《2-1脂肪烃》 第二课时 教案3

第第2课时课时 炔烃炔烃 脂肪烃的来源及其应用脂肪烃的来源及其应用 课标要求 1 以烷 烯 炔的代表物为例 比较它们在组成 结构性质上的差异 2 根据有机化合物结构的特点 认识加成 取代反应 3 能说出天然气 石油液化气 汽油的组成 认识它们在生产 生活中的应用 课标解读 1 掌握炔的分子式通式及结构特点 明确其代表物分子中的官能团结构 名称和化学性质 2 利用炔烃为原料进行有机合成 3 明确炔烃的特征反应 加成反应 4 了解脂肪烃的来源及应用 教学地位 炔烃及脂肪烃的来源和应用是联系生产和生活的重要内容 尤其是炔烃是化工生产中进行 有机合成的重要化工原料 也是高考命题中的高频热点 新课导入建议 聚氯乙烯是一种常用的塑料 是由氯乙烯通过加聚反应合成的 你知道如何制得氯乙烯吗 教学流程设计 课前预习安排 看教材P32 35 填写 课前自主导学 并交流完成 思考交流 1 2 步骤1 导入新课 本课时教学地位分析 步骤2 对 思考交流 1 2进行提问 反 馈学生预习效果 步骤3 师生互动完成 探究1 可利用 问题导思 的设问作为主线 步骤7 通过 例2 和教材P32讲解研析 对 探究2 乙炔的实验室制法 中注意的问题 进行总结 建议进行学生实验并加以指导 步骤6 师生互动完成 探究2 可利用 问 题导思 1 2 3的设问作为主线 步骤5 指导学生自主完成 变式训练1 和 当堂双 基达标 中的1 2 4题 步骤4 通过 例1 和教材P32 33讲解研析 对 探究1 烷 烃 烯烃 炔烃的结构与性质的比较 中注意的问题进行总结 建议通过实验演示得出实 验结论 步骤8 指导学生自主完成 当堂双基达标 中的第5题 步骤9 引导学生自主总结本课 时学习的主干知识 并对照 课堂小结 布置课下完成 课后知能检测 课 标 解 读重 点 难 点 1 了解炔烃的物理性质及其递变规律 2 了解炔烃的结构特点 理解炔烃的化学性质 3 了解乙炔的实验室制法 4 了解脂肪烃的主要来源及其应用 1 乙炔的分子组成 结构和性质 重点 2 乙炔的制备 除杂 干燥 收集等 重点 3 根据乙炔的化学性质 预测炔烃的性质 难点 乙炔 1 组成和结构 分子式最简式电子式结构式结构简式 C2H2CHH C C HH C C HHC CH 乙炔的分子构型为直线形 2个碳原子和2个氢原子均在同一条直线上 2 物理性质 颜色气味状态密度溶解性 无色无味气态 空气 C2H2微溶于水 易溶于有机溶剂 3 化学性质 4 实验室制取 反应原理 CaC2 2H2O Ca OH 2 C2H2 1 能否用溴水或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙炔 提示 不能使用溴水和酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙炔 因为两者都含有不饱和键 性质相似 区别乙烯和乙炔通常使用燃烧法 观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少 脂肪烃的来源及其应用 来源条件产品 石油 常压分馏石油气 汽油 煤油 柴油等 减压分馏润滑油 石蜡等 催化裂化 裂解轻质油 气态烯烃 催化重整芳香烃 天然气 甲烷 煤 干馏芳香烃 直接或间接液化 燃料油 化工原料 2 家庭和汽车用的罐装液化石油气的成分是什么 提示 丙烷 丁烷 丙烯 丁烯为主的石油产品 烷烃 烯烃 炔烃的结构与性质 的比较 问题导思 分子式通式符合CnH2n 2的烃一定是炔烃吗 提示 不一定 还可能为二烯烃和环烯烃 等质量的乙烷 乙烯 乙炔充分燃烧时 耗氧量相同吗 提示 不相同 含碳质量分数越高 耗氧量越低 能使溴水或KMnO4 H 溶液褪色的气体分子中一定含有 C C 吗 提示 不一定 可能含有 代表物乙烷乙烯乙炔 分子式C2H6C2H4C2H2 结构式 H C C H HHHH H CHC H H H C C H 电子式 H C H C H H H H H C H C H H H C C H 分子结 构特点CC 单键 碳原 子 的化合价达 到 饱和 CC 双键 碳原子的化 合价 未达到 饱 和 平面形分子 键角约为120 CC 三键 碳原子的化 合价未 达到 饱和 直线形 分子 键角1 80 含碳质 量分数 100 24 30 80 100 24 28 85 7 100 24 26 92 3 活泼程度稳定活泼活泼 取代反应卤代 加成反应不能发生 能与H2 X2 HX H2O等发生 加成 反应 能与H2 X2 HX H2O等发生 加成 反应 聚合反应不能发生能发生能发生 氧化 反应 酸性KMnO4 溶液不褪色 酸性KMnO4 溶液褪色 酸性KMnO4 溶液褪色 燃烧火焰较 明亮 燃烧火焰明 亮 带黑烟 燃烧火焰很 明亮 带浓 黑烟 鉴别 溴水不褪色 或酸性KMn O4溶液不褪 色 溴水褪色或 酸性KMnO4 溶液褪色 溴水褪色或 酸性KMnO4 溶液褪色 以下的说法正确的是 A 通式为CnH2n 2的有机物一定属于烷烃 B 通式为CnH2n的有机物一定属于烯烃 C 通式为CnH2n 2的有机物一定属于炔烃 D 通式为CnH2n 2O的有机物一定属于醇 解析 通式为CnH2n的有机物可能属于烯烃或环烷烃 通式为CnH2n 2的有机物可能 属于炔烃或二烯烃 通式为CnH2n 2O的有机物可能属于醇或醚 答案 A 由烃分子中碳原子数目确定氢原子数目的方法 先确定分子中碳原子数目 再按CnH2n 2确定H原子数 然后看烃分子中是否含CC C C 和环状结构 每增加一个CC或环状结构 则氢原子数目减2 若增加1个 C C 或2个CC或2个环状结构或1个CC和1个环状结构 则氢原子数目减4 1 当1 mol某气态烃与2 mol Cl2发生加成反应时 分子中的不饱和碳原子全部转化为饱 和碳原子 所得产物再与2 mol Cl2进行取代反应后 此时原气态烃分子中的H原子全部被 Cl原子所替换 生成只含C Cl两种元素的化合物 该气态烃是 A 乙烯 B 乙炔 C 丙烯 D 丙炔 解析 1 mol气态烃可与2 mol Cl2发生加成反应 使不饱和碳原子全部变为饱和碳原 子 说明该气态烃含有两个碳碳双键或一个碳碳三键 当加成后的产物与2 mol Cl2发生取 代反应时 Cl原子替换所有的H原子 说明原气态烃分子中含有两个H原子 所以该气态烃 是乙炔 答案 B 乙炔的实验室制法 问题导思 实验室制备乙炔的反应有什么特点 提示 固 液 气 反应不需要加热 制取乙炔的发生装置还可以用来制取哪些气体 提示 H2 CO2 O2 H2O2分解 等 如何收集乙炔气体 提示 利用排水法收集 1 乙炔的实验室制取 1 药品 电石 CaC2 水 2 反应原理 CaC2 2H2O Ca OH 2 CH CH 3 实验装置 固体 液体 气体 4 收集 排水集气法 2 制取乙炔的注意事项 1 实验装置在使用前要先检验气密性 2 盛电石的试剂瓶要及时密封 严防电石吸水而失效 取电石要用镊子夹取 切忌用手拿 3 制取乙炔时 由于CaC2和水反应剧烈 并产生泡沫 为防止产生的泡沫进入导管 应 在导气管口附近塞入少量棉花 4 电石与水反应很剧烈 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 控制水流的速度 水逐滴慢慢地滴入 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 与水反应剧烈 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 由电石制得的乙炔中往往含有H2S PH3等杂质 使混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗 气瓶可将杂质除去 实验室制C2H2的反应原理是典型的金属碳化物发生水解的反应 可类推出其他金属碳化物 和H2O反应的情况 如Zn2C3 4H2O 2Zn OH 2 CH3 CCH Al4C3 12H2O 4Al OH 3 3CH4 如图中的实验装置可用于制取乙炔 请填空 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 乙炔易被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾酸性溶液褪色 乙炔还可与溴发 生加成反应生成无色的溴代烃使溴的CCl4溶液褪色 可燃性气体点燃前都应检验纯度 这 是常识要记住 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 2H2O Ca OH 2 C2H 2 把水换成饱和食盐水 2 酸性KMnO4溶液紫色褪去 氧化 3 溴的CCl4溶液橙色褪去 加成 4 检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟 有关实验基本操作的第一步 1 可燃性气体点燃之前先检验纯度 2 称量固体质量之前先调平托盘天平 3 使用容量瓶 滴定管之前先查漏 4 使用各种试纸检验气体性质时先润湿 5 使用连接好的装置时 先检验装置气密性 2 CaC2和ZnC2 Al4C3 Mg2C3 Li2C2等都同属离子型碳化物 请通过对CaC2制C2H2 的反应进行思考 从中得到必要的启示 判断下列反应产物正确的是 A ZnC2水解生成乙烷 C2H6 B Al4C3水解生成丙炔 C3H4 C Mg2C3水解生成丙炔 C3H4 D Li2C2水解生成乙烯 C2H4 解析 H 显 1价 发生水解时 相当于氢原子代替了原来阳离子的位置 引入的氢 原子数与阳离子的正化合价总数相当 由题给信息类比迁移 ZnC2水解应得到C2H2 Al4 C3水解应得到甲烷 Li2C2水解应得到乙炔 答案 C 1 必记的1个分子式通式 单炔烃分子式通式 CnH2n 2 n 2 2 表示乙炔分子的5个式子 1 分子式 2 最简式 3 电子式 4 结构式 5 结构简式 3 乙炔的3个化学性质 1 加成反应 2 氧化反应 3 加聚反应 1 下列分子中 所有原子在一条直线上的是 A 甲烷 B 乙烯 C 乙炔 D 丙炔 解析 A项 甲烷分子呈正四面体形 B项 乙烯分子为平面形结构 所有分子共平面 C项 乙炔分子为直线形结构 所有原子共直线 D项 丙炔 HC C CH3 分子中含甲 基 故所有原子不在一条直线上 答案 C 2 下列物质中 一定是丙炔同系物的是 A C2H2 B C4H6 C CCH D C5H12 解析 与丙炔互为同系物时 分子中须含有1个 C C 且分子式符合CnH2n 2 答案 A 3 下列关于石油的说法正确的是 A 石油属于可再生矿物能源 B 石油主要含有碳 氢两种元素 C 石油的裂化是物理变化 D 石油分馏的各馏分均是纯净物 解析 石油属于不可再生能源 A错 石油的裂化应属于化学变化 C错 石油分馏的 各馏分仍然是由沸点相近的烃组成的混合物 D错 故答案为B 答案 B 4 下列说法正确的是 A 炔烃分子中所有的碳原子都在同一条直线上 B 分子组成符合CnH2n 2通式的链烃 一定是炔烃 C 炔烃既易发生加成反应 又易发生取代反应 D 炔烃既可使溴水褪色 又可使KMnO4酸性溶液褪色 解析 A项 炔烃分子中与 C C 直接相连的原子在一条直线上 B项 分子组成 符合CnH2n 2通式的链烃可能为二烯烃或炔烃 C项 炔烃不易发生取代反应 答案 D 5 下图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物 已知气态烃D 其密度在同温同压下是氢气密度的13倍 与物质F反应时产生明亮而带浓烈黑 烟的火焰 请写出下列字母代表的物质的化学式 分子式 A B D E H 解析 由烃D的密度是同温同压下H2密度的13倍 求出其相对分子质量为26 确定 D为C2H2 根据D与F反应时产生明亮而带黑烟的火焰 确定F为O2 由2C2H2 5O24CO2 2H2O可知B E分别为CO2或H2O 点燃 实验室制C2H2 一般是CaC2 2H2O Ca OH 2 CH CH 可知A B分别是CaC 2或H2O 综合 确定A为CaC2 B为H2O E为CO2 其余物质中 C为Ca OH 2 G为CaCO3 H为Ca HCO3 2 答案 CaC2 H2O C2H2 CO2 Ca HCO3 2 1 甲烷中混有乙烯 欲除去乙烯得到纯净的甲烷 依次通过的洗气瓶中盛放的试剂最好为 A 澄清石灰水 浓硫酸 B KMnO4酸性溶液 浓硫酸 C 溴水 浓硫酸 D 浓硫酸 KMnO4酸性溶液 解析 甲烷的化学性质稳定 不与溴水 KMnO4酸性溶液反应 但乙烯与两者均可反 应 但KMnO4酸性溶液氧化乙烯时会产生杂质气体 CO2等 故只能用溴水来除去甲烷中 的乙烯 之后为得到纯净的甲烷还可通过盛有浓H2SO4的洗气瓶来吸收气体中的水分 答案 C 2 下列有关乙炔的叙述中 既不同于乙烯又不同于乙烷的是 A 能燃烧生成二氧化碳和水 B 能跟溴水发生加成反应 C 能跟酸性KMnO4溶液发生氧化反应 D 能与氯化氢反应生成氯乙烯 解析 乙炔 乙烯 乙烷都能燃烧生成二氧化碳和水 乙炔 乙烯都能与溴水发生加 成反应 乙烯 乙炔都能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应 只有乙炔可与HCl加成生成氯 乙烯 答案 D 3 鉴别甲烷 乙烯 乙炔三种气体可采用的方法是 A 通入溴水中 观察溴水是否褪色 B 通入酸性高锰酸钾溶液中 观察颜色变化 C 点燃 检验燃烧产物 D 点燃 观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少 解析 乙烯 乙炔均能使溴水 酸性KMnO4溶液褪色 三者点燃后均能产生CO2和H2 O 但因含碳量不同致使火焰的明亮程度及产生黑烟量不同 答案 D 4 2013 西安高陵质检 生活中各种各样的 油 随处可见 下列油属于酯类的是 A 石油 B 石蜡油 C 甘油 D 菜子油 解析 石油 石蜡油均属于烃类物质 甘油为丙三醇 属于醇 菜子油属于高级脂肪 酸甘油酯 答案 D 5 某气体由烯烃和炔烃混合而成 经测定其密度为同条件下H2的13 5倍 则下列说法中 正确的是 A 混合气体中一定没有乙炔 B 混合气体中一定有乙烯 C 混合气体可能由乙炔和丙烯组成 D 混合气体一定由乙烯和乙炔组成 解析 由题意推知混合物的平均相对分子质量为27 故必有一种物质的相对分子质量 小于27 因此一定含有乙炔 乙炔相对分子质量为26 则烯烃的相对分子质量必大于27 可以是乙烯 丙烯 丁烯等 答案 C 6 实验室制取的乙炔气体中常混有少量H2S CO2和水蒸气 为了得到干燥纯净的乙炔气 体 选择最简便的实验方案有 A 通过NaOH后 通过浓H2SO4 再通过石灰水 B 通过CuSO4溶液后再通过石灰水 C 通过五氧化磷 再通过无水CaCl2 D 通过足量的碱石灰 解析 A B两项操作均不能得到干燥的乙炔 C项 不能除去H2S CO2 答案 D 7 含有一个三键的炔烃 氢化后的产物结构简式为 CH3CH2CHCH2CH3CH2CHCH2CH2CHCH3 此炔烃可能的结构简式有 A 1种 B 2种 C 3种 D 4种 解析 根据相邻的两个碳原子上各去2个氢原子 添加两条键即可得出正确答案 答案 B 8 最简式相同 但既不是同系物 又不是同分异构体的是 A 辛烯和3 甲基 1 丁烯 B 苯和乙炔 C 1 氯丙烷和2 氯丙烷 D 甲基环己烷和己烷 解析 A项中两者互为同系物 C项中两者为同分异构体 D项不是同类物质 且最简 式也不同 答案 B 9 分子式为C4H6的链烃 能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 则该烃一定不可能是 A 1 丁炔 B 2 丁炔 C 1 3 二丁烯 D 环丁烯 解析 由分子式为C4H6的链烃可知为炔烃或二烯烃 则分子中不可能含有环状结构 答案 D 10 某气态烃1 mol能和2 mol HCl加成 其饱和产物又能和6 mol Cl2完全取代 则该烃 是 A C2H6 B C2H2 C C3H4 D C4H6 解析 1 mol该烃与2 mol HCl加成所得饱和产物中含6 mol H原子 即1 mol该烃含4 mol H原子 答案 C 11 已知下列物质 请按要求填空 1 写出 的名称 2 写出 的分子式 3 互为同分异构体的是 4 写出 与等物质的量的Br2反应的化学方程式 解析 1 为2 丁炔 为1 3 丁二烯 为1 丁炔 为3 甲基 1 丁炔 为1 戊炔 2 的分子式均为C4H6 的分子式均为C5H8 3 分子式相同 结构不同 互为同分异构体 分子式相同 结构不同 互为同 分异构体 4 1 丁炔与等物质的量Br2发生加成反应 三键转化成双键 答案 1 2 丁炔 3 甲基 1 丁炔 2 C4H6 C5H8 3 4 CH C CH2CH3 Br2 CHBrC CH2CH3Br 12 2013 南通市高二质检 实验室制得的乙炔中常混有H2S PH3等杂质气体 如图是 两学生设计的实验装置 用来测定CaC2样品的纯度 右边的反应装置相同而左边的气体发 生装置则不同 分别如 和 所示 1 A瓶中的液体可以从酸性KMnO4溶液和FeCl3溶液中选择 应该选择 它的作 用是 2 装置 的主要缺点是 3 装置 的主要缺点是 若选用此装置来完成实验 则应采取的措施是 4 若称取a g CaC2 反应完全后 测得B处溴水增重b g 则CaC2的纯度为 解析 A瓶中的液体是用来除去混在乙炔中的H2S PH3 酸性KMnO4溶液会在除去H 2S PH3的同时也将C2H2氧化 故选用FeCl3溶液 装置 和 均可制乙炔 但装置 的 主要缺点为部分乙炔气体会从长颈漏斗口逸出 造成实验误差 且长颈漏斗也不易控制加 水量 由于CaC2与水剧烈反应产生泡沫 故装置 的缺点为泡沫易堵塞导管 可在装置的 导管口加上一团棉花 实验时 B处溴水增加质量即为所吸收乙炔的质量 由题意则有 n CaC2 n C2H2 mol m CaC2 mol 64 g mol g CaC2的纯度 b 26 b 26 32b 13 32b 13a 100 答案 1 FeCl3溶液 除去H2S PH3等杂质气体 2 部分乙炔会从长颈漏斗逸出 造成实验误差 且不易控制加水量 3 反应产生的泡沫易堵塞导管 在装置的导管口加上一团棉花 4 100 32b 13a 13 有两种气态烃的混合物 已知 它们都能使溴水褪色 且分子中碳原子数均小于5 1 体积该混合气体完全燃烧后 可得到3 6体积二氧化碳和3体积水蒸气 气体体积均在同温同 压下测定 1 混合物中两种烃的类别可能是 A 烷 烯 B 烯 烯 C 烯 炔 D 炔 炔 你作出上述判断的理由是 2 通过计算确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比 解析 2 容易求出混合烃的平均分子式为C3 6H6 则烯烃的碳原子数应小于3 6 为 C3H6 炔烃的碳原子数应大于3 6 为C4H6 再用十字交叉法求出混合物中两者的体积比 3 6C3H6 3C4H6 40 40 6 0 4 0 6 2 3 即V C3H6 V C4H6 2 3 答案 1 C 因两种烃都能使溴水褪色 则不会有烷烃 排除A 若都是烯烃 则燃 烧后生成等体积的CO2和水蒸气 不合题意 排除B 若都是炔烃 则燃烧后生成的V CO 2 V H2O 也不合题意 排除D 故混合物由烯烃和炔烃组成 2 C3H6和C4H6 V C3H6 V C4H6 2 3 阶段归纳提升课 一 烃燃烧耗氧量大小比较 烃完全燃烧时的通式 CxHy x O2xCO2 H2O y 4 点燃 y 2 1 等质量的烃 CxHy 完全燃烧 耗氧量与C百分含量或H百分含量有关 C百分含量越高 烃耗氧越少 或y x值越小 耗氧量越少 2 等质量的烃 若最简式相同 完全燃烧耗氧量相同 且燃烧产物也相同 推广 最简式 相同的烃无论以任何比例混合 只要总质量相同 耗氧量就相同 3 等物质的量的烃完全燃烧时 耗氧量取决于 x 值的大小 其值越大 耗氧量越多 y 4 4 等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物 烃的一种衍生物 如乙烯和乙醇 或加成 产物的同分异构体完全燃烧时 耗氧量相同 5 1 mol烃每增加一个CH2 耗氧量增多1 5 mol 6 1 mol含相同碳原子数目的烷烃 烯烃 炔烃 耗O2量依次减少 等质量的下列烃完全燃烧时 所需O2的量最多的是 A C6H6 B C2H6 C C2H4 D C4H6 解析 在等质量前提下 烃中H百分含量越高耗氧越多 而一个碳原子平均结合的氢 原子个数为 A C6H6 1 B C2H6 3 C C2H4 2 D C4H6 1 5 y x y x y x y x y x 答案 B 2 烃完全燃烧前后气体体积的变化 CxHy x O2xCO2 H2O y 4 点燃 y 2 1 燃烧后温度高于100 时 水为气态 V V后 V前 1 y 4 y 4时 V 0 体积不变 对应有机物CH4 C2H4和C3H4 y 4时 V 0 体积增大 y 4时 V 20 1 2 L 故为24 L 答案 D 7 一种气态烷烃和一种气态烯烃 它们分子里的碳原子数相等 将1 0体积这种混合气体 在氧气中完全燃烧 生成2 0体积的CO2和2 4体积的水蒸气 气体体积均在相同状况下测定 则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为 A 3 1 B 1 3 C 2 3 D 3 2