2018-2019版高中化學 專題3 常見的烴 第一單元 脂肪烴 第3課時學案 蘇教版選修5.doc

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。一、乙炔的結構與性質1炔烴的概念及其通式分子里含有碳碳叁鍵的一類脂肪烴稱為炔烴，其分子的通式可表示為CnH2n2(n2)，其中碳原子數小于4的炔烴是氣態(tài)烴，最簡單的炔烴是乙炔。2乙炔(1)組成和結構乙炔的分子式是C2H2，電子式是H:CC:H，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。(2)物理性質無色無味的氣體，密度比相同條件下的空氣稍小，微溶于水，易溶于有機溶劑。(3)實驗室制法實驗室常用下圖所示裝置制取乙炔，并驗證乙炔的性質。完成實驗，觀察實驗現象，回答下列問題：寫出電石(碳化鈣CaC2)與水反應制取乙炔的化學方程式CaC22H2OCa(OH)2C2H2。裝置A的作用是除去H2S等雜質氣體，防止H2S等氣體干擾乙炔性質的檢驗，裝置B中的現象是溶液褪色，裝置C中的現象是溶液褪色。注意事項a用試管作反應容器制取乙炔時，由于CaC2和水反應劇烈并產生泡沫，為防止產生的泡沫涌入導氣管，應在導氣管附近塞入少量棉花。b電石與水反應很劇烈，為了得到平穩(wěn)的乙炔氣流，可用飽和食鹽水代替水，并用分液漏斗控制水流的速率，讓食鹽水逐滴慢慢地滴入。c因反應放熱且電石易變成粉末，所以制取乙炔時不能使用啟普發(fā)生器。(4)化學性質炔烴的化學性質(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KMnO4溶液氧化，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。例1乙烷、乙烯、乙炔共同具有的性質是()A都難溶于水，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；乙烷不能發(fā)生聚合反應；乙烷不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色?！究键c】乙炔的性質【題點】乙炔的性質綜合例2某氣態(tài)烴0.5 mol能與1 mol HCl完全加成，加成后產物分子上的氫原子又可被3 mol Cl2取代，則此氣態(tài)烴可能是()ACHCH BCH2=CH2CCHCCH3 DCH2=C(CH3)2答案C解析0.5 mol烴與1 mol HCl加成，說明該烴分子中含有1個CC或2個，且每個烴分子多加了2個H原子和2個Cl原子，加成后0.5 mol產物可與3 mol Cl2發(fā)生取代反應，說明每個產物分子中有6個H原子，那么原來的烴與HCl加成前分子中應有4個H原子，故正確答案為C?！究键c】乙炔的結構與性質【題點】乙炔的加成反應二、脂肪烴的來源及其應用請?zhí)顚懴铝斜砀瘢簛碓礂l件產品石油常壓分餾石油氣、汽油、煤油、輕柴油等減壓分餾潤滑油、石蠟等催化裂化及裂解輕質油、氣態(tài)烯烴催化重整芳香烴天然氣甲烷煤干餾芳香烴直接或間接液化燃料油、化工原料(1)石油分餾是物理變化，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。例3下列說法正確的是()A石油是混合物，汽油是純凈物B沸點：汽油煤油柴油潤滑油C直餾汽油和裂化汽油成分完全相同D石油的分餾是物理變化，而裂化和裂解屬于化學變化答案D解析汽油是石油的餾分，仍含有多種烷烴，屬于混合物，故A錯誤；石油分餾時，首先分餾出的是汽油，其次是煤油，再次是柴油、潤滑油，故其沸點：汽油煤油柴油潤滑油，故B錯誤；直餾汽油中不含烯烴，而裂化汽油中含有烯烴，兩者組成上不完全相同，故C錯誤；石油的分餾是物理變化，而裂化和裂解都有新物質生成，屬于化學變化，故D正確。【考點】石油的成分及加工【題點】石油的成分、產品及煉制例4下列說法錯誤的是()A石油中含有C5C11的烷烴，通過石油的分餾可得到汽油B含C20以上的重油經催化裂化可以得到汽油C開采天然氣應做到安全規(guī)范地操作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分餾得到汽油；含C20以上的重油經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?！究键c】石油化學工業(yè)【題點】石油的煉制1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CH2=CH2和CHCH都能使溴水或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現象是非常明顯的?！究键c】乙炔的性質【題點】乙炔的性質綜合2下列敘述中，不正確的是()A天然氣是以甲烷為主的高效清潔燃料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可得到芳香烴。3(2017南通如東中學高二期中)下圖為實驗室制取乙炔并驗證其性質的裝置圖。下列說法不合理的是()A逐滴加入飽和食鹽水可控制生成乙炔的速率B用溴水驗證乙炔的性質，不需要除雜CKMnO4酸性溶液褪色，說明乙炔具有還原性D將純凈的乙炔點燃，有濃烈的黑煙，說明乙炔不飽和程度高答案B解析電石跟水反應比較劇烈，若向電石中滴加飽和食鹽水，電石與水反應，消耗水，使得NaCl在電石表面析出，減少了電石與水的接觸，減緩了反應速率，A項正確；乙炔氣體中混有的硫化氫可以被Br2氧化，對乙炔性質的檢驗產生干擾，所以應用硫酸銅溶液洗氣，B項錯誤；酸性KMnO4溶液具有強氧化性，乙炔使酸性KMnO4溶液褪色，表現了乙炔的還原性，C項正確；對于烴類物質而言，不飽和程度越高，則含碳量越高，火焰越明亮，煙越濃，乙炔含有碳碳叁鍵，是不飽和程度較高的烴類物質，D項正確?！究键c】乙炔的制法【題點】反應裝置的選擇4某烴與溴的四氯化碳溶液反應生成CHBr2CBr2CH2CH3，則與該烴不同類別的同分異構體是()ACHCCH2CH3 BCH3CCHCCH3CH2CH=CH2 DCH2=CHCH=CH2答案D解析由鹵代烴的結構簡式可知生成該物質的烴為CHCCH2CH3，則與該烴不同類別的同分異構體不再是炔烴，而應該是二烯烴?！究键c】炔烴的性質【題點】炔烴的加成反應5乙炔是一種重要的有機化工原料，以乙炔為原料在不同的反應條件下可以轉化成以下化合物。完成下列各題：(1)正四面體烷的分子式為_，其二氯取代產物有_種，乙炔生成乙烯基乙炔的反應類型為_。由乙炔制得的四種有機物的含碳量_(填“相同”或“不相同”)。(2)關于乙烯基乙炔分子的說法錯誤的是_(填字母)。A能使酸性KMnO4溶液褪色B1 mol乙烯基乙炔能與3 mol Br2發(fā)生加成反應C乙烯基乙炔分子內含有兩種官能團D等質量的乙炔與乙烯基乙炔完全燃燒時的耗氧量不相同(3)寫出與環(huán)辛四烯互為同分異構體且屬于芳香烴的分子的結構簡式：_。(4)寫出與苯互為同系物且一氯取代產物只有兩種的有機物的結構簡式(舉兩例)：_、_。答案(1)C4H41加成反應相同(2)D(3) (4) (答案合理即可)解析(1)通過正四面體烷的鍵線式結構及碳原子成鍵特點可知其分子式為C4H4，分子結構具有一定的對稱性，其二氯取代產物有1種。2個CHCH分子通過分子間加成得CH2=CHCCH；四種有機物的分子式分別為C4H4、C4H4、C6H6、C8H8，最簡式相同，含碳量相同。(2)乙烯基乙炔分子內含有碳碳三鍵和碳碳雙鍵，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色，最多可與3 mol Br2發(fā)生加成反應；乙烯基乙炔分子與乙炔分子最簡式相同，故等質量的乙炔與乙烯基乙炔完全燃燒時的耗氧量相同。(3)環(huán)辛四烯的分子式為C8H8，其同分異構體含有一個苯環(huán)，剩余基團為C2H3，只能形成一個乙烯基，分子的結構簡式為(4)與苯互為同系物且一氯取代產物只有兩種的有機物有等。【考點】乙炔的性質【題點】乙炔的性質綜合 對點訓練題組一炔烴的分子結構與性質1(雙選)(2018徐州一中高二月考)關于烴的下列敘述中，正確的是()A通式為CnH2n2的烴一定是烷烴B通式為CnH2n的烴一定是烯烴C分子式為C4H6的烴不一定是炔烴D分子量為128的烴不一定是烷烴答案AD解析烷烴的通式為CnH2n2，符合此通式的烴必為烷烴，A項正確；通式為CnH2n的烴，可以是烯烴，也可能是環(huán)烷烴，B項錯誤；分子式為C4H6的烴可能是炔烴，也可能是二烯烴，C項錯誤；分子量為128的烴，若是鏈烴，其組成應為C9H20，符合烷烴通式。若考慮C、H的相對原子質量關系，分子量為128的烴，其組成也可為C10H8，其一種結構為，則不是烷烴，D項正確?！究键c】炔烴的性質【題點】炔烴性質的綜合2下列說法中正確的是()A炔烴分子中所有的碳原子都在同一條直線上B分子組成符合CnH2n2通式的鏈烴，一定是炔烴C炔烴既易發(fā)生加成反應，又易發(fā)生取代反應D炔烴既可使溴水褪色，又可使酸性KMnO4溶液褪色答案D解析炔烴分子里的碳原子不一定都在同一直線上，如HCCCH2CH3中甲基的碳原子與其他3個碳原子不在同一直線上；分子組成符合通式CnH2n2的鏈烴，還可以是二烯烴；炔烴容易發(fā)生加成反應，但難以發(fā)生取代反應；炔烴既可與溴水加成而使溴水褪色，也可被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色?！究键c】炔烴的性質【題點】炔烴性質的綜合3下列說法正確的是()A乙烯和乙炔都能使溴水褪色，但乙炔反應時要比等物質的量的乙烯消耗溴單質要少B烯烴能夠發(fā)生氧化反應說明烯烴分子具有不飽和鍵C炔烴易發(fā)生加成反應，難發(fā)生取代反應D乙炔含碳量高于乙烯，等物質的量的乙炔和乙烯充分燃燒時，乙炔耗氧多答案C解析乙炔分子中含有碳碳叁鍵，與Br2 12發(fā)生加成，而乙烯分子里含有碳碳雙鍵，與Br2僅11發(fā)生加成，A錯誤；烯烴發(fā)生加成反應或加聚反應才能說明烯烴分子具有不飽和鍵，B錯誤；炔烴易發(fā)生加成反應，難發(fā)生取代反應，C正確；等物質的量的C2H2和C2H4比較，顯然乙烯的耗氧量多，不能單純從含碳量看耗氧量，D錯誤。【考點】炔烴的結構與性質【題點】烯、炔烴性質的比較4含一個叁鍵的炔烴，氫化后的產物結構簡式為此炔烴可能有的結構有()A1種 B2種C3種 D4種答案B解析由于炔烴與氫氣發(fā)生加成反應時，是相鄰的兩個不飽和的碳原子上分別增加兩個氫原子，所以根據炔烴的加成產物確定炔烴中碳碳叁鍵的位置，應該是相鄰的兩個碳原子上都含有至少兩個氫原子。其可能的結構情況是兩種不同的位置?！究键c】炔烴的結構與性質【題點】烴炔的結構5(雙選)(2018江蘇前黃中學高二月考)下列關于烯烴、炔烴的敘述中，正確的是()A某物質的名稱為2乙基1丁烯，它的結構簡式為BCH3CH=CHCCCF3分子結構中最多有4個碳原子在一條直線上C相同物質的量的乙炔與苯分別在足量的氧氣中完全燃燒，消耗氧氣的量相同D月桂烯的結構如圖所示，該物質與等物質的量溴發(fā)生加成反應的產物(不考慮立體異構)理論上最多有5種答案AB解析根據物質的名稱，2乙基1丁烯的結構簡式為，A項正確；C=C雙鍵連接的C原子處于同一平面，碳碳鍵鍵角約是120，不是直線結構，CH3CH=CHCCCF3分子中CC及連接的C原子處于同一直線，最多有4個C原子處于同一直線，B項正確；1 mol乙炔燃燒消耗2.5 mol氧氣，而1 mol苯燃燒消耗7.5 mol氧氣，故等物質的量的乙炔和苯燃燒的耗氧量不同，C項錯誤；該分子中存在3個碳碳雙鍵，所以與溴11加成可以分別發(fā)生3種1,2加成，和1種1,4加成，所以共有4種產物，D項錯誤。【考點】乙炔的性質【題點】乙炔的加成反應6下列關于CH3CH=CHCCCH3分子結構的敘述中，正確的是 ()6個碳原子有可能在同一直線上6個碳原子不可能在同一直線上6個碳原子一定都在同一平面上6個碳原子不可能都在同一平面上A BC D答案B解析碳碳單鍵可以旋轉，碳碳雙鍵和碳碳叁鍵不能旋轉，題給分子的空間幾何構型可寫成，由此可知B項正確?！究键c】乙炔的性質【題點】乙炔的組成與分子結構7含有一個叁鍵的炔烴，氫化后的產物結構簡式如圖，此炔烴可能的結構簡式有()A1種 B2種C3種 D4種答案B解析根據炔烴與H2加成反應的原理，推知該烷烴分子中相鄰碳原子上均有至少2個氫原子的碳原子間是對應炔存在CC的位置。如圖3個位置可以還原為CC鍵：其中1、2號位置與3、4號兩位置相同，故該炔烴共有2種?！究键c】乙炔的性質【題點】乙炔的加成反應8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1,3丁二烯和丙炔A BC D答案A解析由信息：斷鍵后可得到。的斷鍵方式有：，。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)?！究键c】乙炔的性質【題點】乙炔的加成反應題組二脂肪烴的來源與應用92017年5月4日光明日報報道稱，中科院大連化學物理研究所的研究團隊利用多功能催化劑首次實現了CO2直接加氫制汽油的過程。其轉化過程如圖所示。下列說法正確的是()A反應的產物中含有水B反應為化合反應C所制得汽油的主要成分是烴和烴的含氧衍生物D這種人造汽油用作汽車的燃料時，汽車尾氣不含氮氧化物答案A解析A項，根據質量守恒定律可以判斷反應的產物中含有水，故A正確；B項，反應物CO含有氧元素，而生成物(CH2)n不含有氧元素，所以反應不可能為化合反應，故B錯誤；C項，所制得汽油的主要成分是烴，故C錯誤；D項，在燃燒產生的高溫條件下，N2O22NO，所以這種人造汽油用作汽車的燃料時與其他燃料一樣，汽車尾氣中都含有氮氧化物，故D錯誤。【考點】烴的來源及應用【題點】烴的來源及應用10下列說法正確的是()A石油的催化重整可以得到芳香烴，說明石油中含有芳香烴B煤的干餾和石油裂解得到的產物相同C石油分餾得到的產物可用來萃取溴水中的溴D聚丙烯塑料的結構簡式為CH2CH2CH2答案C解析石油的催化重整和煤的干餾均可以得到芳香烴，是通過化學變化得到芳香烴，是芳香烴的主要來源，但并不能說明石油和煤中含有芳香烴；煤的干餾產物中有煤焦油，煤焦油的主要成分是芳香烴，石油催化裂化主要得到小分子烯烴，二者產物不相同；石油分餾得到的產物是飽和烴，可用來萃取溴水中的溴；丙烯發(fā)生加聚反應生成聚丙烯，聚丙烯的結構簡式為【考點】烴的來源及應用【題點】烴的來源及應用題組三混合烴的有關計算11某混合烴由兩種氣態(tài)烴組成，取2.24 L該混合烴燃燒后，得到3.36 L CO2和3.6 g水，則下列關于該混合烴的組成判斷正確的是(氣體體積均在標準狀況下測定)()A可能含甲烷B可能是甲烷和丙炔的混合氣體C一定是甲烷和乙烯的混合氣體D一定含乙烷答案B解析標況下混合烴的物質的量為0.1 mol，二氧化碳的物質的量為n(CO2)0.15 mol，水的物質的量為n(H2O)0.2 mol，則混合烴的平均化學式為C1.5H4。由于是兩種氣態(tài)烴的混合物，則一定含有C原子數小于1.5的烴，所以一定含有甲烷；又由于甲烷中含4個氫原子，則另一種烴也應含4個氫原子。根據以上分析可知混合氣體中一定含有甲烷，可能含有乙烯或丙炔，一定沒有乙烷?！究键c】烴的燃燒規(guī)律【題點】混合烴的計算12(雙選)(2017泰州中學高二期中)兩種氣態(tài)烴A、B組成的混合氣體完全燃燒后得到CO2和H2O(g)的物質的量隨混合烴的總物質的量的變化如圖所示，則下列說法正確的是()A混合烴中一定不含有乙烯B混合烴中n(C)n(H)25C若混合烴為CH4、C3H4，則體積比為37D若混合烴為CH4、C4H4，則體積比為41答案BD解析由圖可知兩種氣態(tài)烴的平均組成為C1.6H4，根據碳原子平均數可知，混合氣體一定含有CH4，由氫原子平均數可知，另一氣態(tài)烴中氫原子數目為4，碳原子數目大于1.6，且為氣體，可能含有乙烯、丙炔等，A項錯誤；由圖可知兩種氣態(tài)烴的平均組成為C1.6H4，即混合烴中n(C)n(H)25，B項正確；兩種氣態(tài)烴的平均組成為C1.6H4，若混合烴為CH4、C3H4，令甲烷物質的量為x mol、丙烯為y mol，根據平均C原子數目可知，1.6，整理得xy73，C項錯誤；兩種氣態(tài)烴的平均組成為C1.6H4，若混合烴為CH4、C4H4，令甲烷物質的量為x mol、C4H4為y mol，根據平均C原子數目可知， 1.6，整理得xy41，則體積比為41，D項正確?！究键c】烴的燃燒規(guī)律【題點】混合烴的計算綜合強化13若氣態(tài)烴D的密度為1.16 gL1(標準狀況)，根據下列轉化關系推斷：ABC；ADE。(1)寫出AE的結構簡式：A_，B._，C_，D._，E_。(2)寫出下列反應的化學方程式：AB：_；BC：_。答案(1)CHCHCH2=CHClCH2=CH2CH2CH2(2)CHCHHClCH2=CHClnCH2=CHCl解析氣態(tài)烴D的摩爾質量為1.16 gL122.4 Lmol126 gmol1。又由A與H2發(fā)生加成反應的產物能夠發(fā)生聚合反應，可推知A為乙炔，由轉化關系可推斷其他物質?！究键c】乙炔的性質【題點】乙炔的性質綜合14以乙炔為主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡膠，下圖所示是有關合成路線圖。已知反應：nCH2=CHCH=CH2CH2CH=CHCH2請完成下列各題：(1)寫出下列物質的結構簡式A_，C_。(2)寫出下列反應的化學方程式反應_；反應_；反應_。答案(1)CH2=CHClCHCCH=CH2(2) CHCHHCNCH2=CHCNCHCCH=CH2HCl解析由合成路線圖進行正推(由反應物產物)和反推(由產物反應物)。如由A，可推A為CH2=CHCl(氯乙烯)，由A可推反應為CHCHHClCH2=CHCl。根據加成反應原理，可寫出反應為CHCHHCNCH2=CHCN?！究键c】乙烯的性質【題點】乙炔性質的綜合應用15已知烯烴、炔烴在臭氧作用下可發(fā)生以下反應：(1)某烴分子式為C10H10，在同樣條件下，發(fā)生反應：C10H10CH3COOH3HOOCCHOCH3CHO。請回答下列各題：C10H10分子中含有_個雙鍵，_個叁鍵。C10H10的結構簡式為_。(2)從香精油中分離出一種化合物，分子式為C10H16，1 mol 該化合物催化加氫時可吸收2 mol H2；1 mol該化合物經上述反應可得到1 mol (CH3)2C=O和1 mol，試寫出該化合物的結構簡式：_(含有六元環(huán))。答案(1)22解析(1)由C10H10CH3COOH3HOOCCHOCH3CHO，結合題目所提供的信息，在C10H10分子中應有1個CH3C、3個CCH=、1個CH3CH=，其中CH3C、CH3CH=只能連接在兩端，所以C10H10的結構簡式為CH3CCCH=CHCCCH=CHCH3。分子中含有2個雙鍵、2個叁鍵?！究键c】石油化學工業(yè)【題點】烯、炔烴的綜合應用