1、乙炔的氧化反应
①可燃性
O2
4CO2+2H2O
2C2H2+ 5
现象:火焰明亮,并伴有浓烟
甲烷
乙烯
乙炔
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!
含碳量不同导致燃烧现象有所不同,可用于三者鉴别
二、化学性质
②使酸性KMnO4溶液褪色
2KMnO4+ 3H2SO4+ C2H2 → 2MnSO4+ K2SO4+2CO2↑+ 4H2O
1、乙炔的氧化反应
氧化碳碳三键可以缩短碳链。
二、化学性质
2、加成反应(与反应物的量有关,可分步表示)
①催化加氢
②使溴水褪色
CH≡CH+Br2 CH=CH
Br
Br
1 , 2 —二溴乙烯
CH=CH+Br2 CH—CH
Br
Br
Br
Br
Br
Br
1 , 1 , 2 , 2 —四溴乙烷
CH≡CH+H2
催化剂
△
CH2=CH2
(少量氢气)
(足量氢气)
催化剂
△
CH≡CH+2H2
CH3CH3
碳碳三键的加成反应比碳碳双键的加成反应困难,反应较慢。几秒和几分钟的关系。
二、化学性质
2、加成反应
与H2加成生成乙烯
与HCl加成生成氯乙烯
与H2O加成生成乙醛
[注] 乙炔与水加成后的产物乙烯醇
(CH2=CH—OH)不稳定,很快转化为乙醛。
炔烃与氢卤酸、水的加成遵循马氏规则。 炔烃加氢,在林德拉催化剂作用下,只能生成烯烃
二、化学性质
3、加聚反应
nCH ≡ CH [ CH=CH ]n
催化剂
导电塑料——聚乙炔
聚乙炔可用于制备导电高分子材料。经溴或碘掺杂之后导电性会提高到金属水平。白川英树、艾伦·黑格和艾伦·麦克迪尔米德因“发现和发展导电聚合物”获得了2000年的诺贝尔化学奖。
如今聚乙炔已用于制备太阳能电池、半导体材料和电活性聚合物等。
炔烃通常难以聚合生成高分子化合物,但在特殊条件下,能聚合生成聚乙炔,聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率。 一些高分子的共轭大π 键体系为电荷传递提供了通路
氧化反应
加成反应
加聚反应
①可燃性
②被强氧化剂氧化:使酸性KMnO4溶液紫红色褪去
①与卤素单质或其溶液(足量)→卤代烃:
②与HX→卤代烃:
③与H2→烷烃:
④与H2O→醛:
炔烃化