導(dǎo)學(xué)案：煤化工和乙炔

高二化學(xué)第二學(xué)期煤化工和乙炔導(dǎo)學(xué)案一、課堂填空(一)煤的綜合利用1．煤的組成：___________________________________________．主要含有___________元素，還含有少量的等元素．2．煤的綜合利用主要是通過(guò)____________、___________和__________，獲得潔凈的燃料和多種化工原料．(1)煤的干餾①煤的干餾原理：把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解的過(guò)程，如右圖：②煤干餾的主要產(chǎn)物和用途比較蒸餾、分餾、干餾蒸餾分餾干餾操作過(guò)程加熱和冷凝加熱和冷凝隔絕空氣加強(qiáng)熱原理物理變化物理變化復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化目的分離精煉加工煤(2)煤的氣化煤的氣化是。煤氣化的主要反應(yīng)是__________________。(3)煤的液化煤的液化是。直接液化是______________________，間接液化是___________________________。(二)炔烴1.炔烴是一類(lèi)含有碳碳三鍵的脂肪烴通式：為CnH2n-2（n≥2），屬于不飽和烴。物理性質(zhì)與烷烴、烯烴物理性質(zhì)的遞變規(guī)律相似，隨碳原子數(shù)的增多呈規(guī)律性變化。2.乙炔(1)乙烯的分子結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式球棍模型比例模型空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(2)烷烴、烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)甲烷乙烯乙炔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH4CH2=CH2CH≡CH結(jié)構(gòu)特點(diǎn)全部單鍵,飽和有碳碳雙鍵,不飽和有碳碳三鍵,不飽和空間結(jié)構(gòu)(3)乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法1）原料：2）反應(yīng)原理:3）制取裝置固+液→氣體【思考】1.為什么用飽和食鹽水而不用純水？2.能否用啟普發(fā)生器制取乙炔？3.以下二圖比較能否用于制備乙炔?因電石中含有CaS、Ca3P2等，也會(huì)與水反應(yīng)，產(chǎn)生H2S、PH3等氣體，所以所制乙炔氣體會(huì)有難聞的臭味。制出的乙炔氣體先通入硫酸銅溶液。硫酸銅溶液吸收H2S，溶解PH3(4)乙炔的物理性質(zhì)俗名:,純凈時(shí)為色、味的氣體，(不純時(shí)帶有臭味），比空氣稍輕，且微溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。(5)乙炔的化學(xué)性質(zhì)①氧化反應(yīng)a.在空氣或在氧氣中燃燒—完全氧化現(xiàn)象：乙炔跟空氣的混合物遇火會(huì)發(fā)生爆炸，在生產(chǎn)和使用乙炔時(shí)，必須注意安全。點(diǎn)燃之前要驗(yàn)純！b.被氧化劑氧化使酸性KMnO4溶液②加成反應(yīng)：乙炔可使溴的四氯化碳溶液褪色，例題:乙炔是一種重要的基本有機(jī)原料，可以用來(lái)制備氯乙烯,寫(xiě)出乙炔制取聚氯乙烯的化學(xué)反應(yīng)方程式。寫(xiě)方程式：與H2加成與HCN加成生成丙烯腈③加聚反應(yīng)：（6）乙炔的用途①重要的基本有機(jī)原料，可以用來(lái)制備氯乙烯、聚氯乙烯和乙醛等例題：聚氯乙烯是一種合成樹(shù)脂，可用于制備塑料和合成纖維等。聚氯乙烯可由H2、Cl2和乙炔為原料制取。請(qǐng)寫(xiě)出有關(guān)的反應(yīng)方程式。聚氯乙烯在使用的過(guò)程中，易發(fā)生老化，會(huì)變硬、發(fā)脆、開(kāi)裂等，并釋放出對(duì)人體有害的氯化氫，故不宜使用聚氯乙烯制品直接盛裝食物。②乙炔燃燒時(shí)產(chǎn)生的氧炔焰可用來(lái)切割或焊接金屬。（7）炔烴化學(xué)性質(zhì)（與乙炔相似）①氧化反應(yīng)燃燒：火焰明亮，伴有大量黑煙與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)：酸性高錳酸鉀溶液褪色②加成反應(yīng)：溴水褪色二、反饋練習(xí)一1．CaC2、ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等同屬于離子型碳化物，請(qǐng)通過(guò)CaC2制C2H2的反應(yīng)進(jìn)行思考，從中得到必要的啟示，判斷下列反應(yīng)產(chǎn)物正確的是A．Mg2C3水解生成丙炔水解生成丙炔水解生成丙炔水解生成乙烯2．所有原子都在一條直線上的分子是A.C2H4B.CO2C.C3H4D.CH4CHC—CH2—CH33．下列各選項(xiàng)能說(shuō)明分子式為CHC—CH2—CH3CH2CH2=CHCH=CH2A.燃燒有濃煙B.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.所在原子不在同一平面上D.與足量溴水反應(yīng)，生成物中只有2個(gè)碳原子上有溴原子4.關(guān)于炔烴的下列敘述正確的是 A．分子里含有碳碳三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條直線上C．炔烴易發(fā)生加成反應(yīng)，也易發(fā)生取代反應(yīng)D．炔烴可以使溴水褪色，也可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色5.按相等物質(zhì)的量混合的下列氣體，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的是 A．甲烷和乙烯B．乙炔和丙烯C．乙烷和乙烯D．丙炔和乙烯6.化學(xué)式為C5H7Cl的有機(jī)物，其結(jié)構(gòu)不可能是 A．只含有一個(gè)雙鍵的直鏈有機(jī)物B．含有兩個(gè)雙鍵的直鏈有機(jī)物C．含有一個(gè)雙鍵的環(huán)狀有機(jī)物D．含有一個(gè)三鍵的直鏈有機(jī)物7.用乙炔原料制取CH2Br—CHBrCl，可行的反應(yīng)途徑是 A．先加Cl2，再加Br2B．先加Cl2，再加HBrC．先加HCl，再加HBrD．先加HCl，再加Br28.下列各烴，與氫氣完全加成后，能生成2，3，3—三甲基戊烷的是 CH3CH3A．CHC—CH—C—CH3B．(CH3)3C—C—CH=CH2CH3CH2C．CH2=CHC(CH3)2CH(CH3)2D．(CH3)2CC(CH3)=CHCH39．兩種氣態(tài)烴的混合氣共1mol，在空氣中燃燒得到和。關(guān)于該混合氣的說(shuō)法合理的是A．一定含甲烷，不含乙烷B．一定含乙烷，不含甲烷C．一定是甲烷和乙烯的混合物D．一定含甲烷，但不含乙烯10．有三種氣態(tài)烴的混合物與足量點(diǎn)燃爆炸后，恢復(fù)至原來(lái)的狀況（常溫常壓），體積縮小，則這三種烴不可能是A．B．C．D．11．燃燒某混合氣體，所產(chǎn)生的的質(zhì)量一定大于燃燒相同質(zhì)量丙烯所產(chǎn)生的的質(zhì)量，該混合氣體是A．丁烯、丙烷B．乙炔、乙烯C．乙炔、丙烷D．乙烷、環(huán)丙烷（）12.有兩種氣態(tài)鏈烴的混合氣體，已知：它們都能使溴水褪色，且分子中碳原子數(shù)均小于5，1體積該混合氣完全燃燒后，可得到體積和3體積通過(guò)計(jì)算確定兩種烴的分子式及它們?cè)诨旌蠚怏w中的體積比。（在相同條件下）三、反饋練習(xí)二某氣態(tài)烴完全燃燒需要氧氣，則此氣態(tài)分子中，C．H原子個(gè)數(shù)之和為A．7B．8C．10D．112.在同溫同壓下，1體積某氣態(tài)烴與2體積氯化氫完全加成的產(chǎn)物能與4體積氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，所得產(chǎn)物中不再含有氫元素，則原氣態(tài)烴是 A．丙炔B．乙炔C．丙烯D．1，3—丁二烯3.mmolC2H2跟nmolH2在密閉容器中反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)(可逆)進(jìn)行到一定程度時(shí)，生成pmolC2H4。將反應(yīng)后的混合氣體完全燃燒，生成CO2和H2O，所需氧氣的物質(zhì)的量是A．molB．molC．molD．mol4.在120℃時(shí)，將1LC2H4、2LC2H6和2LC2H2與20LO2混合，點(diǎn)燃完全燃燒后，恢復(fù)到原溫度，所得氣體的體積是 A．10LB．15LC．20LD．25L5.描述CH3―CH=CH―CC―CF3分子結(jié)構(gòu)的下列敘述中，正確的是A．6個(gè)C原子可能都在一條直線上B．6個(gè)C原子不可能都在一條直線上C．6個(gè)C原子可能位于同一平面上D．6個(gè)C原子不可能位于同一平面上年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩位美國(guó)化學(xué)家和一位日本化學(xué)家，以表彰他們?cè)趯?dǎo)電塑料領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，他們首先把聚乙炔樹(shù)脂制成導(dǎo)電塑料。下列關(guān)于聚乙炔的敘述錯(cuò)誤的是A．聚乙炔是以乙炔為單體發(fā)生加聚反應(yīng)形成的高聚物B．聚乙炔的化學(xué)式為CH=CHn，其分子中所有碳原子不可能在同一直線上C．聚乙炔是一種碳原子之間以單雙鍵交替結(jié)合的鏈狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)D．聚乙炔樹(shù)脂不加任何填充物即可成為電的良導(dǎo)體7．A．B兩種有機(jī)物互為同分異構(gòu)體，加氫后都生成2-甲基丁烷，與溴加成后A的生成物分子中，溴原子集中在兩個(gè)碳原子上，試推斷：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A，B。（2）系統(tǒng)名稱：A，B。8．電石與水反應(yīng)制得的有機(jī)物A，在催化劑作用下加熱發(fā)生2個(gè)分子加成反應(yīng)制得B，B與HCl氣體在一定條件下繼續(xù)加成反應(yīng)制得C，C在一定條件下繼續(xù)加聚而得D，D經(jīng)硫化得如下交聯(lián)的結(jié)構(gòu)。ClSClS||||—CH2—C—CH—CH2—CH2—C—CH—CH2—。||SS請(qǐng)推斷下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式B．________________，C．_______________，D．____________________________。9．120℃分子式為CxHy的氣態(tài)烴與氧氣混合燃燒，恰好完全反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前后總體積相同。寫(xiě)出符合題設(shè)的代表不同類(lèi)別的常見(jiàn)的3種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、、。10．已知環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是碳原子之間以單鍵鏈接而形成環(huán)狀，其性質(zhì)與烷烴相似。請(qǐng)根據(jù)下列性質(zhì)或描述，寫(xiě)出A．B．C．D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。⑴A．B．C．D四種烴各，分別在足量氧氣中燃燒，都生成CO2（標(biāo)況下）。⑵A．C都能使溴水褪色，C與氫氣反應(yīng)可生成A。⑶A與氫氣反應(yīng)可生成B。⑷A．D互為同分異構(gòu)體，但D與B一樣都不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。則A_______________，B_______________，C_______________，D__________________。11．1995年美國(guó)科學(xué)家Lagow報(bào)道，他制得了碳的第四種同素異形體――鏈?zhǔn)饺蔡??！DCC―CC―CC―CC－…有300～500個(gè)碳原子，該物質(zhì)很活潑?；卮鹣铝袉?wèn)題：⑴鏈?zhǔn)饺蔡嫉娜埸c(diǎn)估計(jì)比石墨_____________（填“高”或“低”）。⑵估計(jì)自然界中___________（填“會(huì)”或“不會(huì)”）有鏈?zhǔn)饺蔡?。⑶推測(cè)鏈?zhǔn)饺蔡糃300經(jīng)適當(dāng)處理可得含多個(gè)CC的鏈狀化合物C300H296，該分子中含CC最多可達(dá)_________個(gè)。12．烴的分子結(jié)構(gòu)中，若每減少2個(gè)氫原子，則相當(dāng)于碳碳間增加1對(duì)共用電子。試回答下列問(wèn)題：⑴分子式為CnH2n+2的烴分子中，碳碳間共用電子對(duì)數(shù)為_(kāi)____________。⑵分子式為CnH2n－6的烴分子中，碳碳間共用電子對(duì)數(shù)為_(kāi)____________。⑶Cx可看作是烴減氫后的產(chǎn)物，若某物質(zhì)分子中碳碳間共用電子對(duì)數(shù)為160，則符合該條件的碳單質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_______；符合該條件的單烯烴的分子式為_(kāi)______________。13．電石中的碳化鈣和水能完全反應(yīng)：CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體排水，測(cè)量排出水的體積，可計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀況乙炔的體積，從而可測(cè)定電石中碳化鈣的含量。（1）若用下列儀器和導(dǎo)管組裝實(shí)驗(yàn)裝置：如果所制氣體流向從左向右時(shí)，上述儀器和導(dǎo)管從左到右直接連接的順序（填各儀器、導(dǎo)管的序號(hào)）是()接()接()接()接()接()。（2）儀器連接好后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，有下列操作(每項(xiàng)操作只進(jìn)行一次)：①稱取一定量電石，置于儀器3中，塞緊橡皮塞。②檢查裝置的氣密性。③在儀器6和5中注入適量水。④待儀器3恢復(fù)到室溫時(shí)，量取儀器4中水的體積(導(dǎo)管2中的水忽略不計(jì))。⑤慢慢開(kāi)啟儀器6的活塞，使水逐滴滴下，至不發(fā)生氣體時(shí)，關(guān)閉活塞。正確的操作順序(用操作編號(hào)填寫(xiě))是。（3）若實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體有難聞的氣味，且測(cè)定結(jié)果偏大，這是因?yàn)殡娛泻须s質(zhì)。（4）若實(shí)驗(yàn)時(shí)稱取的電石克，測(cè)量排出水的體積后，折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況乙炔的體積為448毫升，此電石中碳化鈣的百分含量是____%。14．某鏈烴(CnHm)屬于烷烴、烯烴、炔烴中的一種，使若干克該烴在足量氧氣中完全燃燒，生成XLCO2和1LH2O(g)，試討論如何根據(jù)X的不同取值范圍確定該烴所屬類(lèi)型及其分子內(nèi)所含C原子數(shù)n（用X或?qū)嶋H數(shù)值范圍表示）。四、深入練習(xí)1．某氣體是由烯烴和炔烴混合而成，經(jīng)測(cè)定密度是同溫同壓下H2的倍，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．混合物中一定含有乙炔B．混合氣體中一定含有乙烯C．混合氣可能由乙炔和丙烯組成D．混合氣體一定是由乙炔和乙烯組成2．某氣態(tài)烴mol恰好與1mol與HCl加成，1mol生成物又可與6molCl2發(fā)生取代反應(yīng)，則此烴可能是（）A．C2H2B．CH2=CHCH=CH2C．CH≡C—CH3D．3．兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體mol，完全燃燒得molCO2和H2O的混合氣體。下列說(shuō)法正確的是（）A．沒(méi)有乙烷B．一定是甲烷和乙烯C．有甲烷D．有乙炔4．對(duì)于CH3—C≡C—CH3分子，下列說(shuō)法正確的是（）A．四個(gè)碳原子不可能在一條直線上B．四個(gè)碳原子在一條直線上C．所有原子在一個(gè)平面內(nèi)D．在同一直線上的原子最多為5．CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都屬于離子型碳化物。請(qǐng)通過(guò)對(duì)CaC2制C2H2的反應(yīng)進(jìn)行思考，從中得到必要的啟示，判斷下列反應(yīng)產(chǎn)物正確的是（）A．ZnC2水解生成乙烷C2H6B．Al4C3水解生成丙炔