【大纲创新设计】高考化学一轮复习 第2节 烯烃 炔烃

第二节烯烃炔烃复习目标展示1.了解乙烯的结构，掌握乙烯的性质和实验室制法。2．了解乙炔的结构，掌握乙炔的性质和实验室制法。3．掌握烯烃和炔烃的通性及应用。此类试题包括(1)乙烯、乙炔的结构和性质及制法的推广应用。(2)烯烃、炔烃的性质和应用。知识点1乙烯和烯烃问题1：乙烯的结构特点？乙烯的物理性质和化学性质及用途？一、乙烯1．结构：分子式为

，结构简式为

，

个原子在同一个平面上。2．物理性质：无色、稍有气味的气体，

于水，密度比空气

。3．化学性质(1)氧化反应：①燃烧C2H4＋3O22CO2＋2H2O②使KMnO4酸性溶液

。C2H4CH2=CH2六难溶略小褪色(2)加成反应：①CH2CH2＋Br2→

.②CH2=CH2＋H2O

.(3)加聚反应：nCH2=CH2

.BrCH2CH2BrCH3CH2OH4．用途：化工原料，植物生长调节剂。问题2：乙烯的实验室制法？5．实验室制法：CH3CH2OH

＋

(消去反应)。问题3：烯烃的组成和结构特点？烯烃的物理和化学通性？CH2=CH2↑H2O二、烯烃6．定义和物理性质分子中含有

的一类

叫烯烃。含有

个碳原子的烯烃常温下是气态，烯烃随着分子中碳原子数的递增，其沸点和密度都

。7．组成和结构烯烃的通式可以表示为

。其结构特点是

，为链烃。碳碳双键链烃2～4增大CnH2n(n≥2)含一个碳碳双键8．化学性质烯烃的化学性质与

类似，可以发生

、

.和

等。烯烃

使酸性KMnO4溶液褪色。

(1)CnH2n＋O2nCO2＋nH2O(2)CH3CHCH2＋H2＋H2CH3CH2CH3CH3CHCH2＋HX―→CH3CHXCH3(主要产物＋CH3CH2CH2X(次要产物(3)nCH3CHCH2CHCH3CH2乙烯氧化加成加聚反应能【思维延伸】不对称烯烃(如CH3-CH=CH2)与HX、H2O等发生加成反应时，产物并不惟一。如：CH3-CH=CH2与HCl加成的产物为CH3-CHClCH3和CH3-CH2-CH2Cl。解题时要注意题目提供的信息，以确定产物中卤素原子或羟基的位置。知识点2乙炔和炔烃问题4：乙炔的结构特点？乙炔的物理性质、化学性质及用途？三、乙炔9．结构：分子式为

，结构式为

，

个原子在一条直线上。10．物理性质：纯净的乙炔是无色、无味的气体，比空气的密度略小，

于水，易溶于有机溶剂。11．化学性质(1)加成反应

HCCH＋2Br2―→CHBr2CHBr2(溴水褪色)，HCCH＋2H2Ni△CH3—CH3，HCCH＋HCl催化剂△CH2CHCl(氯乙烯)(2)氧化反应2C2H2＋5O24CO2＋2H2O，HCCH也能使KMnO4酸性溶液。C2H2四微溶12．用途：重要的有机原料，常用于制取氯乙烯，也用于氧炔焰、焊接。问题5：乙炔的实验室制法？13．实验室制法：CaC2＋2H2O→

＋Ca(OH)2。问题6：炔烃的组成和结构特点？物理和化学通性？四、炔烃14．定义分子里含有

的不饱和

叫炔烃。15．通式

(n≥2)。链烃CnH2n－216．性质随分子里碳原子数的依次递增，沸点

，密度

，状态由

态到

态，最后到

态。炔烃的化学性质与

相似，容易发生

反应和

反应等。依次增大依次增大气液固烯烃加成氧化【思维延伸】由于炔烃气体与溴的加成产物是难溶于水，易溶于四氯化碳的无色油状液体，密度大于水的密度。所以炔烃气体使溴的四氯化碳溶液褪色与溴水褪色的现象有不同之处，炔烃气体使溴的四氯化碳溶液褪色后得均匀的液体。炔烃气体使溴水褪色后得上下两层液体，上层为水状，下层为油状。考点1烷烃、烯烃和炔烃的结构和性质1．甲烷、乙烯和乙炔三者结构和性质的比较2.取代反应、加成反应和聚合反应的比较名称比较取代反应加成反应加聚反应概念有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应反应前后分子数目一般相等减小减少反应特点可发生分步取代反应有时只有一种加成方式，有时也有多种加成方式反应一般为单方向进行，一般不可逆特别提醒：①从形式上看，加成反应类似于无机化学中的化合反应，但加成反应必须有有机物分子中的不饱和键的断裂，而化合反应就不一定有不饱和键的断裂(如H2＋Cl2=2HCl)。②加聚反应的实质是：不饱和键的断裂和相互加成，分子间通过碳原子的相互结合形成长的碳链。要点深化三类烃的含碳量及燃烧规律1．由烷烃、烯烃和炔烃的通式知，随n的增大，烷烃的w(C)逐渐增大，但小于85.7%，甲烷是烷烃中w(H)最高的；烯烃的w(C)不变，炔烃的w(C)逐渐减小，但总大于85.7%。含碳量越高，火焰越明亮，黑烟越浓，如C2H2、C6H6(92.3%)，C7H8(91.3%)燃烧时火焰明亮，伴随大量浓烟；而含碳量越低，往往火焰越不明亮，含碳量很低时无黑烟，如CH4(75%)就是如此。C2H4及其他单烯烃(均为85.7%)，燃烧时火焰较明亮，并有少量黑烟。2．燃烧的规律燃烧通式：CxHy＋O2xCO2＋H2O(1)物质的量相同的烃CxHy完全燃烧时，耗O2量的多少决定于值，生成CO2的多少决定于x值，生成水的多少决定于值。(2)最简式相同的有机物，不论以何种比例混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧后生成的CO2和H2O及耗O2总量就一定。(3)1体积烃燃烧，当生成的水为液态时，体积减小，ΔV＝－x＝1＋。(4)1体积烃燃烧，当生成的水为气态时，若体积不变，1＋x＋＝x＋，y＝4；若体积减小，ΔV＝－＝1－>0，

y<4；若体积增大，

ΔV＝－＝－1>0，y>4。变式练习【例1】(2009·台州检测)下列有颜色的试剂不能用来鉴别甲烷和乙烯的是()A.溴水B.溴的四氯化碳溶液C．酸性KMnO4溶液D.FeCl3溶液解析：乙烯能够与溴水、溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使溴水及溴的四氯化碳溶液褪色；乙烯能够与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色；乙烯与FeCl3溶液不反应。甲烷与溴水、溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液均不反应。答案：D变式练习1．能除去乙烷中少量乙烯的方法是()A．催化加氢B.通入足量溴水中C．点燃D.通入足量酸性KMnO4溶液中解析：乙烷是饱和烃，不与溴水、KMnO4(H＋)溶液反应。乙烯是不饱和烃，能与溴水、KMnO4(H＋)溶液反应。但KMnO4(H＋)氧化乙烯时，会产生一些其他气体如CO2，混杂在乙烷中。乙烯与溴水发生的加成反应，不会有其他气体产生。答案：B【例2】某温度和压强下，将4g由三种炔烃(分子中只含有一个CC)组成的混合气体与足量的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

解析：考查乙炔的加成反应的性质。

n(H2)＝＝0.2mol，n(炔)＝0.1mol三种炔烃的平均摩尔质量＝＝40g·mol－1，即平均相对分子质量为40。由平均值法可知，三种炔烃中必有相对分子质量小于40的炔烃，而相对分子质量小于40的炔烃只有乙炔，由此可推知加成后所得烷烃中必含乙烷。答案：B变式练习2．0.1mol由两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后，得到0.16molCO2和3.6g水。混合气体中()

A．一定有甲烷B.一定是甲烷和乙烯

C．一定没有乙烷D.一定有乙炔

解析：依题意，两种烃的平均分子组成为C1.6H4，故混合气体中一定有CH4，由于平均氢原子数为4，因而另一烃的氢原子数为4。答案：AC【例3】(2009·嘉兴统考)下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是()

A．CH2=CH2

B.CH2=CH-CH=CH2

C．CH2=CH-CND.CH2=C-(CH3)-CH=CH2解析：A是乙烯，所有的原子都共面；B、C可以看作是乙烯中的一个氢原子分别被-CH=CH2和—CN所取代，所以B、C中两种物质中所有的原子可能处在同一平面上(由乙烯中的碳原子、氢原子所决定的那个平面)；D中化学式可以看作甲烷(正四面体)中的一个氢原子被CH2CCHCH2所取代，所以该分子中所有的原子不可能共面。答案：D变式练习3．研究发现，烯烃在合适的催化剂作用下可发生双键断裂，两端基团重新组合为新的烯烃。若CH2=C(CH3)CH2CH3与CH2=CHCH2CH3的混合物发生该类反应，则新生成的烯烃中一定共平面的碳原子数可能为()

A.2、3、4B.3、4、5C.4、5、6D.5、6、7解析：CH2=C(CH3)CH2CH3与CH2=CHCH2CH3发生烯烃复分解反应生成的烯烃为CH2=CH2、CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3、CH3CH2C(CH3)=CHCH2CH3和CH3CH2CH=CHCH2CH3，它们肯定在同一平面的碳原子数分别为：2个、6个、5个、4个。答案：C

考点2乙烯和乙炔的实验室制作法要点深化1．实验室制乙烯的注意问题

(1)浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用；加沸石或碎瓷片的作用是防止反应混合物受热暴沸。(2)浓硫酸与乙醇按3∶1的体积比混合，浓硫酸过量的原因是促使反应向正反应方向进行。(3)温度要迅速上升至170℃,防止在140℃时生成副产物乙醚.CH3CH2OH＋HOCH2CH3浓硫酸140℃CH3CH2OCH2CH3＋H2O此反应属于取代反应而非消去反应。(4)制乙烯时反应液变黑的原因是乙醇与浓硫酸发生氧化还原反应：C2H5OH＋2H2SO4(浓)2C＋2SO2↑＋5H2OC＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O所以，实验室制取的乙烯中还可能混有CO2、SO2等杂质气体。2．实验室制乙炔的注意问题

(1)乙炔的反应原理虽是“固＋液→气”型，但制取乙炔不能用启普发生器，原因是：①电石跟水反应生成的Ca(OH)2的溶解度比较小，容易沉积在容器底部而堵塞球形漏斗下端管口；②反应放出大量热，会使启普发生器炸裂；③电石遇水后不能继续保持块状。(2)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。(3)为减小CaC2与水反应的速率，需用饱和食盐水代替水，用块状电石而不用粉末状电石，这样可以得到平稳的乙炔气流。(4)工业上制备电石的反应为：CaO＋3C2200℃电弧CaC2＋CO↑这样制得的电石中往往含有CaS、Ca3P2，因此制得的乙炔气体中往往含有H2S、PH3而有特殊的臭味。CaS＋2H2O=Ca(OH)2＋H2S↑Ca3P2＋6H2O=3Ca(OH)2＋2PH3↑(5)反应原理：CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑由该反应可类推出离子型碳化物(如ZnC2、Mg2C3、Li2C2等)与水反应的产物。(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式：______________________________________________________________。(2)甲同学认为：考虑到该混合液体反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是()A．乙烯与溴水易发生取代反应B．使溴水褪色的反应，未必是加成反应C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯D.浓硫酸氧化乙醇生成乙醛，也会使溴水褪色(3)乙同学经过细致观察后认为试管中另一现象可证明反应中有乙烯生成，这个现象是_______________________________________________________________。【例4】某化学兴趣小组用下图所示装置进行探究实验，以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水褪色，烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。BC液体分层，油状液体在下(4)丙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加如图装置，则A中的试剂应为

，其作用是

，B中的试剂为

。(5)处理上述实验后烧瓶中废液的正确方法是()A．废液冷却后倒入下水道中B．废液冷却后倒入空废液缸中C．将水加入烧瓶中稀释后倒入废液缸解析：实验室制取的乙烯气体中常混有CO2、SO2等气体，因SO2具有还原性，干扰乙烯与溴水的加成反应实验现象的观察，因此设计实验证明乙烯的不饱和性时，一定先将SO2除去。NaOH溶液除去SO2气体品红溶液B

4．(2007·全国卷Ⅱ)在室温和大气压强下，用图示的装置进行实验，测得ag含CaC290%的样品与水完全反应产生的气体体积为bL。现欲在相同条件下，测定某电石试样中CaC2的质量分数，请回答下列问题：变式练习(1)CaC2与水反应的化学方程式是

。(2)若反应刚结束时，观察到的实验现象如图所示，这时不能立即取出导气管，理由是

。(3)本实验中测量气体体积时应注意的事项有

。CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑装置内气体的温度没有恢复到室温，气体压强还不等于大气压强待装置内气体的温度恢复至室温后，调节量筒使其内外液面持平(4)如果电石试样质量为cg。测得气体体积为dL，则电石试样中CaC2的质量分数计算式w(CaC2)＝________(杂质所生成的气体体积忽略不计)。解析：(1)CaC2与H2O反应生成Ca(OH)2和C2H2：CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑。(2)本实验是通过测定C2H2的体积从而得出电石中CaC2的质量分数的定量实验。因为气体的体积与温度、压强等有关，而CaC2与H2O的反应为放热反应，如反应完毕就取出导气管，装置中的气体温度没有恢复至室温，气体压强小于或等于大气压强，所测出的气体体积偏大，从而引起误差。(3)本实验是通过排水法测定C2H2的体积的，因此要注意两点，其一是气体要恢复至室温，其二是量筒内液体的液面要与水槽内水的液面持平，如量筒内液体的液面高于水槽内水的液面，测出的C2H2体积偏大，反之，则偏小。(4)根据反应：CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑及题干中提供的数据，首先求得在室温和大气压强下气体的摩尔体积，Vm＝L/mol，cg电石样品中含有CaC2的质量为xg，则：＝，代入Vm的值，解得x＝，故电石试样中CaC2的质量分数w(CaC2)＝×100%。客观题

有机反应方程式的书写是有机物性质的重要表示方法。因为有机反应的条件要求严格，产物多样，结构多变，故对化学方程式的考查要求更高，更严格。【考题一】下列化学方程式正确的是()

A．CH3CH=CH2＋Br2(水溶液)→CH2BrCH=CH2＋HBr

B．nCH3CH=CH2CH2CH2CH2

C．CH2CH=CH3＋Br2→CH2Br-CHBr-CH3

D.CH3CH2OHCH2CH2↑＋H2O＋H2O审题视点：(1)注意反应物形态，如Br2(水溶液)。(2)反应条件如：光，△，H2SO4的浓度，温度的高低，催化剂等。(3)反应的实质变化，如断键和成键的位置。(4)结构式的书写是否规范。思路点拨：烯烃与溴水只能发生加成反应而不能发生取代反应，因而A项不正确，C项正确；加聚反应的实质是双键的加成，聚丙烯应为CHCH2CH3因而B项错；实验室制取乙烯应用浓H2SO4作脱水剂，所以D项不正确。正确选项为C项。标准答案：C高分解密(1)对烯烃所具有的化学性质不清楚，不知道烯烃与溴水只能发生加成反应，不能发生取代反应，从而误选A项。(2)对加聚反应的实质是双键的加成，形成的新键是在不饱和碳原子上不理解，从而错选B项。(3)没有注意反应条件，用CH3CH2OH制取CH2=CH2必须用浓H2SO4，因稀H2SO4无脱水性，从而误选D项。主观题有机物燃烧反应的主要应用是根据燃烧前后的体积变化，或者是由耗氧量及生成二氧化碳和水的关系，确定有机物的分子式，灵活运用反应特点进行计算和分析是常见的重要试题类型。【考题二】有某烃与氧气的混合气体，共7L(常温常压下)，引燃后爆炸，充分燃烧后恢复至原温度和压强，气体的体积为4L。试确定此烃的分子式。思路点拨：设此烃的化学式为CxHy，其体积为aL，剩余氧气的体积为bL，则CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(2)当x＝2时，y＝2，该烃为C2H2；(3)当x＝2时，y＝4，该烃为C2H4；(4)当x＝2时，y＝6，该烃为C2H6；(5)当x＝3时，y＝6，该烃为C3H6；(6)当x＝3时，y＝8，该烃为C3H8；(7)当x＝4时，y＝8，该烃为C4H8；(8)当x＝4时，y＝10，该烃为C4H10。错因分析常出现的错解思路如下：设此烃的分子式为CxHy，则依题意有知识支持烃完全燃烧的产物CO2和H2O的物质的量的相对大小关系及应用由以上分析可得：(1)当n(CO2)<n(H2O)时，必含烷烃，其组成可能为烷烃；烷烃和烯烃；烷烃、烯烃和炔烃。前两种情况中n(烷)＝n(H2O)－n(CO2)，在后一种情况中，n(烷)＝n(H2O)＋n(炔)－n(CO2)(2)n(H2O)＝n(CO2)时，其组成可能为烯烃；烷烃和炔烃；烷烃、烯烃和炔烃。在后两种情况中n(烷)＝n(炔)(3)当n(CO2)>n(H2O)时，情况比较复杂，若能确定没有芳香烃，组成可能为炔烃；烯烃和炔烃；烷烃、烯烃和炔烃。1．(5分)某烃的同系物碳的质量分数均是85.71%，则该烃可能是()A．烷烃B.环烷烃C.烯烃D.二烯烃

解析：从选项中几种烃的通式分析可知，只有B，C两个选项的通式是CnH2n，最简式是CH2，C的质量分数均是85.71%。而烷烃的通式是CnH2n＋2，随C原子数的增加，C的质量分数增加，但最大值小于85.71%。二烯烃的通式是CnH2n－2，随C原子数的增加，C的质量分数减小，但最小值大于85.71%。答案：BC2．(5分)0.5mol某气态烃能与1molHCl完全加成，加成后产物分子上的氢原子又可被氯原子取代，共消耗3molCl2，则此气态烃可能是()A．CHCHB.CH2CH2C.CHCCH3ED.异丁烯解析：某烃和HCl发生加成反应，且物质的量之比为1∶2，由此可知该烃为炔烃，B、D两项不合题意。加成反应后0.5mol产物分子上的氢原子被取代，共消耗3molCl2，即1mol该烃分子中有6mol氢原子可以被氯原子取代，原炔烃分子中有4个氢原子，故正确选项为C。答案：C3．(5分)(2009·安徽淮南)下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型的对比中正确的是()A．烷烃只含有饱和键，烯烃只含有不饱和键B．烷烃不能发生