高中化学 第二章 第一节 《脂肪烃》同步学案 新人教版选修5

第二章烃和卤代烃第一节脂肪烃特征可以帮助我们初步判断反应的类型。

三、实验室制取乙炔应注意的问题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：(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。

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。

7．利用该反应装置还可以制备的气体有：H2、CO2、CO(HCOOH加浓H2SO4)、NO、NO2、NH3(浓氨水加碱石灰)、O2(Na2O2加H2O或H2O2加MnO2)、SO2、H2S、HCl(浓H2SO4 加浓盐酸)、Cl2(KMnO4加浓盐酸)等。

类型1 烷烃和不饱和烃之间的相互转化例1(1)相对分子质量为70的烯烃的分子式为________________________________________________________________________；若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃，则该烯烃的可能的结构简式为______________。

(2)有机物A的结构简式为①若A是单烯烃与氢气加成后的产物，则该单烯烃可能有______种结构；②若A是炔烃与氢气加成后的产物，则此炔烃可能有________种结构。

③若A的一种同分异构体只能由一种烯烃加氢得到，且该烯烃是一个非常对称的分子构型，有顺、反两种结构。

a．写出A的该种同分异构体的结构简式。

b．写出这种烯烃的顺、反异构体的结构简式。

解析(1)由M(C n H2n)＝70,14n＝70，n＝5，得烯烃的分子式为C5H10；该烯烃加成后所得的产物(烷烃)中含有3个甲基，表明在烯烃分子中只含有一个支链。

当主链为4个碳原子时，支链为1个—CH3，此时烯烃的碳骨架结构为，其双键可在①、②、③三个位置，有三种可能的结构。

(2)有机物A的碳骨架结构为其双键可处于①、②、③、④、⑤五个位置，而三键只能处于①一个位置。

只要相邻碳上有至少一个氢原子，就可以认为是烯烃加氢所得，只要相邻碳上有至少2个氢原子，就可认为是炔烃加氢所得。

类型2 乙炔的性质和实验室制取例2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：先取一定量的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杂质，再与溴水反应。

请回答下列问题：(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(见下图，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。

(电石、水)()()(溴水)(1)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__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案(1)CaC2＋2H2O―→C2H2↑＋Ca(OH)2，(2)不能ac(3)H2S Br2＋H2S===S↓＋2HBr(4)c b CuSO4溶液CuSO4溶液(5)如若发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证解析(1)根据实验原理写出有关化学反应式(见答案)。

(2)根据“乙同学发现甲同学实验中，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有可能含有少量还原性的杂质气体”，因此可得出“使溴水褪色的物质，未必是乙炔；使溴水褪色的反应，未必是加成反应”的结论。

故甲同学设计的实验不能证明乙炔与溴水发生了加成反应。

(3)根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，可推知是硫，说明乙炔气体中含有硫化氢杂质，所发生的反应式是Br2＋H2S===S↓＋2HBr。

产生硫化氢的原因是电石中含有硫化钙杂质，发生的反应是CaS＋2H2O===H2S↑＋Ca(OH)2。

(4)由于乙炔中含有硫化氢杂质，首先可利用CuSO4溶液除去H2S，然后再用CuSO4溶液检验H2S是否除净，只有无H2S存在时方可根据溴水的褪色来验证乙炔与溴水是否发生了加成反应。

(5)pH试纸是验证溶液的酸碱性的，实际上是验证“若发生取代反应，必定生成HBr”的结论，因此可用pH试纸检验溶液酸性有无明显增强，即可得出结论。

类型3 烯烃的顺反异构例3有机化学中有多种同分异构现象，其中有顺反异构，例如2-丁烯有两种顺反异构体：A中两个—CH3在双键同侧，称为顺式，B中两个—CH3在双键两侧，称为反式，如下所示：根据此原理，苯丙烯的同分异构体中除有三种位置异构外还有一对顺反异构，写出其结构简式：(1)三种位置异构：________________________________________________________________________，________________________________________________________________________，________________________________________________________________________；(2)两种顺反异构：________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。

解析情景式自主学习是学习的一种重要方式，即通过自主学习，解决新问题。

本题要求答题者首先学习顺反异构的知识，然后与以前学习的同分异构相比较，融合后运用到问题的解决之中。

根据教材中列举的部分烷烃与烯烃的沸点和相对密度的数据，以分子中碳原子数为横坐标，以沸点或相对密度为纵坐标，制作分子中碳原子数与沸点或相对密度变化的曲线图。

通过所绘制的曲线图你能得到什么信息？点拨如图1和图2所示。

图1图2通过曲线图可知，随着烷烃中碳原子数的增加，烷烃的沸点依次升高，相对密度依次增大。

烯烃的曲线图，以及随碳原子数的增加，烯烃的沸点、相对密度的变化规律与烷烃类似，这里不再画出。

对化学反应进行分类是学习化学的重要方法之一。

如我们学过的无机化学反应有两种主要的分类方法：(1)根据反应前后物质的变化分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应；(2)根据化学反应中是否有电子转移，分为氧化还原反应和非氧化还原反应。

下面是我们已经学过的烷烃或烯烃的化学反应，请写出其反应的化学方程式，指出反应类型并说说你的分类依据。

(1)乙烷与氯气生成一氯乙烷的反应：________________________________________________________________________。

(2)乙烯与溴的反应：________________________________________________________________________。

(3)乙烯与水的反应：________________________________________________________________________。

(3) 乙烯生成聚乙烯的反应：_______________________________________________________________________。

点拨 (1)C 2H 6＋Cl 2――→光照C 2H 5Cl ＋HCl(取代反应) (2)CH 2===CH 2＋Br 2―→CH 2BrCH 2Br(加成反应) (3)CH 2===CH 2＋H 2O ――→催化剂CH 3CH 2OH(加成反应)(4)n CH 2===CH 2――→催化剂(加聚反应)由于烷烃和烯烃的结构不同，使其化学性质也存在着较大的差异，请完成下表的空白，含一个或若干个键；其余键为单键1．哪些脂肪烃能被高锰酸钾酸性溶液氧化，它们有什么结构特点？点拨 能被KMnO 4酸性溶液氧化的脂肪烃有烯烃、炔烃等，它们的分子中都含有不饱和碳原子。

2．在烯烃分子中如果双键碳上连接了两个不同的原子或原子团，可以出现顺反异构。

请问，在炔烃分子中是否也存在顺反异构现象？点拨 炔烃分子中—C ≡C —键为直线形结构，因此，无顺反异构现象。

1．D 点拨 碳原子数小于或等于10的烷烃中一氯代物中没有同分异构体的有以下几种：CH 4、CH 3CH 3、。

2．C 点拨 能与溴发生加成反应而使溴水褪色，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液褪色。

3．D 点拨 等质量的烃，完全燃烧生成二氧化碳最多的烃含碳量最高。

4．CH ≡CH ＋2H 2――→催化剂△CH 3—CH 3 加成反应 CH 3—CH 3＋Cl 2――→光照CH 3—CH 2Cl ＋HCl 取代反应 CH ≡CH ＋H 2――→催化剂△CH 2===CH 2 加成反应 CH 2===CH 2＋HCl ――→催化剂CH 3—CH 2Cl 加成反应 CH ≡CH ＋Br 2―→CHBr===CHBr 加成反应 CHBr===CHBr ＋Br 2―→CHBr 2—CHBr 2 加成反应 CH ≡CH ＋HCl ――→催化剂CH 2===CHCl 加成反应n CH 2CHCl ――→催化剂2 加聚反应加成反应主要发生在含有不饱和键的化合物与一些小分子(如卤素单质、卤代烃、H 2O 等)之间；取代反应主要发生在一种化合物和另一种化合物或单质之间；加聚反应主要发生在含有碳碳双键或三键的物质之间。