2020人教版高中化学选修5第二章第一节第3课时炔烃脂肪烃的来源及其应用

第3课时炔烃脂肪烃的来源及其应用[学习目标定位] 1.知道炔烃的结构特点及炔烃的物理性质，能以乙炔为例，认识炔烃的化学性质，学会乙炔的实验室制法。

2.知道脂肪烃的来源及其应用。

1．常见脂肪烃有烷烃、烯烃和炔烃。

判断下列结论正误。

(1)符合通式C n H2n＋2的物质一定是同系物( ×)(2)符合通式C n H2n的物质不一定是同系物( √)(3)符合通式C n H2n－2的链烃一定是同系物( ×)(4)烷烃的通式相同，其碳元素的质量分数也相同( ×)(5)烯烃的通式相同，其碳元素的质量分数一定相同( √)(6)相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃分子中，碳元素的质量分数依次增大( √)2．烷烃、烯烃、炔烃三种脂肪烃具有相似的物理性质变化规律。

判断下列关于炔烃物理性质的说法正误。

(1)炔烃都是无色物质，微溶于水而易溶于苯、乙醚等有机溶剂，密度比水小( √)(2)分子中的碳原子数≤4的炔烃在常温常压下都是气体，其他炔烃在常温常压下是液体或固体( √)(3)随着分子中碳原子数的增加，常温下炔烃的状态也由气态逐渐过渡到液态或固态( √)(4)炔烃的相对分子质量越大，其熔、沸点越高( √)(5)相对分子质量相近或相同的炔烃(如同分异构体)，支链越多，其熔、沸点越低( √)探究点一乙炔的结构、性质及实验室制法1．炔烃是分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃，通式为C n H2n－2(n≥2)，最简单的炔烃是乙炔。

乙炔的分子式是C2H2，电子式是H··C⋮⋮C··H，结构式是H—C≡C—H，分子空间构型是直线形分子，分子中的四个原子在同一直线上。

2．乙炔是一种无色无味的气体，微溶于水，易溶于有机溶剂。

实验室常用下图所示装置制取乙炔，并验证乙炔的性质。

完成实验，观察实验现象，回答下列问题：(1)写出电石(碳化钙CaC2)与水反应，制取乙炔的化学方程式CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑。

(2)用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是控制反应速率，得到平稳的乙炔气流；制取时常在导气管口附近塞入少量棉花的作用是防止产生的泡沫涌入导气管。

(3)装置A的作用是除去H2S等杂质气体，防止H2S等气体干扰乙炔性质的检验，装置B中的现象是溶液褪色，装置C中的现象是溶液褪色。

(4)制取乙炔不能用启普发生器的原因：①CaC2与H2O反应剧烈、不能随用随停；②反应中放出大量的热，易发生爆炸；③生成的Ca(OH)2呈糊状易堵塞球形漏斗。

3．乙炔和乙烯都属于不饱和脂肪烃，都含有碳碳不饱和键，其化学性质极其相似，结合上述实验现象分析推测乙炔的化学性质有：(1)氧化反应①能使酸性KMnO4溶液褪色。

②能燃烧，化学方程式是燃烧现象是火焰明亮，并冒出浓黑烟。

(2)加成反应①乙炔与溴的四氯化碳溶液发生加成反应②乙炔与氢气发生完全加成反应③乙炔与氯化氢等物质的量发生加成反应[归纳总结](1)炔烃的官能团是—C≡C—，化学性质与乙炔相似，易发生加成反应、氧化反应等。

(2)含有不饱和键(如、—C≡C—)的烃均能被酸性KMnO 4溶液氧化，使酸性KMnO 4溶液褪色， 也可与溴水或溴的CCl 4溶液发生加成反应而使之褪色。

可利用这一性质鉴别饱和烃与不饱和烃。

[活学活用]1．下列关于炔烃的描述正确的是( ) 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解析 B 中，例如1­丁炔中所有碳原子就不在同一直线上，是折线形；C 中，炔烃易发生加成反应难发生取代反应；D 中，炔烃既能使溴水褪色，也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。

2．炔烃与烯烃的特征反应均为加成反应，不同的是烯烃只有一步加成，而炔烃可以分两步加成，并且可以通过控制条件使加成反应发生一步或两步。

请你用乙炔和氯化氢为原料，制取聚氯乙烯树脂，写出其化学反应方程式。

答案 CH≡CH＋HCl ――→催化剂△CH 2===CHCl探究点二 脂肪烃的来源及其应用 填写下列表格来源条件 产品石油常压分馏石油气、汽油、煤油、柴油等减压分馏 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 煤干馏 芳香烃 直接或间接液化燃料油、化工原料[(1)石油分馏是物理变化，煤的干馏是化学变化。

(2)鉴别直馏汽油和裂化汽油的方法是分别滴加溴的四氯化碳溶液，褪色的是裂化汽油、不褪色的是直馏汽油。

[活学活用]3．下列说法错误的是( )A ．石油中含有C 5～C 11的烷烃，通过石油的分馏得到汽油B ．含C 20 以上的重油经催化裂化可以得到汽油C ．开采天然气(主要成分是甲烷)应做到安全规范的操作D ．煤中含有苯和甲苯，可用分馏的方法把它们分离出来 答案 D解析 石油中含有C 5～C 11的烷烃，可以通过石油的常压分馏得到汽油、煤油、柴油等；含C 20以上的重油经催化裂化可以得到汽油、煤油、柴油等；天然气的主要成分是甲烷，开采天然气必须安全规范地操作，否则易造成井喷事件；煤焦油中含苯和甲苯，可以通过分馏的方法将它们分离出来，但煤是多种无机物和有机物的混合物，并不含苯和甲苯等芳香烃。

4．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工原料 D ．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 答案 C解析 石油裂解产物有烯烃和烷烃，属于混合物，烷烃不能发生聚合反应，A 、B 项错误；甲烷是含碳量最少的烃，易充分燃烧，且燃烧产物不污染空气，C 项正确；水煤气是碳与水高温下反应得到的CO 、H 2的混合气，D 项错误。

5．石油化工是以石油、天然气为原料，通过炼制生产石油产品，如各种燃料、石蜡、沥青等；对一些石油产品和天然气进一步加工可以获得石油化工产品，如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯等基本化工原料、合成材料等。

(1)写出丁烷两种裂解方式的化学方程式。

(2)写出合成材料聚丙烯的结构简式： 。

答案 (1)C 4H 10――→高温CH 4＋C 3H 6，C 4H 10――→高温C 2H 6＋C 2H 4。

(2)1．下列关于石油的说法不正确的是( )A．石油主要含有碳和氢两种元素B．石油主要是由各种烷烃组成的混合物C．石油没有固定的沸点D．石油通过分馏可以得到多种馏分，但每种馏分仍然是多种烃的混合物答案 B2．下列叙述乙炔的结构和性质中，既不同于乙烯，也不同于乙烷的是( )A．存在不饱和键B．不易发生取代反应，易发生加成反应C．分子中的所有原子都处在同一条直线上D．能使酸性KMnO4溶液褪色答案 C解析乙炔与乙烯分子中都存在不饱和键，故都易发生加成反应而不易发生取代反应，且都能使酸性KMnO4溶液褪色。

3．区别CH4、CH2===CH2、CH≡CH的最简易方法是( )A．分别通入溴水B．分别通入酸性高锰酸钾溶液C．分别在空气中点燃D．分别通入盛有碱石灰的干燥管答案 C解析本题考查CH4、CH2===CH2、CH≡CH三者的鉴别方法。

CH2===CH2和CH≡CH都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，三种气体通过盛有碱石灰的干燥管均无现象。

最简易的方法是点燃，因为燃烧时火焰的明亮程度和有无浓烟这两个方面的现象是非常明显的。

4．下列物质中不能用于萃取溴水中溴的是( )A．直馏汽油B．裂化汽油C．己烷D．苯答案 B解析裂化过程中，相对分子质量较大、沸点较高的烃在断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程中产生了不饱和烃，所以裂化汽油能与溴发生加成反应，而直馏汽油不能和溴发生加成反应，能萃取溴水中的溴。

5．某气态烃0.5 mol能与1 mol HCl完全加成，加成后的产物分子上的氢原子又可被3 mol Cl2完全取代。

则此气态烃可能是( )A．HC≡CH B．CH2===CH2C．HC≡C—CH3D．CH2===C(CH3)CH3答案 C6．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65～75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。

答案(1)(CH3)2CHC≡CH3­甲基­1­丁炔(2)CH3CH===CHCH===CH2(或写它的顺、反异构体)、CH3CH2C≡CCH3(3)解析(1)由A的相对分子质量在65～75之间，1 mol A完全燃烧消耗7 mol O2可推出A的分子式为C5H8，A为链烃，有支链且只有一个官能团，则A的结构简式是。

(2)判断共平面的原子时要以乙烯、乙炔、苯、甲烷等结构单元为基础来进行分析。

(3)由C的结构中只有一种氢原子，应为环状结构，可推出C的结构简式。

[基础过关]一、乙炔的结构、性质及制法1．乙烷、乙烯、乙炔共同具有的性质是( )A．都难溶于水，且密度比水小B．能够使溴水和酸性KMnO4溶液褪色C．分子中各原子都处在同一平面内D．都能发生聚合反应生成高分子化合物答案 A解析乙烷分子中各原子不能处于同一平面上；乙烷也不能发生聚合反应；乙烷不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。

2．用乙炔为原料制取CH2Br—CHBrCl，可行的反应途径是( )A．先加Cl2，再加Br2B．先加Cl2，再加HBrC．先加HCl，再加HBr D．先加HCl，再加Br2答案 D解析CH2Br—CHBrCl与乙炔相比，多了1个HCl和1个Br2，所以选D项。

3．下列关于乙炔制取的说法不正确的是( )A．为了减缓反应速率可用饱和食盐水代替水反应B．此反应是放热反应C．为了除去杂质气体，除了用硫化铜外还可用氢氧化钠溶液D．反应中不需加碎瓷片作沸石答案 C解析为了除去杂质气体，要用硫酸铜和氢氧化钠溶液，C项不正确。

4．已知Mg2C3的结构与CaC2相似，由此可断定Mg2C3与水反应的产物是( )A．Mg(OH)2和CH≡CHB．MgO和CH≡CHC．Mg(OH)2和CH3CH===CH2D．Mg(OH)2和CH3C≡CH答案 D解析根据题意，先写出由CaC2制C2H2的化学方程式：CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑，显然该反应为水解反应，可拆成：CaC2＋2H—OH―→Ca(OH)2＋C2H2↑。

由此可写出Mg2C3＋4H2O―→2Mg(OH)2＋C3H4↑。

二、炔烃的结构与性质5．下列说法正确的是( )A．丙炔分子中三个碳原子不可能位于同一直线上B．乙炔分子中碳碳间的三个共价键性质完全相同C ．分子组成符合C n H 2n －2的链烃一定是炔烃D ．在所有炔烃中，乙炔所含碳的质量分数最高 答案 D解析 丙炔可看作是乙炔分子中的一个氢原子被甲基取代的产物，因此，丙炔分子中三个碳原子位于同一直线上。