2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章第1節(jié)第2課時(shí)炔烴脂肪烴的來(lái)源及其應(yīng)用教案新人教版選修5

PAGE7-第2課時(shí)炔烴脂肪烴的來(lái)源及其應(yīng)用目標(biāo)與素養(yǎng)：1.以乙炔為例，駕馭炔烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。(微觀探析與改變觀念)2.駕馭乙炔的試驗(yàn)室制法。(宏觀辨識(shí)與科學(xué)探究)3.了解脂肪烴的主要來(lái)源和運(yùn)用化石燃料的平安常識(shí)，樹(shù)立珍惜資源、節(jié)約能源的意識(shí)。(科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任)一、炔烴1．炔烴分子里含有碳碳三鍵的一類脂肪烴，單炔烴通式為CnH2n－2(n≥2)。2．乙炔(1)物理性質(zhì)顏色：無(wú)色；狀態(tài)：氣體；氣味：無(wú)味；密度：比空氣略??；溶解性：水中微溶，有機(jī)溶劑中易溶。(2)組成與結(jié)構(gòu)乙炔的分子式為C2H2，是最簡(jiǎn)潔的炔烴，結(jié)構(gòu)式是，簡(jiǎn)式是，空間結(jié)構(gòu)為C、H位于一條直線上。(3)試驗(yàn)室制?、僭噭弘娛?CaC2)和飽和食鹽水。②反應(yīng)原理：CaC2＋2H2O→CH≡CH↑＋Ca(OH)2。③收集方法：排水法。微點(diǎn)撥：為了減緩電石與水的反應(yīng)速率，試驗(yàn)時(shí)常用飽和食鹽水代替水。(4)化學(xué)性質(zhì)①氧化反應(yīng)a．乙炔簡(jiǎn)潔燃燒，燃燒時(shí)火焰光明并伴有濃烈的黑煙。有關(guān)化學(xué)方程式：2C2H2＋5O2eq\o(→,\s\up16(點(diǎn)燃))4CO2＋2H2O。微點(diǎn)撥：①乙炔燃燒時(shí)產(chǎn)生濃烈黑煙的緣由是因?yàn)橐胰驳暮剂亢芨?，沒(méi)有完全燃燒。②乙炔在氧氣中燃燒時(shí)火焰溫度可達(dá)3000℃以上，故常用它來(lái)切割或焊接金屬。b．乙炔能使KMnO4酸性溶液褪色，說(shuō)明乙炔能被KMnO4酸性溶液氧化。②加成反應(yīng)乙炔能與溴的四氯化碳溶液、鹵素單質(zhì)、氫氣、氫氰酸、氫鹵酸、水等在相宜的條件下發(fā)生加成反應(yīng)。如：HCCH＋Br2→CHBr=CHBr(1,2-二溴乙烯)；CHBr=CHBr＋Br2→CHBr2—CHBr2(1,1,2,2-四溴乙烷)；HCCH＋HCleq\o(→,\s\up16(催化劑),\s\do14(△))CH2=CHCl(氯乙烯)。二、脂肪烴的來(lái)源及其應(yīng)用來(lái)源條件產(chǎn)品(或成分)石油常壓分餾石油氣、汽油、煤油、柴油等減壓分餾潤(rùn)滑油、石蠟等催化裂化及裂解輕質(zhì)油、氣態(tài)烯烴催化重整芳香烴自然氣－甲烷煤－芳香烴干脆或間接液化燃料油、化工原料石油的分餾、裂化、裂解、重整和煤的液化、氣化和干餾分別是什么改變？[答案]石油分餾是物理改變；裂化、裂解、重整是化學(xué)改變；煤的液化、氣化和干餾是化學(xué)改變。三、液化石油氣液化石油氣是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯為主的石油產(chǎn)品，常溫常壓為氣態(tài)，適當(dāng)加壓或降溫可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。運(yùn)用時(shí)肯定要防止泄漏。1．推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)烯烴與炔烴均為不飽和烴，均能使酸性KMnO4溶液褪色。 ()(2)乙炔中乙烯可用溴水除去。 ()(3)石油分餾可得大量烯烴和炔烴。 ()(4)石油的減壓分餾可以得到輕質(zhì)油。 ()[答案](1)√(2)×(3)×(4)×2．鑒別乙烷、乙烯、乙炔三種氣體可采納的方法是()A．通入溴水中，視察溴水是否褪色B．通入酸化的高錳酸鉀溶液中，視察顏色是否改變C．點(diǎn)燃，檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物D．點(diǎn)燃，視察火焰光明程度及產(chǎn)生黑煙量的多少[答案]D試驗(yàn)室制取乙炔及留意事項(xiàng)1.裝置2．制取乙炔的留意事項(xiàng)(1)試驗(yàn)裝置在運(yùn)用前要先檢查氣密性。(2)盛電石的試劑瓶要?jiǎng)偤妹芊獠⒎庞诟稍锾帲瑖?yán)防電石吸水而失效。(3)電石與水反應(yīng)猛烈，為得到平穩(wěn)的乙炔氣流，可用飽和食鹽水代替水，并用分液漏斗限制水流的速率，讓水漸漸地滴入。(4)因反應(yīng)猛烈且產(chǎn)生氣泡，為防止產(chǎn)生的泡沫涌入導(dǎo)管，應(yīng)在導(dǎo)管口塞入少許棉花(圖示裝置中未畫(huà)出)。(5)制取乙炔不能用啟普發(fā)生器或具有啟普發(fā)生器原理的試驗(yàn)裝置，緣由是：①碳化鈣吸水性強(qiáng)，遇水反應(yīng)猛烈，不能隨用、隨停；②反應(yīng)過(guò)程中放出大量的熱，易使啟普發(fā)生器炸裂；③生成的Ca(OH)2呈糊狀易堵塞球形漏斗。(6)由于電石中含有與水反應(yīng)的雜質(zhì)(如CaS、Ca3P2等)，使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等雜質(zhì)，將混合氣體通過(guò)盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗氣瓶可將雜質(zhì)除去。1．試驗(yàn)室制得的乙炔中常混有H2S、PH3等雜質(zhì)氣體。如圖是兩學(xué)生設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置，用來(lái)測(cè)定電石樣品中CaC2的純度，右邊的反應(yīng)裝置相同而左邊的氣體發(fā)生裝置則不同，分別如Ⅰ和Ⅱ所示。(1)A瓶中的液體可以從酸性KMnO4溶液和CuSO4溶液中選擇，應(yīng)當(dāng)選擇________，它的作用是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)寫(xiě)出試驗(yàn)室制取乙炔的化學(xué)方程式__________________________________________________________________________。(3)裝置Ⅰ的主要缺點(diǎn)是_________________________________；裝置Ⅱ的主要缺點(diǎn)是___________________________________；若選用Ⅱ裝置來(lái)完成試驗(yàn)，則應(yīng)實(shí)行的措施是__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若稱取mg電石，反應(yīng)完全后，測(cè)得B處溴水增重ng，則CaC2的純度為_(kāi)_______。[解析](1)酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化乙炔，因此選擇硫酸銅溶液除去乙炔中混有的H2S和PH3氣體。(2)試驗(yàn)室制取乙炔的化學(xué)方程式為CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑。(3)依據(jù)裝置Ⅰ的結(jié)構(gòu)可知主要缺點(diǎn)是少量乙炔會(huì)從長(zhǎng)頸漏斗中逸出，引起試驗(yàn)誤差，且不易限制水的添加量。裝置Ⅱ的主要缺點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)生的泡沫會(huì)堵塞導(dǎo)管；依據(jù)以上分析可知若選用Ⅱ裝置來(lái)完成試驗(yàn)，則應(yīng)實(shí)行的措施是給導(dǎo)管口處塞上一團(tuán)棉花。(4)若稱取mg電石，反應(yīng)完全后，測(cè)得B處溴水增重ng，則依據(jù)方程式C2H2＋2Br2→CHBr2CHBr2可知乙炔的物質(zhì)的量是eq\f(n,26)mol，所以CaC2的純度為eq\f(\f(n,26)×64,m)×100%＝eq\f(32n,13m)×100%。[答案](1)CuSO4溶液除去乙炔中混有的H2S和PH3等雜質(zhì)氣體(2)CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑(3)少量乙炔會(huì)從長(zhǎng)頸漏斗中逸出，引起試驗(yàn)誤差，且不易限制水的添加量反應(yīng)產(chǎn)生的泡沫會(huì)堵塞導(dǎo)管在導(dǎo)管口處塞上一團(tuán)棉花(4)eq\f(32n,13m)×100%烴完全燃燒的規(guī)律及應(yīng)用規(guī)律結(jié)論等物質(zhì)的量的烴(CxHy)完全燃燒時(shí)的耗氧量耗氧量取決于(x＋eq\f(y,4))的大小，(x＋eq\f(y,4))越大，耗氧量越多等質(zhì)量的烴(CxHy)完全燃燒時(shí)的耗氧量烴分子中eq\f(x,y)越小，耗氧量越多溫度不變時(shí)，氣態(tài)烴(CxHy)完全燃燒，反應(yīng)前后的氣體體積的改變(1)H2O為氣態(tài)(t≥100℃)時(shí)：①y＝4，體積不變，如CH4、C2H4等②y<4，體積減小，如C2H2③y>4，體積增大，如C2H6、C3H8等(2)H2O為液態(tài)(t<100℃)時(shí)，體積肯定減小2．25℃某氣態(tài)烴與O2混合，在密閉容器中點(diǎn)燃爆炸后又復(fù)原至25℃，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來(lái)的一半，再經(jīng)NaOH溶液處理，容器內(nèi)幾乎成為真空。該烴的分子式可能為()A．C2H4 B．C2H6C．C3H6 D．C4H8A[設(shè)該烴的分子式為CxHy，則CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up16(點(diǎn)燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O，由題意可知，烴和O2的物質(zhì)的量之和應(yīng)為CO2物質(zhì)的量的2倍，即1＋(x＋eq\f(y,4))＝2x，解得x＝1＋eq\f(y,4)。探討：當(dāng)y＝4時(shí)，x＝2；當(dāng)y＝6時(shí)，x＝2.5，不合題意；當(dāng)y＝8時(shí)，x＝3。故正確答案為A。]3．下列各組有機(jī)物，無(wú)論它們以何種物質(zhì)的量的比例混合，只要總物質(zhì)的量肯定，則在完全燃燒時(shí)，消耗氧氣的量為肯定值的是()A．C2H6和C3H8 B．C4H10和C6H6C．C2H6O和C2H4O2 D．C3H6和C3H8OD[依據(jù)有機(jī)物完全燃燒的通式：CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2→xCO2＋eq\f(y,2)H2OCxHyOz＋(x＋eq\f(y,4)－eq\f(z,2))O2→xCO2＋eq\f(y,2)H2O在物質(zhì)的量肯定，耗氧量相等時(shí)，假如是烴分子，則分子中(x＋eq\f(y,4))值相等；假如是烴的含氧衍生物，則分子中(x＋eq\f(y,4)－eq\f(z,2))值相等。將各選項(xiàng)中各物質(zhì)的(x＋eq\f(y,4))或(x＋eq\f(y,4)－eq\f(z,2))作比較，可以得出結(jié)論。]1．下列關(guān)于煤、石油、自然氣等資源的說(shuō)法中正確的是()A．石油裂解得到的汽油是純凈物B．石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng)C．自然氣是一種清潔的化工原料D．水煤氣是通過(guò)煤的液化得到的氣體燃料C[石油裂解產(chǎn)物有烯烴和烷烴，屬于混合物，烷烴不能發(fā)生聚合反應(yīng)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；甲烷是含碳量最少的烴，易充分燃燒，且燃燒產(chǎn)物不污染空氣，C項(xiàng)正確；水煤氣是碳與水高溫下反應(yīng)得到的CO、H2的混合氣，不是煤的液化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．如圖為試驗(yàn)室制取乙炔并驗(yàn)證其性質(zhì)的裝置圖。下列說(shuō)法不合理的是()A．逐滴加入飽和食鹽水可限制生成乙炔的速率B．KMnO4酸性溶液褪色，說(shuō)明乙炔具有還原性C．若用Br2的CCl4溶液驗(yàn)證乙炔的性質(zhì)，不須要通過(guò)CuSO4溶液除雜D．若將純凈的乙炔點(diǎn)燃，有濃烈的黑煙，說(shuō)明乙炔不飽和程度高C[電石跟水反應(yīng)比較猛烈，所以用飽和食鹽水代替水，逐滴加入飽和食鹽水時(shí)可限制反應(yīng)物水的量，從而限制生成乙炔的速率，A正確；KMnO4酸性溶液能氧化乙炔，因此乙炔使KMnO4酸性溶液褪色，表現(xiàn)了乙炔的還原性，B正確；乙炔氣體中混有的硫化氫可以被Br2氧化，對(duì)乙炔性質(zhì)的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，所以應(yīng)先用硫酸銅溶液洗氣，C錯(cuò)誤；對(duì)于烴類物質(zhì)而言，不飽和程度越高，則含碳量越高，火焰越光明，冒出的煙越濃，乙炔含有碳碳三鍵，是不飽和程度較高的烴類物質(zhì)，D正確。]3．據(jù)報(bào)道，近來(lái)發(fā)覺(jué)了一種新的星際分子氰基辛炔，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。下列對(duì)該物質(zhì)的推斷正確的是()A．屬于不飽和烴B．能使KMnO4酸性溶液褪色C．全部原子不行能在同一條直線上D．可由乙炔和含氮化合物通過(guò)加聚反應(yīng)制得B[此物質(zhì)分子中含有氮元素，不屬于烴；分子中存在碳碳三鍵，能使KMnO4酸性溶液褪色，由構(gòu)成三鍵(碳碳三鍵、碳氮三鍵等)的2個(gè)原子及與這2個(gè)原子相連接的原子肯定在同一條直線上知，該物質(zhì)分子中全部原子在同一條直線上；此物質(zhì)不是高分子化合物，不能通過(guò)加聚反應(yīng)制得。]4．已知烯烴、炔烴在臭氧作用下發(fā)生以下反應(yīng)：CH3—CH=CH—CH2—CH=CH2eq\o(→,\s\up16(①O3),\s\do14(②H2O))CH3—CHO＋OHC—CH2—CHO＋HCHOCH3—C≡C—CH2—C≡CHeq\o(→,\s\up16(①O3),\s\do14(②H2O))CH3COOH＋HOOC—CH2—COOH＋HCOOH某烴的分子式為C10H10，在同樣條件下發(fā)生反應(yīng)：C10H10eq\o(→,\s\up16(①O3),\s\do14(②H2O))CH3CO