上海高二下化学第06讲 乙炔和炔烃(教学案)

1、高二化学第06讲 乙炔和炔烃 不饱和程度更高的一类物质教学目标：1、掌握乙炔的结构和性质。2、了解乙炔的实验室制法。3、了解炔烃的结构特点和性质教学重点：乙炔的结构和性质、乙炔的实验室制法教学难点：乙炔的结构和性质、乙炔的实验室制法知识网络：+KMnO4结构化学性质物理性质+O2-点燃加成反应无色、无味CaC2氧化反应三键、直线、键角180褪色CO2+H2O，氧炔焰+H2O-催化剂+H2-催化剂CH3CHO 乙醛CHBr=CHBrCHBr2-CHBr2CH2=CH2CH3-CH3+Br2水+HCl-催化剂C+CaOCHCHCH2=CHCl CH2-CH n Cl生铁C%:2%4.3%教学内容：

2、一、乙炔1、组成和结构： 分子式：C2H2，电子式：，结构式：HCCH，结构简式：CHCH结构特点：官能团CC、碳碳三键，直线型分子，键角180°其中碳碳叁键比碳碳双键的键长短，键能大，其中有两个键容易断裂，化学性质较活泼。 2、制法：（1）反应药品：电石（CaC2）、水（H2O）（2）反应原理： CaC2+2H2OC2H2+Ca(OH)2 (3C+CaO电炉加热CaC2+CO)其中CaC2为离子型碳化物，该反应可理解为金属阳离子(Ca2+)与水中的(OH-)结合，而碳负离子(C22-)与水中H+相结合,生成烃(如C2H2)，发生了水解反应。 （3） 反应装置： 固 + 液 气(C2

3、H2、H2、CO2、H2S、SO2)（4）收集方法： 排水法注意事项防水：盛电石的试剂瓶要密封，防电石吸水而失效；反应器的烧瓶在使用前要干燥。 小心取用：取电石要用镊子，切忌用手拿电石；向烧瓶中加入电石时，让电石沿烧瓶内壁慢慢滑下，防止电石打破烧瓶。控制反应速率：电石与水的反应很剧烈，向烧瓶里加水时要逐滴慢慢地滴下；或用饱和食盐水代替水，降低纯水浓度，控制反应速率。【例1】制取乙炔气体，能否用启普发生器？为什么？A.反应剧烈，难以控制。 B.当关闭启普发生器导气管上的活塞使液态水和电石固体分离后，电石与水蒸气的反应还在进行，不能达到“关之即停”的目的。C.反应放出大量的热，启普发生器是厚玻璃仪

4、器，容易因受热不均而炸裂D.生成物Ca(OH)2微溶于水，易形成糊状泡沫，堵塞导气管与球形漏斗。 答案1：ABCD3、物理性质纯的乙炔是无色、没有气味的气体，比空气稍轻，微溶于水，易溶于有机溶剂。实验制取的乙炔气体实际上有特殊难闻的臭味，为什么？因为电石是由氧化钙与焦炭反应制得，而焦炭里一般混有S、P、As，它们与CaO反应可生成CaS、Ca3P2、Ca3As2，而这三种物质与水反应可得到H2S、PH3 、AsH3而混在乙炔气体中，PH3、H2S、AsH3等杂质而有特殊难闻的臭味。4、化学性质 （1）氧化反应可燃性火焰明亮并有浓的黑烟2C2H2+5O24CO2+2H2O 为什么乙炔燃烧时，火焰

5、明亮并有浓的黑烟冒出？ 乙炔燃烧时放出大量热，如在氧气中燃烧，产生的氧炔焰的温度可达3000以上。因此，可用氧炔焰来焊接或切割金属。乙炔和空气（或氧气）的混合物遇火时可能发生爆炸（乙炔在空气里的爆炸极限是含乙炔体积分数2.580）,在生产和使用乙炔时,一定要注意安全。 易被KMnO4酸性溶液氧化使KMnO4酸性溶液褪色（2）加成反应：H-CC-H+BrBr H-C=C-H 1,2-二溴乙烯BrBrH-C=C-H+BrBr H-C C-H 1,1,2,2-四溴乙烷BrBrBrBrBrBr 使溴水或溴的CCl4溶液褪色：把乙炔通入溴水中，溴水褪色。反应是分步进行的，也可一步表示。与乙烯一样，在一定

6、的条件下，乙炔也能与氢气、氯化氢等发生加成反应。请写出乙炔与氢气、氯化氢反应的化学方程式方程式。H-CC-H+HCl H2C=C-H 1,2-二氯乙烯催化剂Cl制聚氯乙烯nCH2=CHCl CH2CH n 聚氯乙烯Cl催化剂 聚氯乙烯是重要的塑料，但不可用于盛装食品，因含有氯元素可施放出有毒物质。与水加成生成乙醛H-CC-H+HOHCH2=CHOHCH3-CHO(乙醛) 【例2】下列说法中正确的是 （ ） A乙烯和乙炔都能例溴水褪色，但与乙炔反应时消耗的溴要比等物质的量的乙烯反应消耗的多 B乙炔有特殊难闻的气味 C乙炔含碳量比乙烯含碳量高，等质量的乙炔和乙烯燃烧时，乙炔所耗氧气多 D乙炔含碳量

7、比乙烯含碳量高，等物质的量的乙炔和乙烯燃烧时，乙炔所耗氧气多 答案2：A【含碳量越高，等质量的烃燃烧时耗氧量越少，因12gC消耗1molO2，4gH2消耗1molO2，所有烃中等质量时CH2耗氧最多，等物质的量烃耗氧量取决于分子组成，碳原子数相同时，H原子越多耗氧量越多。】二、炔烃1、炔烃的概念：分子里含有碳碳三键的一类链烃，炔烃官能团：-CC-，构成炔烃的三键两端的四个原子必定在一条直线上。炔烃的通式：CnH2n2（n2）。炔烃和相同分子组成的二烯烃互为同分异构体。炔烃的命名与烯烃类似。2、炔烃的物理性质 炔烃中n4时，常温常压下为气态，其他的炔烃为液态或者固态； 炔烃的相对密度小于水的密度

8、； 炔烃不溶于水，但易溶于有机溶剂。3、炔烃的化学性质 由于炔烃中都含有相同的碳碳叁键，炔烃的化学性质就应与乙炔相似，如容易发生加成反应、氧化反应等，可使溴的四氯化碳溶液、溴的水溶液及酸性KMnO4溶液褪色等。另外在足够的条件下，炔烃也能发生加聚反应生成高分子化合物。【例3】在常温下有四种气态烃：C2H4、C3H6、C2H6、C3H8，当它们分别与氧气充分混合后，充入密闭容器中，点燃爆炸后又恢复至原来温度，此时容器内的压强为原来的一半，再经氢氧化钠溶液处理，密闭容器内几乎成真空则符合此情况的烃的分子式为_ 答案2：C2H4、C3H8【根据烃燃烧通式CxHy+O2xCO2+H2O ，得x=(1+

9、),y=4x-4，讨论：x=2，y=4；x=3，y=8两组合理】板书设计：第06讲 乙炔和炔烃一、乙炔1、组成和结构： C2H2， HCCH CHCH官能团CC、直线型分子，键角180°比C=C的键长短，键能大，两个键容易断裂，性质较活泼。2、制法：原理： CaC2+2H2OC2H2+Ca(OH)2 电石水解 (3C+CaOCaC2+CO)装置：固+液气(C2H2、H2、CO2、H2S、SO2) 排水法收集注意：防水、小心取用、控制反应速率【例1】3、物理性质无色、无味的气体，微溶于水，易溶于有机溶剂。常含PH3、H2S、AsH3等杂质而有特殊难闻的臭味。4、化学性质 （1）氧化反应

10、可燃性：火焰明亮并有浓的黑烟。氧炔焰的温度可达3000以上。可焊接或切割金属。使KMnO4酸性溶液褪色，可检验不可用于除去（2）加成反应：使溴水或溴的CCl4溶液褪色：制聚氯乙烯：与水加成生成乙醛：H-CC-H+HOHCH2=CHOHCH3-CHO(乙醛) 【例2】二、炔烃1、概念：官能团：-CC-，三键两端的四个原子在一条直线上。通式：CnH2n2（n2）。与二烯烃互为同分异构体。命名与烯烃类似。2、物理性质 炔烃中n4时，气态，其他的炔烃为液态或者固态； 相对密度小于水的密度； 不溶于水，但易溶于有机溶剂。3、炔烃的化学性质 与乙炔相似【例3】【基础练习】1、关于炔烃的下列描述正确的是（

11、）A、分子组成符合CnH2n-2的不饱和链烃都是炔烃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、炔烃可以使溴水褪色，也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。 答案1：D2、某烃经催化加氢后得到2甲基丁烷，该烃不可能是（ ）A3甲基1丁炔 B3甲基1丁烯C2甲基1丁炔 D2甲基1丁烯 答案1：C3、下列所述的乙炔的结构和性质中， 既不同于乙烯，也不同于乙烷的是（ ）A、存在碳碳叁键，其中的2个键易断裂 B、不易发生取代反应, 易发生加成反应C、分子中的所有原子都处在一条直线上 D、能使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案2：AC4、等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧消

12、耗氧气的物质的量之比为（ ） A、1:1:1B、30:35:42 C、5:4:3 D、7:6:5 答案1：D【3.5：3：2.5=7：6：5】5、1体积某气态烃A最多和2体积氯化氢加成生成氯代烷烃, 1 mol此氯化烷烃能和6molCl2发生取代反应, 生成物中只有碳、氯两种元素, 则A的化学式为（ ）A、C3H4 B、C2H4 C、C4H6 D、C2H2 答案1：A6、含一个叁键的炔烃，氢化后产物的结构简式为CH3CH2CH(CH3)CH2CH(C2H5)2，此炔烃可能有的结构有（ ）A.1种 B.2种 C.3种 D.4 种 答案1：B7、相同质量的下列各烃，完全燃烧后生成CO2最多的是（

13、）A、甲烷 B、乙烷 C、乙烯 D、乙炔答案2：D8、由1L乙炔和乙烯的混合气体在催化剂存在下与足量的H2发生加成反应，消耗H2 1.2L，则原混合气体中乙烯与乙炔的体积比为（ ） A、1:1B、2:1 C、3:1D、4:1 答案2：D9、关于下列气体的实验室制法，叙述正确的是（ ）A、氢气：将镁和稀盐酸反应，并用向上排空气法收集B、氨气：将消石灰和氯化铵加热并用向下排空气法收集C、乙炔：将电石和水在启普发生器内反应，并用向上排空气法收集D、乙烯：将乙醇加热到170，并用排水法收集 答案2：B10、1995年美国化学教授Lagow声明他们的科研小组制得了一种很活泼的新物质链式炔碳，即CCCCC

14、（碳原子数为300500）。对该物质的下列叙述正确的是( )A在自然界可稳定存在B在常温下为气态C硬度比金刚石大D和C60 互为同素异形体 答案2：D11、下列各物质相互反应时，只产生一种气体的是( )A电石投入到食盐水中B镁粉投入到溴水中C镁粉投入到饱和NH4Cl溶液中 D炭块投入到热的浓HNO3中答案2：B【A中有H2S、PH3等，C中有NH3、H2生成，D中有CO2、NO2气体生成】12、(1)乙块俗称 ，纯净的乙炔是 色 味的气体，它 溶于水。在乙炔分子里，碳碳叁键中有两个键 ，所以乙炔与乙烯在化学性质上有很多 之处。乙炔能使酸性KMnO4溶液。乙炔能使溴水 ，原因是溴与乙炔发生了 反

15、应。(2)乙炔在燃烧时，火焰 ，并伴随有 产生。乙炔与空气的混合物在点燃条件下会 ，在生产上使用乙炔时必须注意安全。乙炔在氧气中燃烧时，产生的火焰叫 ，它的温度 ，达到 °C以上，可用它来 和 金属。答案1：(1)电石气，无 无，难，与另一个键不同，相似。褪色，加成。 (2)明亮，黑烟。爆炸，氧炔焰，很高，3000，焊接 切割。【提高练习】1、具有单双键交替长链（如：CH=CHCH=CHCH=CH）的高分子有可能成为导电塑料。2000年诺贝尔（Nobel）化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是( )A.聚乙烯 B.聚丁二烯 C.聚苯乙烯 D.聚乙炔 答案

16、2：D2、1.01×105帕、150时，将1升C2H4、2升C2H2、2升C2H6与20升O2混合并点燃。完全反应后，氧气有剩余。当反应后的混合气恢复到原温原压时，其体积为( )A、10升 B、15升 C、20升 D、25升 答案2：D【C2H2与C2H6体积相等，平均化学式为C2H4，所以混合物的平均组成中含4个H原子】3、燃烧下列混合气体，所产生的CO2的量一定小于燃烧相同质量丙烯所产生的CO2的是( )A、丁烯与丙烯 B、乙炔与乙烯 C、乙炔与丙烷 D、乙烷与环丙烷 答案2：D【只烷烃比丙烯的含碳量低】4、由1L乙炔和乙烯的混合气体，在催化剂存在下与足量的H2发生加成反应，消耗

17、H21.2L，则原混合气体中乙烯与乙炔的体积比为（ ）A、11 B、21 C、31 D、41 答案2：D【十字交叉法】5、链状单炔烃完全燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量之比为5:4，满足上述条件的烃的种数共有（ ） A、3种B、4种C、5种D、6种 答案2：3【1-戊炔，2-戊炔，3-甲基-1-丁炔】6、下列各组物质必定属于同系物的是（ ）A、C3H4和C5H8 B、C2H6和C5H12 C、C3H6和C5H10 D、CH3Cl和C2H4C12 答案2：B7、120时分子式为CxHy的气态烃与氧气混合燃烧，恰好完全反应，测得反应前后总体积相同。写出符合题设的代表不同类别的常见的三种有机物的结

18、构简式 、 、 。 答案2：CH4、C2H4、C3H4、8、C5H8经催化加氢后的产物的一氯取代物有4种结构，则该烃的结构式为： ，其名称是 。CHCCHCH3 3-甲基-1-丁炔或3-甲基丁炔-1CH3 答案2： 答案2：69、电石中的碳化钙和水能完全反应生成乙炔。用反应产生的气体排水，测量排出的水的体积可计算出标准状况下乙炔的体积，从而可测定电石中碳化钙的含量。(1)选择下图所列仪器和导管组装实验装置：（橡皮塞上都打有两个孔）ABCDEFG 如果所制气体流向从左到右，上述仪器和导管从左到右边接的顺序为：（ ）接（ ）接（ ）接（ ）接（ ）接（ ）；(2)仪器连接好后，进行实验时，有下列操

19、作（每项操作只能进行一次）：称取一定质量的电石，置于仪器D中，塞紧橡皮塞；检查装置的气密性；在仪器A、G中注入适量水；慢慢开启仪器的活塞，使水逐滴滴下至不再发生气体时，关闭活塞。其正确的操作顺序应该是： ；(3)若实验产生的气体有难闻的气味，且测量结果偏大，这是因为电石中含有 杂质，若要得到纯净的乙炔，产生的杂质气体可用 除去。(4)若实验时称取的电石为1.60g，测量排出的水的体积后，折算成标准状况下的乙炔为448ml，则此电石中碳化钙的质量分数为 。答案2：(1)A-D-B-G-C-F   (2) (3)H2S，H2S+CuSO4CuS+H2SO4。(4)80% 【乙炔的物质的量

20、可计算出0.448L/22.4L·mol-1=0.02mol，所以碳化钙的物质的量为0.02mol，则质量为0.02mol×64g/mol=1.28g，此电石中碳化钙的质量分数是1.28g/1.60g×100%=80%】【拓展练习】1、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） 答案3：C【根据金属的化合价判断，A生成C2H2，B生成C3H12即CH4，C生成C3H4，D生成C2H2】2、某温度和压强下，将4g由3种炔烃（分子中只含有一个CC）组成的混合体与足量的H2反应，充分加成后，生成4.4g三种对应的烷烃，则所得烷烃中一定有( )A异丁烷B乙烷C丙烷D丁烷 答案3：B【反应消耗的H20.4g即0.2mol，所以炔烃为0.1mol，生成的烷烃也为0.1mol，烷烃的平均摩尔质量为44g/mol，所以肯定含有C2H6，三种炔烃应为C2H2、C3H4、C4H6(1-丁炔或2-丁炔)】3、按一定物