【大綱創(chuàng)新設(shè)計】高考化學一輪復習 第2節(jié) 烯烴 炔烴

第二節(jié)烯烴炔烴復習目標展示1.了解乙烯的結(jié)構(gòu)，掌握乙烯的性質(zhì)和實驗室制法。2．了解乙炔的結(jié)構(gòu)，掌握乙炔的性質(zhì)和實驗室制法。3．掌握烯烴和炔烴的通性及應(yīng)用。此類試題包括(1)乙烯、乙炔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及制法的推廣應(yīng)用。(2)烯烴、炔烴的性質(zhì)和應(yīng)用。知識點1乙烯和烯烴問題1：乙烯的結(jié)構(gòu)特點？乙烯的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)及用途？一、乙烯1．結(jié)構(gòu)：分子式為

，結(jié)構(gòu)簡式為

，

個原子在同一個平面上。2．物理性質(zhì)：無色、稍有氣味的氣體，

于水，密度比空氣

。3．化學性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)：①燃燒C2H4＋3O22CO2＋2H2O②使KMnO4酸性溶液

。C2H4CH2=CH2六難溶略小褪色(2)加成反應(yīng)：①CH2CH2＋Br2→

.②CH2=CH2＋H2O

.(3)加聚反應(yīng)：nCH2=CH2

.BrCH2CH2BrCH3CH2OH4．用途：化工原料，植物生長調(diào)節(jié)劑。問題2：乙烯的實驗室制法？5．實驗室制法：CH3CH2OH

＋

(消去反應(yīng))。問題3：烯烴的組成和結(jié)構(gòu)特點？烯烴的物理和化學通性？CH2=CH2↑H2O二、烯烴6．定義和物理性質(zhì)分子中含有

的一類

叫烯烴。含有

個碳原子的烯烴常溫下是氣態(tài)，烯烴隨著分子中碳原子數(shù)的遞增，其沸點和密度都

。7．組成和結(jié)構(gòu)烯烴的通式可以表示為

。其結(jié)構(gòu)特點是

，為鏈烴。碳碳雙鍵鏈烴2～4增大CnH2n(n≥2)含一個碳碳雙鍵8．化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)與

類似，可以發(fā)生

、

.和

等。烯烴

使酸性KMnO4溶液褪色。

(1)CnH2n＋O2nCO2＋nH2O(2)CH3CHCH2＋H2＋H2CH3CH2CH3CH3CHCH2＋HX―→CH3CHXCH3(主要產(chǎn)物＋CH3CH2CH2X(次要產(chǎn)物(3)nCH3CHCH2CHCH3CH2乙烯氧化加成加聚反應(yīng)能【思維延伸】不對稱烯烴(如CH3-CH=CH2)與HX、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)時，產(chǎn)物并不惟一。如：CH3-CH=CH2與HCl加成的產(chǎn)物為CH3-CHClCH3和CH3-CH2-CH2Cl。解題時要注意題目提供的信息，以確定產(chǎn)物中鹵素原子或羥基的位置。知識點2乙炔和炔烴問題4：乙炔的結(jié)構(gòu)特點？乙炔的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)及用途？三、乙炔9．結(jié)構(gòu)：分子式為

，結(jié)構(gòu)式為

，

個原子在一條直線上。10．物理性質(zhì)：純凈的乙炔是無色、無味的氣體，比空氣的密度略小，

于水，易溶于有機溶劑。11．化學性質(zhì)(1)加成反應(yīng)

HCCH＋2Br2―→CHBr2CHBr2(溴水褪色)，HCCH＋2H2Ni△CH3—CH3，HCCH＋HCl催化劑△CH2CHCl(氯乙烯)(2)氧化反應(yīng)2C2H2＋5O24CO2＋2H2O，HCCH也能使KMnO4酸性溶液。C2H2四微溶12．用途：重要的有機原料，常用于制取氯乙烯，也用于氧炔焰、焊接。問題5：乙炔的實驗室制法？13．實驗室制法：CaC2＋2H2O→

＋Ca(OH)2。問題6：炔烴的組成和結(jié)構(gòu)特點？物理和化學通性？四、炔烴14．定義分子里含有

的不飽和

叫炔烴。15．通式

(n≥2)。鏈烴CnH2n－216．性質(zhì)隨分子里碳原子數(shù)的依次遞增，沸點

，密度

，狀態(tài)由

態(tài)到

態(tài)，最后到

態(tài)。炔烴的化學性質(zhì)與

相似，容易發(fā)生

反應(yīng)和

反應(yīng)等。依次增大依次增大氣液固烯烴加成氧化【思維延伸】由于炔烴氣體與溴的加成產(chǎn)物是難溶于水，易溶于四氯化碳的無色油狀液體，密度大于水的密度。所以炔烴氣體使溴的四氯化碳溶液褪色與溴水褪色的現(xiàn)象有不同之處，炔烴氣體使溴的四氯化碳溶液褪色后得均勻的液體。炔烴氣體使溴水褪色后得上下兩層液體，上層為水狀，下層為油狀?？键c1烷烴、烯烴和炔烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．甲烷、乙烯和乙炔三者結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的比較2.取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和聚合反應(yīng)的比較名稱比較取代反應(yīng)加成反應(yīng)加聚反應(yīng)概念有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應(yīng)有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)由不飽和的相對分子質(zhì)量小的化合物分子結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分子化合物的反應(yīng)反應(yīng)前后分子數(shù)目一般相等減小減少反應(yīng)特點可發(fā)生分步取代反應(yīng)有時只有一種加成方式，有時也有多種加成方式反應(yīng)一般為單方向進行，一般不可逆特別提醒：①從形式上看，加成反應(yīng)類似于無機化學中的化合反應(yīng)，但加成反應(yīng)必須有有機物分子中的不飽和鍵的斷裂，而化合反應(yīng)就不一定有不飽和鍵的斷裂(如H2＋Cl2=2HCl)。②加聚反應(yīng)的實質(zhì)是：不飽和鍵的斷裂和相互加成，分子間通過碳原子的相互結(jié)合形成長的碳鏈。要點深化三類烴的含碳量及燃燒規(guī)律1．由烷烴、烯烴和炔烴的通式知，隨n的增大，烷烴的w(C)逐漸增大，但小于85.7%，甲烷是烷烴中w(H)最高的；烯烴的w(C)不變，炔烴的w(C)逐漸減小，但總大于85.7%。含碳量越高，火焰越明亮，黑煙越濃，如C2H2、C6H6(92.3%)，C7H8(91.3%)燃燒時火焰明亮，伴隨大量濃煙；而含碳量越低，往往火焰越不明亮，含碳量很低時無黑煙，如CH4(75%)就是如此。C2H4及其他單烯烴(均為85.7%)，燃燒時火焰較明亮，并有少量黑煙。2．燃燒的規(guī)律燃燒通式：CxHy＋O2xCO2＋H2O(1)物質(zhì)的量相同的烴CxHy完全燃燒時，耗O2量的多少決定于值，生成CO2的多少決定于x值，生成水的多少決定于值。(2)最簡式相同的有機物，不論以何種比例混合，只要混合物總質(zhì)量一定，完全燃燒后生成的CO2和H2O及耗O2總量就一定。(3)1體積烴燃燒，當生成的水為液態(tài)時，體積減小，ΔV＝－x＝1＋。(4)1體積烴燃燒，當生成的水為氣態(tài)時，若體積不變，1＋x＋＝x＋，y＝4；若體積減小，ΔV＝－＝1－>0，

y<4；若體積增大，

ΔV＝－＝－1>0，y>4。變式練習【例1】(2009·臺州檢測)下列有顏色的試劑不能用來鑒別甲烷和乙烯的是()A.溴水B.溴的四氯化碳溶液C．酸性KMnO4溶液D.FeCl3溶液解析：乙烯能夠與溴水、溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水及溴的四氯化碳溶液褪色；乙烯能夠與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使酸性KMnO4溶液褪色；乙烯與FeCl3溶液不反應(yīng)。甲烷與溴水、溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液均不反應(yīng)。答案：D變式練習1．能除去乙烷中少量乙烯的方法是()A．催化加氫B.通入足量溴水中C．點燃D.通入足量酸性KMnO4溶液中解析：乙烷是飽和烴，不與溴水、KMnO4(H＋)溶液反應(yīng)。乙烯是不飽和烴，能與溴水、KMnO4(H＋)溶液反應(yīng)。但KMnO4(H＋)氧化乙烯時，會產(chǎn)生一些其他氣體如CO2，混雜在乙烷中。乙烯與溴水發(fā)生的加成反應(yīng)，不會有其他氣體產(chǎn)生。答案：B【例2】某溫度和壓強下，將4g由三種炔烴(分子中只含有一個CC)組成的混合氣體與足量的H2反應(yīng)，充分加成后，生成4.4g三種對應(yīng)的烷烴，則所得烷烴中一定有()

A．異丁烷B.乙烷C.丙烷D.丁烷

解析：考查乙炔的加成反應(yīng)的性質(zhì)。

n(H2)＝＝0.2mol，n(炔)＝0.1mol三種炔烴的平均摩爾質(zhì)量＝＝40g·mol－1，即平均相對分子質(zhì)量為40。由平均值法可知，三種炔烴中必有相對分子質(zhì)量小于40的炔烴，而相對分子質(zhì)量小于40的炔烴只有乙炔，由此可推知加成后所得烷烴中必含乙烷。答案：B變式練習2．0.1mol由兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后，得到0.16molCO2和3.6g水?；旌蠚怏w中()

A．一定有甲烷B.一定是甲烷和乙烯

C．一定沒有乙烷D.一定有乙炔

解析：依題意，兩種烴的平均分子組成為C1.6H4，故混合氣體中一定有CH4，由于平均氫原子數(shù)為4，因而另一烴的氫原子數(shù)為4。答案：AC【例3】(2009·嘉興統(tǒng)考)下列有機分子中，所有的原子不可能處于同一平面的是()

A．CH2=CH2

B.CH2=CH-CH=CH2

C．CH2=CH-CND.CH2=C-(CH3)-CH=CH2解析：A是乙烯，所有的原子都共面；B、C可以看作是乙烯中的一個氫原子分別被-CH=CH2和—CN所取代，所以B、C中兩種物質(zhì)中所有的原子可能處在同一平面上(由乙烯中的碳原子、氫原子所決定的那個平面)；D中化學式可以看作甲烷(正四面體)中的一個氫原子被CH2CCHCH2所取代，所以該分子中所有的原子不可能共面。答案：D變式練習3．研究發(fā)現(xiàn)，烯烴在合適的催化劑作用下可發(fā)生雙鍵斷裂，兩端基團重新組合為新的烯烴。若CH2=C(CH3)CH2CH3與CH2=CHCH2CH3的混合物發(fā)生該類反應(yīng)，則新生成的烯烴中一定共平面的碳原子數(shù)可能為()

A.2、3、4B.3、4、5C.4、5、6D.5、6、7解析：CH2=C(CH3)CH2CH3與CH2=CHCH2CH3發(fā)生烯烴復分解反應(yīng)生成的烯烴為CH2=CH2、CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3、CH3CH2C(CH3)=CHCH2CH3和CH3CH2CH=CHCH2CH3，它們肯定在同一平面的碳原子數(shù)分別為：2個、6個、5個、4個。答案：C

考點2乙烯和乙炔的實驗室制作法要點深化1．實驗室制乙烯的注意問題

(1)濃硫酸起催化劑和脫水劑的作用；加沸石或碎瓷片的作用是防止反應(yīng)混合物受熱暴沸。(2)濃硫酸與乙醇按3∶1的體積比混合，濃硫酸過量的原因是促使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行。(3)溫度要迅速上升至170℃,防止在140℃時生成副產(chǎn)物乙醚.CH3CH2OH＋HOCH2CH3濃硫酸140℃CH3CH2OCH2CH3＋H2O此反應(yīng)屬于取代反應(yīng)而非消去反應(yīng)。(4)制乙烯時反應(yīng)液變黑的原因是乙醇與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)：C2H5OH＋2H2SO4(濃)2C＋2SO2↑＋5H2OC＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O所以，實驗室制取的乙烯中還可能混有CO2、SO2等雜質(zhì)氣體。2．實驗室制乙炔的注意問題

(1)乙炔的反應(yīng)原理雖是“固＋液→氣”型，但制取乙炔不能用啟普發(fā)生器，原因是：①電石跟水反應(yīng)生成的Ca(OH)2的溶解度比較小，容易沉積在容器底部而堵塞球形漏斗下端管口；②反應(yīng)放出大量熱，會使啟普發(fā)生器炸裂；③電石遇水后不能繼續(xù)保持塊狀。(2)制取乙炔時，由于CaC2和水反應(yīng)劇烈，并產(chǎn)生泡沫，為防止產(chǎn)生的泡沫進入導管，應(yīng)在導氣管口附近塞入少量棉花。(3)為減小CaC2與水反應(yīng)的速率，需用飽和食鹽水代替水，用塊狀電石而不用粉末狀電石，這樣可以得到平穩(wěn)的乙炔氣流。(4)工業(yè)上制備電石的反應(yīng)為：CaO＋3C2200℃電弧CaC2＋CO↑這樣制得的電石中往往含有CaS、Ca3P2，因此制得的乙炔氣體中往往含有H2S、PH3而有特殊的臭味。CaS＋2H2O=Ca(OH)2＋H2S↑Ca3P2＋6H2O=3Ca(OH)2＋2PH3↑(5)反應(yīng)原理：CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑由該反應(yīng)可類推出離子型碳化物(如ZnC2、Mg2C3、Li2C2等)與水反應(yīng)的產(chǎn)物。(1)寫出該實驗中生成乙烯的化學方程式：______________________________________________________________。(2)甲同學認為：考慮到該混合液體反應(yīng)的復雜性，溴水褪色的現(xiàn)象不能證明反應(yīng)中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性，其理由正確的是()A．乙烯與溴水易發(fā)生取代反應(yīng)B．使溴水褪色的反應(yīng)，未必是加成反應(yīng)C．使溴水褪色的物質(zhì)，未必是乙烯D.濃硫酸氧化乙醇生成乙醛，也會使溴水褪色(3)乙同學經(jīng)過細致觀察后認為試管中另一現(xiàn)象可證明反應(yīng)中有乙烯生成，這個現(xiàn)象是_______________________________________________________________。【例4】某化學興趣小組用下圖所示裝置進行探究實驗，以驗證產(chǎn)物中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性。當溫度迅速上升后，可觀察到試管中溴水褪色，燒瓶中濃H2SO4與乙醇的混合液體變?yōu)樽睾谏?。BC液體分層，油狀液體在下(4)丙同學對上述實驗裝置進行了改進，在Ⅰ和Ⅱ之間增加如圖裝置，則A中的試劑應(yīng)為

，其作用是

，B中的試劑為

。(5)處理上述實驗后燒瓶中廢液的正確方法是()A．廢液冷卻后倒入下水道中B．廢液冷卻后倒入空廢液缸中C．將水加入燒瓶中稀釋后倒入廢液缸解析：實驗室制取的乙烯氣體中?；煊蠧O2、SO2等氣體，因SO2具有還原性，干擾乙烯與溴水的加成反應(yīng)實驗現(xiàn)象的觀察，因此設(shè)計實驗證明乙烯的不飽和性時，一定先將SO2除去。NaOH溶液除去SO2氣體品紅溶液B

4．(2007·全國卷Ⅱ)在室溫和大氣壓強下，用圖示的裝置進行實驗，測得ag含CaC290%的樣品與水完全反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積為bL。現(xiàn)欲在相同條件下，測定某電石試樣中CaC2的質(zhì)量分數(shù)，請回答下列問題：變式練習(1)CaC2與水反應(yīng)的化學方程式是

。(2)若反應(yīng)剛結(jié)束時，觀察到的實驗現(xiàn)象如圖所示，這時不能立即取出導氣管，理由是

。(3)本實驗中測量氣體體積時應(yīng)注意的事項有

。CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑裝置內(nèi)氣體的溫度沒有恢復到室溫，氣體壓強還不等于大氣壓強待裝置內(nèi)氣體的溫度恢復至室溫后，調(diào)節(jié)量筒使其內(nèi)外液面持平(4)如果電石試樣質(zhì)量為cg。測得氣體體積為dL，則電石試樣中CaC2的質(zhì)量分數(shù)計算式w(CaC2)＝________(雜質(zhì)所生成的氣體體積忽略不計)。解析：(1)CaC2與H2O反應(yīng)生成Ca(OH)2和C2H2：CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑。(2)本實驗是通過測定C2H2的體積從而得出電石中CaC2的質(zhì)量分數(shù)的定量實驗。因為氣體的體積與溫度、壓強等有關(guān)，而CaC2與H2O的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，如反應(yīng)完畢就取出導氣管，裝置中的氣體溫度沒有恢復至室溫，氣體壓強小于或等于大氣壓強，所測出的氣體體積偏大，從而引起誤差。(3)本實驗是通過排水法測定C2H2的體積的，因此要注意兩點，其一是氣體要恢復至室溫，其二是量筒內(nèi)液體的液面要與水槽內(nèi)水的液面持平，如量筒內(nèi)液體的液面高于水槽內(nèi)水的液面，測出的C2H2體積偏大，反之，則偏小。(4)根據(jù)反應(yīng)：CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑及題干中提供的數(shù)據(jù)，首先求得在室溫和大氣壓強下氣體的摩爾體積，Vm＝L/mol，cg電石樣品中含有CaC2的質(zhì)量為xg，則：＝，代入Vm的值，解得x＝，故電石試樣中CaC2的質(zhì)量分數(shù)w(CaC2)＝×100%?？陀^題

有機反應(yīng)方程式的書寫是有機物性質(zhì)的重要表示方法。因為有機反應(yīng)的條件要求嚴格，產(chǎn)物多樣，結(jié)構(gòu)多變，故對化學方程式的考查要求更高，更嚴格?！究碱}一】下列化學方程式正確的是()

A．CH3CH=CH2＋Br2(水溶液)→CH2BrCH=CH2＋HBr

B．nCH3CH=CH2CH2CH2CH2

C．CH2CH=CH3＋Br2→CH2Br-CHBr-CH3

D.CH3CH2OHCH2CH2↑＋H2O＋H2O審題視點：(1)注意反應(yīng)物形態(tài)，如Br2(水溶液)。(2)反應(yīng)條件如：光，△，H2SO4的濃度，溫度的高低，催化劑等。(3)反應(yīng)的實質(zhì)變化，如斷鍵和成鍵的位置。(4)結(jié)構(gòu)式的書寫是否規(guī)范。思路點撥：烯烴與溴水只能發(fā)生加成反應(yīng)而不能發(fā)生取代反應(yīng)，因而A項不正確，C項正確；加聚反應(yīng)的實質(zhì)是雙鍵的加成，聚丙烯應(yīng)為CHCH2CH3因而B項錯；實驗室制取乙烯應(yīng)用濃H2SO4作脫水劑，所以D項不正確。正確選項為C項。標準答案：C高分解密(1)對烯烴所具有的化學性質(zhì)不清楚，不知道烯烴與溴水只能發(fā)生加成反應(yīng)，不能發(fā)生取代反應(yīng)，從而誤選A項。(2)對加聚反應(yīng)的實質(zhì)是雙鍵的加成，形成的新鍵是在不飽和碳原子上不理解，從而錯選B項。(3)沒有注意反應(yīng)條件，用CH3CH2OH制取CH2=CH2必須用濃H2SO4，因稀H2SO4無脫水性，從而誤選D項。主觀題有機物燃燒反應(yīng)的主要應(yīng)用是根據(jù)燃燒前后的體積變化，或者是由耗氧量及生成二氧化碳和水的關(guān)系，確定有機物的分子式，靈活運用反應(yīng)特點進行計算和分析是常見的重要試題類型?！究碱}二】有某烴與氧氣的混合氣體，共7L(常溫常壓下)，引燃后爆炸，充分燃燒后恢復至原溫度和壓強，氣體的體積為4L。試確定此烴的分子式。思路點撥：設(shè)此烴的化學式為CxHy，其體積為aL，剩余氧氣的體積為bL，則CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(2)當x＝2時，y＝2，該烴為C2H2；(3)當x＝2時，y＝4，該烴為C2H4；(4)當x＝2時，y＝6，該烴為C2H6；(5)當x＝3時，y＝6，該烴為C3H6；(6)當x＝3時，y＝8，該烴為C3H8；(7)當x＝4時，y＝8，該烴為C4H8；(8)當x＝4時，y＝10，該烴為C4H10。錯因分析常出現(xiàn)的錯解思路如下：設(shè)此烴的分子式為CxHy，則依題意有知識支持烴完全燃燒的產(chǎn)物CO2和H2O的物質(zhì)的量的相對大小關(guān)系及應(yīng)用由以上分析可得：(1)當n(CO2)<n(H2O)時，必含烷烴，其組成可能為烷烴；烷烴和烯烴；烷烴、烯烴和炔烴。前兩種情況中n(烷)＝n(H2O)－n(CO2)，在后一種情況中，n(烷)＝n(H2O)＋n(炔)－n(CO2)(2)n(H2O)＝n(CO2)時，其組成可能為烯烴；烷烴和炔烴；烷烴、烯烴和炔烴。在后兩種情況中n(烷)＝n(炔)(3)當n(CO2)>n(H2O)時，情況比較復雜，若能確定沒有芳香烴，組成可能為炔烴；烯烴和炔烴；烷烴、烯烴和炔烴。1．(5分)某烴的同系物碳的質(zhì)量分數(shù)均是85.71%，則該烴可能是()A．烷烴B.環(huán)烷烴C.烯烴D.二烯烴

解析：從選項中幾種烴的通式分析可知，只有B，C兩個選項的通式是CnH2n，最簡式是CH2，C的質(zhì)量分數(shù)均是85.71%。而烷烴的通式是CnH2n＋2，隨C原子數(shù)的增加，C的質(zhì)量分數(shù)增加，但最大值小于85.71%。二烯烴的通式是CnH2n－2，隨C原子數(shù)的增加，C的質(zhì)量分數(shù)減小，但最小值大于85.71%。答案：BC2．(5分)0.5mol某氣態(tài)烴能與1molHCl完全加成，加成后產(chǎn)物分子上的氫原子又可被氯原子取代，共消耗3molCl2，則此氣態(tài)烴可能是()A．CHCHB.CH2CH2C.CHCCH3ED.異丁烯解析：某烴和HCl發(fā)生加成反應(yīng)，且物質(zhì)的量之比為1∶2，由此可知該烴為炔烴，B、D兩項不合題意。加成反應(yīng)后0.5mol產(chǎn)物分子上的氫原子被取代，共消耗3molCl2，即1mol該烴分子中有6mol氫原子可以被氯原子取代，原炔烴分子中有4個氫原子，故正確選項為C。答案：C3．(5分)(2009·安徽淮南)下列關(guān)于烷烴與烯烴的性質(zhì)及反應(yīng)類型的對比中正確的是()A．烷烴只含有飽和鍵，烯烴只含有不飽和鍵B．烷烴不能發(fā)生