高中化学第二章烃和卤代烃1_2炔烃脂肪烃的来源及其应用学案新人教版选修5.docVIP

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第2课时炔烃、脂肪烃的来源及其应用

一、炔烃

1．炔烃的物理性质及结构特点

炔烃的结构特点：分子里含有碳碳三键,炔烃的分子式通式CnH2n－2(n≥2),炔烃的代表物即最简单的炔烃乙炔的分子式C2H2,电子式H∶C??C∶H,结构式为HCCH,结构简式CH≡CH。

炔烃的物理性质：随碳原子数的增加炔烃的物理性质呈现规律性的变化,状态：常温常压下由气态到液态再到固态；熔、沸点依次升高；相对密度依次增大；C2～C4的炔烃在常温常压下呈气态。同其他烃一样,炔烃不易溶于水而易溶于有机溶剂。

2．炔烃的化学性质

写出乙炔发生下列反应的化学方程式并指出反应类型：

①纯净的乙炔在空气中燃烧

2C2H2＋5O2eq\o(――→,\s\up17(点燃))4CO2＋2H2O氧化反应。

②乙炔与溴的四氯化碳溶液作用

HC≡CH＋2Br2―→CHBr2—CHBr2加成反应。

③乙炔与H2(催化剂,加热)

CH≡CH＋H2eq\o(――→,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))CH2===CH2加成反应；

CH≡CH＋2H2eq\o(――→,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))CH3CH3加成反应。

④乙炔与氯化氢(催化剂、加热)

CH≡CH＋HCleq\o(――→,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))H2C===CHCl加成反应。

炔烃的化学性质与乙炔相似,容易发生加成反应和氧化反应等,能使溴的四氯化碳及酸性高锰酸钾溶液褪色。

二、乙炔的实验室制法

1．反应原理：CaC2＋2H2O―→CH≡CH↑＋Ca(OH)2。

2．实验仪器：分液漏斗、平底烧瓶(或锥形瓶)、双孔橡皮塞、导气管、集气瓶(或试管)、水槽。

3．实验药品：CaC2(电石)、水(饱和食盐水)。

4．收集方法：排水集气法。

5．实验步骤：在平底烧瓶里加入几小块电石,轻轻旋开分液漏斗活塞,使水缓慢地滴下。

三、脂肪烃的来源及应用

1．脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等。

2．石油中含有1～50个碳原子的烷烃及环烷烃。可通过分馏、裂化、催化重整、裂解等加工方法获得不同用途的石油化工产品。石油通过常压分馏可得石油气、汽油、煤油、柴油等；而减压分馏可得润滑油、石蜡、沥青等分子量较大的烷烃；通过石油的催化裂化或裂解可得较多的轻质油和气态烯烃；而催化重整则主要是获得芳香烃和提高汽油的辛烷值。

3．天然气的化学组成主要是烃类气体,以甲烷为主,天然气是高效清洁燃料,也是重要的化工原料。

4．煤也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃；通过煤的直接或间接液化,可以获得燃料油及多种化工原料。

探究点一乙炔的实验室制备

1．乙炔的实验室制法

(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并放于干燥处,严防电石吸水而失效。取电石时要用镊子夹取,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,让水逐滴慢慢地滴入。

(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：①碳化钙吸水性强,与水反应剧烈,不能随用、随停。②反应过程中放出大量的热,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。

(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NaOH溶液或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—C≡CH↑,Al4C3＋12H2O―→4Al(OH)3↓＋3CH4↑。

特别注意,在反应方程式中,碳元素的化合价不变。

1．乙炔气体的收集方法能否选用排空气法？为什么？

提示：不能。因为C2H2的密度与空气相近,不能用排空气集气法,否则收集的气体不纯。

2．乙炔与乙烯中均含有不饱和键,均能使溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液褪色,那么如何检验一种气体是乙炔？

提示：可以从乙炔与溴的加成反应的定量角度考虑。1mol乙炔

可以与2molBr2加成,此性质常用于检验乙炔。

【例1】用电石制备的乙炔气体中常混有少量H2S气体。请用图中仪器和药品组成一套制备、净化乙炔的装置,并可通过测定乙炔的量,从而计算电石纯度。

(1)进行实验时,所制气