高中化学专题2.2炔烃脂肪烃的来源及其应用含解析选修5

专题02 炔烃 脂肪烃的来源及其应用

一、炔烃

1．炔烃的概念及其通式

分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃，其物理性质与烷烃和烯烃相似，通式为C n H 2n-2（n≥2）最简单的炔烃为乙炔。 2．乙炔

(1)组成和结构：分子式C 2H 2，电子式，结构式,H-C 三C-H ，结构简式CH 三CH ，实验式CH ，

空间结构直线型分子。

典例1描述CH 3—CH==CH —C≡C—CH 3分子结构的下列叙述中，正确的是( ) ①6个碳原子有可能在同一直线上②6个碳原子不可能都在同一直线上 ③6个碳原子一定都在同一平面上④6个碳原子不可能都在同一平面上 A ．①② B ．②③ C ．②④ D ．①④ 【答案】 B

【解析】 本题考查对烯烃、炔烃的空间立体结构的认识，C —C 单键可以旋转，C==C 双键与C≡C 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。

(2)性质：

①物理性质： 纯净的乙炔是无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，易溶于有机溶剂。 ②化学性质： 氧化反应：

点燃：火焰明亮，有浓烟，方程式为：2C 2H 2+5O 24CO 2＋2H 2O 。

能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 加成反应：

与溴加成：CH≡C H ＋2Br 2―→CHBr 2CHBr 2； 与HCl 加成：CH≡CH＋HCl ――→催化剂△CH 2==CHCl 加聚反应：

3．实验室制法：

①反应原理： CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋CH≡CH↑。

②收集方法：用排水集气法(因密度略小于空气，不能用向下排空气法)。

制取乙炔应注意的问题

(1)实验装置在使用前要先检查气密性。

(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，并用分液漏斗控制食盐水流的速度，食盐水逐滴慢慢地滴入。

(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)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。做乙炔的实验室制取和性质检验实验时，应注意：CaC2和H2O反应剧烈，往往用饱和食盐水代替水，反应后生成的Ca(OH)2呈糊状，不能使用启普发生器，乙炔是易燃性气体，点燃前要先检验纯度，选择装置和进行实验时，应注意安全。

典例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______________________________。

【答案】 (1)调节水面高度以控制反应的发生和停止CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑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

【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。

【拓展延伸】

1．乙炔的实验室制法及性质验证

(1)实验装置

(2)反应原理

装置①中的反应方程式为：CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑。

装置②中CuSO4溶液的作用：除去杂质，如CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4。

装置③中酸性KMnO4溶液褪色。

装置④中溴的四氯化碳溶液褪色，反应为：CH≡CH＋2Br2―→CHBr2CHBr2

装置⑤处现象：有明亮的火焰并有浓烟产生。

【注意】

(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：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Zn2C3＋4H2O―→2Zn(OH)2↓＋CH3—C≡CH↑，Al4C3＋12H2O ―→ 4Al(OH)3↓＋3CH4↑。

4．烯烃、炔烃的结构和化学性质比较

烯烃炔烃通式C n H2n(n≥2)C n H2n－2(n≥2)

代表物CH2===CH2CH CH

官能团C C

分子结构平面形直线形

键角120°180°氧化

反应

燃烧火焰明亮，有黑烟火焰明亮，有浓烟

与KMnO4

酸性溶液

褪色褪色

加成

反应

与溴水(均褪

色)

CH2CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br CHCH＋2Br2―→CHBr2CHBr2与HX CH2CH2＋HCl―→CH3CH2Cl

CHCH＋HCl

――→

催化剂

△CH2CHCl 加聚反应

n CH2CH2――→

催化剂

n CHCH――→

催化剂用途合成塑料，果实催熟制氯乙烯，氧炔焰

二、脂肪烃的来源及其应用

来源条件产品