2-1-2 脂肪烃(第二课时)
【学习目标】
1.掌握乙炔的结构及主要性质。
2.掌握乙炔的实验室制法。
3.了解脂肪烃的来源和石油化学工业。
【自主预习】
1.乙炔的分子式 ,结构简式 ,最简式 。乙炔的分子构型为_______。
2.炔烃是分子中含有 的 链烃的总称,分子组成的通式为 。
3.乙炔是_______色_______味的气体,微溶于____,易溶于__________。
4.写出下列反应的化学方程式。
(1)乙炔燃烧:
(2)乙炔和溴水的反应:
5.脂肪烃的来源有________、________和_________等。石油的主要成分是_________。
【预习检测】
1.关于炔烃的叙述不正确的是 ( )
A.分子里含有碳碳叁键的脂肪烃叫做炔烃
B.分子里所有碳原子都处在一条直线上
C.分子组成符合CnH2n-2通式的链烃,不一定是炔烃
D.乙炔及其同系物中,乙炔的含碳量最大
2.通常用来衡量一个国家石油化工生产发展水平的标志是 ( )
A.石油的产量 B.乙烯的产量 C.汽油的产量 D.硫酸的产量
【合作探究】
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探究活动一:乙炔的结构特点
观察乙烷、乙烯和乙炔的球棍模型
【思考交流】
1.写出者的三者的分子式、电子式、结构式、结构简式。
2.分析三者的空间结构,比较它们结构的异同点。
【归纳整理】
1.乙炔的结构特点
分子式:C2H2 电子式:
结构式:H—C≡C—H 结构简式:CH≡CH 或HC≡CH
空间结构:直线型,两个碳原子和两个氢原子均在同一直线上。
2. 炔烃是分子中含有碳碳叁键的一类不饱和链烃,通式为CnH2n-2 (n≥2),官能团为—C≡C—。
【学以致用】
1.下列分子中所有原子均在同一直线上的是 ( )
A.CCl4 B.CH≡CH C.CH2===CH2 D.CH≡CCH3
探究活动二:乙炔的实验室制法
如图所示,在圆底烧瓶里放入几小块电石,旋开分液漏斗的活塞,逐滴加入饱和食盐水,便可产生
乙炔气体。
【思考交流】
1.该实验的反应原理是什么?(用化学方程式说明)
2.乙炔气体的实验室制取装置能否用启普发生器?和哪些气体的制备装置相同?
3.为什么要用饱和食盐水而不用纯水?
4.乙炔是无色无味的气体,实验室制备的乙炔为什么会有臭味?如何除去?
【归纳整理】
1.药品:电石(CaC2)、水(或饱和食盐水)。
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(2)反应原理:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑。
(3)实验装置:固体+液→气。
(4)净化: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溶液或者NaOH溶液的洗气瓶可将杂质除去。
(5)注意事项:
(1)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,并用分液漏斗控制食盐水流的速度,食盐水逐滴慢慢地滴入。
(2)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。
(3)乙炔是易燃性气体,点燃前要先检验纯度,选择装置和进行实验时,应注意安全。
【学以致用】
2.下列关于乙炔制取的说法不正确的是 ( )
A.为了减缓反应速率可用饱和食盐水代替水反应
B.此反应是放热反应
C.为了除去杂质气体,除了用硫酸铜外还可用氢氧化钠溶液
D.反应中需加碎瓷片作沸石
3.下图是实验室用电石和水反应制取乙炔的装置,其中正确的是 ( )
探究活动三:乙炔的化学性质
实验1:将乙炔气体点燃,观察实验现象。
实验2:将乙炔气体分别通入酸性KMnO4溶液、溴水中,观察实验现象。
【思考交流】
1.实验1的实验现象,与甲烷、乙烯燃烧的现象有何不同,为什么?
2.实验2的实验现象是什么?得出什么结论?并写出乙炔和溴水反应的化学方程式。
3.我们学习过的脂肪烃哪些能被高锰酸钾酸性溶液氧化,它们有什么结构特点?
【归纳整理】
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1.乙炔的物理性质
乙炔是无色无味的气体,密度比空气略小,微溶于水,易溶于有机溶剂。
2.乙炔的化学性质
(1) 氧化反应
①燃烧:火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟。(原因:含碳量高)
②使酸性高锰酸钾溶液褪色。(原因:易被酸性KMnO4溶液氧化。)
(2)加成反应:可与H2、X2、HX、H2O等加成。例如:
1,2—二溴乙烯
1,1,2,2—四溴乙烷
或
①乙炔与卤素(X2)水溶液的反应常用于烷烃与炔烃的鉴别,也可用来除去混在气态烷烃中的气态炔烃。
②工业上常利用CH≡CH与HCl在特定条件下(150-160℃,HgCl2作催化剂)反应只生成CH2=CHCl,再用CH2=CHCl在适当的条件下通过加聚反应生成聚氯乙烯。
3.烷烃、烯烃和炔烃的比较
烷烃
烯烃
炔烃
分子结构特点
全部为单键
饱和链烃
含有
不饱和链烃
含有—C≡C—
不饱和链烃
取代反应
光卤代
—
—
加成反应
—
能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应
能与H2、X2、HX等发生加成反应
加聚反应
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
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燃烧火焰较明亮
燃烧火焰明亮,带黑烟
燃烧火焰很明亮,带浓烟
鉴别
溴水和酸性KMnO4溶液均不褪色
溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色
溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色
【学以致用】
4.既可以鉴别乙烷和乙炔,又可以除去乙烷中含有的乙炔的方法是 ( )
A.足量的溴的四氯化碳溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.点燃 D. 在一定条件下与氢气加成
5.不能使酸性KMnO4溶液褪色的是 ( )
A.乙烯 B.聚乙烯 C.丙烯 D.乙炔
探究活动四:脂肪烃的来源及其应用
请利用P34,图2—12中所显示的信息,并查阅资料、调查身边使用石油制品的情况。
【思考交流】
1.写出通过原油所制得的主要产品和它们的用途。
2. 试举例说明天然气在人民生活、工农业生产中的作用,及在使用过程中应该注意的问题?
3. 写出煤干馏的主要产品,说明“煤制油”的重要意义。
【归纳整理】
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(C4以下)、汽油(C5~C11)、煤油(C11~C16)、柴油(C15~C18)等,用作各种燃料
减压分馏
润滑油、石蜡(用作化工原料)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,是一种高效清洁燃料,也是重要的化工原料
煤
干馏
焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水等
直接或间接液化
燃料油、化工原料
2.原油直接分馏得到的汽油为直馏汽油,重油通过裂化分解得到的汽油为化汽油,直馏汽油与裂化汽油的区别与比较如下:
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主要化学成分
燃烧质量
鉴别方法
直馏汽油
一般是C5~C11的烷烃及少量的芳香烃等,性质稳定
差,爆震性强
能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油
裂化汽油
含有较多的C5~C11烯烃,性质活泼
好,爆震性弱
【学以致用】
6.下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是 ( )
A.煤的气化过程是物理变化 B.石油和植物油的主要成分都是烃类化合物
C.煤、石油、天然气都是不可再生能源 D.石油分馏可得大量烯烃
学习札记
1.下列反应不属于加成反应的是 ( )
A.由乙烯制乙醇 B.由甲烷制四氯化碳
C.由乙炔制氯乙烯 D.由乙烯制氯乙烷
2.区别CH4、CH2===CH2、CH≡CH的最简易方法是 ( )
A.分别通入溴水
B.分别通入酸性高锰酸钾溶液
C.点燃,观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少
D.分别通入盛碱石灰的干燥管
3.下列有关乙炔性质的叙述中,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.能与溴水发生加成反应
C.能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应 D.能与HCl反应生成氯乙烯
4.据报道,近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构式为:HC≡C—C≡C—C≡C—C≡N。对该物质
判断不正确的是 ( )
A.其分子中的原子都在一条直线上 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.能发生加成反应 D.可由乙炔和含氮化合物加聚制得
5.我国部分地区曾发生“毒油”事件,所谓“毒油”是指混有汽油的食用油,不宜食用。下列说法正确的是
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( )
A.汽油是纯净物,具有固定的沸点
B.汽油只能由石油分馏得到
C.可用静置后看其是否分层来判断食用油是否混有汽油
D.汽油中烃分子内所含碳原子数为5~11
通过自评、互评、师评相结合对本节学习过程进行反思感悟。
自评:
本节学习中的问题与思考:
师评:
年 月 日
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【自主预习】
1.C2H2 CH≡CH 或HC≡CH CH 直线型
2. 碳碳叁键 不饱和 CnH2n-2 (n≥2)
3. 无 无 水 有机溶剂
4.(1)2C2H2 + 5O2 点燃
4CO2 + 2H2O
(2)
1,2—二溴乙烯
1,1,2,2—四溴乙烷
或
5.煤 石油 天然气 1~50个碳原子的烷烃及环烷烃
【预习检测】
1.B 2.B
探究活动一:
【思考交流】
1.C2H6 CH3CH3
C2H4 CH2=CH2
C2H2 H—C≡C—H CH≡CH 或HC≡CH
2.乙烷是锯齿形分子,四面体结构 。
乙烯是共平面的,六个原子共平面 。
乙炔为直线型,四个原子共直线 。
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探究活动二:
【思考交流】
1. CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+CH≡CH↑
2. 否 制取H2 CO2
3. 电石与水反应很剧烈,为减缓反应速率,得到平稳的乙炔气流。
4. 因电石中含有CaS、Ca3P2等,也会与水反应,产生H2S、PH3等气体,所以所制乙炔气体会有难闻的臭味;可使混合气体通过盛有CuSO4溶液或者NaOH溶液的洗气瓶将杂质除去。
探究活动三:
【思考交流】
1. 乙炔燃烧火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟,甲烷燃烧没有黑烟,乙烯燃烧有黑烟但不浓烈。原因是乙炔的
含碳量高,燃烧不完全,所以有浓烈的黑烟。
2. 酸性KMnO4溶液与溴水均褪色。乙炔能被酸性KMnO4溶液氧化,和溴水发生加成反应。
1,2—二溴乙烯
1,1,2,2—四溴乙烷
或
3. 烯烃和炔烃 含有双键或叁键的不饱和烃
探究活动四:
【思考交流】
1. 常压分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等;减压分馏可以得到润滑油、凡士林、石蜡等;催化裂
化及裂解可以得到较多的轻质油和气态烯烃;催化重整可获得芳香烃。
2. 天然气可以用来做饭、取暖,还可以做汽车的燃料。天然气是易燃易爆品,在使用时一定要注意安全,
不能泄露。
3. 焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水等。
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“煤制油”工程可以减少对石油产品的依赖和直接燃煤引起的环境污染。
【学以致用】
1.B 2.D 3.C 4.A 5. B 6.C
学习札记
【随堂检测】
1.B 2.C 3.D 4.D 5.D
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