高中化學 專題3 第一單元 第3課時 炔烴 脂肪烴的來源及其應用學案 蘇教版選修_第1頁
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文檔簡介

1、第3課時炔烴脂肪烴的來源及其應用學習目標定位1.知道炔烴的結構特點及炔烴的物理性質,能以乙炔為例,認識炔烴的化學性質。2.知道脂肪烴的來源及其應用。1常見脂肪烴有烷烴、烯烴和炔烴。判斷下列結論正誤。(1)符合通式CnH2n2的物質一定是同系物()(2)符合通式CnH2n的物質不一定是同系物()(3)符合通式CnH2n2的鏈烴一定是同系物()(4)烷烴的通式相同,其碳元素的質量分數(shù)也相同()(5)烯烴的通式相同,其碳元素的質量分數(shù)一定相同()(6)相同碳原子數(shù)的烷烴、烯烴、炔烴分子中,碳元素的質量分數(shù)依次增大()2烷烴、烯烴、炔烴三種脂肪烴具有相似的物理性質及變化規(guī)律。判斷下列關于炔烴物理性質的

2、說法正誤。(1)炔烴都易溶于苯、乙醚等有機溶劑,密度比水小。()(2)一般分子中的碳原子數(shù)4的炔烴在常溫、常壓下是氣體,其他炔烴在常溫、常壓下是液體或固體。()(3)隨著分子中碳原子數(shù)的增加,常溫下炔烴的狀態(tài)也由氣態(tài)逐漸過渡到液態(tài)或固態(tài)。()(4)炔烴的相對分子質量越大,其熔、沸點越高。()(5)相對分子質量相近或相同的炔烴(如同分異構體),支鏈越多,其熔、沸點越低。()探究點一乙炔的結構和性質1炔烴是分子里含有碳碳叁鍵的一類脂肪烴,通式為CnH2n2(n2),最簡單的炔烴是乙炔。乙炔的分子式是C2H2,電子式是HCCH,結構式是HCCH,分子空間構型是直線形分子,分子中的四個原子在同一直線上

3、。2乙炔是一種無色無味的氣體,微溶于水,易溶于有機溶劑。乙炔和乙烯都屬于不飽和脂肪烴,都含有碳碳不飽和鍵,其化學性質極其相似,結合上述實驗現(xiàn)象分析推測乙炔的化學性質有:(1)氧化反應能使酸性KMnO4溶液褪色。能燃燒,化學方程式是2C2H25O24CO22H2O。燃燒現(xiàn)象是火焰明亮,并冒出濃黑煙。(2)加成反應乙炔與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應乙炔與氫氣發(fā)生完全加成反應CHCH2H2CH3CH3。乙炔與氯化氫等物質的量發(fā)生加成反應CHCHHClCH2=CHCl。歸納總結(1)炔烴的官能團是CC,化學性質與乙炔相似,易發(fā)生加成反應、氧化反應等。(2)含有不飽和鍵(如、CC)的烴均能被酸性KMnO

4、4溶液氧化,而使酸性KMnO4溶液褪色, 也可與溴水或溴的CCl4溶液發(fā)生加成反應而使之褪色??衫眠@一性質鑒別飽和烴與不飽和烴?;顚W活用1關于炔烴的下列描述正確的是()A分子里含有碳碳叁鍵的不飽和鏈烴叫炔烴B炔烴分子里的所有碳原子都在同一直線上C炔烴易發(fā)生加成反應,也易發(fā)生取代反應D炔烴不能使溴水褪色,但可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色答案A解析B中,例如1丁炔中所有碳原子就不在同一直線上,是折線形;C中,炔烴易發(fā)生加成反應難發(fā)生取代反應;D中,炔烴既能使溴水褪色,也可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色。2炔烴與烯烴的特征反應均為加成反應,不同的是烯烴只有一步加成,而炔烴可以分兩步加成,并且可以通過控制條件

5、使加成反應發(fā)生一步或兩步。請你用乙炔和氯化氫為原料,制取聚氯乙烯樹脂,寫出其化學反應方程式。探究點二脂肪烴的來源及其應用脂肪烴的來源有石油、天然氣和煤等,填寫下列表格。歸納總結(1)石油的分餾是物理變化,煤的干餾是化學變化。(2)鑒別直餾汽油和裂化汽油的方法是分別滴加溴的四氯化碳溶液,褪色的是裂化汽油,不褪色的是直餾汽油?;顚W活用3下列說法錯誤的是()A石油中含有C5C11的烷烴,通過石油的分餾得到汽油B含C18以上的重油經(jīng)催化裂化可以得到汽油C天然氣的主要成分是甲烷,開采時必須做到安全規(guī)范D煤中含有苯和甲苯,可用分餾的方法把它們分離出來答案D解析石油中含有C5C11的烷烴,可以通過石油的常壓

6、分餾得到汽油、煤油、柴油等;含C18以上的重油經(jīng)催化裂化可以得到汽油、煤油、柴油等;天然氣的主要成分是甲烷,開采天然氣必須安全規(guī)范地操作,否則易造成井噴事件;煤焦油中含苯和甲苯,可以通過分餾的方法將它們分離出來,但煤是多種無機物和有機物的混合物,并不含苯和甲苯等芳香烴。4關于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是()A石油裂解得到的汽油是純凈物B石油產品都可用于聚合反應C天然氣是一種清潔的化工原料D水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料答案C解析石油裂解產物有烯烴和烷烴,屬于混合物,烷烴不能發(fā)生聚合反應,A、B項錯誤;甲烷是含碳量最少的烴,易充分燃燒,且燃燒產物不污染空氣,C項正確;水煤氣是碳與水高

7、溫下反應得到的CO、H2的混合氣,D項錯誤。5石油化工是以石油、天然氣為原料,通過煉制生產石油產品,如各種燃料、石蠟、瀝青等;對一些石油產品和天然氣進一步加工可以獲得石油化工產品,如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯等基本化工原料、合成材料等。(1)寫出丁烷兩種裂解方式的化學方程式。(2)寫出合成材料聚丙烯的結構簡式:_。1下列關于石油的說法不正確的是()A石油主要含有碳和氫兩種元素B石油主要是由各種烷烴組成的混合物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B2下列敘述乙炔的結構和性質中,既不同于乙烯,也不同于乙烷的是()A存在不飽和鍵B不易發(fā)生取代反應,

8、易發(fā)生加成反應C分子中的所有原子都處在同一條直線上D能使酸性KMnO4溶液褪色答案C解析乙炔與乙烯分子中都存在不飽和鍵,故都易發(fā)生加成反應而不易發(fā)生取代反應,且都能使酸性KMnO4溶液褪色。3區(qū)別CH4、CH2=CH2、CHCH的最簡易方法是()A分別通入溴水B分別通入酸性高錳酸鉀溶液C分別在空氣中點燃D分別通入盛有堿石灰的干燥管答案C解析本題考查CH4、CH2=CH2、CHCH三者的鑒別方法。CH2=CH2和CHCH都能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色,三種氣體通過盛有堿石灰的干燥管均無現(xiàn)象。最簡易的方法是點燃,因為燃燒時火焰的明亮程度和有無濃煙這兩個方面的區(qū)別是非常明顯的。4下列物質中不能用于

9、萃取溴水中溴的是()A直餾汽油 B裂化汽油C己烷 D苯答案B解析裂化過程中,相對分子質量較大、沸點較高的烴在斷裂成相對分子質量較小、沸點較低的烴的過程中產生了不飽和烴,所以裂化汽油能與溴發(fā)生加成反應,而直餾汽油不能和溴發(fā)生加成反應,能萃取溴水中的溴。5某氣態(tài)烴0.5 mol能與1 mol HCl完全加成,加成后的產物分子上的氫原子又可被3 mol Cl2完全取代。則此氣態(tài)烴可能是()AHCCH BCH2=CH2CHCCCH3 DCH2=C(CH3)CH3答案C6請回答下列問題:(1)鏈烴A有支鏈且只有一個官能團,其相對分子質量在6575之間,1 mol A完全燃燒消耗7 mol氧氣,則A的結構

10、簡式是_,名稱是_。(2)鏈烴B是A的同分異構體,分子中的所有碳原子共平面,其催化氫化產物為正戊烷,寫出B所有可能的結構簡式_。(3)C也是A的一種同分異構體,它的一氯代物只有一種(不考慮立體異構),則C的結構簡式為_。答案(1)(CH3)2CHCCH3甲基1丁炔(2)CH3CH=CHCH=CH2(或寫它的順、反異構體)、CH3CH2CCCH3(3)解析(1)由A的相對分子質量在6575之間,1 mol A完全燃燒消耗7 mol O2可推出A的分子式為C5H8,A為鏈烴,有支鏈且只有一個官能團,則A的結構簡式是。(2)判斷共平面的原子時要以乙烯、乙炔、苯、甲烷等結構單元為基礎來進行分析。(3)

11、由C的結構中只有一種氫原子,應為環(huán)狀結構,可推出C的結構簡式。基礎過關一、乙炔的結構和性質1乙烷、乙烯、乙炔共同具有的性質是()A都不溶于水,且密度比水小B能夠使溴水和酸性KMnO4溶液褪色C分子中各原子都處在同一平面內D都能發(fā)生聚合反應生成高分子化合物答案A解析乙烷分子中各原子不能處于同一平面上;乙烷也不能發(fā)生聚合反應;乙烷不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。2用乙炔為原料制取CH2BrCHBrCl,可行的反應途徑是()A先加Cl2,再加Br2 B先加Cl2,再加HBrC先加HCl,再加HBr D先加HCl,再加Br2答案D解析CH2BrCHBrCl與乙炔相比,多了1個H、Cl和2個Br,所

12、以選D。3已知Mg2C3的結構與CaC2相似,由此可斷定Mg2C3與水反應的產物是()AMg(OH)2和CHCHBMgO和CHCHCMg(OH)2和CH3CH=CH2DMg(OH)2和CH3CCH答案D解析根據(jù)題意,先寫出由CaC2制C2H2的化學方程式:CaC22H2OCa(OH)2C2H2,顯然該反應為水解反應,可拆成:CaC22HOHCa(OH)2C2H2。由此可寫出Mg2C34H2O2Mg(OH)2C3H4。二、炔烴的結構和性質4下列說法正確的是()A丙炔分子中三個碳原子不可能位于同一直線上B乙炔分子中碳碳間的三個共價鍵性質完全相同C分子組成符合CnH2n2的鏈烴一定是炔烴D在所有炔烴

13、中,乙炔所含碳的質量分數(shù)最高答案D解析丙炔可看作是乙炔分子中的一個氫原子被甲基取代的產物,因此,丙炔分子中三個碳原子位于同一直線上。對于炔烴,隨著相對分子質量的增大,所含碳的質量分數(shù)逐漸減小。5下列關于分子組成為CxHy的烷烴、烯烴、炔烴的說法中不正確的是()A當x4時,常溫常壓下均為氣體By一定為偶數(shù)C燃燒1 mol CxHy時,消耗氧氣(x)molD在密閉容器中完全燃燒,150 時測得的壓強一定比燃燒前增加答案D解析根據(jù)CxHy的燃燒通式可知:CxHy(x)O2xCO2H2O(150 時,水為氣態(tài)),反應前后物質的量(壓強)變化為(x)(1x)1。當y4時,反應前后壓強不變,如CH4、C2

14、H4等;當y4時,反應后壓強增大,如C2H6等;當y4時,反應后壓強減小,如C2H2。6據(jù)報道,近來發(fā)現(xiàn)了一種新的星際分子氰基辛炔,其結構簡式為HCCCCCCCCCN。下列對該物質的判斷正確的是()A屬于不飽和烴B不能使酸性KMnO4溶液褪色C所有原子都在同一條直線上D可由乙炔和含氮化合物加聚制得答案C解析此物質組成中含有氮元素,不屬于烴;分子中存在碳碳叁鍵,能使酸性KMnO4溶液褪色,能發(fā)生加成反應;該化合物不是高分子化合物,不能通過加聚反應制得。7某炔烴含有一個叁鍵,與H2發(fā)生加成后的產物為。該炔烴可能具有的結構有()A1種 B2種 C3種 D4種答案B解析加成產物的結構中可以放入叁鍵的位

15、置為乙基的碳碳之間,但右側的兩個乙基是等效的。三、脂肪烴的來源及其應用8下列有關石油及石油加工的敘述中正確的是()A石油是各種液態(tài)烴的混合物B常壓分餾的原料是重油C由分餾塔分餾出的各餾分均是混合物D減壓分餾的主要產品有汽油、潤滑油、煤油和瀝青答案C解析石油主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物,石油大部分是液態(tài)烴,同時在液態(tài)烴中溶有氣態(tài)烴和固態(tài)烴,選項A說法不正確;常壓分餾的原料是原油,減壓分餾的原料才是重油,選項B說法也不正確;常壓分餾的主要產品有汽油、柴油、煤油等,減壓分餾的主要產品是潤滑油、石蠟、燃料油、瀝青等,選項D說法也不正確;無論是常壓分餾還是減壓分餾,由分餾塔出來的各餾分都

16、是不同沸點范圍的蒸餾產物,每一種餾分仍然是多種烴的混合物,因此只有選項C說法正確。9石油裂化的主要目的是為了()A提高輕質液體燃料的產量B便于分餾C獲得短鏈不飽和氣態(tài)烴D提高汽油的質量答案A解析石油的催化裂化可以得到較多的輕質油。10下列敘述中,不正確的是()A天然氣是以甲烷為主要成分的高效清潔燃料B煤的干餾可得到煤焦油,通過煤焦油的分餾可獲得各種芳香烴C石油中含有烷烴和環(huán)烷烴,因此由石油不可能獲得芳香烴D通過石油的催化裂化及裂解可以得到輕質油和氣態(tài)烯烴答案C解析石油的催化重整是目前獲得芳香烴的主要來源。能力提升11一種形狀像布袋結構的烯烴分子Bowtiediene,其形狀和結構如圖所示,有關

17、該分子的說法不正確的是() A該烯烴的分子式為C5H4B該分子所有碳原子在同一平面C1 mol該有機物最多可與2 mol Br2發(fā)生加成反應D與其互為同分異構體且只含叁鍵的鏈烴不止一種答案B解析由圖可知該烴的分子式為C5H4,中心碳原子連有4個鍵,空間構型類似于甲烷,是四面體結構,所有碳原子不可能共平面;由于有2個雙鍵的存在,1 mol該烴最多可與2 mol Br2發(fā)生加成反應;與其互為同分異構體且只含叁鍵的烴分子有CHCCCCH3以及CHCCH2CCH兩種。12已知:,如果要合成,所用的起始原料可以是()2甲基1,3丁二烯和2丁炔1,3戊二烯和2丁炔2,3二甲基1,3戊二烯和乙炔2,3二甲基

18、1,3丁二烯和丙炔A B C D答案A解析由信息:斷鍵后可得到和。,若按斷鍵可得到CH3CCH(丙炔)和(2,3二甲基1,3丁二烯),若按斷鍵可得到 (2甲基1,3丁二烯)和CH3CCCH3(2丁炔)。13(1)某烴A、B的分子式均為C6H10,它們的分子結構中無支鏈或側鏈。A為環(huán)狀化合物,它能與Br2發(fā)生加成反應,A的名稱是_。B為鏈狀烯烴,它與Br2加成后的可能產物只有兩種,B的結構簡式是_。(2)在一定條件下,某些不飽和烴分子可以進行自身加成反應,例如。有機物甲的結構簡式為,它是由不飽和烴乙的兩個分子在一定條件下自身加成而得到的。在此反應中除生成甲外,同時還得到另一種產量更多的有機物丙,

19、其最長碳鏈仍為5個碳原子,丙是甲的同分異構體。則乙的結構簡式是_,丙的結構簡式是_。答案(1)環(huán)己烯解析(1)根據(jù)分子式,我們很容易判斷出它比相同碳原子數(shù)的烷烴少了4個H,分子內可以含有2個雙鍵或1個叁鍵或1個雙鍵1個環(huán),由于A為環(huán)狀化合物,所以分子內應該有1個雙鍵1個環(huán),且無支鏈,所以為環(huán)己烯。B為鏈狀烯烴,且無支鏈,可能為CH3CH2CH=CHCH=CH2或CH3CH=CHCH2CH=CH2或CH3CH=CHCH=CHCH3或CH2=CHCH2CH2CH=CH2,但前3種物質與Br2加成產物均不止兩種,所以不符合題意 。(2)有機物甲由不飽和烴乙的兩個分子在一定條件下自身加成而得到,由于甲

20、中含有且有8個碳原子,則不飽和烴乙中也一定含有雙鍵,且有4個碳原子,推知其結構簡式應為。兩分子的乙可以按以下方式生成甲:得:,也可按以下方式加成:得:。14煤和石油等化石燃料對促進經(jīng)濟社會發(fā)展起到了重要的作用,這些燃料合理的綜合利用是當前節(jié)能減排的要求。請回答下列問題:(1)石油分餾是石油煉制的重要環(huán)節(jié),這種操作是在_(填設備名稱)內完成的。工業(yè)上通常使用的分餾石油的方法有常壓分餾和_, 分餾的目的是_。(2)石油不僅是重要的燃料,還是重要的化工原料的來源,如利用石油生產乙烯。為了使石油分餾產物進一步轉化成更多的乙烯、丙烯等短鏈烴而采取_措施。(3)目前石油資源逐漸匱乏,人們把目光聚集到儲量相對豐富的煤上。目前煤綜合利用的主要方法是_、_和煤的氣化,煤的氣化涉及的化學方程式:CO2CO2,2CO22CO,_(寫出第三個化學方程式)。答案(1)分餾塔減壓分餾為了獲得沸點不同的各種成分(2)高溫裂解(3)煤的干餾煤的液化CH2O(g)COH2解析(1)石油分餾是在分餾塔中完成的,分餾的種類有常壓分餾和減壓分餾(注意:不是加壓分餾!),這種分餾是物理變化。(2)為了獲得化工原料乙烯,往往對石油進行裂解,需要較高的溫度(7001 000 ),這種反應屬于化學反應。(3)煤的干餾是化學變化,這是煤的綜合利用;

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