高中化學 炔烴（提高）知識講解學案

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精炔烴【學習目標】1、了解炔烴的物理性質(zhì)及其變化規(guī)律與分子中碳原子數(shù)目的關(guān)系;2、能以典型代表物為例，理解炔烴的組成、結(jié)構(gòu)和主要化學性質(zhì)；3、掌握乙炔的實驗室制法；4、了解脂肪烴的來源和用途.【要點梳理】要點一、炔烴 分子里含有碳碳三鍵的一類脂肪烴稱為炔烴，其分子式的通式可表示為cnh2n2（n2,且為正整數(shù))，其中碳原子數(shù)小于或等于4的炔烴是氣態(tài)炔烴，最簡單的炔烴是乙炔。 1乙炔的分子組成和結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式空間結(jié)構(gòu)c2h2h-cchhcch直線形（四個原子處在同一條直線上） 2乙炔的物理性質(zhì) 乙炔是一種無色、無味的氣體，密度比空氣略小，微溶于水，易溶于有機溶劑

2、。乙炔常因混有雜質(zhì)而帶有特殊難聞的臭味.【高清課堂：炔烴和氣態(tài)烴燃燒化學性質(zhì)】 3乙炔的化學性質(zhì) (1）乙炔的氧化反應(yīng) 使酸性高錳酸鉀溶液褪色 乙炔的可燃性 2c2h2+5o24co2+2h2o 注意:ch4、c2h4、c2h2三種氣體燃燒時，火焰越來越明亮,但黑煙越來越濃，原因是碳的質(zhì)量分數(shù)越來越大。 氧炔焰溫度可達3000以上，可用氧炔焰來焊接或切割金屬。 （2）乙炔的加成反應(yīng)乙炔可與h2、hx、x2（鹵素單質(zhì)）、h2o等發(fā)生加成反應(yīng).如：hcch+2h2ch3ch3hcch+h2och3cho （3）乙炔的加聚反應(yīng) （在聚乙炔中摻入某些物質(zhì)，就有導(dǎo)電性，聚乙炔又叫導(dǎo)電塑料）【高清課堂：炔

3、烴和氣態(tài)烴燃燒#乙炔的實驗室制法】 4乙炔的實驗室制法 （1)反應(yīng)原理：cac2+2h2oca(oh)2+chch。 （2）發(fā)生裝置：使用“固體+液體氣體”的裝置。 （3）收集方法：排水集氣法。 （4）凈化方法：用濃的cuso4溶液除去h2s、ph3等雜質(zhì)氣體。5炔烴的組成結(jié)構(gòu)及其物理性質(zhì)的變化規(guī)律通式官能團物理性質(zhì)狀態(tài)熔沸點密度溶解性炔烴cnh2n2碳碳三鍵隨碳原子數(shù)的遞增，氣體液體固體（常溫常壓n4時是氣體）隨碳原子數(shù)的遞增，逐漸升高隨碳原子數(shù)的遞增，逐漸增大(均小于水)難溶于水 注意：隨碳原子數(shù)的增加，炔烴的含碳量逐漸減小。 炔烴的物理性質(zhì)隨碳原子數(shù)的遞增呈規(guī)律性變化的原因:同屬分子晶體

4、，組成和結(jié)構(gòu)相似，分子間作用力隨相對分子質(zhì)量的增大而增大. 分子式相同的烴,支鏈越多，熔沸點越低。例如： 烴的密度隨碳原子數(shù)的增多而增大,但都小于水。 6炔烴的化學性質(zhì) 炔烴的化學性質(zhì)與乙炔相似，也能發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)和聚合反應(yīng)等.但比烯烴要困難些。要點二、脂肪烴的來源及其應(yīng)用來源條件產(chǎn)品石油常壓分餾石油氣（c4以下）、汽油（c5c11）、煤油(c11c16）、柴油（c15c18)等，用作各種燃料減壓分餾潤滑油、石蠟（用作化工原料）等催化裂化、裂解輕質(zhì)油、氣態(tài)烯烴催化重整芳香烴天然氣甲烷,是一種高效清潔燃料，也是重要的化工原料煤干餾焦炭、煤焦油、焦爐氣等直接或間接液化燃料油、化工原料要點三

5、、商余法確定烴的分子式 由相對分子質(zhì)量推求烴的分子式可采用如下的“商余法，其規(guī)律是：用該烴的相對分子質(zhì)量除以碳的相對原子質(zhì)量，所得商數(shù)為分子中碳原子個數(shù)，余數(shù)為氫原子個數(shù).即=商數(shù)（碳原子數(shù)）余數(shù)（氫原子數(shù)）. 若遇到余數(shù)為0或過小，即氫原子數(shù)不合理，可以用減少1個碳原子，增加12個氫原子的方法來變通，如相對分子質(zhì)量為124的烴,。c10h4顯然不合理,應(yīng)為c9h16。要點四、烷烴、烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較 1物理性質(zhì)及其變化規(guī)律 (1）烴都是無色物質(zhì)，不溶于水而易溶于苯、乙醚等有機溶劑,密度比水小。 （2)分子中的碳原子數(shù)4的脂肪烴在常溫常壓下都是氣體，其他脂肪烴在常溫常壓下呈液態(tài)或固態(tài)。

6、隨著分子中碳原子數(shù)的增加，常溫下脂肪烴的狀態(tài)也由氣態(tài)逐漸過渡到液態(tài)或固態(tài)。 （3）熔沸點一般較低，其變化規(guī)律是:組成與結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)（即同系物），相對分子質(zhì)量越大，其熔沸點越高。相對分子質(zhì)量相近或相同的物質(zhì)(如同分異構(gòu)體），支鏈越多，其熔沸點越低.組成與結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)當相對分子質(zhì)量相同或相近時，分子的極性越大,其熔沸點越高。 2烷烴、烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)比較烷烴烯烴炔烴通式cnh2n+2（n1)cnh2n（n2）cnh2n2（n2）代表物ch4ch2ch2chch結(jié)構(gòu)特點全部單鍵；飽和鏈烴;正四面體結(jié)構(gòu)含碳碳雙鍵;不飽和鏈烴；平面形分子，鍵角120含碳碳三鍵;不飽和鏈烴;直線型分子，鍵

7、角180化學性質(zhì)取代反應(yīng)光照鹵代-加成反應(yīng)能與h2、x2、hx、h2o、hcn等發(fā)生加成反應(yīng)氧化反應(yīng)燃燒火焰較明亮燃燒火焰明亮,帶黑煙燃燒火焰很明亮，帶濃黑煙不與酸性kmno4溶液反應(yīng)酸性kmno4溶液褪色酸性kmno4溶液褪色加聚反應(yīng)能發(fā)生能發(fā)生鑒別溴水不褪色；酸性kmno4溶液不褪色溴水褪色；酸性kmno4溶液褪色【高清課堂：炔烴和氣態(tài)烴燃燒#氣態(tài)烴燃燒問題】要點五、等量的烴完全燃燒時耗氧量的計算 1等物質(zhì)的量的烴完全燃燒時耗氧量的計算 等物質(zhì)的量（1 mol)的烴cxhy完全燃燒時，消耗氧氣的物質(zhì)的量為（）mol。若（）的值越大，消耗氧氣的物質(zhì)的量也就越大。 2等質(zhì)量的烴完全燃燒時耗氧量

8、的計算 等質(zhì)量的烴cxhy完全燃燒時，若烴分子中氫元素的質(zhì)量分數(shù)越大,其耗氧量也越大.即的值越大，則該烴完全燃燒時耗氧量也就越大。【典型例題】類型一：炔烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 例1 關(guān)于炔烴的說法，不正確的是（ ) a相同碳原子數(shù)的炔烴與二烯烴是同分異構(gòu)體 b易發(fā)生加成反應(yīng) c既能使溴水褪色，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 d分子里所有的碳原子都處在同一條直線上 【答案】d 【解析】炔烴和二烯烴的通式相同，都是cnh2n2，故碳原子數(shù)相同的炔烴和二烯烴是同分異構(gòu)體；炔烴中含有碳碳三鍵，它和碳碳雙鍵都是不飽和鍵，容易發(fā)生加成反應(yīng)，也容易被酸性kmno4溶液氧化;炔烴分子里的碳原子不一定都在同一條直線上，如c

9、h3ch2cch中，甲基的碳原子與另外三個碳原子不在同一條直線上。 【總結(jié)升華】和碳碳三鍵兩端的碳原子直接相連的原子一定在同一條直線上。舉一反三： 【變式1】在一定條件下，將a、b、c三種炔烴所組成的混合氣體4 g，在催化劑作用下與足量的氫氣發(fā)生加成反應(yīng),可生成4。4 g相應(yīng)的三種烷烴，則所得的烷烴中一定有（ ） a戊烷 b丁烷 c丙烷 d乙烷 【答案】d 【解析】由題意知m (h2）=4。4 g4 g=0。4 g，即。由炔烴與h2發(fā)生加成反應(yīng)按12的物質(zhì)的量之比反應(yīng)，可知炔烴混合物的物質(zhì)的量是0.1 mol，即烷烴混合氣體的物質(zhì)的量是0。1 mol，平均相對分子質(zhì)量為.a、b、c、d四個選項

10、中只有乙烷（c2h6）的相對分子質(zhì)量為30，小于44，故選d. 【總結(jié)升華】明確量的關(guān)系：烯烴與h2按11加成，炔烴與h2按12加成。 【變式2】下列說法不正確的是( ) a煤中含有苯和甲苯，可用分餾的方法把它們分離出來 b天然氣的主要成分是甲烷，開采天然氣應(yīng)按照安全規(guī)范進行操作 c石油沒有固定的沸點 d石油通過分餾可以得到多種餾分，但每種餾分仍然是多種烴的混合物 【答案】a 【解析】煤是多種無機物和有機物組成的復(fù)雜混合物，它的高溫干餾產(chǎn)物中含有苯和甲苯,但煤中不含有苯和甲苯。類型二：烴的有關(guān)計算 例2 今有相對分子質(zhì)量為mr的有機物，燃燒只生成二氧化碳和水。若該有機物是鏈狀烴，且mr=56，

11、請寫出該烴所有可能的結(jié)構(gòu)簡式：_。 【答案】ch2chch2ch3、ch3-chchch3。【解析】據(jù)商余法，故分子式為c4h8.因該有機物是鏈狀烴，則可能的結(jié)構(gòu)簡式為：ch2ch-ch2ch3、ch3chchch3.舉一反三:【高清課堂:炔烴和氣態(tài)烴燃燒例3】【變式1】相同物質(zhì)的量的下列有機物，充分燃燒，消耗氧氣量相同的是ac3h4和c2h6 bc3h6和c3h8occ3h6o2和c3h8o dc3h8o和c4h6o2【答案】bd【變式2】(1)等質(zhì)量的ch4、c2h6、c2h4、c2h2完全燃燒時，消耗氧氣由多到少的順序是_； （2）等物質(zhì)的量的ch4、c2h6、c2h4、c2h2完全燃燒

12、時，消耗氧由多到少的順序是_。 【答案】（1)ch4c2h6c2h4c2h2 （2）c2h6c2h4c2h2ch4 【解析】（1)等質(zhì)量的c和h燃燒時，h消耗的o2較多，故等質(zhì)量的烴完全燃燒時，其耗氧量與(h）成正比，即含氫量越高,耗氧越多。即的比值越大，耗氧量越高。（2)等物質(zhì)的量的烴（cxhy）完全燃燒，其耗氧量為，(）的值越大,耗氧量越高。類型三：脂肪烴的綜合應(yīng)用題 例3 環(huán)丙烷可作為全身麻醉劑,環(huán)己烷是重要的有機溶劑。下面是部分環(huán)烷烴及烷烴衍生物的結(jié)構(gòu)簡式、鍵線式和某些有機化合物的反應(yīng)式（其中pt、ni是催化劑）。結(jié)構(gòu)簡式鍵線式（環(huán)己烷）（環(huán)丁烷） 回答下列問題: （1）環(huán)烷烴與_互為

13、同分異構(gòu)體.(2）從反應(yīng)可以看出，最容易發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)的環(huán)烷烴是_（填名稱),判斷依據(jù)是_。 （3）環(huán)烷烴還可以與鹵素單質(zhì)、鹵化氫發(fā)生類似的開環(huán)加成反應(yīng)，如環(huán)丁烷與hbr在一定條件下反應(yīng),其化學方程式為（不需注明反應(yīng)條件）_。 (4)寫出鑒別環(huán)丙烷和丙烯的一種方法:試劑為_；現(xiàn)象與結(jié)論為_. 【答案】（1）同碳原子數(shù)的烯烴 (2)環(huán)丙烷在使用相同催化劑的條件下,發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)的溫度最低 （3) （4）酸性kmno4溶液 能使酸性kmno4溶液褪色的是丙烯,不能使酸性kmno4溶液褪色的是環(huán)丙烷 【解析】（1）環(huán)烷烴與烯烴的通式都是cnh2n,碳原子數(shù)相同時為同分異構(gòu)體；（2）反應(yīng)條件越低，反應(yīng)越容易發(fā)生;（3）環(huán)丁烷與hbr發(fā)生的是開環(huán)加成反應(yīng)；（4）由題給信息可知，環(huán)烷烴與烯烴類似也能發(fā)生加成反應(yīng)，但環(huán)烷烴不能被酸性kmno4溶液氧化。【總結(jié)升華】新課標特別強調(diào)學習方式的改變和學生自學能力的提高，本題的出發(fā)點正是考查同學們對新知識的自學、吸收和運用能力。舉一反三： 【變