高中化学 专题2_1_2 脂肪烃课件2 新人教版选修5

一根很长的金属管道，有时需要将它切短；两根短的金属管道，有时又要将它们接在一起，怎么办呢？切割管道，你也许会想到用钢锯，然而，对于一些口径很粗大的管道，那是多么地费时费力啊！在20世纪70年代我国农村照明曾经用电石为主要原料制取一种可燃性气体，点燃该气体，产生明亮的火焰；工业上用该气体燃烧产生的高温切割或焊接金属等。这种气体是什么？它的组成和结构如何？在本课时中你将找到答案，明了于心。 新知导学1炔烃分子里含有_的一类脂肪烃，其物理性质与烷烃和烯烃相似，通式为CnH2n2(n2)。碳碳三键 2乙炔(1)乙炔的组成和结构C2H 2 H C C H H CCH H CCH (2)乙炔的性质物理性质无色、无味的气体；密度比空气略小；在水中微溶，在有机溶剂中易溶。 化学性质火焰明亮，并且冒出浓烟 CH CH2Br 2CH Br2CH Br2 褪色褪色 (3) 乙炔的实验室制法药品：电石(CaC2)、水反应原理：_实验装置：固体液体气体收集：_法CaC22H 2OCa(O H )2CHCH排水集气 3脂肪烃的来源及其应用来源条件产品(或成分)石油_石油气、汽油、煤油、柴油等_润滑油、石蜡等催化裂化、裂解轻质油、气态烯烃催化重整芳香烃天然气_煤_芳香烃_燃料油、化工原料常压分馏减压分馏甲烷干馏直接或间接液化 自主探究1炔烃在分子组成上与烯烃和烷烃有何区别？其通式可表示成什么？提示：烯烃在组成上比等碳原子数的饱和烷烃少两个氢，通式变为CnH2n，炔烃的碳碳三键，使得分子中氢原子数比等碳原子数的烯烃又少了两个，故其通式应为CnH2n2。2由乙炔的化学性质可以推知炔烃有哪些化学性质呢？提示：由于炔烃中都含有相同的碳碳三键，炔烃的化学性质就应与乙炔相似，如容易发生加成反应、氧化反应等，可使溴的四氯化碳溶液、溴的水溶液及酸性KMnO 4溶液褪色等。 3如何从碳原子杂化的角度理解乙炔的直线型结构？提示：乙炔分子中每个碳原子是以1个2s轨道和1个2p轨道进行杂化的，形成了2个sp杂化轨道，这2个sp杂化轨道在同一条直线上，每个碳原子都剩下2个p轨道没有参加杂化。sp杂化轨道决定了分子里的2个碳原子和2个氢原子处在一条直线上。4为什么乙炔易发生加成反应和氧化反应？提示：乙炔分子里碳碳三键是由1个键和2个键构成的。乙炔的键也易发生断裂，故易发生加成反应和氧化反应。 5CH4、C2H4、C2H2三种气体分别燃烧时，火焰越来越明亮，但烟也越来越大，这是什么原因？提示：分子中C%越高，则火焰越明亮，烟越大。6证明乙炔能否使酸性KMnO4溶液褪色之前应进行什么操作？提示：电石与水反应生成的乙炔气体中混有H2S气体，而H2S气体也可使酸性KMnO4溶液褪色，故应先除去乙炔中的H2S气体。可将混合气体通过装有CuSO4溶液或NaOH溶液的洗气瓶。 7能否用聚氯乙烯制品直接盛装食物？为什么？提示：不能。因为聚氯乙烯在使用过程中，容易发生老化现象，释放出对人体有害的氯化氢气体。 教材点拨1物理性质及其变化规律(1)烃都是无色物质，不溶于水而易溶于苯、乙醚等有机溶剂，密度比水小。(2)分子中的碳原子数4的脂肪烃在常温常压下都是气体，其他脂肪烃在常温常压下是液体或固体。且随着分子中碳原子数的增加，常温下脂肪烃的状态也由气态逐渐过渡到液态或固态。烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质比较 (3)熔沸点一般较低，其变化规律是：组成与结构相似的物质(即同系物)，相对分子质量越大，其熔沸点越高。相对分子质量相近或相同的物质(如同分异构体)，支链越多，其熔沸点越低。组成与结构不相似的物质当相对分子质量相同或相近时分子的极性越大，其熔沸点越高。 2烯烃、炔烃的结构和化学性质比较 典例透析描述CH3CH=CHCCCH3分子结构的下列叙述中，正确的是()6个碳原子有可能在同一直线上6个碳原子不可能都在同一直线上6个碳原子一定都在同一平面上6个碳原子不可能都在同一平面上ABCD 【解析】本题考查对烯烃、炔烃的空间立体结构的认识，CC单键可以旋转，C=C双键与CC三键不能旋转，题给分子的空间几何构型可写成：可知B正确。【答案】B YCCX为直线形结构单元，键角为180。除此之外，还应了解单键可以旋转，双键、三键不能旋转。将以上情况综合考虑，解此类习题并不困难。 变式训练1关于炔烃的下列描述正确的是()A分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃B炔烃分子里的所有碳原子都在同一直线上C炔烃易发生加成反应，也易发生取代反应D炔烃不能使溴水褪色，但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色答案：A 教材点拨1乙炔的实验室制法及性质验证(1)实验装置乙炔的实验室制法及注意事项 (2)反应原理装置中的反应方程式为：CaC22H 2O Ca(O H )2C2H 2。装置中CuSO 4溶液的作用： 除去杂质，如CuSO 4H 2S=CuSH 2SO 4。装置中酸性K MnO 4溶液褪色。装置中溴的四氯化碳溶液褪色，反应为：CH CH2Br2CH Br2CH Br2装置处现象：有明亮的火焰并有浓烟产生。 【点拨】(1)实验室制取乙炔时常用饱和食盐水，而不直接滴加水，目的是减缓电石与水的反应速率。(2)因乙炔和空气的密度相差不大，不能用排空气法收集乙炔气体。 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，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NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。 提示：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Zn2C34H2O2Zn(OH)2CH3CCH，Al4C312H2O 4Al(OH)33CH4。 典例透析 【例2】如图所示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：_。为避免反应太快，可采取的措施是_ _。(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中观察到的现象是_，乙炔发生了_反应。(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中可观察到的现象是_，乙炔发生了_反应。(4)为了安全，点燃乙炔前应_，乙炔燃烧时的实验现象是_。 【解析】由图中可以看出，A管通过软橡胶管与右侧相连，A管的高低可调节右管中的水是否与电石接触，从而控制反应能否发生。若反应太快，可把水换成饱和食盐水。乙炔易被高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。乙炔可与溴发生加成反应使溴的CCl4溶液褪色。可燃性气体在点燃前都应检验纯度；由于乙炔的含碳量较高，所以，燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。 【答案】(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止CaC22H2OCa(OH)2C2H2把水换成饱和食盐水(2)酸性KMnO4溶液褪色氧化(3)溴的CCl4溶液褪色加成(4)检验乙炔的纯度火焰明亮并伴有浓烈的黑烟【点评】解答本题要熟悉乙炔的化学性质和乙炔的制备原理及注意事项。 变式训练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则不同，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I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_。(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_。 教材点拨1脂肪烃与现代人类生活的关系非常密切(1)脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等。(2)天然气的化学组成主要是烃类气体，以甲烷为主。(3)煤也是获得有机化合物的源泉。脂肪烃的来源及其应用 2几组概念辨析(1)减压分馏的原理是利用外界压强对物质沸点的影响，外界压强越大，物质的沸点就越高；外界压强越小，物质的沸点就越低，用降低分馏塔内压强的方法，能使重油的沸点随压强降低而降低。也就是说，在低于常压下的沸点时就可以使重油沸腾，这种过程就是减压分馏。(2)蒸馏、分馏、干馏三者的区别：蒸馏：把液体加热至沸腾变为蒸气，再使蒸气冷凝成液体的操作。分馏：对多组分混合物在控温下先后连续进行的多次蒸馏。干馏：将固态混合物(煤、木材等)隔绝空气加强热使其分解的过程。蒸馏与分馏同属物理变化，而干馏过程往往发生复杂的物理、化学变化。 (3)裂化和裂解：两者都是在高温下使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量较小的烃，但两者的目的不同，裂化是为了获得更多的轻质液态燃料，而裂解的目的是为了获得短链的气态烃，以提供有机化工原料。所以两者的产品也不同，裂化是获得更多的轻质液态燃料，特别是获得更多的汽油等，而裂解是为了获得乙烯、丙烯、1,3-丁二烯等有机化工原料。 典例透析【例3】下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是()A石油裂解得到的汽油是纯净物B石油产品都可用于聚合反应C天然气是一种清洁的化学燃料D水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 【答案】C 变式训练3下列有关石油加工的叙述中，不正确的是()A石油分馏所得的馏分仍是混合物B石油裂化的原料是石油分馏产品，包括石油气C石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油D石油裂解的原料是石油分馏产品，包括石油气解析：石油裂化的原料是石油分馏产品中的重油，不包括石油气。答案：B