高考化学一轮复习 5.2 烃和卤代烃 新人教（选修5）

第2节烃和卤代烃考纲要求: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以及与烃的含氧衍生物之间的相互转化。基础梳理考点突破脂肪烃1.烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式3基础梳理考点突破4基础梳理考点突破3.脂肪烃代表物的化学性质(1)甲烷:5基础梳理考点突破(2)烯烃:6基础梳理考点突破7基础梳理考点突破(3)乙炔:8基础梳理考点突破9基础梳理考点突破10基础梳理考点突破11基础梳理考点突破12基础梳理考点突破13基础梳理考点突破14基础梳理考点突破回答下列问题:(1)C的结构简式为

,E的结构简式为

。

(2)③的反应类型为

,⑤的反应类型为

。

(3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成:

反应1的试剂与条件为

;反应2的化学方程式为

;

反应3可用的试剂为

。

(4)在I的合成路线中,互为同分异构体的化合物是

(填化合物代号)。

(5)I与碱石灰共热可转化为立方烷。立方烷的核磁共振氢谱中有

个峰。

(6)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有

种。15基础梳理考点突破16基础梳理考点突破17基础梳理考点突破18基础梳理考点突破(6)六硝基立方烷和二硝基立方烷的同分异构体的数目是相同的,本小题可以讨论二硝基立方烷的同分异构体的数目。二硝基立方烷的同分异构体有3种:两个硝基在立方体的一条棱上,两个硝基在面对角线上和两个硝基在体对角线上。19基础梳理考点突破方法技巧

结构决定性质:不同的碳碳键对有机物的性质有着不同的影响。(1)碳碳单键使得有机物的化学性质比较稳定,典型反应是取代反应。(2)碳碳双键中有一个化学键易断裂,有机物的化学性质活泼,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,有机物的化学性质活泼,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。(4)苯环上的键介于单键和双键之间,易取代,可加成和难氧化。(5)苯环对取代基的影响导致苯的同系物支链易被酸性高锰酸钾溶液氧化,取代基对苯环上的氢有影响,导致苯环上易发生取代反应。20基础梳理考点突破跟踪训练

1.某烃的结构简式为,若分子中共线碳原子数为a,可能共面的碳原子最多为b,含四面体结构碳原子数为c,则a、b、c分别是(

)A.3、4、5 B.4、10、4 C.3、10、4 D.3、14、4D解析:首先把该烃的碳架结构变形为如下结构:

根据C的四价键原理,容易判断出饱和碳原子有5、6、7、8共四个原子;共线碳原子为1、2、3共三个原子;由CH2=CH2的平面结构可首先判断1、2、3、4、5、7、9这7个碳原子共面,因①②③3个单键均能旋转,故6、8号碳原子可能与苯环上的碳原子共面。这样所有的14个碳原子都可能共面。21基础梳理考点突破2.(2016云南师大附中月考)下列关于有机物的说法正确的是(

)A.乙烷、苯、葡萄糖溶液均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.CH≡CH和CH2=CHCH=CH2互为同系物C.乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应为皂化反应D.2,2-二甲基丁烷与2,4-二甲基戊烷的一氯代物种类相同D解析:葡萄糖含有醛基,为还原性糖,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;CH≡CH和CH2=CHCH=CH2二者结构不同,不是同系物,故B错误;油脂在碱性条件下的水解反应为皂化反应,乙酸乙酯不是油脂,故C错误;2,2-二甲基丁烷中含有3种等效氢原子,则一氯代物有3种,2,4-二甲基戊烷中含有3种等效氢原子,则一氯代物也有3种,故D正确。22基础梳理考点突破3.(2016江苏南通调研)(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。

23基础梳理考点突破24基础梳理考点突破25基础梳理考点突破苯和芳香烃1.苯和苯的同系物结构比较26基础梳理考点突破27基础梳理考点突破3.苯的同系物的化学性质(以甲苯为例)28基础梳理考点突破29基础梳理考点突破30基础梳理考点突破5.芳香烃(1)芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的烃。(2)芳香烃在生产、生活中的作用。苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香烃都是重要的有机化工原料,苯还是一种重要的有机溶剂。(3)芳香烃对环境、健康的影响。油漆、涂料、复合地板等装饰材料会挥发出苯等有毒有机物,秸秆、树叶等物质不完全燃烧形成的烟雾和香烟的烟雾中含有较多的芳香烃,对环境、健康产生不利影响。31基础梳理考点突破

(1)所有原子一定在同一平面上的是②③④⑥(请填物质的序号,下同),所有原子在同一直线上的是③。(2)能使溴的CCl4溶液和酸性高锰酸钾溶液都褪色的是②③⑥,能使酸性高锰酸钾褪色的有②③⑤⑥。(3)一氯代物只有一种的是①②③④,二氯代物只有两种的是②。(4)最简式相同的有③④。(5)鉴别④⑤选用的试剂:酸性高锰酸钾溶液。(6)等物质的量上述物质充分燃烧耗氧量最多的是⑤,等质量的上述物质充分燃烧耗氧量最多的是①。32基础梳理考点突破33基础梳理考点突破34基础梳理考点突破3.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,这样就能写全含有苯环的同分异构体。例如:二甲苯苯环上的一氯代物的同分异构体共有六种(2+3+1=6)。35基础梳理考点突破例2下列说法正确的是(

)A.可用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷B.在一定条件下,苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取代反应C.包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃D.PX项目的主要产品对二甲苯属于饱和烃B解析:环己烯能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色,但苯和环己烷均不与酸性高锰酸钾溶液反应,二者不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别,A项错误;苯与液溴、硝酸、硫酸的反应均属于取代反应,B项正确;聚氯乙烯中含有氯元素,属于卤代烃,不属于烃,C项错误;对二甲苯中含有苯环,不属于饱和烃,D项错误。36基础梳理考点突破易错警示侧链和苯环的相互影响(1)在苯的同系物中,苯环影响侧链,使侧链的反应活性增强,表现在侧链可被酸性KMnO4溶液氧化,而烷烃不能被氧化。(2)侧链影响苯环,使苯环的反应活性增强,表现在苯环上的取代反应变得更容易,如苯的硝化反应温度是50~60℃,而甲苯在约30℃的温度下就能发生硝化反应,而且苯反应只得到一取代产物,而甲苯得到三取代产物。37基础梳理考点突破跟踪训练4.下列叙述中,错误的是(

)A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50~60℃反应生成硝基苯B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯D解析:甲苯与氯气光照主要取代—CH3上的氢原子,D选项错误。38基础梳理考点突破5.(2016山东潍坊模拟)下列实验操作中,正确的是

(

)A.制取溴苯:将铁屑、溴水、苯混合加热B.实验室制取硝基苯:先加入浓硫酸,再加苯,最后滴入浓硝酸C.鉴别己烯和苯:向己烯和苯中分别滴入酸性高锰酸钾溶液,振荡,观察是否褪色D.除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、,依次加入的物质可以是H2O、Ba(OH)2、HCl、Na2CO3C

解析:制取溴苯需用液溴,不是用溴水,A错误。实验室制取硝基苯先加浓硝酸,再加入浓硫酸,冷却后加入苯,B错误。己烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以鉴别,C正确。除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、,依次加入的物质是H2O、Ba(OH)2、Na2CO3,过滤后再加入盐酸,D错误。39基础梳理考点突破卤代烃1.定义烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的产物。官能团为—X,饱和一元卤代烃的通式为CnH2n+1X。2.物理性质40基础梳理考点突破41基础梳理考点突破42基础梳理考点突破自主巩固根据以下物质,按要求填空:①

②CH3CH2CH2Br

③CH3Br

④CH3CHBrCH2CH3(1)物质的熔、沸点由高到低的顺序是(填序号)①>④>②>③,密度由小到大的是③<②<④<①。(2)上述物质中既能发生水解反应又能发生消去反应的是②④。(3)物质④发生消去反应的条件为氢氧化钠醇溶液,加热,产物有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3。(4)由物质②制取1,2-丙二醇经历的反应类型有消去反应、加成反应、水解反应。(5)检验物质③中含有溴元素的试剂有氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液。43基础梳理考点突破44基础梳理考点突破45基础梳理考点突破例3卤代烃在生产、生活中具有广泛的应用,回答下列问题:(1)多氯代甲烷常作为有机溶剂,其中分子结构为正四面体的是

(写名称)。工业上分离这些多氯代甲烷的方法是

。

(2)三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)是一种麻醉剂,写出其所有同分异构体的结构简式

(不考虑立体异构)。

(3)聚氯乙烯是生活中常用的塑料。工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下:反应①的化学方程式为

,反应类型为

;反应②的反应类型为

。

46基础梳理考点突破47基础梳理考点突破解析:(1)甲烷的结构是正四面体,所以只有当甲烷的4个氢原子全部被氯原子取代生成四氯化碳时,其结构才是正四面体;多氯代物的组成和结构相似,随着相对分子质量的增大,物质的沸点逐渐升高,可以利用它们之间沸点的差异,采取蒸馏(分馏)法进行分离。(2)三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)的同分异构体就是F、Cl、Br三种原子之间互换位置,则可以写出三种同分异构体:48基础梳理考点突破49基础梳理考点突破跟踪训练6.(2016广西柳铁一中期末)能发生消去反应,且生成物中存在同分异构体的是(

)B

解析:能发生消去反应的卤代烃的结构特点:与—X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子;生成物中存在同分异构体,说明碳链上存在不同的消去位置。2-溴丙烷的消去产物只有丙烯一种,A错误;B项中溴代烃的消去产物为2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯,B正确;C项中氯代烃的消去产物只有苯乙烯一种,C错误;D项中溴代烃发生消去反应的生成物只有乙烯一种,D错误。50基础梳理考点突破7.(2016课标全国丙,38节选)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。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:51基础梳理考点突破回答下列问题:(1)B的结构简式为

,D的化学名称为

。(2)合成路线中①和③的反应类型分别为

、

。(3)E的结构简式为

。

用1molE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

。

52基础梳理考点突破53基础梳理考点突破54基础梳理考点突破1.饱和烷烃发生取代反应,不饱和烃(烯烃和炔烃)易发生加成反应。2.苯的化学性质:易取代,能加成,难氧化。3.苯的同系物的化学性质:易取代,能加成,能氧化。4.卤代烃的化学性质(1)取代反应(水解反应)。(2)消去反应。55基础梳理考点突破56123456答案解析解析关闭A项中异戊二烯可发生1,4-加成反应和1,2-加成反应,二者产物是同分异构体关系;B项中2-氯丁烷消去产物有1-丁烯和2-丁烯,二者是同分异构体关系;C项中可生成邻硝基甲苯,也可生成对硝基甲苯,二者是同分异构体关系;D项中只能生成邻羟基苯甲酸钠。答案解析关闭D123456答案解析解析关闭该物质在NaOH的水溶液中,可以发生水解反应,其中—Br被—OH取代,A项错误;该物质中的溴原子必须水解生成Br-,才能和AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀,B项错误;该有机物分子中与溴原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,C项错误;该物质含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,D项正确。答案解析关闭D1234563.(2016河北正定中学期末)如图表示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

(

)

A.①② B.②③

C.③④ D.①④答案解析解析关闭①与酸性高锰酸钾溶液发生反应,得到的产物中含有—COOH、—Br两种官能团,错误;②与水在酸性条件下发生加成反应,得到的产物中含有—OH、—Br两种官能团,错误;③与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应,形成的产物中只含有碳碳双键一种官能团,正确;④与HBr发生加成反应,形成的产物中只含有—Br一种官能团,正确。答案解析关闭C1234564.(2016上海师大附中模拟)下列是八种环状的烃类物质:

(1)互为同系物的有

和

(填名称,下同),互为同分异构体的有

和

、

和

(可以不填满,也可以再补充)。

(2)正四面体烷的二氯取代产物有

种;立方烷的二氯取代产物有

种;金刚烷的一氯取代产物有

种。(3)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)并用系统命名法命名:

。

123456答案:(1)环己烷环辛烷苯棱晶烷环辛四烯立方烷(2)1

3

21234561234561234565.(2016湖北武汉调研)有机化合物A