内容正文:
第二章 烃
第二节 烯烃 炔烃
第3~4课时 炔烃
1
第二节 乙烯与有机高分子材料
【旧知回顾】乙炔的结构特点
①碳原子均采取 杂化。 ②碳原子与氢原子之间以 相连接。③碳原子与碳原子之间以 相连接。④相邻两个键之间的键角约为 。 ⑤分子中的 原子处在同一直线上。
sp
单键(σ键)
三键(1个σ键和2个π键)
180°
所有
1.炔烃:含有碳碳三键的不饱和链烃。
官能团:碳碳三键(—C≡C—)
单炔烃:一个碳碳三键的链烃,通式为CnH2n-2。
一、炔烃的结构
注意: 符合CnH2n-2的不一定是炔烃,可能是环烯烃或二烯烃。
2.炔烃的结构特点 ①碳碳三键两端的碳原子,采取sp杂化;其余具有四条单键的碳原子
采取sp3杂化。 ②碳碳三键两端的碳原子以及与之相连的两个原子一定在同一 直线上。
③炔烃分子内化学键的类型:极性共价键和非极性共价键
【课堂练习】
1.下列说法中正确的是( )。
A.1-丁炔分子中四个碳原子位于同一条直线上
B.分子组成符合CnH2n-2通式的链烃,一定是炔烃
C.乙炔分子中碳碳间的三个共价键性质完全相同
D.乙炔及其同系物中,乙炔的含碳量最大
D
2.描述CH3-CH=CH-C≡C-CF3 分子结构的下列叙述中,正确的是( )
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.最多有四个原子在一条直线上
C.6个碳原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
C
二、炔烃的物理性质
1.乙炔的物理性质
乙炔(俗称电石气)是最简单的炔烃。乙炔是无色、无臭的气体,
密度比空气略小,微溶于水,易溶于有机溶剂。
2.炔烃的物理性质(递变规律与烷烃相似)
①状态:气态→液态→固态。
②熔、沸点:随碳原子数的递增,炔烃熔沸点逐渐升高。
碳原子数相同时,支链越多,熔沸点越低。
③密度:随碳原子的递增,炔烃相对密度逐渐增大,但都小于水的密度。
④溶解性:所有炔烃均难溶于水,易溶于有机溶剂。
三、乙炔的化学性质
①可燃性:
1.氧化反应
2CHCH
+
5O2
点燃
4CO2 + 2H2O
现象:火焰明亮,伴有浓烟,放出大量热。
①有机物的含碳量越高,
火焰越明亮,黑烟越浓
②点燃前要验纯!
甲烷
乙烯
乙炔
②炔烃都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
此性质可用于鉴别烷烃和炔烃,但不能用来除杂烷烃中的乙炔!!
CHCH
CO2 + H2O
KMnO4(H+)
炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物规律
炔烃被氧化的部位
氧化产物
CH ≡
CO2
RC ≡
RCOOH
2.加成反应:能与溴水、H2、HCl、Cl2、H2O等物质发生加成反应
①使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色
1:2加成:CH≡CH+2Br2→
1:1加成:CH≡CH+ Br2→
1 , 2 —二溴乙烯
1 , 1 , 2 , 2 —四溴乙烷
CH≡CH+H2
催化剂
△
CH2=CH2
催化剂
△
CH≡CH+2H2
CH3CH3
催化剂
△
CH≡CH+HCl
CH2=CHCl
③与HX反应
②催化加氢
CH2=CHCl+HCl
催化剂
△
CH3CHCl2
⑤与HCN反应
CH2=CHCN
CHCH + HCN
催化剂
CH3-CCH + HCN
催化剂
CH3-C=CH2
CN
④与H2O反应
CH≡CH+H2O
催化剂
△
CH3CHO
【课堂练习】
1.下列各选项能说明分子式为C4H6的某烃是CH≡CCH2CH3,而不是
CH2=CHCH=CH2的事实是( )。
A.燃烧有浓烟
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与溴按物质的量之比为1∶2发生加成反应
D.与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子
2.由乙炔制CHClBr—CH2Br,下列方法中最可行的是( )。
A.先与HBr加成后再与HCl加成
B.先与H2完全加成后再与Cl2、Br2发生取代反应
C.先与HCl加成后再与Br2加成
D.先与Cl2加成后再与HBr加成
D
C
⑤乙炔自身加成反应
催化剂
△
2CH≡CH
CH≡C-CH=CH2
催化剂
△
2CH≡CH
催化剂
△
3CH≡CH
生成苯:
生成乙烯基乙炔:
生成环丁二烯:
3.加聚反应——制聚乙炔
nCH ≡ CH [ CH=CH ]n
催化剂
nR1CCR2
催化剂
[ C=C ]n
R1
R2
制备导电高分子材料
【课堂练习】完成下列化学方程式
n CH3C ≡ CH
[ C=CH ]n
CH3
[ C=CH ]n
C≡CH
n
【小结】烷烃、烯烃、炔烃的结构和化学性质的比较
烷烃 烯烃 炔烃
通式 CnH2n+2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n-2(n≥2)
代表物 CH4 CH2==CH2 CH≡CH
结构特点 全部单键 含碳碳双键 含碳碳三键
化学性质 取代反应 光照卤代 - -
加成反应 - 能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应
氧化反应 燃烧火焰较明亮 火焰明亮,有黑烟 火焰很明亮,浓烈的黑烟
不与酸性KMnO4溶液反应 能使酸性KMnO4溶液褪色
加聚反应 - 能发生
鉴别 溴水和酸性KMnO4均不褪色 溴水和酸性KMnO4溶液均褪色
②用分液漏斗控制水流速率,让食盐水逐滴慢慢滴入。
④除去PH3、H2S等杂质。
③电石与水剧烈反应会产生大量泡沫,易堵塞管口,应在导气管附近塞入少量棉花。
①电石与水反应剧烈,为了减缓反应速率,用饱和食盐水代替水。
四、乙炔的实验室制取
原理:CaC2+2H2O C2H2↑+Ca(OH)2
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
产生明亮的火焰,有黑烟
教材P38
CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2
2MnO4-+6H++ C2H2→2Mn2++2CO2↑+ 4H2O
CH≡CH+Br2→ CH=CH
Br
Br
2CHCH
+
5O2
点燃
4CO2 + 2H2O
【注意事项】
1.减缓电石与水反应速率的措施
①用饱和食盐水代替水
②分液漏斗控制饱和食盐水的滴入速度
2.不能用启普发生器
①CaC2与水反应剧烈,难以控制反应速率
②反应放出大量的热,若操作不当,会使启普发生器炸裂
③反应产生Ca(OH)2呈糊状,堵住支管口
3.除杂试剂CuSO4溶液可用NaOH溶液代替
H2S+2OH-=S2-+2H2O
4.乙炔点燃之前要检验纯度,防止爆炸
5.乙炔的收集方法:排水法,不用向下排空气法
【课堂练习】
1.下图是制取和研究乙炔性质的实验装置。下列说法不正确的是( )。
A.制备乙炔的原理是CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
B.c的作用是除去影响后续实验的杂质
C.e中的现象说明乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D.f处观察到的现象是安静燃烧,火焰呈淡蓝色
D
2.下图的实验装置可用于制取乙炔。
(1)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____________,乙炔燃烧时的现象是 __________________________。
调节水面高度以控制反应的发生和停止
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
将水换成饱和氯化钠溶液
酸性KMnO4溶液褪色
氧化
溴的CCl4溶液褪色
加成
检验乙炔的纯度
火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
$$