2023學(xué)年完整公開課版炔烴

4.1炔烴的命名法4.2乙炔分子的直線形結(jié)構(gòu)—sp雜化軌道4.3乙炔及其它炔烴的制法4.4炔烴的物理性質(zhì)4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)(一）4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)(二）4.6質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿第四章炔烴（4課時(shí)）教學(xué)要求掌握炔烴的命名法；掌握炔烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：SP雜化和三鍵特點(diǎn)；了解乙炔及其它炔烴的制法；理解炔烴的物理性質(zhì)；掌握炔烴的化學(xué)性質(zhì)；認(rèn)識(shí)質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿。4炔烴炔烴：分子中含有三鍵的脂肪烴，叫做炔烴。三鍵是炔烴的官能團(tuán)。炔烴的通式：CnH2n-2（其中，n表示C原子數(shù)）如：在炔烴分子中，三鍵處于碳鏈一端的叫做末端炔烴在末端炔烴分子中，三鍵上的氫叫做炔氫炔烴是不飽和脂肪烴4.1炔烴的命名法（與烯烴相似）4.1.1衍生命名法（乙炔做母體）正丙基乙炔甲基乙基乙炔異丙基叔丁基乙炔4.1.2系統(tǒng)命名法1、主鏈的選擇：選擇含有碳碳三鍵的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈，根據(jù)主鏈上的碳原子數(shù)稱為某炔，主鏈以外的支鏈作為取代基。2、主鏈的編號(hào)：從靠近三鍵最近的一端將主鏈編號(hào)。3、標(biāo)注碳碳三鍵的位置，寫在母體炔烴的前面。4、如果還有取代基時(shí)，再將取代基的位置、個(gè)數(shù)、名稱寫在母體炔烴的前面。1－戊炔2－戊炔例：4.1炔烴的命名法二者為何種異構(gòu)？哪個(gè)是末端炔烴？構(gòu)造異構(gòu)中的官能團(tuán)位置異構(gòu)1-戊炔為末端炔烴4.1炔烴的命名法5-甲基-3-辛炔4.1炔烴的命名法烯炔的命名1、母體名：某烯炔2、編號(hào)：

雙鍵、叁鍵位次相同時(shí)，以雙鍵編號(hào)<叁鍵編號(hào)

雙鍵、叁鍵位次不同時(shí)，靠近雙鍵或叁鍵一端編號(hào)1-己烯-4-炔2-己烯-4-炔4.1炔烴的命名法烯炔的命名4.1炔烴的命名法烯炔的命名4.1炔烴的命名法烯炔的命名4-甲基-1-己烯-5-炔練習(xí)P49----習(xí)題1CH3-CH-CH2-C≡CHCH3⑴4-甲基-1-戊炔⑵CH3-CH-CH2-C≡C-CH-CH2-CH3CH3CH32,6-二甲基-4-辛炔⑶CH3-C-C≡C-CH-CH2-CH3CH3CH3CH32,2,5-三甲基-3-庚炔⑷CH2-C-C≡C-CH2-C-CH3CH3CH3CH3CH3CH32,2,6,6-四甲基-4-辛炔練習(xí)P49----習(xí)題2CH3-CH2-CH-C≡CHCH3⑴⑵CH3-C-C≡C-CH3CH3CH3⑶CH3-CH-C≡C-CH-CH2-CH3CH3CH3異丙基叔丁基乙炔⑷6-甲基-2-庚炔⑸⑹6-甲基-3-辛炔乙炔的分子式是C2H2，碳原子為sp雜化。2s12px12py12pz14.2乙炔分子的直線形結(jié)構(gòu)—sp雜化軌道4.2乙炔分子的直線形結(jié)構(gòu)—sp雜化軌道乙炔的分子式是C2H2，碳原子為sp雜化。

乙炔的成鍵方式：想一想？乙烯的∏鍵是什么樣的？4.2乙炔分子的直線形結(jié)構(gòu)—sp雜化軌道4.2乙炔分子的直線形結(jié)構(gòu)—sp雜化軌道乙炔分子鍵長(zhǎng)及鍵角：1pm=1×10-3nmP29與乙烯比較4.2乙炔分子的直線形結(jié)構(gòu)—sp雜化軌道炔烴的結(jié)構(gòu)特征

含碳-碳叁鍵；

叁鍵碳為sp雜化；

碳-碳叁鍵由一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵構(gòu)成；

可產(chǎn)生碳鏈異構(gòu)和位置異構(gòu)；炔烴的官能團(tuán)異構(gòu)是二烯烴和環(huán)烯烴。4.2乙炔分子的直線形結(jié)構(gòu)—sp雜化軌道討論題從結(jié)構(gòu)上分析，在CH4

、CH2=CH2、CH=CH分子中C原子為什么不以S軌道和P軌道生成σ鍵，而是以S和P雜化軌道生成σ鍵？這樣的結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)勢(shì)？1、雜化軌道大頭重疊，重疊較多，生成σ鍵較強(qiáng)，穩(wěn)定；2、雜化軌道在空間距離分布最遠(yuǎn)，彼此之間斥力最??；3、這樣形成的分子能量最低，穩(wěn)定性最大。練習(xí)P51----習(xí)題3乙炔分子是直線形結(jié)構(gòu)，C≡C叁鍵上的C原子只連接一個(gè)原子或基團(tuán)，不存在Z、E異構(gòu)，一個(gè)構(gòu)造僅一個(gè)構(gòu)型。4.3.1乙炔的制備1、電石為原料2、天然氣為原料4.3乙炔及其它炔烴的制法（純度高，流程簡(jiǎn)；耗電多，成本高，污染重）（很經(jīng)濟(jì)；純度低）4.3.2其它炔烴的制備鏈增長(zhǎng)鄰偕親核取代4.3乙炔及其它炔烴的制法4.4炔烴的物理性質(zhì)大致與烷烴、烯烴相似

純的乙炔是無色無味的氣體。難溶于水。易溶于丙酮和某些有機(jī)溶劑。炔烴的沸點(diǎn)比對(duì)應(yīng)的烯烴高10-20℃，相對(duì)密度比對(duì)應(yīng)的烯烴稍大，在水里的溶解度也比烷烴和烯烴大些。一些炔烴的物理常數(shù)見教材52頁表4-1。1、臨界溫度36.5℃2、臨界壓力6.17MPa爆1、液態(tài)乙炔受震動(dòng)2、乙炔空氣混合物3%-81%乙炔的物理性質(zhì)工業(yè)上怎樣運(yùn)送液態(tài)乙炔？在實(shí)驗(yàn)室制備乙炔時(shí)怎樣檢驗(yàn)乙炔純度？4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)叁鍵是炔烴的官能團(tuán)，炔烴的典型反應(yīng)表現(xiàn)在三鍵的加成和炔氫的酸性上——炔氫被取代1、加成2、聚合3、氧化4、炔氫的反應(yīng)4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)加成1、催化加氫2、加氯或溴3、加氯化氫或溴化氫4、加水5、加醇6、加醋酸√√想一想：哪幾個(gè)和烯烴相同？哪幾個(gè)和烯烴不同？典型反應(yīng)都發(fā)生在叁鍵和炔氫上4.5.1加成(1)催化加氫4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.1加成(1)催化加氫如果需要反應(yīng)停留在生成烯烴階段，常用的催化劑是Lindlar催化劑（在Pd－CaCO3中加入一些醋酸鉛使Pd鈍化）4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)與烯烴相似，炔烴也可以與鹵素加成，可以加上一分子鹵素生成連二鹵代烯烴，也可加上兩分子鹵素，生成四鹵烷烴。4.5.1加成(2)加氯或溴Cl2Cl2FeCl3／CCl44.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)炔烴與溴加成可以分別生成連二溴代烯烴和四溴烷烴，反應(yīng)中Br2/CCl4溶液的紅棕色消失，因此可以通過Br2/CCl4溶液或Br2/H2O來檢驗(yàn)炔烴，也可以用來區(qū)分炔烴與烷烴，但不能區(qū)分炔烴與烯烴。4.5.1加成(2)加氯或溴4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.1加成(2)加氯或溴由于CHX=CHX與X2加成比乙炔與X2加成慢,所以反應(yīng)較易控制在乙炔加一分子的X2階段。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.1加成(2)加氯或溴(親電加成）叁鍵的反應(yīng)活性較雙鍵低,當(dāng)分子中同時(shí)存在雙鍵和叁鍵時(shí),雙鍵首先加成,在不過量的情況下,只有雙鍵加成而叁鍵保留。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)乙炔可與氯化氫加成。如，在氯化汞－活性炭的催化作用下，乙炔可與氯化氫加成生成氯乙烯。HgCl2-活性炭氯乙烯可進(jìn)一步與HCl加成，生成1,1－二氯乙烷4.5.1加成(3)加氯化氫或溴化氫(親電加成）4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)工業(yè)上生產(chǎn)氯乙烯進(jìn)而合成氯丁橡膠的方法4.5.1加成(3)加氯化氫或溴化氫4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.1加成(3)加氯化氫或溴化氫不對(duì)稱的炔烴與鹵化氫加成時(shí)，遵循馬氏規(guī)則。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.1加成(3)加氯化氫或溴化氫4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)24.5.1加成(4)加水(親電加成遵循馬氏規(guī)則)在一般情況下，炔與水不發(fā)生反應(yīng)，但在硫酸汞的稀硫酸溶液中，炔則可與水加成，首先生成烯醇，烯醇不穩(wěn)定，立即發(fā)生異構(gòu)化生成醛或酮。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)(Hg2+)4.5.1加成(4)加水(遵循馬氏規(guī)則)工業(yè)上生產(chǎn)乙醛的方法4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.1加成(4)加水(遵循馬氏規(guī)則)4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.1加成(5)加醇(親核加成)在堿的催化作用下，乙炔可與醇加成，生成乙烯基醚。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.1加成(6)加醋酸在醋酸鋅－活性炭的催化下，乙炔可與醋酸加成，生成醋酸乙烯酯。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.2聚合乙炔也能發(fā)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)條件不同，得到的聚合產(chǎn)物不同。＊＊4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)＋HCl稀HCl45℃2Cl生產(chǎn)氯丁橡膠的單體4.5.2聚合4催化劑4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.3氧化(KMnO4)炔烴可被氧化劑氧化，反應(yīng)中碳碳三鍵發(fā)生斷裂，不同結(jié)構(gòu)的炔烴被氧化后生成的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)不同。RC≡CR′RCOOH+R′COOH[O]4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)炔烴可被氧化劑氧化，反應(yīng)中碳碳三鍵發(fā)生斷裂，不同結(jié)構(gòu)的炔烴被氧化后生成的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)不同。如果使用的氧化劑為高錳酸鉀的酸性溶液，則高錳酸鉀溶液的紫紅色消失，所以，可以利用高錳酸鉀溶液來檢驗(yàn)炔烴，也可用來區(qū)分炔烴與烷烴，但不能用來區(qū)分炔烴與烯烴。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.3氧化(KMnO4)困難是一個(gè)嚴(yán)厲的導(dǎo)師4.5.4炔氫的反應(yīng)1.炔鈉的生成—炔烴的制備在炔烴分子中，如果三鍵碳原子上帶有氫原子時(shí)，三鍵碳原子上的氫原子表現(xiàn)出一定的酸性，可以與金屬鈉作用生成炔化鈉。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)但通常實(shí)驗(yàn)室都是采取如下方法：即在液氨中用1mol氨基鈉處理乙炔來制備乙炔鈉。1.炔鈉的生成—炔烴的制備乙炔的pKa=25,酸性比氨(pKa=34)大很多(109倍,上億倍),因此,氨基負(fù)離子可以定量地把乙炔轉(zhuǎn)變?yōu)橐胰不?fù)離子。想一想：硫酸和醋酸鈉會(huì)怎樣反應(yīng)？33334.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.4炔氫的反應(yīng)H2SO4+CH3COOˉ

HSO4ˉ+CH3COOH

CH≡CH+NH2ˉCH≡Cˉ+NH3液氨－33℃炔化鈉可以與伯鹵代烷作用生成三鍵在碳鏈中間的炔烴—炔烴烷基化（屬于親核取代）1.炔鈉的生成—炔烴的制備CCHR+NaNH24.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.4炔氫的反應(yīng)Na+X教材55頁舉例

問題:想一想,通過乙炔烷基化可以制備哪些炔烴?1.炔鈉的生成—炔烴的制備練習(xí)：以電石為原料，制備3-庚炔。電石和水反應(yīng)，生成乙炔在液氨中與氨基鈉反應(yīng)生成乙炔二鈉，然后分別和CH3CH2ClCH3CH2CH2Cl反應(yīng)。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.4炔氫的反應(yīng)

末端和非末端炔烴都可以制備2.炔銀和炔亞銅的生成—末端炔烴的鑒定把乙炔或末端炔烴通入到硝酸銀的氨溶液中，立即生成白色的炔化銀沉淀4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.4炔氫的反應(yīng)2.炔銀和炔亞銅的生成—末端炔烴的鑒定把乙炔或末端炔烴通入到氯化亞銅的氨溶液中，則立即生成棕紅色的炔化亞銅沉淀。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.4炔氫的反應(yīng)2.炔銀和炔亞銅的生成—末端炔烴的鑒定特征反應(yīng)：非常靈敏，實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)上用于分析、鑒定乙炔和末端炔烴。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.4炔氫的反應(yīng)2.炔銀和炔亞銅的生成—末端炔烴的鑒定生成的炔化銀或炔化亞銅在溶液中比較穩(wěn)定，但在干燥時(shí)或受撞擊時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。另外，非末端炔烴不能生成炔化銀或炔化亞銅，因此可用此反應(yīng)來判斷三鍵是否在碳鏈末端。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.4炔氫的反應(yīng)2.炔銀和炔亞銅的生成—末端炔烴的分離、精制說明：炔化銀和炔化亞銅分子中的碳-金屬鍵基本上是共價(jià)鍵（而炔鈉基本上是離子鍵），它們不與水反應(yīng)，也不溶于水。但它們可被稀鹽酸分解，重新生成末端炔烴?？捎么朔ǚ蛛x、精制末端炔烴。4.5炔烴的化學(xué)性質(zhì)4.5.4炔氫的反應(yīng)練習(xí)P55----習(xí)題4,54.6質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿1887年，阿累尼烏斯根據(jù)電離理論提出酸堿理論，在水中電離出H+—酸，電離出OH-—堿；1923年，布朗斯特提出酸堿質(zhì)子理論；1923年，路易斯提出了酸堿電子理論。4.6.1質(zhì)子酸堿質(zhì)子理論認(rèn)為:酸是質(zhì)子的給予體---凡是能給出質(zhì)子的分子或離子都是酸;堿是質(zhì)子的接受體---凡是能與質(zhì)子結(jié)合的分子或離子都是堿。HCl、HSO4-、NH4+

等都能給出質(zhì)子,它們都是酸。Cl-、SO42-、NH3等都能與質(zhì)子結(jié)合,它們都是堿。4.6質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿酸是質(zhì)子的給予體，堿是質(zhì)子的接受體。酸釋放質(zhì)子后產(chǎn)生的酸根就是該酸的共軛堿。堿與質(zhì)子結(jié)合后形成的質(zhì)子化物就是該堿的共軛酸。酸共軛堿堿共軛酸4.6.1質(zhì)子酸堿（共軛酸堿）4.6質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿

HCl+H2OH3O++Cl-共軛酸(1)共軛堿(2)共軛酸(2)共軛堿(1)H2O既是酸又是堿H2OH++OH-

H2O+H+H3O+4.6質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿酸的強(qiáng)度決定于它放出質(zhì)子的能力。堿的強(qiáng)度決定于它接受質(zhì)子的能力。弱酸的共軛堿是強(qiáng)堿，強(qiáng)酸的共軛堿是弱堿。弱堿的共軛酸是強(qiáng)酸(H2O與H3O+)，強(qiáng)堿的共軛酸是弱酸(OH-與H2O)。弱酸強(qiáng)共軛堿4.6質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿4.6.1質(zhì)子酸堿（共軛酸堿）對(duì)于一個(gè)給定的物種來說,它表現(xiàn)出來的酸堿性因介質(zhì)不同而有所不同。共軛酸(1)共軛堿(1)例如,乙酸在酸性比它弱的水中呈酸性,表現(xiàn)出它是酸,而水是堿。CH3COOH+H2O→H3O++CH3COO-共軛酸(2)共軛堿(2)4.6質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿4.6.1質(zhì)子酸堿（共軛酸堿）共軛酸(1)共軛堿(1)例如,乙酸在酸性比它強(qiáng)的硫酸中呈堿性,表現(xiàn)出它是堿,而硫酸是酸。H2SO4+CH3COOH→CH3COOH2++HSO4-共軛酸(2)共軛堿(2)4.6質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿4.6.1質(zhì)子酸堿（共軛酸堿）是一種普遍現(xiàn)象，叫酸堿的相對(duì)性。從質(zhì)子理論的觀點(diǎn)來看，酸堿反應(yīng)實(shí)際上是一種什么反應(yīng)？有什么規(guī)律？1、實(shí)際是一種酸和一種堿反應(yīng)生成另一種酸和另一種堿的反應(yīng)；2、反應(yīng)方向是質(zhì)子從弱堿轉(zhuǎn)移到強(qiáng)堿。（在有機(jī)反應(yīng)中經(jīng)常遇到）（教材57頁）討論一些質(zhì)子酸的酸性強(qiáng)度教材P57表4-2CH2=CH-H軌道雜化對(duì)C-H鍵酸性強(qiáng)度的影響脂肪烴C-H鍵酸性強(qiáng)度的順序:CH3-CH2-H﹥﹥也就是:C(sp)-HC(sp2)-HC(sp3)-H﹥﹥4.6質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿4.6.1質(zhì)子酸堿（共軛酸堿）對(duì)于spn雜化軌道上的電子來說,S成分越多,離原子核就越近,被原子拉得也就越緊,原子的電負(fù)性也就越大。在C-H鍵中,如果C原子電負(fù)性較大,拉電子能力就較強(qiáng),從而導(dǎo)致C-H鍵較易電離出來H+,酸性強(qiáng)度就較大。C(sp)C(sp2)C(sp3)﹥﹥4.6質(zhì)子酸堿和路易斯酸堿4.6.1質(zhì)子酸堿（共軛酸堿）4.6.2路易斯酸堿（酸堿電子理論）1923年,路易斯提出了酸堿的電子理論。路易斯把酸堿定義為:酸是孤對(duì)電子的接受體---能夠接受孤對(duì)電子形成共價(jià)鍵的任何分子或離子都是酸。（H+）堿是孤對(duì)電子的給予體---能夠提供孤對(duì)電子形成共價(jià)鍵的任何分子或離子都是堿。（）酸堿反應(yīng)是:酸從堿接受一對(duì)