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第04讲 炔烃
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知识预习
一、炔烃的基础概念
1. 炔烃的官能团是___________。链状烯烃只含有一个碳碳三键时,其通式为___________。
2. 炔烃物理性质的递变与烷烃和烯烃的相似,沸点也随分子中碳原子数的递增而逐渐________。
二、乙炔的物理性质
俗称
颜色
气味
状态
密度
溶解性
电石气
无色
无味
气态
小于空气
微溶于水,易溶于有机溶剂
三、乙炔的结构
分子式
结构式
结构简式
官能团
空间结构
C2H2
直线形结构
乙炔分子中的碳原子均采取_____杂化,碳原子和氢原子之间均以单键(_____键)相连接,碳原子和碳原子之间以三键(____个σ键和____个π键)相连接,相邻两个键之间的夹角为_________。乙炔分子中的碳、氢原子位于__________________。
四、乙炔的实验室制取
实验装置
实验操作
实验现象
①将饱和氯化钠溶液滴入盛有电石的烧瓶中
剧烈反应,有气泡冒出
②将纯净的乙炔通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中
酸性高锰酸钾溶液_____
③将纯净的乙炔通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中
溴的四氯化碳溶液_____
④点燃纯净的乙炔
火焰明亮,并伴有_____
反应原理
五、乙炔的化学性质
1.氧化反应
(1)燃烧
发出明亮火焰,产生浓烟,放出大量热。
化学方程式为:________________________________________________________
(2)与强氧化剂反应
乙炔能被KMnO4氧化,使酸性KMnO4溶液的紫色褪去。
2.乙炔的加成反应
(1)乙炔与溴加成
乙炔能使溴的四氯化碳溶液(溴水)褪色,原理是乙炔分子含有不饱和的碳碳三键,能与溴发生加成反应。反应过程可分步表示如下:
第一步: + Br2
第二步: + Br2
总过程: + 2Br2
(2)乙炔与其他物质加成
乙炔在一定条件下能与氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应。
① + H2 _____________________________
② + HCl ____________________________
③ + H2O ____________________________
3. 加聚反应
乙炔可发生加聚反应,得到聚乙炔,聚乙炔可用于制备导电高分子材料。
nCH ≡≡ CH
六、炔烃的化学性质
炔烃的结构和性质与乙炔的相似,都含有碳碳三键官能团,能发生加成反应和氧化反应。
对点训练
题型一:炔烃的结构
【变1】某烃的结构简式如图,分子中含有四面体结构的碳原子为a,在同一直线上的碳原子数最多为b,一定在同一平面内的碳原子数为c,则a、b、c为
A.2,5,4 B.4,3,5 C.4,3,6 D.4,6,4
题型二:炔烃的命名
【例2】有机化合物(CH3)3CCH(CH3)C≡CH的系统名称为
A.2,2,3-三甲基-1-戊炔 B.3,4,4-三甲基-1-戊炔
C.3,4,4-三甲基-2-戊炔 D.2,2,3-三甲基-4-戊炔
题型三:乙炔的制备
【变3-1】如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A.将生成的气体直接通入到溴水中,溴水褪色,说明有乙炔生成
B.酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
D.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔不饱和程度高
【变3-2】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______。
(2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象是________ 。
(3)乙炔通入溴水溶液中发生的化学反应方程式_________。
(4)为了安全,点燃乙炔前应___,乙炔燃烧时的实验现象是____。
题型四:炔烃的性质
【变4】(双选)乙炔是一种重要的化工原料,可发生如图的转化。下列说法错误的是
A.1个乙烯基乙炔分子中含有7个σ键,3个π键
B.正四面体烷的二氯代物有2种结构
C.苯乙烯()和环辛四烯互为同分异构体
D.等质量的苯和乙烯基乙炔完全燃烧时消耗氧气的量不同
【例6】某炔烃与氢气发生加成反应后得到,则该炔烃的结构有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【例7】1 mol某烃能与2 mol HCl加成,加成后产物上的氢原子最多能被8 mol Cl2取代,则该烃可能为
A.2-丁烯 B.2-丁炔 C.苯 D.乙烯
【例8】为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应。请你回答下列问题:
(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式:__________________________;_____________。
(2)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是________。
a.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
b.使溴水褪色的反应,就是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙炔
d.使溴水褪色的物质,就是乙炔
(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是______,它与溴水反应的化学方程式是______________________________,在验证过程中必须全部除去。
(4)请你选用下列四个装置(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装置内所放的化学药品______,______,______。
(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是_______________________。
提分作业
【练1】下列关于乙炔的说法不正确的是
A.在空气中燃烧时有浓厚的黑烟
B.可用溴的四氯化碳溶液来鉴别甲烷和乙炔
C.为了减缓电石和水的反应速率,可用饱和食盐水来代替水
D.工业上常用乙炔制乙烯
【练2】实验室常用如图装置制取并验证乙炔的性质。下列说法错误的是
A.饱和食盐水的作用是减缓化学反应速率,为了得到平稳的气流
B.硫酸铜溶液的作用是除去乙炔中硫化氢等杂质气体,防止干扰实验
C.试管B和C中溶液均褪色,且两者的反应类型是相同的
D.试管C生成的物质的名称为1,1,2,2-四溴乙烷
【练3】含有一个三键的炔烃,氢化后的产物结构简式为,此炔烃可能的结构简式有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【练4】(双选)下列说法正确的是
A.乙烯和乙炔都是直线形分子 B.乙烯和乙炔都能发生加成反应和加聚反应
C.乙炔分子中含有极性键和非极性键 D.乙炔与分子式为的烃一定互为同系物
【练5】某气态烃1mol与2mol HCl发生加成反应,所得的加成产物1mol又能与8mol Cl2反应最后得到一种只含C、Cl两种元素的有机物,则该气态烃为
A.丙炔 B.1-丁炔
C.丙烯 D.1,3-戊二烯
【练6】实验室用如图所示装置制备乙炔,并验证乙炔的某些化学性质,已知制备的乙炔气体中往往含有少量的气体。请回答下列问题:
(1)实验室制备乙炔的化学方程式为________;为了使产生乙炔的气流平稳,装置的分液漏斗中常用______________代替水。
(2)装置中溶液的作用是________,发生反应的离子方程式为_________。
(3)装置中观察到的现象是__________,发生反应的化学方程式为_________,该反应是_______(填反应类型)。
(4)装置中观察到的现象是________。
【练7】某同学欲证明乙炔能与高锰酸钾酸性溶液反应,实验方案如下:将电石与水反应生成的气体通入高锰酸钾酸性溶液,溶液褪色,证明二者发生了反应.请回答:
(1)制备乙炔的反应的化学方程式是_______;
(2)该同学的实验方案存在的问题是_______。
(3)为了解决上述问题,需重新选择实验装置,实验装置如图所示:
①B装置中所盛放的试剂是_______;
②乙炔能与酸性高锰酸钾酸性溶液反应的化学方程式是_______。
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