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1、1 第 2 课时炔烃脂肪烃的来源及其应用 知识系列一乙炔 3.化学性质 氧化反应乙炔燃烧的现象; 乙炔通入KMnO4 酸性溶液的现象; 加成反应乙炔通入溴的四氯化碳溶液的现象. 自身加成 炔烃被酸性高锰酸钾氧化 由烃分子中碳原子数目确定氢原子数目的方法: 先确定分子中碳原子数目再按 CnH2n2确定 H 原子数 然后看烃分子中是否含C=C 、 CC和环状结构,每增加一个C=C 或环状结构,则氢原子数目减2,若增加1 个 CC(或 2 个 CC 或 2 个环状结构或1 个 CC 和 1 个环状结构 ),则氢原子数目减4。 知识系列二乙炔实验室制取 【问题导思】 实验室制备乙炔的反应有什么特点?【
2、提示】固液 气,反应不需要加热。 制取乙炔的发生装置还可以用来制取哪些气体?【提示】H2、CO2、O2(H2O2分解 )等。 如何收集乙炔气体?【提示】利用排水法收集。 1乙炔的实验室制取 2 (1)药品:电石 (CaC2)、水 (2)反应原理: CaC22H2OCa(OH)2CHCH (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,严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取,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
3、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,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:碳化钙 吸水性强,与水反应剧烈,不能随用、随停。反应过程中放出大量的热,易使启普发生器 炸裂。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CuSO4溶液的 洗气瓶可将杂质除去。 推而广之 1 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 4H
4、2O2Zn(OH)2 CH3CCH , Al4C3 12H2O4Al(OH)33CH4 2 实验室制得的乙炔中常混有H2S、PH3等杂质气体。如图是两学生设计的 实验装置 , 用来测定 CaC2样品的纯度 , 右边的反应装置相同而左边的气体发生装 置不同 , 分别如和所示。 (1)A 瓶中的液体可以从酸性KMnO4溶液和 FeCl3溶液中选择 , 应该选择, 它的作用是。 (2) 装置的主要缺点是。 (3) 装置的主要缺点是。 若选用此装置来完成实验, 则应采取的措施是。 3 (4) 若称取 a g CaC2, 反应完全后 , 测得 B处溴水增重 b g, 则 CaC2的纯度为。 【答案】(1
5、)FeCl3溶液 除去 H2S、PH3等杂质气体 (2)部分乙炔会从长颈漏斗逸出,造成实验误差,且不易控制加水量 (3)反应产生的泡沫易堵塞导管在装置的导管口加上一团棉花(4) 32b 13a100% 知识点三炔烃 例题 (2015 经典习题选萃 )只含一个不饱和键的链烃A 加氢后的产物的结构简式为 ,此不饱和链烃A 可能的结构简式有() A4 种B5 种C6 种D7 种 解析: 有机物 A 可能是单烯烃,也可能是单炔烃,若为单烯烃,则其加氢后得到的烷烃中, 原来的双键应变成结构,可知单烯烃的可能结构应有5种;若为单炔烃,当 它与足量的H2加成得到烷烃,加氢的规则是4 个氢原子分别加在2 个三
6、键碳原子上,则三 键碳原子与足量的H2加成后应变成 “ CH2CH2”的结构,并注意对称性(两个乙基的 位置是完全等同的),可知该炔烃可能的结构有2 种。故共有7 种可能的结构。答案: D 知识点三脂肪烃的来源及其应用 化石燃料的综合利用 1煤的综合利用 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、 氮、硫等元素。 (1)煤的干馏 原理: 把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。 煤的干馏产物 a焦炉气, b.煤焦油, c.焦炭, d.粗氨水。 (2)煤的气化 将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,目前主要方法是碳和水蒸气反应制
7、水煤气。化学 方程式为 CH2O(g)= 高温 COH2。 (3)煤的液化 直接液化:煤氢气 催化剂 高温 液体燃料间接液化:煤水 高温 水煤气 催化剂 高温 甲醇等 2天然气的综合利用 (1)天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。 (2)天然气与水蒸气反应制取H2 原理: CH4H2O(g) 高温 催化剂 CO3H2。 3石油的综合利用 (1)石油的成分 石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以碳、氢为主,还有少量N、S、 4 P、O 等。 (2)石油的加工 方法过程目的 分馏把原油中各组分分离成沸点不同的分馏产物获得各种燃料用油 裂化 把相对分子
8、质量大的烃断裂成相对分子质量 小的烃 得到更多的汽油等轻质油 裂解深度裂化,产物呈气态得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料 1.煤的气化、液化和干馏均是化学变化。 2石油的分馏是物理变化,分馏后的馏分仍是混合物。 3裂化和裂解是化学变化,产物也是混合物。 2填写下列表格 来源条件产品 石油 _ 石油气、汽油、煤油、柴油等 _ 润滑油、石蜡等 催化裂化及裂解轻质油、气态烯烃 催化重整芳香烃 天然气甲烷 煤 _ 芳香烃 _ 燃料油、化工原料 【归纳总结】: (1)石油分馏是变化,煤的干馏是变化。 (2)鉴别直馏汽油和裂化汽油的方法是。 注意: 烷烃与卤素单质的取代反应是分子中的氢原子逐步被取代,并且是各
9、步反应同时进行, 产物是烃的多种卤代物的混合物和卤化氢。 * 家庭和汽车用的罐装液化石油气的成分是什么? 【提示】丙烷、丁烷、丙烯、丁烯为主的石油产品。 5 深度思考 1煤的干馏与石油分馏有何不同? 2为什么不能用裂化汽油萃取溴水中的溴? 1 答案煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下发生复杂的物理和化学变化的过程,而 石油分馏是根据沸点不同将石油中各成分分离的过程,是物理变化。 2 答案由于裂化汽油中含有不饱和的烯烃,能与溴水中的溴发生加成反应,所以不能 用于萃取溴水中的溴。 8 实验室制取的乙炔气体中常混有少量H2S、CO2和水蒸气,为了得到干燥纯净的乙 炔气体,选择最简便的实验方案有() A
10、通过 NaOH 后,通过浓H2SO4,再通过石灰水 B通过 CuSO4溶液后再通过石灰水 C通过五氧化磷,再通过无水CaCl2 D通过足量的碱石灰 12下图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物: 已知气态烃D(其密度在同温同压下是氢气密度的13 倍 ) 与物质 F 反应时产生明亮而带浓烈黑烟的火焰。请写出下 列字母代表的物质的化学式(分子式 ): A _、 B._ 、 D._ 、 E._、 H_。 13有两种气态烃的混合物。已知:它们都能使溴水 褪色。且分子中碳原子数均小于5; 1 体积该混合气体完 全燃烧后,可得到3.6 体积二氧化碳和3 体积水蒸气 (气体体积均在同温同压下测定) (1)
11、混合物中两种烃的类别可能是_。 A烷,烯B烯,烯C烯,炔D炔,炔 你作出上述判断的理由是_ _ 。 (2)通过计算确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比。 8【解析】A、B 两项操作均不能得到干燥的乙炔;C 项,不能除去H2S、CO2。 6 【答案】D 12 【解析】由烃 D 的密度是同温同压下H2密度的 13 倍,求出其相对分子质量为 26,确定 D 为 C2H2。 根据 D 与 F 反应时产生明亮而带黑烟的火焰,确定F为 O2。 由 2C2H25O2 点燃 4CO2 2H2O 可知 B、E 分别为 CO2或 H2O。 实验室制C2H2,一般是 CaC22H2OCa(OH)2CHCH
12、,可知A、B 分别是 CaC2或 H2O。 综合 ,确定 A 为 CaC2,B 为 H2O,E 为 CO2。 其余物质中, C 为 Ca(OH)2,G 为 CaCO3,H 为 Ca(HCO3)2。 【答案】CaC2 H2OC2H2CO2Ca(HCO3)2 13 【解析】(2)容易求出混合烃的平均分子式为C3.6H6,则烯烃的碳原子数应小于3.6,为 C3H6,炔烃的碳原子数应大于3.6,为 C4H6,再用十字交叉法求出混合物中两者的体积比。 【答案】(1)C因两种烃都能使溴水褪色,则不会有烷烃,排除A;若都是烯烃,则 燃烧后生成等体积的CO2和水蒸气,不合题意,排除 B;若都是炔烃,则燃烧后生
13、成的 V(CO2)V(H2O),也不合题意,排除D,故混合物由烯烃和炔烃组成 (2)C3H6和 C4H6,V(C3H6)V(C4H6)23 6请回答下列问题: (1)链烃 A 有支链且只有一个官能团,其相对分子质量在6575 之间,1 mol A 完全燃烧 消耗 7 mol 氧气,则 A 的结构简式是 _, 名称是 _。 (2)链烃 B 是 A 的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊烷, 写出 B 所有可能的结构简式_ 。 (3)C 也是 A 的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构),则 C 的结构 简式为 _。 苯 一 、苯的组成和结构 1、 分子结构特
14、点:凯库勒首先提出了苯的环状结构分子式: C6H6 例题、能证明苯分子中不存在单双键交替的理由是() 练习 【2016 年高考上海卷】轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯() A均为芳香烃B互为同素异形体C互为同系物D互为同分异构体 二、物理性质: 7 (2)苯的毒性 苯有毒, 对中枢神经和血液有较强的作用。严重的急性苯中毒可以引起抽搐,甚至失去 知觉。 慢性苯中毒能损害造血功能。长期吸入苯及其同系物的蒸气,会引起肝的损伤,损坏 造血器官及神经系统,并能导致白血病。空气中苯蒸气的容许量各国都有不同的规定,从每 立方米几毫克到几百毫克不等。 三、化学性质:易取代、难加成、难氧化 1. 氧化
15、反应 可燃性在空气中燃烧,发出明亮的光,产生大量的黑烟 苯不能使高锰酸钾(KMnO 4)褪色 2. 取代反应 卤代反应与液溴在溴化铁的催化作用下发生反应 此反应用 _做催化剂,溴苯是_色_(状态),密度比水 _,可用 _来检验 HBr ,现象为 _。 例题A 为由带支管的试管改制成的反应容器,在其下端底部开了一个小孔,塞好石 棉绒后,再加入适量铁粉。向反应容器A 中逐滴加入液溴和苯的混合物,几秒钟内就发生 反应。 8 (1)试管 C 中苯的作用是_。 (2)反应开始后,D 和 E 中的现象是 _。 (3)反应 23min 后, 在 B 中的 NaOH 溶液中的现象有_。 (4)证明苯与液溴发生了取代反应而不是加成反应的现象是_。 (5)上述实验装置中,具有防倒吸作用的有_(填字母 )。如图所示的各装置可以