乙炔 炔烃 要点
- 格式:doc
- 大小:259.50 KB
- 文档页数:5
乙炔 炔烃 要点
知识归纳:
一、乙炔分子的结构和组成
分子式 电子式 结构式 结构简式 官能团 C 2H 2
H -C ≡C -H CH ≡CH -C ≡C - 乙炔的分子模型:直线型 键角:180°
二、物理性质
无色无味的气体,密度比空气密度略小,微溶于水,易溶于有机溶剂。
说明:实际上纯的乙炔气是没有气味的,大家之所以闻到特殊难闻的臭味是由于一般所制备得到的乙炔气中常含有PH 3、H 2S 等杂质造成的。
三、化学性质
说明:由于碳碳三键的不饱和性,使得乙炔的化学性质比乙烷活泼,能发生氧化反应,使高锰酸钾溶液褪色,能发生加成反应,聚合反应等 1.氧化反应:
可燃性:点燃条件下,乙炔在空气中燃烧,火焰明亮而伴有浓烈的黑烟(在相同条件下与乙烯相比,乙炔燃烧的更不充分,因为碳原子的质量分数乙炔比乙烯更高,碳没有得到充分燃烧而致黑烟)。
①燃烧 2CH ≡CH+5O 2−−→−点燃
4CO 2+2H 2O
说明:乙炔燃烧时可放出大量的热,如在氧气中燃烧,产生的氧炔焰温度可达3000℃以上,因此可用氧炔焰来焊接和切割金属。
②易被酸性KMnO 4溶液氧化
乙炔气通入酸性KMnO 4溶液中观察现象:片刻后,酸性KMnO 4溶液的紫色逐渐褪去。
在酸性环境中会生成CO 2,不能用于除去烷烃气中混有的炔烃气。
2.加成反应 (1)与溴反应
说明:①乙炔气体通入溴的四氯化碳溶液中,观察现象:溴的四氯化碳中溴的颜色逐渐褪去。
②乙烯褪色比乙炔的迅速,说明乙炔的三键比乙烯的双键稳定。
③乙炔与乙烯类似,也可以与溴水中的溴发生加成反应而使溴水褪色,且加成是分步进行的。
(2)与氢气反应:
1,2—二溴乙烯
1,1,2,2—四溴乙烷
乙炔与氢气加成时第一步加成产物为乙烯,第二步产物为乙烷。
CH ≡CH+H 2
CH 2=CH 2 乙烯
CH ≡CH+2H 2
CH 3CH 3(用于制乙烷)
(3)与氯化氢反应:制氯乙烯和聚氯乙烯
HC ≡
CH+HCl H
2C==CHCl 氯乙烯
(4)与水反应: CH ≡CH+H 2O
CH 3CHO (制乙醛)
3.聚合反应: 3 CH ≡CH
苯 2 H -C ≡C -H
CH ≡C-CH=CH 2 乙烯基乙炔
n CH ≡CH 聚乙炔
四、乙炔的实验室制法
1.原理:CaC 2 +2H-OH →Ca (OH )2+C 2H 2↑
2.装置:
(1)发生装置:固+液 气 注意:
①实验室中不可用启普发生器或具有启............普发生器原理的实验装置...........作制备乙炔气体的实验装置。
主要原因是: a.反应剧烈,难以控制。
b.当关闭启普发生器导气管上的活塞使液态水和电石固体分离后,电石与水蒸
气的反应还在进行,不能达到“关之即停”的目的。
c.反应放出大量的热,启普发生器是厚玻璃仪器,容易因受热不均而炸裂。
d.生成物Ca(OH)2微溶于水,易形成糊状泡沫,堵塞导气管与球形漏斗。
小结:反应剧烈,放出大量的热,生成微溶物氢氧化钙。
②制取时,应在导气管口附近塞入少量棉花的目的是,为防止产生的泡沫涌入导管。
③实验装置在使用前要先检验气密性,只有气密性合格才能使用。
④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,
催化剂
△
切忌用手拿电石;作为反应容器的烧瓶在使用前要进行干燥处理。
⑤向烧瓶里加入电石时,要使电石沿烧瓶内壁慢慢滑下,严防让电石打破烧瓶; ⑥电石与水反应很剧烈,向烧瓶里加水时要使水逐滴慢慢地滴下,当乙炔气流达到所需要求时,要及时关闭分液漏斗活塞,停止加水。
⑦用分液漏斗代替简易装置中的长颈漏斗控制流量;饱和食盐水代替水减缓反应速率,目的是得到平稳的乙炔气流。
(2)净化:因电石中含有 CaS 、Ca 3P 2等,也会与水反应,产生H 2S 、PH 3等气体,所以所制乙炔气体会有难闻的臭味。
为了除去这些杂质常使用硫酸铜溶液 CaS+2H 2O= Ca (OH )2+H 2S ↑
Ca 3P 2+6H 2O=3Ca (OH )2+2PH 3↑ 除杂:CuSO 4+H 2S=CuS ↓+H 2SO 4
3CuSO 4+PH 3+3H 2O=3Cu+H 3PO 4+3H 2SO 4 (3)收集方法:排水集气法。
原因:乙炔的相对分子质量为26,与空气比较接近,所以采用排水法。
五.乙炔的主要用途:重要的化工原料;气割、气焊等。
六.烷、烯、炔比较:
七、炔烃
1.炔烃的概念:分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃(链状烃)。
2.炔烃的通式 C n H 2n -2(n≥2),M=14n-2
说明: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C n H 2n ,炔烃的碳碳三键,使得分子内氢原子数比等碳原子数的烯烃又少了两个,故其通式应为C n H 2n -2
乙烷 乙烯 乙炔 化学 式 C 2H 6
C 2H 4
C 2H 2 电 子 式
结 构 式
结 构 特 点 C - C (单键), 碳原子的化学键达“饱和” C = C (双键), 碳原子的化学键
未达“饱和”
(叁键), 碳原子的化学键
未达“饱和”
化 学 活 动 性
稳 定 活 泼 较 活 泼 化
学
性 质 取 代 反 应 卤代 —— ——
燃 烧
火焰不明亮
火焰明亮, 带黑烟 火焰明亮,
带浓黑烟
氧 化 反 应 KMnO 4溶液不褪色 KMnO 4溶液褪色 KMnO 4溶液褪色
加 成 反 应
—— 溴水褪色 溴水褪色 聚 合 反 应 —— 能 聚 合 能 聚 合 鉴 别
KMnO 4溶液不褪色或溴水不褪色 KMnO 4溶液褪色和溴水都褪色 KMnO 4溶液褪色和溴水都褪色
3、物理性质:炔烃都是分子晶体,一般是非极性分子或者分子的极性极弱,
变化规律:
①一系列无支链、三键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的炔烃,随着分子里碳原子数的增加,也就是相对分子质量的增加,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;
②炔烃中n ≤4时,常温常压下为气态,其他的炔烃为液态或者固态; 常温下的气态炔烃:乙炔、丙炔、丁炔 ③炔烃的相对密度小于水的密度;
④炔烃不溶于水,但易溶于有机溶剂。
4、炔烃的化学性质
炔烃分子中均含有不饱和的碳碳三键,所以炔烃的化学性质跟乙烯类似,都比较活泼,能发生燃烧反应、能被高锰酸钾氧化;能与卤素(X 2)、卤化氢(HX)、H 2,水等发生加成反应;在足够的条件下,炔烃也能发生加聚反应生成高分子化合物等
炔烃燃烧的反应通式: C n H 2n-2 +
31
2
n -O 2
nCO 2 + (n -1)H 2O 5.命名:与烯烃类似 6.同分异构体:
(1)碳链异构(2)三键位置异构(3)类别异构 知识巩固:
1.下列描述CH 3-CH =CH -C ≡C -CH 3分子结构的叙述中,正确的是[ ]。
A .6个碳原子有可能都在一条直线上 B .6个碳原子不可能都在一条直线上
C .6个碳原子有可能都在同一平面上
D .6个碳原子不可能都在同一平面上 解析: 该有机物分子中有“C —C ”单键,“C =C ”双键,“C ≡C ”三键,解题要参照CH 4、乙烯、乙炔的结构特点进行分析推理.CH 4分子中C —H 键夹角为109°28′,乙烯分子中键角为120°,乙炔分子中键角为180°。
如下图我们标出碳原子的序号, 1、4分别取代了乙烯分子中两个氢原子的位置,因此1、2、3、4必然位于同一平面,而且2、3、4之间的键角接近于120 °,可知6个C 原子不可能在同一直线上, 而3、6号C 原子占据的原来乙炔分子钟H 原子的位置,因而3、4、5、6位于一条直线上,且必然位于原乙烯分子的平面上. 答案 B 、C
点燃
2.用电石和水反应,产生的乙炔中含有H
2
S等杂质。
某学生拟选用NaOH溶液、
KMnO
4溶液、CuSO
4
溶液中的一种除去H
2
S杂质,经研究最后确定适用CuSO
4
溶液。
回答:
(1)选用NaOH溶液的理由是,排除选用NaOH溶液可能原因是。
(2)选用KMnO
4溶液的理由是,排除选用KMnO
4
溶液的可能原因是。
(3)选用CuSO
4溶液的理由是,最后确定选用CuSO
4
溶液的主要原因是。
(4)代替CuSO
4
溶液的其它溶液可以是(写一种)
解析:(1)NaOH和H
2
S发生中和反应;由于现象不明显,酸碱中和反应放热,
Na
2S水解,未能完全除H
2
S。
(2)KMnO
4
氧化H
2
S,也能氧化C
2
H
2
(3)CuSO
4
与H
2
S反应生成黑色沉淀,现象明显;CuSO
4
不与C
2
H
2
反应。
(4)(CH
3
COO)
2
Pb
3.以焦炭、石灰石、氯化氢、水为原料制取聚氯乙烯,写出各步有关反应的化学方程式。
解析:
4.某烷烃是由烯烃与H
2
加成后的产物,这种烯烃可能种结构;若上述烷烃由炔烃加氢而来,这种炔烃的结构简式为;若上述烷烃由二烯烃加氢而来,这种二烯烃有种结构。
解析:5种;;5。