教案乙炔的制备

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教案乙炔的制备
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学习过程
实验目的
1、掌握乙炔的制备方法；
2、掌握乙炔的的性质；
3、了解乙炔的用途；
二、实验试剂及仪器
仪器：止气夹，双孔胶塞，单孔胶塞，水槽，导气管，试管，尖嘴导管，酒精灯，医用针管
药品：电石，体积比为20﹪的乙醇溶液，酸性高锰酸钾溶液，溴水。

三、实验步骤
1、实验装置图如图所示
2、⑴先按上图将乙炔发生装置、除杂装置和气体收集装置连接好，并检查气密性。

⑵向除杂装置中装入CuSO4溶液。

⑶向发生装置的试管中加入适量电石（约4小颗）。

用医用针管吸2\3的20﹪乙醇溶液，排出针管中的空气。

然后将针管插入胶塞，实验开始应缓慢推下针管活塞。

四、反应原理
实验室中，乙炔是由电石与水作用制得的，反应式如下：
CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2。

工业电石中常含有硫化钙、磷化钙和砷化钙等杂质，它们与水作用可以生成硫化氢、磷化氢和砷化氢等恶臭、有毒的还原性气体，它们不仅污染空气，也干扰乙炔的性质实验。

五、收集气体方法1、
1、排水集气法
六、现象
1、反应很剧烈，有大量的气泡生成，很快就收集得到一试管无色的乙炔气体了，但反应还在继续，产生很多气体，来不及收集就排放到空气中造成浪费了
2、可以闻到臭鸡蛋味。

七、注意事项
⑴针管中的空气应注意排除尽，否则乙醇溶液将会漏进试管中，使得反应不容易控制。

⑵点燃乙炔时要注意安全，防止爆炸。

⑶大家在实验过程中要注意安全，注意观察实验现象并做相应的记录。

实验室制备乙炔的几个问题
1、大家注意观察CuSO4溶液中有什么生成？是什么物质？
答、有黑色沉淀产生，是CuS沉淀。

2、乙醇溶液与电石反应和纯水与电石反应反快慢比较？
答、乙醇溶液与电石反应生成乙炔的过程较乙炔与水的反应缓慢。

3、我们将导气管先后通入高锰酸钾溶液和溴水中，大家观察溶液有什么变化？
答、高锰酸钾溶液和溴水颜色都褪了。

九、例题精析
【例题1】气焊和气割都需要用到乙炔．乙炔俗称电石气（化学式为
C2H2），是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水．实验室常用块状固体碳化钙与水反应制备乙炔，该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加剧烈．请回答：
（1）写出乙炔的物理性质．
（2）从下图选择实验室制备乙炔所用仪器的最佳组合是和（填序号）．【答案】无色无味的气体，或密度比空气略小，难溶于水；A；E．
【解析】（1）物理性质是不需要通过化学变化表现出来的性质．根据题给信息可知，乙炔俗称电石气（化学式为C2H2），是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，都是物理性质．
故答案为：无色无味的气体，或密度比空气略小，难溶于水；
（2）根据题给信息可知，制取乙炔反应为固体和液体不需加热的反应，且生成的气体不易溶于水、密度比空气小，制备与制二氧化碳的反应物状态和条件相同，故制备的最佳组合应用能控制反应速度的装置A，收集可选D与E，但该题要求最佳的收集方法（即最纯净的气体），所以应选E排水法进行收集．【例题2】乙炔（C2H2）是一种难溶于水、密度比空气略小、易燃烧的气体．实验室常用碳化钙固体（俗称电石，化学式为CaC2）与水反应制备乙炔，同时生成氢氧化钙．
（1）写出制取乙炔的化学方程式：；
（2）根据上图回答：制取乙炔的反应装置应选用（填序号，下同），收集方法用；
（3）点燃乙炔之前要先．
【答案】（1）CaC2+2H2O═Ca（OH）2+C2H2↑；
（2）B，D；
（3）检验其纯度．
【解析】（1）实验室常用碳化钙固体（俗称电石，化学式为CaC2）与水反应制备乙炔，同时生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为CaC2+2H2O═Ca （OH）2+C2H2↑；
（2）制取乙炔使用固体碳化钙与水在常温下发生反应，因此应选用固液不需加热型的发生装置B，由于乙炔（C2H2）是一种难溶于水、密度比空气略小、易燃烧的气体，因此收集时应选用图中装置D的排水法收集；
（3）乙炔具有可燃性，与空气混合时点燃可能会发生爆炸，因此，在点燃前一定要检查该气体的纯度．
【例题3】气焊和气割都需要用到乙炔．乙炔俗称电石气（化学式为
C2H2），是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水．实验室常用块状固体碳化钙（CaC2）与水反应生成氢氧化钙[Ca（OH）2]和乙炔，该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加剧烈．请回答下列各题．
①乙炔的物理性质之一是；
②写出实验室制备乙炔气体的化学方程式；
③从上图选择实验室制备乙炔所用仪器的最佳组合是（填序号）．
【答案】无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水；CaC2+2H2O=Ca （OH）2+C2H2↑；BF
【解析】（1）乙炔的物理性质有：无色无味的气体，或密度比空气略小，或难溶于水；故答案为：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水（2）碳化钙（CaC2）与水反应生成氢氧化钙[Ca（OH）2]和乙炔，配平即可，故答案为：CaC2+2H2O=Ca（OH）2+C2H2↑
（3）验室常用块状固体碳化钙（CaC2）与水反应生成氢氧化钙[Ca（OH）2]和乙炔，因此不需要加热，分液漏斗可以控制反应的速度，因此选用B装置比较好；乙炔的密度比空气略小，难溶于水，因此只能用排水法收集；故答案为：BF
十、课堂运用
【基础】气焊和气割都需要用到乙炔．乙炔俗称电石气（化学式为
C2H2），是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水．实验室常用块状固体碳化钙与水戽应制备乙炔，该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加剧烈．请回答：
（1）乙炔的物理性质之一是；
（2）图中仪器a的名称是；
（3）从下图选择实验室制备乙炔所用仪器的最佳组合是（填序号）．
【答案】无色无味的气体（或密度比空气略小，难溶于水）；集气瓶；BF
【解析】（1）物理性质是不需要通过化学变化表现出来的性质．根据题给信息可知，乙炔俗称电石气（化学式为C2H2），是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水．这是送分题，任选一种都给满分．
故答：无色无味的气体（或密度比空气略小，难溶于水）；
（2）本题考查的是实验仪器的有关知识．这就要求学生对于重点实验要熟记所用到的实验仪器．a仪器用于收集气体．
故答：集气瓶；
（3）根据题给信息可知，制取乙炔反应为固体和液体不需加热的反应，且生成的气体不易溶于水、密度比空气小，制备与制二氧化碳的反应物状态和条件相同，故制备的最佳组合应用能控制反应速度的装置B，收集可选D与F，但该题要求最佳的收集方法（即最纯净的气体），所以应选F排水法进行收集．故选BF．
【拔高】1、乙炔是最简单的炔烃，实验室可以用电石（主要成分CaC2）与水反应制备乙炔．乙炔是一种重要的有机化工原料，在催化剂存在的条件下，加热至150℃～160℃，乙炔与氯化氢发生反应，生成重要的化工原料氯乙烯．以乙炔为原料在不同的反应条件下还可以转化成以下化合物．完成下列各题：
（1）写出实验室制备乙炔的化学方程式
（2）写出制备氯乙烯的化学方程式．
（3）乙炔中C原子的杂化方式是．
（4）正四面体烷的核磁共振氢谱图中有个峰．
（5）关于乙烯基乙炔分子的说法正确的是：
a、乙烯基乙炔不能使溴的四氯化碳溶液褪色
b、乙烯基乙炔分子内只含有一种官能团
c、1mol乙烯基乙炔最多能与3molH2发生加成反应
d、等物质的量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量为1：2
e、等质量的苯与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同
f、乙烯基乙炔与正四面体烷互为同分异构体
（6）写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式：【答案】CaC2+2H2O-→Ca（OH）2+C2H2↑；CH≡CH+HCl CH2=CHCl；sp；1；
错误；错误；正确；正确；正确；；正确cdef；
【解析】（1）碳化钙（CaC2）与水反应生成氢氧化钙[Ca（OH）2]和乙炔，配平即可，方程式为：
CaC2+2H2O=Ca（OH）2+C2H2↑，故答案为：CaC2+2H2O-→Ca（OH）
2+C2H2↑；
（2）乙烯与氯气发生加成反应，生成氯乙烯的反应为：CH≡CH+HCl CH2=CHCl，
故答案为：CH≡CH+HCl CH2=CHCl；
（3）乙炔中C原子的杂化方式是sp杂化，其中一个sp轨道与氢原子形成西格玛建；另外一个sp轨道与另一个碳原子形成西格玛键，故答案为：sp；
（4）正四面体烷分子中有一种氢原子，核磁共振氢谱图中有1个峰，故答案为：1；
（5）a、乙烯基乙炔含有双键和三键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，故错误；
b、乙烯基乙炔分子内含有双键和三键两种官能团，故错误；
c、乙烯基乙炔为CH2=CH-C≡CH，1mol乙烯基乙炔最多能与3molH2发生加成反应，故正确；
d、乙烯基乙炔为CH2=CH-C≡CH，等物质的量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量为1：2，故正确；
e、苯与乙烯基乙炔的最简式都为CH，等质量的苯与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同，故正确；
f、乙烯基乙炔与正四面体烷分子式相同结构不同，互为同分异构体，故正确；
故选cdef；
（6）环辛四烯的分子式为C8H8，不饱和度为5，属于芳香烃的同分异构体，含有1个苯环，侧链不饱和度为1，故含有1个侧链为-CH=CH2，属于芳香烃的同分异构体的结构简式，故答案为：；
课程小结
1、通过乙炔的制取和性质探究实验，激发学习兴趣、培养严谨求实的科学态度以及理论联系实际的优良品质。

2、通过对乙炔性质和用途的认识，引导学生理论联系实际，感受化学在日常生活中的应用，学以致用，增强学习化学的兴趣。

课后作业
【基础】1、乙炔（C2H2）是一种难溶于水、密度比空气略小，而且是一种易燃烧的气体，完全燃烧后生成两种氧化物．实验室是用碳化钙（俗称电石，化学式为CaC2）与水反应制取乙炔
根据上文所述及图示回答：（1）制备乙炔的反应装置应选用的仪器是；收集乙炔的方法是．
（2）点燃乙炔之前应先；写出乙炔完全燃烧的化学方程式．
【答案】（1）BAF（或BDE、CAF、CDE、BF、CF）；排水法（或向下排空气法）．
【解析】（1）实验制乙炔用固体碳化钙和水，反应条件是常温，故应选择固液常温型装置，用到的仪器有锥形瓶、注射器、单孔橡皮塞或其它合理仪器．乙炔难溶于水，密度比空气小，故可用排水法收集或向下排空气法．（2）乙炔是可燃性气体，点燃乙炔与空气或氧气的混合气体会发生爆炸，点燃之前要验纯；乙炔燃烧生成水和二氧化碳，故化学方程式为。

【巩固】1、如图是实验室常用的两个气体制备、收集、净化的多功能装置．
（1）若用于制氢气，且产生的气体中不含酸性杂质气体，则试剂X常用，用图示放置的乙装置收集氢气，A应与_ （填“B”或“C”）相连．（2）若X是水，Y是CaC2固体，则从A中放出乙炔（化学式：C2H2）气体，同时还生成一种碱．乙炔微溶于水，密度与空气接近．若用乙装置收集乙炔，则乙中还应该装入；生成乙炔的化学方程式是．
【答案】稀硫酸；C；水；CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca（OH）2．
【解析】（1）产生的气体中不含酸性杂质气体，则使用的酸是稀硫酸，使用乙装置收集氢气，则使A与C相连；故填：稀硫酸；C；
（2）乙炔的密度比空气的密度小，但非常接近．乙炔微溶于水，可用排水法收集；根据反应物X是水，Y是CaC2固体，生成物是乙炔和一种碱，可知水和CaC2固体反应生成乙炔和氢氧化钙，然后写出化学反应式，然后配平即可．故答案为：水；CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca（OH）2。

【巩固】2、下列是用于制备常见气体的装置，请根据给出的图，回答下列问题：
（1）写出带标号的仪器的名称：①，②；
（2）利用B装置和D装置可以制备的气体是和（要求写出两种）；请写出其中一种气体实验室制取的化学反应方程式；
（3）乙炔（C2H2）俗称“电石气”，在常温常压下，是一种无色、无味、密度比空气略小难溶于水的气体；实验室用块状的电石与水反应制取乙炔．实验室制取乙炔应选择的发生装置是；
（4）实验室制取氧气，如用G装置收集，应把O2从（填“p”或“q”）端通入；
（5）工业上常用它燃烧产生的高温切割和焊接金属，在焊接或切割时，乙炔燃烧的化学方程式为。

【答案】铁架台，集气瓶；氧气，二氧化碳；
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；B；p；
【解析】（1）熟记常见仪器的名称①铁架台，②集气瓶；故答案为：铁架台，集气瓶
（2）发生装置B可用于固体与液体在常温下的反应，收集装置D可用于向上排空气法收集气体，因此可使用此装置制取的气体有氧气和二氧化碳；实验室制取二氧化碳是稀盐酸和石灰石．故答案为：氧气，二氧化碳；
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（3）实验室用块状的电石与水反应制取密度略小于空气而难溶于水的乙炔气体，因此发生装置应选用B装置，故答案为：B
（4）若在G装置排水法（瓶口向上）收集一瓶氧气，气体须从p端进入，这样便于水的排出．如果气体从q端进入，将装置中的水排出，液面下降，水不能继续排出，所以气体须从p端进入．故答案为：p
（5）乙炔由C、H两种元素组成，燃烧时一定会生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为
【拔高】1、请根据下列装置图，回答有关问题：
（1）写出带标号的仪器的名称：①，②；
（2）利用B装置和D装置可以制备的气体是和（要求写出两种）
（3）乙炔（C2H2）俗称“电石气”，在常温常压下，是一种无色、无味、密度比空气略小、难溶于水的气体；实验室用块状的电石与水反应制取乙炔．实验室制取乙炔应选择的发生装置是，较易判断收集已满的收集装置是；
（4）工业上制取的乙炔常带有特殊臭味，可能生成了下列哪种气体；
A．氢气B．甲烷C．一氧化碳D．硫化氢
（5）工业上常用它燃烧产生的高温切割和焊接金属，在焊接或切割时，乙炔燃烧的化学方程式为．
【答案】（1）①锥形瓶；②水槽；
（2）CO2；O2；
（3）B；E；
（4）D；
【解析】（1）仪器①为发生装置中的反应容器，锥形瓶；仪器②为盛放水的水槽；
（2）发生装置B可用于固体与液体在常温下的反应，收集装置D可用于向上排空气法收集气体，因此可使用此装置制取的气体有氧气和二氧化碳；
（3）实验室用块状的电石与水反应制取密度略小于空气而难溶于水的乙炔气体，因此发生装置应选用B装置，而收集装置应选用排水集气法的E装置；
（4）无味的乙炔气体中的特殊臭味一定来自于所含的杂质气体，在所提供的气体中，D硫化氢气体具有特殊的臭味而其它三种气体均无味；
（5）乙炔由C、H两种元素组成，燃烧时一定会生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为
课后评价。