2.2.2乙炔 课件-2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

第二章 第二节 烯烃 炔烃 　 第2课时 炔烃 人教版选择性必修3 我国古时曾有“器中放石几块，滴水则产气，点之则燃”的记载。这种石头就是电石（主要成分CaC2 ），气体就是乙炔。 新课导入 【教学目标】 1.通过分析乙炔的化学键和结构，能说出碳碳三键与碳碳双键成键方式的异同。 2.通过实验探究活动，预测、验证和分析乙炔的化学性质与结构的关系，深化“结构决定性质”的化学基本观念。 【重难点】 炔烃的结构与性质的关系 思：阅读课本P36-P40，回答以下问题： 1.书写乙炔的分子式、电子式、结构式、结构简式，其结构特点是什么？ 2. 根据乙炔的分子结构，乙炔应具有哪些化学性质？ 3.乙炔的实验室制备原理是什么？实验室需注意哪些问题。 4.写出乙炔与O2、溴水、H2、HCl、H2O反应的方程式；乙炔的加聚反应方程式。 5.炔烃的官能团是什么？只含一个官能团的炔烃的通式是什么？其物理性质是？ 6.请根据乙炔的性质，推测炔烃的性质。 一、乙炔 ——俗称电石气，是最简单的炔烃。 2..物理性质： 无色、无臭的气体，微溶于水，易溶于有机溶剂，密度比空气略小 1.结特点： 分子式 C2H2 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 C H C H C H C H CH CH σ键 π键 乙炔分子中σ键与π键示意图 结构特点：乙炔分子为 形结构，键角为 ，碳原子采取 杂化，C、H间均形成单键( 键)，C、C间以三键(1个 键和2个 键)相连。注意：在乙炔的同系物中碳原子除sp杂化外，还有sp3杂化，共线原子至少有4个。 直线 180° sp σ σ π 3. 乙炔的实验室制备 实验原理： CaC2＋2H2O → Ca(OH)2＋C2H2↑ 原料： 电石(主要成分是CaC2）、饱和食盐水 注：电石与水反应非常剧烈，为了减小其反应速率，获得平稳气流，常用饱和食盐水代替水。 发生装置： 固+液(不加热)→气 注：禁用启普发生器，原因：①反应剧烈，难控制②反应放热，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 思考： 制备出的乙炔气体是否纯净？如何除杂？ 电石主要是CaC2，还含有 CaS、Ca3P2等。杂质与水反应产生H2S、PH3等难闻性臭味气体，故制备出的乙炔气体不纯，需要除杂。 CuSO4＋H2S＝CuS↓＋H2SO4 CuSO4会与pH3发生氧化还原反应： 8CuSO4＋2PH3 ＋ 8H2O ＝8Cu↓＋2H2PO4 ＋8H2SO4 若制得的气体杂质中只含有H2S，则CuSO4溶液还可以换为NaOH溶液。 H2S＋2NaOH===Na2S＋2H2O 净化方法：应选择CuSO4溶液进行除杂 收集方法： 排水集气法。 名称 乙 炔 结构简式 CH≡CH 化学 性质 推测一： 推测二： 推测三： 根据乙炔的分子结构推测其化学性质？ 探究： 资料：乙烷 乙烯 乙炔的碳碳键键能 348 kJ/mol 615 kJ/mol 812 kJ/mol 可以燃烧 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 可以使溴的四氯化碳溶液褪色 实验装置 探究：乙炔实验室制法及有关性质验证 除去H2S等杂质气体，防止H2S等气体干扰乙炔性质的检验 检验 性质 尾气 处理 发生装置 净化装置 性质检验装置 尾气处理 实验要点: 4. CuSO4溶液的作用： 2. 电石与水反应很剧烈，为得到平稳的乙炔气流，用饱和食盐水代替水，并用分液漏斗控制水流的速率，让饱和食盐水慢慢地滴入。禁用启普发生器。 3. 导管口塞棉花：防止产生的泡沫涌入导管 除去乙炔中混有的H2S、 pH3等气体 5.乙炔点燃之前要 检验其纯度，防止爆炸。 记住 1. 实验装置在使用前要先检验装置的气密性。 乙炔实验室制法及有关性质验证 实验记录 实验内容 实验现象 实验结论 (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 反应剧烈，产生大量气泡 溶液褪色 溶液褪色 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟 电石和水反应产生气体 乙炔能与酸性高锰酸钾溶液反应 乙炔能与溴反应 乙炔能燃烧 [结果与讨论] (1)以上实验现象与你的预测是否一致?乙炔通入酸性高锰酸钾溶液时的实验现象，说明乙炔具有怎样的化学性质? (2)乙炔通入溴的四氯化碳溶液时的实验现象，说明乙炔具有怎样的化学性质?这与乙炔的哪些结构特点有关?请写出反应的化学方程式，并指出反应前后官能团和化学键的变化。 (3)乙炔在空气中燃烧的实验现象(如图2-7)，说明乙炔在组成上有哪些特点?请写出反应的化学方程式。 4. 乙炔的化学性质 （1）氧化反应 ①可燃性： 2C2H2+5O2 4CO2+2H2O 点燃 注：①甲烷燃烧可看到淡蓝色火焰，乙烯燃烧燃烧火焰明亮有黑烟，乙炔燃烧火焰明亮有浓烟即含碳量逐渐增大黑烟越浓。 ②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。 ②可使酸性高锰酸钾溶液褪色 2KMnO4+ 3H2SO4+ C2H2→ 2MnSO4+ K2SO4+2CO2↑+ 4H2O （2）加成反应 乙炔能与溴发生加成反应 乙炔在一定条件下能与氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应 CH CH + H2 催化剂 CH2 CH2 催化剂 + H2 CH3CH3 CH CH + HCl 催化剂 CH2 CHCl CH CH + HCl 催化剂 CH2 CH OH 乙烯醇不稳定，很快转化为乙醛 CH3CHO ：一定条件下，乙炔能与H2、卤素、HX、H2O等发生加成反应。 注：1mol乙炔最多与2mol氢气、溴等物质发生加成反应 （3）乙炔的加聚反应 催化剂 nH—C≡C—H [ CH＝CH ]n 聚乙炔 制备导电高分子材料 炔烃的结构和性质与乙炔的相似，都含有碳碳三键，可发生氧化、加成、加聚。 5.乙炔用途 (1)氧炔焰: 温度30000C以上 (3)重要的化工原料 切割或焊接金属 如制聚氯乙烯(PVC) （2）乙炔水化制乙醛 吹塑成型的聚氯乙烯薄膜 CH≡CH+H2O CH3CHO 催化剂 二、炔烃 1.概念： 分子里含有碳碳三键的不饱和烃叫炔烃。 2.炔烃只有一个碳碳三键时，其通式为： CnH2n-2(n≥2） （注意:符合CnH2n－2的烃不一定是炔烃，也可能是二烯烃或环烯烃） 3.炔烃的通性: ①物理性质：随着碳原子数的增多， [C≦4时为气态] 相对密度逐渐增加，但恒小于水的密度。 熔、沸点逐渐升高； ②化学性质： 与乙炔相似 三、炔烃的化学性质 氧化反应 加成反应 加聚反应 ①可燃性 ②使酸性KMnO4溶液褪色 卤素单质或其溶液 卤代烃 氢气 烯烃或烷烃 卤化氢 卤代烃 水 醛或酮 一定条件下 nX—C≡C—Y [ C＝C ]n X Y P40 思考与讨论 (1)请写出戊炔所有属于炔烃的同分异构体的结构简式。 (2)请写出1-丁炔与足量氢气完全反应的化学方程式，并分析该反应中化学键和官能团的变化。 (3)某炔烃通过催化加氢反应得到2-甲基戊烷请由此推断该炔烃可能的结构简式 CH3—CH2—CH2CH3 CH≡C—CH2CH3+2H2 催化剂 △ (CH3)2CHC≡C—CH3 (CH3)2CHCH2C≡CH 科学. 技术. 社会 1．下列关于乙炔的说法正确的是 A．乙炔可做水果的催熟剂 B．实验室制备乙炔可用启普发生器 C．乙炔在空气中燃烧只生成少量黑烟 D．氧炔焰可用于焊接金属 【答案】D 【详解】A．乙烯是一种植物生长调节剂和水果的催熟剂，可作为水果催熟剂，乙炔不能，A错误； B．启普发生器要求固体必须是块状，而电石遇水会碎裂，不能用启普发生器制乙炔，B错误； C．乙炔中含碳量高，将乙炔在空气中点燃，有大量的黑烟生成，C错误； D．乙炔燃烧放出大量热，氧炔焰能够产生很高的温度，则可用氧炔焰来焊接金属，D正确； 课堂练习 2．下列关于炔烃的叙述正确的是 A．1 mol丙炔最多能与2 mol Cl2发生加成反应 B．炔烃分子里的所有碳原子都在同一直线上 C．炔烃易发生加成反应，也易发生取代反应 D．炔烃不能使溴水褪色，但可以使酸性KMnO4溶液褪色 【答案】A 【详解】A．丙炔中有1个C≡C键，相当于有两个不饱和度，1 mol丙炔最多能与2 mol Cl2发生加成反应，A正确； B．多碳原子的炔烃中碳原子不一定在一条直线上，如1­-丁炔中的4个碳原子不在同一直线上，B错误； C．炔烃易发生加成反应，难发生取代反应，C错误； D．炔烃含有碳碳三键，既能使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色，D错误； 答案选A。 3．如图为实验室制取乙炔并验证其性质的实验装置(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是 A．用饱和食盐水替代水的目的是加快反应速率 B．CuSO4溶液的作用是除去杂质 C．酸性KMnO4溶液褪色说明乙炔具有还原性 D．可用排水法收集乙炔 【答案】A 【分析】水和电石反应生成硫化氢、乙炔，通过硫酸铜溶液除去硫化氢，乙炔使得酸性高锰酸钾溶液褪色，说明乙炔具有还原性； 【详解】A. 用饱和食盐水替代水的目的是减慢反应速率，A项错误； B. CuSO4溶液的作用是除去杂质硫化氢，B项正确； C. 酸性KMnO4溶液褪色说明乙炔具有还原性，C项正确； D. 乙炔难溶于水，可用排水法收集乙炔，D项正确； 答案选A 4．0.5mol某气态烃能与1molHCl加成，加成后产物中的氢原子又可被2mol的氯原子取代，则此气态烃可能是 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 【答案】A 【详解】烃0.5mol能与1molHCl加成，说明烃中含有1个C≡C键或2个C=C键，加成后产物分子上的氢原子又可被2molCl2完全取代，说明0.5mol氯代烃中含有2molH原子，则0.5mol烃中含有1molH原子，即1mol烃含有2molH，并含有1个C≡C键或2个C=C键，符合要求的只有CH≡CH； 故选A。 5．丙炔和氯化氢之间发生加成反应，产物不可能是 A．1-氯丙烷 B．1，2-二氯丙烷 C．1-氯丙烯 D．2-氯丙烯 【答案】A 【详解】A．1个丙炔分子与2个HCl加成，则生成的产物中一定有2个Cl原子，不可能生成1-氯丙烷，A错误； B．1分子丙炔与2分子HCl发生加成反应，Cl原子分别连在不同的碳上，可生成1，2-二氯丙烷，B正确； C．1分子丙炔与1分子HCl发生加成反应，生成1-氯丙烯，C正确； D．1分子丙炔与1分子HCl发生加成反应，可生成2-氯丙烯，D正确； 故答案选A。 第二节 炔烃 第2课时 炔烃的结构与物理性质 炔烃及其结构 炔烃的物理性质 乙炔 乙炔的结构 乙炔的物理性质 乙炔实验室制法 炔烃的结构和化学性质 乙炔化学性质 课堂小结 Lavf57.83.100 $$