高三化学炔烃和卤代烃.docx
《高三化学炔烃和卤代烃.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学炔烃和卤代烃.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
高三化学炔烃和卤代烃
质对市爱慕阳光实验学校高三化学炔烃和卤代烃
【本讲信息】
一.教学内容：
炔烃和卤代烃
1.乙炔和炔烃
2.溴乙烷和卤代烃
二.复习：
1.了解乙炔的分子组成和分子结构特点，掌握乙炔重要的化学性质和主要用途。
2.掌握溴乙烷的主要化学性质，理解水解反和消去反。
三.复习过程：
〔一〕乙炔和炔烃
1、乙炔的分子结构
〔1〕分子式：
C2H2
〔2〕电子式：
〔3〕结构式：
H—C≡C—H
〔4〕结构简式：
CH≡CH或HC≡CH
【归纳总结】
〔1〕乙炔分子中碳原子为sp杂化，键角为180°，含有叁键结构的相邻四原子在同一直线上。
〔2〕C≡C的键能和键长并不是C－C的三倍，也不是C＝C和C—C之和。
说明叁键中有二个键不稳，容易断裂，有一个键较稳。
〔3〕链烃分子里含有碳碳叁键的不饱和烃称为炔烃，乙炔是最简单的炔烃。
2、乙炔的室制法
〔1〕反原理：
CaC2＋2H2O→C2H2↑＋Ca〔OH〕2
〔2〕制取装置：
固＋液→气〔类似于制H2、CO2，但不能用启普发生器〕
〔3〕收集方法：
乙炔的相对分子质量为26，与空气比拟接近，不能用排空气取气法，用排水取气法。
〔4〕考前须知：
①装置在使用前要先检验气密性；②盛电石的试剂瓶要及时密封，严防电石吸水而失效；③取电石要用镊子夹取，切忌用手拿电石；④作为反容器的烧瓶在使用前要进行枯燥处理；⑤向烧瓶里参加电石时，要使电石沿烧瓶内壁慢慢滑下，严防让电石打破烧瓶；⑥电石与水反比拟剧烈，为防止产生的泡沫涌入导管，制取时在导气管口附近塞入少量棉花。
为了得到平稳的乙炔气流，向烧瓶里加水时要使水逐滴慢慢地滴下，当乙炔气流到达所需要求时，要及时关闭分液漏斗活塞，停止加水；或用饱和食盐水代替水〔食盐跟碳化钙不起反〕；⑦室中不可用启普发生器或具有启普发生器原理的装置制备乙炔气体〔因为碳化钙与水反较剧烈，难以控制反速率；反会放出大量热量，如操作不当，会使启普发生器炸裂〕。
⑧纯洁的乙炔气体是无色无味的气体。
用电石和水反制取的乙炔，常闻到有恶臭气味，是因为在电含有少量硫化钙、砷化钙、磷化钙杂质，跟水作用时生成H2S、AsH3、PH3气体有特殊的气味所致。
3、乙炔的化学性质
〔1〕氧化反
①燃烧：
乙炔可以燃烧，产物为H2O和CO2，在相同条件下与乙烯相比，乙炔燃烧得更不充分，因为碳原子的质量分数乙炔比乙烯更高，碳没有得到充分燃烧而冒浓黑烟。
2C2H2＋5O2
4CO2＋2H2O
②被强氧化剂氧化：
乙炔可使酸性高锰酸钾溶液褪色。
〔2〕加成反
①跟卤素的加成：
CH≡CH＋Br2→CHBr＝CHBr〔1，2－二溴乙烯〕
CHBr＝CHBr＋Br→CHBr2CHBr2〔1，1，2，2－四溴乙烷〕
②跟氢气的加成：
CH≡CH＋H2
CH2＝CH2
CH2＝CH2＋H2
CH3CH3
③跟卤化氢的加成：
CH≡CH＋HCl
CH2＝CHCl〔氯乙烯〕
氯乙烯的加聚nCH2＝CHCl
[－CH2－CHCl－]n〔聚氯乙烯〕
【归纳总结】乙烷、乙烯、乙炔的有关化学性质及反现象.
乙烷
乙烯
乙炔
氧化反
燃烧时火焰不明亮，火焰呈淡蓝色，不冒烟
燃烧时火焰较明亮，常带有黑烟
燃烧时火焰明亮，冒浓黑烟
不能使酸性高锰酸钾
溶液褪色
能使酸性高锰酸钾
溶液褪色
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
取代反
光照下发生卤代
一般不发生
一般不发生
加成反
不发生
常温下可使溴水褪色
常温下可使溴水褪色
一条件下能与水、氢气、卤化氢加成
一条件下能与水、氢气、卤化氢加成
加聚反
不发生
一条件下发生
一条件下发生
4、炔烃：
链烃分子里含有碳碳叁键的不饱烃叫做炔烃。
通式为CnH2n－2〔n≥2〕。
C原子数小于于4时为气态，随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高，液态时的密度逐渐增加。
与乙炔相似，能发生氧化反，加成反。
〔二〕溴乙烷和卤代烃
1、溴乙烷的分子结构
分子式结构式结构简式官能团
C2H5Br
CH3CH2Br或C2H5Br—Br
2、溴乙烷的化学性质：
由于官能团〔—Br〕的作用，溴乙烷的化学性质比乙烷活泼，能发生许多化学反。
〔1〕水解反：
C2H5—Br＋H—OH
C2H5—OH＋HBr。
①卤代烃水解反的条件：
NaOH的水溶液。
②由于可发生反HBr＋NaOH＝NaBr＋H2O，故C2H5Br的水解反也可写成：
C2H5Br＋NaOH→C2H5OH＋NaBr。
〔2〕消去反：
①卤代烃消去反的条件：
与强碱的醇溶液共热。
②消去反：
有机化合物在一条件下，从一个分子中脱去一个小分子〔如H2O、HBr〕，而生成不饱和〔含双键或三键〕化合物的反。
如果发生消去反，含溴原子碳的相邻碳原子上要有氢原子。
卤代烃中无相邻C或相邻C原子上无H的不能发生消去反。
③卤代烃消去反的实质：
从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个HBr分子。
由此可推测，CH3Br、〔CH3〕3C—CH2Br卤代烃不能发生消去反。
【归纳总结】
〔1〕溴乙烷的水解反与消去反的反条件与产物
反类型
反条件
主要产物
相互关系
水解〔取代〕反
NaOH的水溶液，△
CH3CH2OH
同时发生的两个互相平行，互相竞争的反
消去反
NaOH的醇溶液，△
CH2═CH2
〔2〕检验卤代烃分子中卤素的方法
①步骤：
取少量卤代烃→参加NaOH溶液→加热煮沸→冷却→参加稀硝酸酸化→参加硝酸银溶液
②考前须知：
加热煮沸是为了加快水解反的速率，因为不同的卤代烃水解难易程度不同。
参加稀硝酸酸化，一是为了过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反对产生影响；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
3、卤代烃
〔1〕物理通性：
都不溶于水，可溶于有机溶剂。
氯代烷的沸点随烃基增大呈现升高的趋势；氯代烷的密度随烃基增大呈现减小的趋势。
〔2〕化学通性：
卤代烃的化学性质通常比烃活泼，能发生许多化学反。
①取代反：
CH3Cl＋H2O
CH3OH＋HCl〔一卤代烃可制一元醇〕
BrCH2CH2Br＋2H2O
HOCH2CH2OH＋2HBr〔二卤代烃可制二元醇〕
②消去反：
BrCH2CH2Br＋NaOH
CH2═CH—Br＋NaBr＋H2O〔消去1分子HBr〕
BrCH2CH2Br＋2NaOH
CH≡CH＋2NaBr＋2H2O〔消去2分子HBr〕
【归纳总结】氟氯烃〔氟利昂〕对环境的影响
〔1〕氟氯烃破坏臭氧层的原理：
①氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生Cl原子。
②Cl原子可引发损耗臭氧的循环反。
③实际上氯原子起了催化作用。
Cl＋O3
ClO＋O2
ClO＋O
Cl＋O2
总的反式：
O3＋O
2O2
〔2〕臭氧层被破坏的后果：
臭氧层被破坏，会使更多的紫外线照射到地面，会危害地球上的人类、动物和植物，造成全球性的气温变化。
【典型例题】
例1.以下图中的装置可用于制取乙炔。
请填空：
〔1〕图中，A管的作用是。
制取乙炔的化学方程式是。
〔2〕乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象是，
乙炔发生了反。
〔3〕乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是，
乙炔发生了反。
〔4〕为了平安，点燃乙炔前，
乙炔燃烧时的现象是。
分析：
此题以乙炔的制取为背景，考查了根本操作能力和分析解决问题的能力。
由图示可以看出A管通过橡管与右侧相连，A管的上下可调节右管中的水是否与电石接触，从而可以控制反能否发生；乙炔能被高锰酸钾氧化而使高锰酸钾褪色；乙炔也可以和溴发生加成反而使溴水褪色；可燃性气体检验前检验纯度以防止爆炸，这是根本的常识。
由于乙炔含碳量较高，燃烧时火焰明亮并伴有浓烟产生。
答案：
〔1〕调节水面高度以控制反的发生和停止CaC＋H2→Ca〔OH〕2＋C2H2↑
〔2〕KMnO4溶液褪色氧化
〔3〕溴的四氯化碳溶液褪色加成
〔4〕检验乙炔的纯度火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
例2.某些废旧塑料可采用以下方法处理：
将废塑料隔绝空气热，使其变成有用的物质，装置如以下图。
加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表：
产物
氢气
甲烷
乙烯
丙烯
苯
甲苯
碳
质量分数〔%〕
12
24
12
16
20
10
6
〔1〕试管A中剩余物有多种用途，如以下转化就可制取高聚物聚乙炔。
A中残留物
电石
乙炔
聚乙炔
写出反②~③的化学方程式
〔2〕试管B收集到的产品中，能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质，其一氯代物有_______种。
〔3〕锥形瓶C中观察到的现象_______________。
经溴水充分吸收，剩余气体经枯燥后的平均相对分子质量为_______________。
〔4〕写出C中逸出的气体在工业上的两种用途、。
分析：
废塑料是当前威胁环境的严重问题，如何变废为宝是我们化学学科义不容辞的责任，探究这些化学工艺也是当掌握的问题。
解答此题的关键是分析产物成分中各物质的性质，然后确问题中各物质是什么，最后答复所提出的问题。
答案：
〔1〕CaC2＋2H2O→Ca〔OH〕2＋C2H2↑nHC≡CH→[HC＝CH]n〔2〕4〔3〕棕黄色溶液变无色或褪色〔4〕合成氨原料，作燃料或有机化工原料〔其他合理答案也可〕
例3.1，2—二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18g/cm3，沸点131.4℃，熔点9.79℃，易溶于醇、醚、丙酮有机溶剂，在中可以用以下图所示装置制备1，2—二溴乙烷，其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有液溴〔外表覆盖少量水〕。
填写以下空白。
〔1〕写出此题中制备1，2—二溴乙烷的两个反的化学方程式。
〔2〕平安瓶b可以防止倒吸，并可以检查进行时试管d是否发生堵塞。
请写出发生堵塞时瓶b中的现象。
〔3〕容器c中NaOH溶液的作用：
_________。
〔4〕某学生做此时，使用一量的液溴，当溴褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因。
分析：
由于1，2—二溴乙烷的熔点为9.79℃，要注意试管d外面的冷却水温度，如果温度低于此熔点，1，2—二溴乙烷就会在试管d中凝固而发生堵塞，使容器c和它前面的容器a和b由于乙烯排不出去而压强增大，会将平安瓶b内的水压入长玻璃管里，使玻璃管内的水面上升甚至溢出，与此同时瓶b内的水面会有所下降。
由于副反的发生，反中有SO2、CO2酸性气体生成，因而要用NaOH溶液洗涤，如果温度不迅速升到170℃，那么会使乙醇和浓H2SO4反生成乙醚副产物，另外，反过快乙烯没有被完全吸收，亦使反物量消耗太多。
答案：
〔1〕CH3CH2OH
CH2＝CH2↑＋H2O、H2C＝CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br
〔2〕b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出〔3〕除去乙烯中带出的酸性气体〔SO2、CO2〕〔4〕①乙烯反速度过快；②过程中乙烯和浓H2SO4的混合液没有迅速到达170℃〔或写“控温不当〞〕。
例4.为探究乙炔与溴的加成反，甲同学设计并进行了如下：
先取一量工业用电石与水反，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反。
乙同学发现甲同学中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还有可能含有少量复原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反。
请答复以下问题：
〔1〕写出甲同学中两个主要的化学方程式。
〔2〕甲同学设计的〔填能或不能〕验证乙炔与溴发生加成反，其理由是。
〔a〕使溴水褪色的反，未必是加成反〔b〕使溴水褪色的反，就是加成反
〔c〕使溴水褪色的物质，未必是乙炔〔d〕使溴水褪色的物质，就是乙炔
〔3〕乙同学推测此乙炔中必含有的一种杂质气体是，它与溴水反的化学方程式是。
验证过程中必须除去。
〔4〕请你选用上列四个装置〔可重复使用〕来实现乙同学的方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。
〔5〕为验证这一反是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反后溶液的酸性，理由是。
分析：
〔1〕本小题是按目的，写出原理的有关化学反式，只要根底扎实，很容易写出化学方程式，见答案。
〔2〕根据“乙同学发现甲同学中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还有可能含有少量复原性的杂质气体〞，因此可得出“使溴水褪色的物质，未必是乙炔；使溴水褪色的反，未必是加成反〞的结论。
故甲同学设计的不能证明乙炔与溴水发生了加成反。
〔3〕根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，可推知是硫，说明乙炔气体中含有硫化氢杂质，所发生的反式是Br2＋H2S＝S↓＋2HBr。
产生硫化氢的原因是电含有硫化钙杂质，发生的反是CaS＋2H2O→H2S↑＋Ca〔OH〕2。
〔4〕由于乙炔中含有硫化氢杂质，首先可利用CuSO4溶液除去H2S，然后再用CuSO4溶液检验H2S有无除净，只有无H2S存在方可根据溴水的褪色来验证乙炔与溴水是发生了加成反。
〔5〕用pH试纸是验证溶液的酸碱性的，实际上暗示“假设发生取代反，必生成HBr〞的结论，因此可用pH试纸检验溶液酸性有无明显增强，即可得出结论。
答案：
〔1〕CaC2＋2H2O
C2H2↑＋Ca〔OH〕2HC≡CH＋Br2
CH〔Br〕＝CH〔Br〕［或HC≡CH＋2Br2
CH〔Br〕2—CH〔Br〕2］〔2〕不能〔a〕〔c〕〔3〕H2SBr2＋H2S＝S↓＋2HBr〔4〕cb〔CuSO4溶液〕〔CuSO4溶液〕〔5〕如假设发生取代反，必生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸来验证
例5.碱存在下，卤代烃与醇反生成醚
：
化合物A经以下四步反可得到常用溶剂四氢呋喃，反框图如下：
请答复以下问题：
〔1〕1molA和1molH2在一条件下恰好反，生成饱和一元醇Y，Y中碳元素的质量分数约为65%，那么Y的分子式为，A分子中所含官能团的名称是，A的结构简式为。
〔2〕第①②步反类型分别为①②。
〔3〕化合物B具有的化学性质〔填写字母代号〕是。
a.可发生氧化反b.强酸或强碱条件下均可发生消去反
c.可发生酯化反d.催化条件下可发生加聚反
〔4〕写出C、D和E的结构简式：
C、D和E。
〔5〕写出化合物C与
水溶液反的化学方程式：
。
〔6〕写出四氢呋喃链状醚类的所有同分异构体的结构简式：
。
分析：
此题为有机信息推断题，综合考查了有机物分子式、结构简式、化学方程式、同分异构体的书写知识，侧重考查利用所学知识结合所给信息分析问题、解决问题的能力。
〔１〕由１molA和1molH２恰好反生成饱和一元醇Y可知，A中有一个碳碳双键，且Y的组成符合CnH2n＋2O，再由Y中碳元素的质量分数为65％，那么有12n/〔12n＋2＋16〕×100%＝65%n＝4那么Y的分子式为C4H10O，从而推出A的结构简式是CH2＝CHCH2CH２OH。
〔２〕结合信息，A→B发生A与溴的加成反，B→C发生生成醚的取代反。
〔３〕因B为二溴丁醇，含有－Br、－OH官能团，故有a、b、c的化学性质。
然后推出C、D、E的结构，并答复〔４〕〔５〕题。
〔６〕因四氢呋喃为环状醚，要写成链状醚时，分子中要有碳碳双键，从而写出可能的同分异构体。
答案：
〔1〕
；羟基；碳碳双键；
〔2〕加成取代
〔3〕a；b；c〔4〕C：
D和E：
〔5〕
或
＋
＋
〔6〕
【模拟试题】
1.〔高考·〕乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同的反条件下可以转化成以下化合物。
完成以下各题：
〔1〕正四面体烷的分子式为，其二氯取代产物有种。
〔2〕关于乙烯基乙炔分子的说法错误的选项是：
a.能使酸性KMnO4溶液褪色
b.1mol乙烯基乙炔能与3molBr2发生加成反
c.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
d.质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
〔3〕写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式：
_______。
〔4〕写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式〔举两例〕：
、。
2.烷烃A只可能有三种一氯取代产物B、C和D。
C的结构简式是
。
B和D
分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E。
以上反及B的进一步反如以下图所示。
请答复：
〔1〕A的结构简式是。
〔2〕H的结构简式是。
〔3〕B转变为F的反属于反〔填反类型名称〕。
〔4〕B转变为E的反属于反〔填反类型名称〕。
〔5〕6gH与足量NaHCO3作用，状况下可得CO2的体积是mL。
3.卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反。
例如
该反式也可表示为：
下面是八个有机化合物的转换关系
请答复以下问题：
〔1〕根据系统命名法，化合物A的名称是。
〔2〕上述框图中，①是反，③是反。
〔填反类型〕
〔3〕化合物E是重要的工业原料，写出由D生成E的化学方程式。
〔4〕C2的结构简式是。
F1的结构简式是。
F1和F2互为。
〔5〕上述八个化合物中，属于二烯烃的是。
二烯烃的通式是。
4.某烃类化合物A的质谱图说明其相对分子质量为84，红外光谱说明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱说明分子中只有一种类型的氢。
〔1〕A的结构简式为_______________________；
〔2〕A中的碳原子是否都处于同一平面？
_________〔填“是〞或者“不是〞〕；
〔3〕在以下图中，D1、D2互为同分异构体，E1、E2互为同分异构体。
反
的化学方程式为____________________；C的化学名称是___________________；E2的结构简式是____________；
、
的反类型依次是______________________。
5.物质A〔C11H18〕是一种不饱和烃，它广泛存在于自然界中，也是重要的有机合成中间体之一。
某化学小组从A经反①到⑤完成了环醚F的合成工作：
B
C
D
E
F
该小组经过上述反，最终除得到F1
外，还得到它的同分异构体，其中B、C、D、E、F、分别代表一种或多种物质。
：
〔R1，R2，R3，R4为烃基或H〕
请完成：
〔1〕写出由A制备环醚F1的合成路线中C的结构简式：
_______________________。
〔2〕①写出B的一种结构简式：
____________________；②写出由B出发经过上述反得到的F1的同分异构体的结构简式：
________________________________________。
〔3〕该小组完成由A到F的合成工作中，最多可得到________种环醚化合物。
6.在室温和大气压强下，用图示的装置进行，测得ag含CaC290%的样品与水完全反产生的气体体积为bL。
现欲在相同条件下，测某电石试样中CaC2的质量分数，请答复以下问题：
〔1〕CaC2和水反的化学方程式是______________________________________。
〔2〕假设反刚结束时，观察到的现象如下图，这时不能立即取出导气管，理由是___。
〔3〕本中测量气体体积时注意的事项是___________________________。
〔4〕如果电石试样质量为cg，测得气体体积为dL，那么电石试样中CaC2的质量分数计算式w〔CaC2〕＝___________。
〔杂质所生成的气体体积忽略不计〕。
7.酯是重要的有机合成中间体，广泛用于溶剂、增塑剂、香料、粘合剂及印刷、纺织工业。
乙酸乙酯的室和工业制法常采用如下反：
CH3COOH＋C2H5OH
CH3COOC2H5＋H2O
请根据要求答复以下问题：
〔1〕欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有________________、___________。
〔2〕假设用如下图装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为_________、_________。
〔3〕此反以浓硫酸为催化剂，可能会造成____________________、______________问题。
〔4〕目前对该反的催化剂进行了的探索，初步说明质子酸离子液体可用作此反的催化剂，且能重复使用。
数据如下表所示〔乙酸和乙醇以物质的量混合〕。
同一反时间
同一反温度
反温度
/℃
转化率
〔%〕
选择性
〔%〕*
反时间
/h
转化率
〔%〕
选择性
〔%〕*
40
7
100
2
80.2
100
60
9
100
3
8
100
80
9
100
4
9
100
120
9
9
6
93.0
100
*选择性100%表示反生成的产物是乙酸乙酯和水
①根据表中数据，以下〔填字母〕为该反的最正确条件。
〔A〕120℃，4h〔B〕80℃，2h〔C〕60℃，4h〔D〕40℃，3h
②当反温度到达120℃时，反选择性降低的原因可能为_______________。
[参考答案]
1.〔1〕C4H4；1。
〔2〕d。
〔3〕
。
〔4〕
，
2.〔1〕〔CH3〕3CCH2CH3
〔2〕〔CH3〕3CCH2COOH
〔3〕取代〔或水解〕
〔4〕消去
〔5〕224
3.〔1〕2，3－二甲基丁烷
〔2〕取代加成
〔3〕
〔4〕
，
，同分异构体
〔5〕E，CnH2n－2〔n≥3〕
4.〔1〕
〔2〕是
〔3〕
＋2NaOH
＋2NaCl＋2H2O；
2，3－二甲基－1，3－丁二烯；
；1，4－加成反、取代反。
5.〔1〕
。
〔2〕①
或
；②
和
，或：
和
。
〔3〕5。
6.〔1〕CaC2＋2H2O＝Ca〔OH〕2＋C2H2↑。
〔2〕因为装置内气体的温度没有恢复到室温，气体压强还不于大气压强。
〔3〕待装置内气体的温度恢复到室温后，调节量筒使其内外液面持平。
〔4〕
×90%。
7.〔1〕增大乙醇的浓度；移去生成物。
〔2〕温度过高，发生了副反；冷凝效果不好，原料被蒸出〔或产物挥发〕〔任填两种〕。
〔3〕原料炭化；留有酸性废液污染环境〔或产生SO2污染环境〕；催化剂重复使用困难；催化效果不理想〔任填两种〕。
〔4〕①C；②乙醇脱水生成了乙醚。
升级会员 