高中第二节 烯烃 炔烃第2课时学案及答案

第二章 烃

第二节　烯烃　炔烃

 第2课时　炔烃

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1.从化学键的饱和性等微观角度理解炔烃的结构特点，能辨析物质类别与反应类型之间的关系。

2.能根据已知气体制备原理学习乙炔的实验室制法，并能通过实验探究掌握乙炔主要化学性质。

教学过程

1．炔烃

(1)定义：分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃。

(2)官能团：名称为碳碳三键，结构简式为—C≡C—。

(3)通式：炔烃只有一个碳碳三键时，其通式为CnH2n－2(n≥2)。

(4)物理性质：熔、沸点随碳原子数的增加而递增，其中碳原子数小于等于4的炔烃是气态烃，最简单的炔烃是乙炔。

2．乙炔

(1)组成和结构

结构特点：乙炔分子为直线形结构，键角为180°，碳原子采取sp杂化，C、H间均形成单键(σ键)，C、C间以三键(1个σ键和2个π键)相连。

(2)物理性质

乙炔是无色无味的气体，密度比相同条件下的空气稍小，微溶于水，易溶于有机溶剂。

(3)实验室制法及有关性质验证

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装置B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C中的现象是溶液褪色，装置D中的现象是溶液褪色，C、D两处现象都与乙炔结构中含有的—C≡C—有关，E处对乙炔点燃，产生的现象为火焰明亮，伴有浓烈黑烟。

③注意事项

a．用饱和食盐水代替水的作用是减缓电石与水反应的速率。

b．乙炔点燃之前要检验其纯度，防止爆炸。

(4)化学性质

乙炔在氧气中燃烧放出大量的热，氧炔焰的温度可达3 000 ℃以上，可用于焊接或切割金属。

【总结归纳】

烷烃、烯烃、炔烃的结构和化学性质的比较

课时训练

1．下列有机物一定属于炔烃的是

A．C6H6 B．C2H4 C．C5H8 D．C2H2

2．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．都能够使溴水和酸性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

3．据报道，近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔，其结构简式如图所示．

下列对该物质的判断不正确的是

A．属于不饱和烃 B．能使酸性KMnO4溶液褪色

C．所有原子可能在同一条直线上 D．可以发生加成反应

4．某气态经1mol恰好与2mol HCl加成，生成物分子中的氢原子又可被6mol取代，则此气态烃可能是

A． B．

C． D．

5．1 mol某烃能与2 mol HCl加成，加成后产物上的氢原子最多能被8 mol Cl2取代，则该烃可能为

A．2-丁烯 B．2-丁炔 C．苯 D．乙烯

6．化学家若合成了一种寓有“爱你一生一世”之意的链状烃。该烃的化学式为C2013H2014，并含有多个碳碳叁键。则该分子中含－C≡C－的数目最多不能超过

A．501 B．503 C．505 D．507

7．已知：+→，如果通过一步反应合成，所用的原料可以是

①1，3－戊二烯和2－丁炔②1，3－丁二烯和2－丁炔③2，3－二甲基－1，3－丁二烯和乙炔④2，4－己二烯和乙炔

A．①③ B．②③ C．②④ D．①④

8．某烃与氢气发生加成反应后，所得产物为2，2，3－三甲基戊烷，则该烃的结构简式可能有(两个双键连接同一碳原子上时结构不稳定，且不考虑立体异构)

A．4种 B．5种 C．6种 D．7种

9．乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。完成下列各题：

（1）正四面体烷的分子式为__，其二氯取代产物有__种，乙炔生成乙烯基乙炔的反应类型为___。由乙炔所制得的四种有机物的含碳量___(填“相同”或“不相同”)。

（2）关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是__(填字母)。

A．能使酸性KMnO4溶液褪色

B．1mol乙烯基乙炔能与3molBr2发生加成反应

C．乙烯基乙炔分子内含有两种官能团

D．等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同

（3）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：__。

10．乙烯和乙炔都是重要的有机化工原料，其化学性质活泼。完成下列填空：

（1）乙炔能使溴水褪色，说明乙炔能发生__________ 反应（填反应类型）；

乙炔能使酸性高锰酸钾褪色，说明乙炔容易被_____________。

（2）若要鉴别乙烷和乙烯，可将它们分别通入________，观察到________现象的为乙烯。

（3）实验室制取乙烯的装置如下图：

在加热制备乙烯的过程中通常在烧瓶中加入几片碎瓷片的目的是___________，实验室制取乙烯的化学方程式是________________________，浓硫酸的作用是____________。

A．催化剂     B．脱水剂    C．氧化剂

答案解析

1．D

【详解】

A.该物质可能是苯,故A错误;

B.该物质为乙烯,不属于炔烃,故B错误;

C.该物质可能是炔烃或二烯烃,故C错误;

D.该物质为乙炔,属于炔烃,故D正确.

故选D.

2．A

【详解】

A．乙烷、乙烯、乙炔三种烃都难溶于水，且密度比水小，故A正确；

B．乙烷分子中无碳碳双键或碳碳三键，不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误；

C．乙烷分子中的碳原子是四面体结构，所有原子不共面，乙烯和乙炔分子的所有原子都处于同一平面内，故C错误；

D．乙烷分子中的碳原子达到饱和，无碳碳双键或碳碳三键，不能发生聚合反应，故D错误；

故选A。

3．A

【详解】

A．该有机物中除了含有C、H元素外还含有N元素，所以不属于烃，A错误；

B．含有碳碳三键，碳碳三键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；

C．该分子中一个碳碳三键连接一个碳碳单键，且为直链结构，单键可以旋转，具有乙炔结构特点，所以该分子中所有原子可能处于同一直线上，C正确；

D．碳碳三键和碳氮三键都能发生加成反应，D正确；

故选A。

4．C

【详解】

气态烃1mol能与2mol HCl完全加成，说明该烃中含有一个碳碳三键或2个碳碳双键，加成后产物分子上的氢原子又可被6mol Cl2完全取代，加成后的物质分子内含有6个H原子，加成后的烃比加成前的烃多2个H原子，加成前的烃含有4个H原子，丙炔中含有一个碳碳三键且含有4个H原子，则丙炔符合条件；

故选C。

5．B

【详解】

气态烃1 mol能和2 mol HCl加成，说明烃中含有1个碳碳叁键或2个碳碳双键。加成后产物分子上的氢原子又可被8 mol Cl2完全取代，说明1 mol该烃中含有6 mol H原子，根据炔烃或二烯烃分子式通式CnH2n-2，2n-2=6，所以n=4，烃分子中含有4个C原子，分子式是C4H6，可能为1，3-丁二烯或1-丁炔或2-丁炔，故合理选项是B。

6．B

【详解】

对于烃CnHm，当分子中无C=C和环时，C≡C最多，当分子中有一个C≡C则氢原子与饱和烷烃相比减少4个氢原子，因此叁键数===503.5，由于叁键数不可能为0.5个，故C2013H2014中最多可有503个碳碳叁键，故选B。

7．B

【详解】

由已知信息，可知目标产物可由和合成，也可由和合成，即由2，3－二甲基－1，3－丁二烯和乙炔，1，3－丁二烯和2－丁炔合成，故选：B。

8．C

【详解】

某烃与氢气发生加成反应后，所得产物为2，2，3－三甲基戊烷，其碳骨架为，如果含有1个碳碳双键，则碳碳双键的位置是1和2、2和3、3和4；如果含有2个碳碳双键，则只能是1和2以及3和4；如果含有1个碳碳三键，只能是1和2；如果含有1个碳碳双键和1个碳碳三键，则只能是1和2是三键，3和4是双键，因此可能的结构简式有6种。

答案选C。

9．C4H4    1    加成反应    相同    D       

【详解】

(1)根据正四面体烷的结构简式可判断，其分子式为C4H4，根据甲烷分子的二氯代物有1种可知，正四面体烷的二氯取代产物有1种；乙炔生成乙烯基乙炔的反应类型为加成反应，由乙炔所制得的四种有机物分子式分别为C4H4、C4H4、C6H6和C8H8，它们的最简式均为CH，故含碳量相同；

(2)a. 分子中含有碳碳双键和碳碳三键，能使酸性KMnO4溶液褪色，a正确；b. 分子中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键，1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应，b正确；c. 分子中含有碳碳双键和碳碳三键两种官能团，c正确；d. 乙炔与乙烯基乙炔的最简式相同，则等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同，d错误；故答案选d；

(3)环辛四烯的分子式C8H8，则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为。

10．加成    氧化    酸性高锰酸钾/溴水    溶液褪色    防止暴沸        A、B   

【解析】

试题分析：乙炔含有碳碳叄键、乙烯含有碳碳双键，碳碳双键、碳碳叄键均为不饱和键，均易反应加成反应。氧化反应。

解析：（1）（1）乙炔含有碳碳叁键能与溴水发生加成反应使溴水褪色，乙炔含有碳碳叁键能被酸性高锰酸钾溶液氧化使高锰酸钾溶液褪色；（2）乙烯含有碳碳双键，能使高锰酸钾溶液褪色，乙烷不含碳碳双键不使高锰酸钾溶液褪色，鉴别乙烷和乙烯，可将它们分别通入酸性高锰酸钾溶液中，观察到溶液褪色现象的为乙烯。（3）在加热制备乙烯的过程中通常在烧瓶中加入几片碎瓷片可以防止液体暴沸；加热乙醇和浓硫酸的混合液制取乙烯的方程式为；浓硫酸的作用是催化剂、脱水剂。