2019高考化学一轮复习 第12章 有机化学基础 基础课2 烃和卤代烃教案.doc

基础课2烃和卤代烃明确考纲理清主干1.掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。2掌握卤代烃的结构与性质。3了解烃及卤代烃的重要应用。(对应学生用书P238)考点一脂肪烃的结构与性质1组成结构2典型代表物 名称类别 甲烷乙烯乙炔分子式CH4C2H4C2H2结构式结构简式CH4CH2CH2HCCH分子构型_正四面体形_平面形_直线形_3物理性质性质变化规律状态常温下含有_14_个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到_液态_、_固态_沸点随着碳原子数的增多，沸点逐渐_升高_；同分异构体之间，支链越多，沸点_越低_密度随着碳原子数的增多，密度逐渐_增大_，液态烃密度均比水_小_水溶性均_难_溶于水4化学性质烷烃烯烃炔烃活动性较稳定较活泼较活泼取代反应能够与卤素单质取代加成反应不能发生能与H2、X2、HX、H2O、HCN等加成(X代表卤素原子)氧化反应淡蓝色火焰燃烧火焰明亮，有黑烟燃烧火焰明亮，有浓烟不与酸性高锰酸钾溶液反应能使酸性高锰酸钾溶液褪色加聚反应不能发生能发生鉴别不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色注意：烷烃与卤素单质的取代反应是分子中的氢原子逐步被取代，但是各步反应同时进行，产物是烃的多种卤代物和卤化氢混合物。5脂肪烃的来源来源条件产品石油常压分馏石油气、汽油、煤油、柴油等减压分馏润滑油、石蜡等催化裂化、裂解轻质油、气态烯烃催化重整芳香烃天然气甲烷煤煤焦油的分馏芳香烃直接或间接液化燃料油、多种化工原料按要求书写方程式：(1)烃(CxHy)的燃烧通式_(2)乙烷和Cl2生成一氯乙烷_(3)丙烯的主要化学性质使溴的CCl4溶液褪色_与H2O的加成反应_加聚反应_(4)乙炔的主要性质乙炔和H2生成乙烷_乙炔和HCl生成氯乙烯_氯乙烯的加聚反应_(5)CH2=CHCH=CH2与Br2 11加成可能的反应：_ _ _答案：(1)CxHy(x)O2xCO2H2O(2)CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl(3)CH2=CHCH3Br2CH2=CHCH3H2OnCH2=CHCH3(4)CHCH2H2CH3CH3CHCHHClCH2=CHClnCH2=CHCl(5)CH2=CHCH=CH2Br2CH2=CHCH=CH2Br21(2018衡水模拟)下列分析中正确的是()A烷烃在任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应B正丁烷分子中四个碳原子可能在同一直线上C常温常压下是气态D含有碳氢元素的化合物不一定是烃答案：D2科学家在100的低温下合成一种烃X，此分子的结构如图所示(图中的连线表示化学键)。下列说法正确的是()AX既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色BX是一种常温下能稳定存在的液态烃CX和乙烷类似，都容易发生取代反应D充分燃烧等质量的X和甲烷，X消耗氧气较多解析：选A观察该烃的球棍模型可知X的结构简式为，该烃分子中含有碳碳双键，A正确；由于是在低温下合成的，故该分子在常温下不能稳定存在，B错误；X分子中含有碳碳双键，易加成难取代，C错误；该烃的化学式为C5H4，故等质量燃烧时，CH4的耗氧量较多，D错误。不同碳碳键的特征性质(1)碳碳单键有稳定的化学性质，典型反应是取代反应。(2)碳碳双键中有一个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。(3)碳碳三键中有两个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。(4)苯的同系物支链易被酸性KMnO4溶液氧化，是因为苯环对取代基的影响。而苯不能被酸性KMnO4溶液氧化。3某烃结构式用键线式表示为，该烃与Br2加成时(物质的量之比为11)，所得的产物有()A3种B4种C5种D6种解析：选C当溴与发生1,2加成时，生成物为、有三种；当溴与发生1,4加成时，生成物为、有两种，共五种。4(2018南通调研)(1)相对分子质量为70的烯烃的分子式为_；若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃，则该烯烃可能的结构简式为_。(2)有机物A的结构简式为若A是单烯烃与氢气加成后的产物，则该单烯烃可能有_种结构；若A是炔烃与氢气加成的产物，则该炔烃可能有_种结构。解析：(1)由M(CnH2n)70,14n70，n5，即烯烃的分子式为C5H10；戊烯加成后所得的产物(戊烷)中含有3个甲基，表明在戊烯分子中只含有一个支链，且该支链为甲基。此时戊烯的碳骨架结构为，其双键可在、三个位置，有三种可能的结构，所以共有三种结构简式。(2)有机物A的碳骨架结构为，对应的单烯烃中双键可位于、五个位置，而对应的炔烃中三键只能位于一个位置。答案：(1)C5H10、(2)515某烃的分子式为C11H20,1 mol该烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2；用热的酸性KMnO4溶液氧化，得到丁酮()、丙酮()和琥珀酸()三者的混合物。该烃的结构简式：_。答案：(1)1,3丁二烯的两种加成方式CH2=CHCH=CH2Br2(2)烯烃、炔烃与酸性KMnO4溶液反应图解烯烃、炔烃被氧化的部分CH2=RCH=HCCR氧化产物CO2RCOOH考点二芳香烃的结构与性质1芳香烃的分类芳香烃2苯的同系物的同分异构体以C8H10芳香烃为例名称乙苯邻二甲苯间二甲苯对二甲苯结构简式_3苯的同系物与苯的性质比较(1)相同点因都含有_苯环_(2)不同点烷基对苯环有影响，所以苯的同系物比苯易发生取代反应；苯环对烷基也有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。完成下列有关苯的同系物的方程式：硝化：3HNO3_3H2O_。卤代：Br2_HBr_；Cl2_HCl_。易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色：_。1苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化的规律是什么？提示：苯的同系物或芳香烃侧链为烃基时，不管烃基碳原子数为多少，只要直接与苯环相连的碳原子上有氢原子，均能被酸性KMnO4溶液氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连。2如何检验苯乙烯()中含有甲苯？提示：取适量样品于试管中，先加入足量Br2的CCl4溶液充分反应后，再滴加酸性高锰酸钾溶液振荡，若高锰酸钾溶液褪色，证明含有甲苯。注意：检验苯的同系物之前必须先排除碳碳双键的干扰。1(2018云南保山高三市级统测)PX是纺织工业的基础原料，其结构简式如图，下列说法正确的是()APX的分子式为C8H10BPX的一氯化物有3种CPX与乙苯互为同系物DPX分子中所有原子都处于同一平面答案：A2(2017邯郸期中)某烃的分子式为C10H14，它不能使溴水褪色，且能使酸性KMnO4溶液褪色，分子结构中只含有一个烷基，符合条件的烃有()A2种B3种C4种D5种解析：选B该烃的分子式为C10H14，符合分子通式CnH2n6，它不能使溴水褪色，但可以使酸性KMnO4溶液褪色，说明它是苯的同系物。因其分子中只含一个烷基，可推知此烷基为C4H9，该烷基具有以下四种结构：CH2CH2CH2CH3、CH(CH3)CH2CH3、CH2CH(CH3)2、C(CH3)3，其中第种烷基与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子，不能发生侧链氧化，因此符合条件的烃只有3种。苯环上位置异构的书写技巧定一(或定二)移一法在苯环上连有两个新的原子或原子团时，可固定一个移动另一个，从而写出邻、间、对三种异构体；苯环上连有三个新的原子或原子团时，可先固定两个原子或原子团，得到三种结构，再逐一插入第三个原子或原子团，这样就能写全含有芳香环的同分异构体。例如：二甲苯苯环上的一氯代物的同分异构体共有六种(2316)。3柑橘中柠檬烯的结构可表示为，下列关于这种物质的说法中正确的是()A与苯的结构相似，性质也相似B可使溴的四氯化碳溶液褪色C易发生取代反应，难发生加成反应D该物质极易溶于水答案：B4(2017鹤岗工农区期末)苯环和侧链相互影响，下列关于甲苯的实验事实中，能说明苯环对侧链有影响的是()A甲苯能与浓硝酸、浓硫酸反应生成三硝基甲苯B甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色C甲苯能燃烧产生带浓烟的火焰D1 mol甲苯能与3 mol H2发生加成反应答案：B5苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下： (R、R表示烷基或氢原子)。现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14，甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是_；乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有_种。答案：9苯的同系物的两条重要性质(1)与卤素(X2)的取代反应苯的同系物在FeX3催化作用下，与X2发生苯环上烷基的邻、对位取代反应；在光照条件下，与X2则发生烷基上的取代反应，类似烷烃的取代反应。(2)被强氧化剂氧化苯的同系物能(与苯环相连的碳原子上含氢)被酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化而使溶液褪色。考点三卤代烃1卤代烃的概念(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被_卤素原子_取代后生成的化合物。通式可表示为RX(其中R表示烃基)。(2)官能团是_卤素原子_。2卤代烃的物理性质及对环境的影响(1)物理性质(2)对环境的影响氟氯烃在大气平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因。3卤代烃的化学性质(1)卤代烃水解反应和消去反应比较反应类型取代反应(水解反应)消去反应反应条件强碱的水溶液、加热强碱的醇溶液、加热断键方式反应本质和通式卤代烃分子中X被水中的OH所取代，生成醇；RCH2XNaOHRCH2OHNaX相邻的两个碳原子间脱去小分子HX；NaOHNaXH2O产生特征引入OH，生成含OH的化合物消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物(2)消去反应的规律消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HBr等)，而生成_含不饱和键_(如双键或三键)的化合物的反应。两类卤代烃不能发生消去反应结构特点实例与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子CH3Cl与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子、有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如：NaOHCH2=CHCH2CH3(或CH3CH=CHCH3)NaClH2O型卤代烃，发生消去反应可以生成RCCR，如BrCH2CH2Br2NaOHCHCH2NaBr2H2O证明溴乙烷中溴元素的存在，有下列几步，其正确的操作顺序是_(填序号)。加入硝酸银溶液加入氢氧化钠溶液加热加入蒸馏水加入稀硝酸至溶液呈酸性加入氢氧化钠醇溶液答案：或4卤代烃的获取方法(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应如CH3CH=CH2Br2_CH3CHBrCH2Br_；CH3CH=CH2HBr；CHCHHClCH2=CHCl。(2)取代反应如乙烷与Cl2：_CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl_；苯与Br2：_Br2HBr_；C2H5OH与HBr：_C2H5OHHBrC2H5BrH2O_。(RJ选修5P42改编)由1溴丁烷和必要的无机试剂制取1,2二溴丁烷，写出发生反应的化学方程式。答案：CH3CH2CH2CH2BrNaOHCH3CH2CH=CH2NaBrH2OCH3CH2CH=CH2Br21(2018贵州铜仁一中月考)卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是()解析：选C烃经卤代反应制备卤代烃时，烃中的氢原子被卤素原子取代，制备单卤代烃时为避免生成多种卤代烃，烃中的氢原子种类应该只有一种。可由环己烷发生取代反应制备，A不合题意；可由2,2二甲基丙烷发生取代反应制备，B不合题意；分子中有2种氢原子，与Cl2发生一取代反应会生成2种一氯丁烷，故不适合用相应烃经卤代反应制得，C符合题意；可由2,2,3,3四甲基丁烷发生取代反应制备，D不合题意。2(2018双鸭山检测)有机物CH2=CHCH2CH2Cl能发生的反应有()取代反应加成反应消去反应使溴水褪色使酸性KMnO4溶液褪色与AgNO3溶液生成白色沉淀加聚反应A以上反应均可发生 B只有不能发生C只有不能发生 D只有不能发生解析：选C该有机物含碳碳双键，可发生加成反应、使溴水褪色、使酸性KMnO4溶液褪色、加聚反应；有机物含Cl，可发生取代反应、消去反应。只有与AgNO3溶液生成白色沉淀不能发生，因为该有机物不能电离出氯离子，C正确。3有以下物质：CH3ClCH2ClCH2Cl(1)能发生水解反应的有_；其中能生成二元醇的有_；(2)能发生消去反应的有_；(3)发生消去反应能生成炔烃的有_。答案：(1)(2)(3)(对应学生用书P243)1联系烃和烃的衍生物的桥梁如：醛和羧酸2改变官能团的个数如CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br。3改变官能团的位置如CH2BrCH2CH2CH3CH2=CHCH2CH3CH3CHBrCH2CH3。4进行官能团的保护如在氧化CH2=CHCH2OH的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护：CH2=CHCH2OHCH3CHBrCH2OHCH3CHBrCOOHCH2=CHCOOH。1根据下面的反应路线及所给信息填空。AB(1)A的结构简式是_，名称是_。(2)的反应类型是_。的反应类型是_。(3)反应的化学方程式是_。解析：由反应：Cl2在光照的条件下发生取代反应得，可推知A为，在NaOH的乙醇溶液、加热的条件下发生消去反应得，在Br2的CCl4溶液中发生加成反应得B：。的转化应是在NaOH的乙醇溶液、加热的条件下发生消去反应。答案：(1) 环己烷(2)取代反应加成反应(3) 2NaOH2NaBr2H2O2卤代烃在氢氧化钠存在的条件下水解，这是一个典型的取代反应，其实质是带负电的原子团(如OH等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子，如：CH3CH2CH2BrOH(NaOH)CH3CH2CH2OHBr(NaBr)，又知RCCH与NaNH2可反应生成RCCNa。写出下列反应的化学方程式：(1)溴乙烷跟醋酸钠反应：_。(2)碘甲烷、丙炔和NaNH2合成2丁炔：_。(3)由碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚(CH3OCH2CH3)：_，_ _。答案：(1)CH3CH2BrCH3COONaNaBrCH3CH2OOCCH3(2)CH3CCHNaNH2CH3CCNaNH3、CH3ICH3CCNaCH3CCCH3NaI(3)2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2CH3ICH3CH2ONaCH3OCH2CH3NaI3现通过以下具体步骤由制取，即ABC(1)从左到右依次填写每步反应所属的反应类型(填字母)：a.取代反应，b.加成反应，c.消去反应，d.加聚反应。_；_；_；_；_；_。(2)写出、三步反应的化学方程式：_。_。_。解析：由逆推得B为，由和B可推得A为，由和可推得C为，有机物确定后再解答每个问题。答案：(1)abcbcb(2)Cl2HCl2NaOH2NaCl2H2O2Cl2(对应学生用书P243)1(2016北京卷，9)在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点点/1325476下列说法不正确的是()A该反应属于取代反应B甲苯的沸点高于144C用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来答案：B2(2014上海卷，13)催化加氢可生成3甲基己烷的是()答案：C3(2016全国卷，38)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。2RCCHRCCCCRH2该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：回答下列问题：(1)B的结构简式为_，D的化学名称为_。(2)和的反应类型分别为_、_。(3)E的结构简式为_。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气_mol。(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为_。(5)芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为31，写出其中3种的结构简式：_。(6)写出用2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线：_。答案：(1) 苯乙炔(2)取代反应消去反应(3) 4(4) (n1)H2(5) 、 (任写三种)(6) 4(2016重庆卷，10)某“化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫，其中一种组分T可通过下列反应路线合成(部分反应条件略)。(1)A的化学名称是_，AB新生成的官能团是_。(2)D的核磁共振氢谱显示峰的组数为_。(3)DE的化学方程式为_。(4)G与新制的Cu(OH)2发生反应，所得有机物的结构简式为_。(5)L可由B与H2发生加成反应而得，已知R1CH2BrNaCCR2R1CH2CCR2NaBr，则M的结构简式为_。(6)已知R3CCR4，则T的结构简式为_。答案：(1)丙烯Br(2)2(3)CH2BrCHBrCH2Br2NaOHHCCCH2Br2NaBr2H2O(4)HCCCOONa(5)CH3CH2CH2CCCHO(6) 基础课时练(三十六)烃和卤代烃(对应学生用书P337)1(2018南京调研)异丙苯是一种重要的化工原料，下列关于异丙苯的说法不正确的是()A异丙苯是苯的同系物B可用酸性高锰酸钾溶液区别苯与异丙苯C在光照条件下，异丙苯与Cl2发生取代反应生成的氯代物有三种D在一定条件下能与氢气发生加成反应解析：选C在光照的条件下，主要发生侧链上的取代反应，可生成多种氯代物，包括一氯代物、二氯代物等。2(2018江苏启东中学月考)下列反应中属于消去反应的是()A溴乙烷和氢氧化钠溶液混合共热B一氯甲烷和苛性钠的乙醇溶液混合共热C氯苯与氢氧化钠溶液混合共热D1溴丁烷与氢氧化钾的乙醇溶液混合共热答案：D3(2018盐城模拟)盆烯是近年合成的一种有机物，它的分子结构可简化表示为(其中C、H原子已略去)：下列关于盆烯的说法中错误的是()A盆烯是苯的一种同分异构体B盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上C盆烯是乙烯的一种同系物D盆烯在一定条件下可以发生加成反应答案：C4(2017济宁模拟)工业上可由乙苯生产苯乙烯，反应原理如下：下列说法正确的是()A酸性高锰酸钾溶液和溴水都可以用来鉴别乙苯和苯乙烯B乙苯、苯乙烯均能发生取代反应、加聚反应、氧化反应C乙苯的一氯取代物共有5种D乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数最多均为7答案：C5(2018西安长安一中检测)下列物质中，既能发生水解反应，又能发生加成反应，但不能发生消去反应的是()ACH2=CHCH2CH2ClBCH3CH2ClCCH3Br D答案：D6(2017云南临沧一中期末)某有机物的结构简式为，下列叙述不正确的是()A1 mol该有机物在加热和催化剂作用下，最多能和4 mol H2反应B该有机物能使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色C该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀D该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应答案：C7(2018宁夏石嘴山三中月考)下图表示4溴环己烯所发生的4个不同反应，其中产物只含有一种官能团的反应是()ABCD解析：选C此有机物中含有的官能团是碳碳双键和溴原子，反应：酸性高锰酸钾溶液把碳碳双键氧化成羧基，W中含有的官能团是羧基和溴原子，故错误；反应发生碳碳双键和H2O的加成反应，X中含有的官能团是羟基和溴原子，故错误；反应发生溴原子的消去反应，Y的官能团是碳碳双键，故正确；反应发生加成反应，Z中的官能团是溴原子，故正确。综上所述，选项C正确。8(2018哈尔滨六中模拟)以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案合理的是()ACH3CH2BrCH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2Br乙二醇BCH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇CCH3CH2BrCH2=CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇DCH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br乙二醇解析：选A以溴乙烷为原料制备乙二醇的步骤为：CH3CH2Br在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生取代反应生成CH3CH2OH，CH3CH2OH在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成CH2=CH2，乙烯与溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br，CH2BrCH2Br在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成乙二醇，故A正确；溴乙烷与溴原子不反应，故B错误；CH3CH2Br在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴化氢生成溴乙烷，该步骤为重复步骤，且溴乙烷与溴单质发生取代反应产物不唯一，故C错误；CH3CH2Br在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴化氢发生加成反应生成溴乙烷，不生成CH2BrCH2Br，故D错误。9(2018赣州模拟)以苯为原料合成F，转化关系如下：BCDEFF是一种具有重要工业价值的芳香化合物，含有C、H、O、N四种元素，其蒸气密度是相同状况下氢气密度的74.5倍，分子中有两个互为对位的取代基。C能与碳酸氢钠溶液反应，试剂为Fe/HCl。已知：； (苯胺：弱碱性，易被氧化)；RCOClRCOR。请回答下列问题：(1)反应为加成反应，写出A的化学式：_。(2)B中所含官能团的名称为_；生成B时，常伴有副反应发生，反应所得产物除B外可能还含有_ (写出一种产物的结构简式)。(3)试剂是_；试剂和试剂的顺序能否互换：_(填“能”或“不能”)；为什么？_。(4)E生成F的化学方程式为_。答案：(1)C3H6(2)硝基、 (任写一种)(3)KMnO4(H)不能如果先还原后氧化，则还原生成的氨基又会被氧化(4) CH3CH2MgClMgCl2O10(2018济南模拟)有机物F可用于制造香精，可利用下列路线合成。回答下列问题：(1) 分子中可能共面的原子最多有_个。(2)物质A的名