内容正文:
第2课时 炔烃
情境导入
根据新闻报道:一辆满载电石的货车,在路过某市附近时,遭遇一阵暴雨,所载电石遇水产生剧烈化学反应发生爆炸。车辆损毁,附近商铺住户玻璃全部被震碎。你一定想知道这里所说的电石是什么东西,它与水反应生成了什么物质而导致发生如此剧烈的爆炸。这节课我们就可以揭开其中的奥秘!
课前·预习新知
知|识|梳|理
知识点 炔烃
1.炔烃
分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃,单炔烃通式为CnH2n-2(n≥2)。
2.乙炔
(1)物理性质。
颜色:无色;状态:气体;气味:无臭;密度:比空气的略小;溶解性:水中微溶,有机溶剂中易溶。
(2)组成与结构。
乙炔的分子式为C2H2,结构简式为,其分子为直线形结构,相邻两个键之间的夹角为180°。乙炔分子中的碳原子均采取sp杂化,碳原子和氢原子之间均以单键(σ键)相连接,碳原子和碳原子之间以三键(1个σ键和2个π键)相连接。
结构式 球棍模型 空间填充模型
(3)实验室制取。
①试剂:电石(CaC2)和饱和食盐水。
②反应原理:CaC2+2H2O+Ca(OH)2。
③收集方法:排水法。
(4)化学性质。
①氧化反应。
a.乙炔容易燃烧,燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
b.有关化学方程式:2C2H2+5O24CO2+2H2O。
c.乙炔在氧气中燃烧时火焰温度可超过3 000 ℃,故常用它来焊接或切割金属。
d.乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔能被酸性KMnO4溶液氧化。
②加成反应。
CH2CH2
CH2CH—Cl
CH3—CHO
③加聚反应。
【微思考】
1.实验室制取乙炔时,能否用排空气法收集乙炔?
提示:不能。乙炔的相对分子质量为26,空气的平均相对分子质量为29,二者密度相差不大,难以收集到纯净的乙炔。
2.能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色的气体分子中一定含有吗?
提示:不一定。可能含有。
微判断
1.用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率。 (√)
2.乙烯、乙炔在常温常压下可以与H2、HCl发生加成反应。 (×)
3.乙炔是无色无味的气体,易溶于水。 (×)
4.乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色,发生的是加成反应。 (×)
课堂·互动探究
微目标一 从实验探究严密性认识实验室制取乙炔
1.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气密性。
(2)盛电石的试剂瓶要及时密封并放于干燥处,严防电石吸水而失效。
(3)电石与水反应剧烈,为得到平稳的乙炔气流,可用饱和食盐水代替水,并用分液漏斗控制水流的速率,让水慢慢地滴入。
(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:碳化钙吸水性强,遇水反应剧烈,不能随用、随停;反应过程中放出大量的热,易使启普发生器炸裂;生成的Ca(OH)2呈糊状易堵塞球形漏斗。
(6)由于电石中含有与水反应的杂质(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CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。
【例1】 如图中的实验装置可用于制取乙炔。回答下列问题:
(1)图中,A管的作用是 ,制取乙炔的化学方程式是 ,为避免反应太迅速,可采取的措施为 。
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中观察到的现象是 ,乙炔发生了 反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中可观察到的现象是 ,乙炔发生了 反应。
(4)为了安全,点燃乙炔前应 ,乙炔燃烧时的实验现象是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析 由题图可以看出A管通过橡胶软管与右侧相连,A管的高低可调节右管中的水是否与电石接触,从而控制反应能否发生。为避免反应太快,可把水换成饱和食盐水。可燃性气体点燃前都应检验纯度。由于乙炔的含碳量较高,所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
答案 (1)调节水面高度以控制反应的发生和停止
CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑ 将水换成饱和