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《乙炔 炔烃》教案

乙炔炔烃
教学目标:
1.使学生了解乙炔的重要化学性质和主要用途。

2.使学生了解炔烃的结构特征、通式和主要的性质。

3.培养学生的辩证唯物主义观点。

教学重点:
乙炔的结构和主要性质。

教学流程图:
教学过程:
[学生活动]
乙烷分子的结构模型,然后减少两个氢原子,形成乙烯,再减少两个氢原子形成乙炔。

(要求写出乙炔的结构式、结构简式、电子式)(明确:乙炔分子中含有不饱和的碳碳三键)
[板书]
一、乙炔的组成和结构
分子式:C2H2,最简式:CH,
H H结构式:H-C≡C-H,
电子式:C C
分子构型:直线型,键角:180°
乙炔分子结构特点:分子中含-C≡C-三键,碳原子的化合价未达到“饱和”,-C≡C-中有两个键不稳定,容易断裂。

[讨论]
乙炔可能具有的化学性质(乙炔与乙烯一样具有不饱和烃的性质,所以,可能发生氧化反应和加成反应)。

[板书]
二、乙炔的制法,性质与用途
1.实验室制法
[演示实验]
制取并收集乙炔气体
[板书]
①反应原理:CaC 2+2H 2O →C 2H 2↑+Ca(OH)2 [讲解]CaC 2是离子化合物,电子式为:
C []2-
Ca
2+
其中:C 2
2-属于10e -的微粒。

②装置:固-液不加热制气装置。

[边实验边提问]
(1)为什么不用启普发生器?[反应太剧烈,放热,碳化钙浸水后,会吸水,即使不与水接触,反应还可进行,启普发生器难以控制反应] ——看上去电石与水的反应不需要加热,产生的乙炔气体也可以用排水法收集,似乎可以使用启普发生器制取乙炔气体。

其实不然,这是因为:①电石跟水极易反应,启普发生器长期不用时,其中的电石也会跟挥发出的水蒸气反应而消耗,且产生的乙炔气体排出后可能发生危险;②电石跟水作用产生的熟石灰不易溶于水,呈糊状物附着在电石的表面,会积存一部分水分,致使关闭启普发生器开关后一段时间内,反应并不能及时停止;③反应生成的氢氧化钙落入启普发生器底部,可能堵塞长颈漏斗下口;④电石与水的反应是放热反应,短时间内放出大量的热,可能使启普发生器炸裂。

(2)有时用食盐水代替水,目的是什么?[减慢反应的速率]
——饱和食盐水滴到电石的表面上后,水迅速跟电石作用,使原来溶于其中的食盐析出,附着在电石表面,能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触,从而降低反应的速率。

③收集方法:排水法。

纯的乙炔是无色无味的气体,由电石产生的乙炔常因混有PH 3、H 2S 等杂质而有特殊气味。

——使电石与水反应所得气体通过盛有硫酸铜溶液的洗气瓶后,再闻其气味。

H 2S 和PH 3
都被硫酸铜溶液吸收,不会干扰闻乙炔的气味。

*[讲]H 2S 、PH 3的生成
CaS+2H 2O=H 2S ↑+Ca(OH)2 Ca 3P 2+6H 2O=3Ca(OH)2+2PH 3↑ [回忆]
Mg 3N 2与水反应,与上述反应作比较 [演示实验]
制取并收集一试管乙炔气体,观察现象。

注意事项:①为有效地控制产生气体的速度,可用饱和食盐水代替水。

②点燃乙炔前必须检验其纯度。

[归纳]
2.乙炔物理性质
纯乙炔是没有颜色没有臭味的气体,通常的乙炔中混有磷化氢,硫化氢等杂质气体而有特殊难闻的气味,微溶于水(回忆甲烷,乙烯的水溶性)易溶于有机溶剂。

[板书]
3.乙炔的化学性质
通过实验验证有关乙炔性质的推论。

要求学生注意观察实验现象,分析实验结论,并进行以下各项实验)。

(1)乙炔的氧化反应
①可燃性
现象;燃烧,火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。

[问]为什么乙炔燃烧时有大量黑烟?[乙炔的含碳量高,燃烧不充分,产生大量的碳小粒]
推知:乙炔含碳量比乙烯高。

[讲]氧炔焰:乙炔若是在氧气中燃烧,很充分,黑烟减少,燃烧温度很高,达3000℃,用来焊接与切割金属。

②易被KMnO4酸性溶液氧化
现象:溶液的紫色褪去,但比乙烯慢。

推知:乙炔易被KMnO4酸性溶液所氧化,具有不饱和烃的性质。

碳碳三键比碳碳双
键稳定(根据学生情况可说明这一推理)。

(2) 加成反应 [演示]
将乙炔通入溴的四氯化碳溶液
现象:颜色逐渐褪去,但比乙烯慢。

(三键比双键难以破坏) 推知:乙炔属于不饱和烃,能发生加成反应。

[板书]乙炔与溴发生加成反应
①乙炔与溴水反应的化学方程式,并命名产物(提示反应分步进行)
1,2-二溴乙烯
1,2-二溴乙烯 1,1,2,2-四溴乙烷
②乙炔与H 2,HCl 的加成反应(也能和X-X 、H-OH 等加成) CH ≡CH+H 2 →CH 2=CH 2 CH 2=CH 2+H 2 → CH 3CH 3 [讲]
乙炔与HCl 的加成反应控制1:1进行,生成物是氯乙烯
HC ≡CH + H-Cl
H 2C=CHCl 【思考】
乙炔跟HCl 发生加成反应时,可能得到的产物共有几种?分别写出它们的结构简式。

——3种。

CH 2=CHCl ,CH 3CHCl 2,ClCH 2CH 2Cl 。

(3)聚合反应: [学生演板]
氯乙烯聚合的方程式:
CH CH Br
Br
+
Br 2
Br
Br
Br
Br CH CH CH CH +Br 2
CH CH Br
Br
一定条件
nCH2CHCl
CH 2CHCl
n
[介绍]聚氯乙烯的应用
【思考】
(1)有人说,乙炔分子中C原子的不饱和度比乙烯中的C原子大,因此乙炔使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的速率比乙烯要快。

你认为如何?请通过实验解决这一问题。

——实验事实表明:乙炔使溴水和高锰酸钾溶液褪色的速率不如乙烯快。

这是为什么呢?我们知道,物质的性质是由它的结构决定的。

实验测得,乙烯分子中碳碳双键的键长为1.33×10-10m,而乙炔分子中-C≡C-键键长为1.20×10-10m,这说明在乙炔分子中两个碳原子之间的距离小,电子云密度大,因而键能较大,不易参加化学反应。

由于双键中的不稳定键较叁键中的不稳定键更易断裂,因此,如果一个分子中同时存在双键和叁键,与溴水发生反应时,一般情况下,溴原子先加在双键上。

如:
CH2CH C CH+Br2CH2Br CHBr C CH
(2)哪些实验事实可以说明乙炔分子中含有碳碳叁键?
——跟氢气发生加成反应时,1体积乙炔最多可以和2体积氢气加成;跟溴发生反应时,最终产物是1,1,2,2-四溴乙烷。

[板书]
4.乙炔的用途
[学生阅读]
乙炔的用途:(1)制氯乙烯(2)重要有机化工原料
对比乙烷、乙烯和乙炔性质和结构:
乙烷乙烯乙炔分子式C2H6C2H4C2H2
电子式
结构式
三、炔烃
1.炔烃概述
分子中含有碳碳叁键的不饱和链烃。

通式C n H2n-2(n≥2)。

含有相同碳原子数的炔烃与二烯烃互为同分异构体。

2.炔烃的命名(简要介绍)
3.炔烃的性质
①物理性质
②化学性质(与乙炔性质相似)
【思考】
(1)乙炔分子呈直线型,是否所有的炔烃分子都呈直线型?
——不是。

如丙炔,CH≡C-CH3分子中,甲基中的三个氢原子绝对不可能位于同一直线上。

(2)写出经催化加氢可得2-甲基戊烷的所有炔烃的结构简式和名称。

——CH≡C-CH2-CH(CH3)24-甲基-1-戊炔
CH3-C≡C-CH(CH3)24-甲基-2-戊炔。

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