2023版高三一轮总复习化学鲁科版教案：第8章 第42讲 烃与卤代烃(基础课)

第42讲煌与卤代煌（基础课）

■*复习目标

1.能描述甲烷、乙烯、乙烘、苯及苯的同系物的分子结构特征，能够列举它

们的主要物理性质。

2.能写出典型脂肪沙、苯及苯的同系物的主要化学性质及相应性质实验的现

象，能书写相关的化学方程式。

3.能根据碳碳双键、碳碳三键、苯环的价键类型、特点及反应规律分析和推

断相关有机化合物的化学性质，根据有关信息书写相应的化学方程式。

4.能描述说明、分析解释卤代煌的重要反应，能书写相应反应的化学方程式。

5.能了解卤代遂在有机合成中的重要作用，能综合利用有关知识完成有机化

合物的推断、官能团检验等任务。

6.化石燃料的综合利用。

知识点一脂肪烧——烷烧、烯崎和焕燃

赫理黑……___________________

1.烷嫌、烯烧、焕烧的结构特点和组成通式

脂

肪含有碳碳双键链状单烯燃

炸

的不饱和烧一通式C„H2„（n22）

炊含有碳碳•:键链状单焕燃

烽的不饱和烙通式&,也一（〃22）

2.脂肪姓的物理性质

常温卜,含有上心个碳原子的煌为

状态1气态.随碳原子数的增多,逐渐过渡

到液态、固态

随着碳原子数增多.沸点逐渐升高;

沸点

同分异构体中，支链越多.沸点越低

随着碳原子数的增多,相对密度逐

相।对J密.度T一

---------渐增大，密度均比水小

水溶性一均难溶于水

3.脂肪烧的氯化反应

烷煌烯燃快燃

燃烧火焰较明燃烧火焰明亮，燃烧火焰很明

燃烧现象

亮带黑烟亮，带浓黑烟

通入酸性

不褪色褪色褪色

KMnO4溶液

V占燃V

4乙

4.烷妙的取代反应

(1)取代反应：有机物分子里某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代

的反应。

(2)烷燃的卤代反应

①反应条件：气态烷煌与气态卤素单质在光照下反应。

②产物成分：多种卤代克混合物(非纯净物)+HX。

CH,+Ck士CH3cl+HC1

光

-CH.C1+CL-CHC1,+HC1

m1.取代反应2

甲烷一r-光

CH.CL+CL—>CHC1,+HC1

光

CHC1.3+CL.—>CC1,+HC1

③定量关系(以C12为例):

—C—H〜C12〜HC1即取代1mol氢原子，消耗1molCl2,生成1molHCL

5.烯煌'快烧的加成反应

(1)加成反应：有机物分子中的丕饱和碳原王与其他原子或原子团直接结合

生成新的化合物的反应。

⑵烯烧、快燃的加成反应

滨水

CH2=CH，+1沁CRBrCH.Br

II.催化剂

一CH2=CH,+H2--►CH：iCH,1

①CH2TH■

HC1,催化剂

—>CH?=CH2+HCI----------

CHCIL.CI

催化剂

HOCH.，=CIL+HJ),+“।

—»加热、加压

CIL;CIL()II

@CH2=CH—CH3+BF2->CH2BrCHBrCH3o

(3)CH2=CH—CH3+H2O^-

OHOH

II。

CH3CHCH3或CH?—CH,—CH,

@CH2=CH—CH=CH2+Br2—>CH2BrCHBr—CH=CH2(1H-加

成),CH2==CH—CH=CH2+Br2―»ClhBr—CH=CH—CH2Br(1.4-加

成)。

⑤CH三CH+2Bn(足量)一＞CHBr2—CHBrio

⑶烯燃、燃燃的加聚反应

催化剂CII3

〃CIL=CH—CH.---------

~ECH?—CH玉

催化剂r[

〃CH三CH---------A《（、H=CH玉o

催化剂

〃CH?-CH—Cm、-------►

CH、

tCH>—CH=C—CII23n

CI1

.题点❶脂肪煌的结构与性质

1.（2021•湖南百校高三联考）下列说法正确的是（）

A.乙烯与氯化氢在一定条件下发生加聚反应生成聚氯乙烯

B.苯乙烯分子中共面的原子最多有12个

C.乙烯、丙烯和2-丁烯沸点依次升高

D.丙烯和2一丁烯都存在顺反异构

C［乙烯与氯化氢在一定条件下生成氯乙烷，氯乙烷不能发生加聚反应，A

错误；苯环是平面结构，12个原子共面，乙烯是平面结构，6个原子共面，苯

乙烯中两个平面结构中间为单键相连，所以所有原子可能共面，苯乙烯分子中

共面的原子最多有16个，B错误；乙烯、丙烯和2一丁烯互为同系物，随碳原

子数增加，物质的沸点依次升高，故C正确；2—丁烯分子中碳碳双键连接的

两个甲基位于双键的两端，存在顺反异构，丙烯不存在顺反异构，故D错误。］

2.0一月桂烯的键线式如图所示，一分子该物质与两分子漠发生加成反应

的产物（只考虑位置异构）理论上最多有（）

A.2种B.3种

C.4种D.6种

［一分子与两分子Br2加成的产物有

共4种。］

3.某气态燃1mol能与2molHC1加成，所得的加成产物每mol又能与8mol

C12反应，最后得到一种只含C、C1两种元素的化合物，则气态烧的结构简式可

能为

［解析］根据题意可知，气态烧含C少于5个，且含一个一C三C—或两个

\/

/C—C\,氢原子个数为6,则气态屋可能的结构简式为CH三C—CH2cH3、

CH3—gC—CH3、CH2=CH—CH=CH2O

［答案］CH三CCH2cH3、CH3c=CCH3、

CH2=CH—CH=CH2

【题点❷］脂肪烧结构的确定

4.（2021•中山期末）烯煌或块燃在酸性高镒酸钾溶液作用下，分子中的不饱

和键完全断裂，此法可用于减短碳链或利用产物反推不饱和慌的结构等。已知

烯克与酸性KMnO4溶液反应的氧化产物的对应关系为（）

Ri—C=

烯燃被氧化的部位CH2=RCH=1

R,

&—(、=()

氧化产物CO2RCOOH

现有某烯燃与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2、乙二酸

（）

II

（HOOC—COOH）和丙酮（CH-CTH）则该烯烧结构简式可能是（）

A.CI13—CII=CH—C=CII2

CII3

B.CIL=CH—C'lL—C=CH2

CH；i

C.CH2=CH—CH=CHCH2CH3

D.CH.=CH—CH=CCII

I

CH3

D［某烯煌与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2、乙二酸

()

II

(HOOC—COOH)和丙酮(('H,-C—CH),则分子中应含有CH2=>

=CH—CH=以及==C(CH3)2等结构。］

5.某烷炫的结构简式为

CH：i—€'H.,—CH—CH—C(CH3)3

CH3CH,

(1)若该燃是单烯烧与氢气加成的产物，则该单烯克可能有

_________________种结构。

(2)若该烧是燃燃与氢气加成的产物，则该焕燃可能有种结构。

(3)若该燃是二烯燃与氢气加成的产物，则该二烯烧可能有种结构,

写出其中的一种o

［解析］该烷泾的碳骨架结构为

CC

(1)对应的单烯屋中双键可位于①、②、③、④、⑤五个位置。(2)对应的烘

煌中三键只能位于①位置。(3)对应的二烯烧，当一个双键位于①时，另一个双

键可能位于③、④、⑤三个位置，当一个双键位于②时，另一个双键可能位于

⑤一个住置，另外两个双键还可能分别位于④和⑤两个住置。

［答案］(1)5(2)1

(3)5CI1.=CII—CH—C——C(CH)

III

CH:lCH,

知识点二芳香煌

1.苯的结构特点

(1)苯的结构：分子式为C6H6,结构简式为Q或@。

(2)空间构型：苯分子为平面正六边形结构,分子中的6个碳原子和6个氢

原子都在同一平面内。

⑶化学键：苯分子中碳碳键的键长完全相等，是一种介于碳碳单键和碳碳

双键之间的独特的键。

2.苯的同系物

(1)概念：是指苯环上的氢原子被烷基取代所得到的一系列产物，其分子中

有二个苯环，侧链都是烷基,通式为C“H2"-6(〃27)。

(2)结构特点：只含有一个苯环，侧链都是烷基，不含有其他官能团。

(@@@)苯及其同系物的分子通式是C"H2"-6(〃26),但是芳香煌不一定符

合该通式，如苯乙烯。

3.苯的同系物与苯的性质比较

(1)相同点—苯环性质

①取代fO+Br-旦|0TBr+HBJ。

(肉代'-0+仙()与+HC

硝化、D50〜60C--------------------------

磺化)。+H,S(),9S()；H+H：＜)。

②加氢一环烷燃(反应比烯烧、燃煌困难)：

C+3I，2-^O

③点燃：有浓烟。

⑵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镒酸钾溶液氧化。

完成下列有关苯的同系物的化学方程式:

CH

CU

②卤代:

CI1

③易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色:

/=\KMn()./=\

2H—>C>-<X)()Ho

(@@@)(1)苯的同系物或芳香煌侧链为泾基时，不管烧基碳原子数为多

少，只要直接与苯环相连的碳原子上有氢原子，就能被酸性KMnCh溶液氧化为

覆基，且短基直接与苯环相连。

(2)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，类似烷烧的取代反应。

4.芳香族化合物的分类

芳香煌苯及其同系物：如

芳QEJ

乔

族联苯：如

含外环

化

合

的煌稠环芳烧：如

物130

-

芳香煌衍生物：如CO"

训练

.题点。芳香煌的结构特点与性质

1.(2021•福州格致中学期中)关于化合物CM3(b)、0［；(d)、CQ

(P)的下列说法正确的是()

A.b、d、p都属于芳香烧，且互为同分异构体

B.b、d、p的一氯代物均只有三种

C.b、d、p中p的同分异构体中一定有饱和燃

D.b、d、p中b、d的所有原子可能处于同一平面

D［p不含苯环，p不属于芳香烧，且三种有机物含碳原子数不同，故A错

误；b含3种H,d含2种H,p含5种H,则只有b的一氯代物有三种，故B

错误；p的不饱和度是6,所以p的同分异构体中没有饱和烧，故C错误；苯环

为平面结构，则b、d的所有原子可能处于同一平面，故D正确。］

2.（双选）下列关于芳香克的说法错误的是（）

A.稠环芳煌菲在一定条件下能发生加成反应、硝化反应

B.化合物是苯的同系物

C.等质量的I与苯完全燃烧消耗氧气的量相等

D.光照条件下，异丙苯口:与02发生取代反应生成的一氯

代物有3种

BD［A项，菲属于芳香屋，与笨的性质相似，正确；B项，所述物质与苯

在组成上不相差若干个CH2原子团，错误；c项，苯与二TY'H—CH的最简

式相同，故等质量的两物质完全燃烧，消耗氧气的量相等，正确：D项，异丙基

只有2种不同化学环境的氢原子，错误。］

题点❷芳香煌与其他有机物的转化

3.（双选）如图为有关甲苯的转化关系图:

HJ催化剂［©/CH,

BrJFeBr,/=\浓硝酸，浓硫酸/△

-_®_®

。2/燃烧［②

以下说法正确的是（）

A.反应①、③均为取代反应

B.反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟

C.反应④的产物所有原子在同一平面上

D.反应④中1mol甲苯最多与3moiH2发生加成反应，是因为甲苯分子中

含有三个碳碳双键

AB［A项，①、③均为取代反应；B项，分子中含碳量高，燃烧火焰明亮

并带有浓烟；C项，反应④的产物含有饱和碳原子，故所有原子不可能在同一

平面上；D项，苯环中不含碳碳双键。］

4.苯的同系物中，有的侧链能被酸性高镒酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反

应如下：

R

C—HKM""”"O^c（）（）H（R、R'表示烷基或氢原子）

⑴现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C!0H14»甲不能被酸性高锯酸钾溶

液氧化为芳香酸，它的结构简式是;乙能被酸性高镒酸钾溶液

氧化为分子式为C8H6。4的芳香酸，则乙可能的结构有种。

⑵有机物丙也是苯的同系物，分子式也是C10H14,它的苯环上的一澳代物

只有一种，试写出丙所有可能的结构简式：O

［解析］（1）本题以分子式为C10H14的苯的同系物可能具有的结构展开讨论。

侧链与笨环直接相连的碳原子上都有氢原子，产物中短基数目等于苯的同系物

分子中能被氧化的侧链数目；若苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6。4的芳香

酸（二元酸），说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一

个丙基，而丙基又有两种结构（一CH2cH2cH3和T'H-CH）,两个侧链在苯环

CII3

上的位置又有邻位、间位和对位3种可能，故分子式为CioHi4、有两个侧链的

苯的同系物有3X3=9种可能的结构。（2）分子式为CioHi4的苯的同系物苯环上

的一澳代物只有一种，其苯环上可能只有2个相同的侧链且位于对位，或4个

相同的侧链，且两两处于对称位置。

CH,

［答案］（1）9

CII

CIL.CIICHCH

知识点三卤代燃与化石燃料的综合利用

1.卤代烧的物理性质及对环境的影响

烧分子里的氢原子被囱塞原子取代后生成的化合物，官能团为

I

-C-X(CLBrJ),饱和一元卤代人的通式为C"H2"+1X5N1)。

(1)物理性质

通常情况下.除CH3C1、CH3cHzc1、

状态ai=ciici等少数为气体外.其余为液体

或固体

,।_/比同碳原子数的烷烧沸点要近

种八同系物沸点.随碳原子数增加KUJI-A

溶温性I—卤代我难溶于水图溶于有机溶剂

r—J—1一氟代煌、一氯代燃密度比水小.其余

密度一，，-

-------比水大

(2)卤代煌对环境的影响

氟氯代烷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。

2.卤代煌的化学性质

(1)水解反应(取代反应)

①反应条件：氢氧化钠的水溶液、加热。

②C2HsBr在碱性条件下水解的反应方程式为C2HsBr+NaOH

C2HsOH+NaBr。

⑵消去反应

①概念

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H2。、

HX等），而生成含不饱和键（如碳碳双键或碳碳三键）化合物的反应。

②反应条件：强碱（如NaOH或KOH）的醇溶液、加热。

③溟乙烷发生消去反应的化学方程式为

CH3cH2Br+NaOH~^CH2=CH2t+NaBr+H2。。

醇

@CH-CH

+2NaOH-^CH三CH1+2NaBr+2H2。。

BrBr

(3)加成(加聚)反应

氯乙烯与Br2反应方程式为

CH,—C'MCI

CIL.=CHCI+Br,―>|

BrBr

氯乙烯和四氟乙烯加聚反应方程式分别为

〃CH2=CHC1—»「CH2—CHC1+、〃CF2=CF2

3.煤的综合利用

⑴煤的组成

宏观组成

有机物和少量无机物

煤微观组成

主要含C,另有少量H、（）、

N、S等元素

⑵煤的干储

①概念：把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。

②煤的干储

气态物质f焦炉气：H?、C（）、CH：,C2H;

煤「粗氨水：氨、镂盐

干十粗苯：苯、甲苯、二甲苯

情液态物质

二煤焦油：苯、酚类等

固态物质-*焦炭

⑶煤的气化

将煤转化为可燃性气体的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气,

化学方程式为c+H2O（g）^^CO+H2。

（4）煤的液化

直接液化煤+氢气?夺液体燃料

IWJ温

煤+水蒸气胆水煤气野零甲醇等

间接液化

IWJ温

4.天然气的综合利用

⑴天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的

化工原料。

（2）天然气与水蒸气反应制取H2的原理：西+出0值）=；室由CO+3H2。

i囹MM

5.石油的综合利用

⑴石油的成分：多种碳氢化合物组成的混合物，所含元素以G_旦为主。

⑵石油的加工

,_,警:利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程

十一:获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油

检篦郴含碳原字数较方:涕点较高的痉分裂为曾破

裂化，原子数较少、沸点较低的慌的过程

些，铤需藏、餐赢底丽而晶擀疝曲痴鬲声逐

丽——：裂解就是深度裂化，获得乙烯、丙烯等化工原料

暨御在血摭痢稚化剂的作用下;可以施证结构的调

：整，使链状燃转化为环状短的过程

避旭^袤落篆币杂至委杆声M

（@@@）（1）煤的干储、煤的气化、煤的液化均为化学变化，而石油的分脩

属于物理变化。

⑵石油的裂化、裂解均是化学变化过程。

⑶裂化汽油中含有碳碳不饱和键，裂化汽油能使淡水褪色，故不能用裂化

汽油作澳的萃取剂。

训练N£NGLIXUHLIAN

.题点❶卤代始的结构、性质及制备

1.下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物说法正确的是（）

CH;

CH:iBrCH:1—C'H—CH（CH—C—C'H,Br

BrCH（CHJ3r

甲乙丙J

A.四种物质中分别加入氯水，均有红棕色液体生成

B.四种物质中加入NaOH溶液共热，然后加入稀硝酸呈酸性,再滴入AgNCh

溶液，均有沉淀生成

C.四种物质中加入NaOH的醇溶液共热，然后加入稀硝酸呈酸性，再滴

入AgNCh溶液，均有沉淀生成

D.乙发生消去反应得到两种烯燃

B［这四种有机物均不能与氯水反应，A项不正确；B项描述的是卤代建中

卤素原子的检验方法，操作正确，B项正确；甲、丙和丁均不能发生消去反应，

C项不正确；乙发生消去反应只有一种产物，D项不正确。］

2.由2一氯丙烷制取少量的1,2一丙二醇时,需要经过下列哪几步反应（）

A.加成一消去一取代B.消去一加成一水解

C.取代一消去一加成D.消去一加成一消去

B［由2一氯丙烷制取少量的1,2一丙二醇时，可按以下步骤进行（反应条件

略去）：

CI

CH:i—CH—C'H,^icH2=CH—CH3>

,加成

CH2=CH—CH3+CI2——►CH2C1—CHC1—CH3>CH2CI—CHC1

—CH3^^CH2OHCH（OH）CH3,B项符合。］

3.能够证明某卤代煌中存在氯元素的操作及现象是（）

A.在卤代烧中直接加入稀硝酸酸化的AgNCh溶液，产生白色沉淀

B.加蒸储水，充分搅拌后，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀

C.加入NaOH溶液，加热后加入稀硝酸酸化，然后加入AgNCh溶液，产

生白色沉淀

D.加入NaOH的乙醇溶液，加热后加入AgNCh溶液，产生白色沉淀

C［在NaOH水溶液中加热，卤代泾水解脱掉一X生成卤素离子，再加

HNO3酸化（NaOH过量，下一步加的Ag+会和OHT反应变成不稳定的AgOH,

进而变成Ag2O,影响实验，所以加H+把OIF除掉），再加AgNCh溶液，AgX

都是沉淀，AgCl为白色，AgBr为淡黄色，Agl为黄色，根据沉淀的颜色判断X,

如果生成白色沉淀，则证明卤代煌中含有氯元素。］

I题后归纳I

卤代燃消去反应的规律

(1)两类卤代烧不能发生消去反应

①与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子。

②与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子。

(2)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。

(3)R—('H—CH—R型卤代烧，发生消去反应可以生成R—C=C—Ro

【题点❷］卤代煌在有机合成中的应用

4.下面是几种有机化合物的转换关系

请回答下列问题：

⑴根据系统命名法，化合物A的名称是o

⑵上述框图中，①是(填反应类型，下同)反应，③是反应。

⑶化合物E是重要的工业原料，写出由D生成E的化学方程式：

(4)C2的结构简式是,Fi的结构简式是,Fi和F2

互为o

［解析］分析转化过程:烧烧曼色卤代煌出*单烯烧火曳二卤代烧巡走

二烯泾—曳1,4—加成产物或1,2—加成产物。

［答案］(1)2,3一二甲基丁烷(2)取代加成

BrBr

I|醇

(3)CH—C―C—CH

II+2NaOH——△>

CH；CH：,

CH=C——C=CH+2NaBr+2H2O

C'H3CH3

BrBr

(4)CH—C=C—CH;CH

H3cCH,H；CCH3

同分异构体

I题后归纳I

卤代煌在有机合成中的四大作用

⑴桥梁作用

HBr

RCH=CH.u^R—CH—CHBLR—CH—CH()H

IBr：,

1>R—CH—CHlR—gCH

II

BrBr

⑵改变官能团的个数

,NaOHBr

如CHsCHiBr—~~-CH2==CH——2►CHBrCHBro

醇，△222

⑶改变官能团的位置

,NaOH

如ClhBrCH2cH2cH32-父

醇，△

CH2=CHCH2CH3-^^CH—CHCHCHo

Br

(4)进行官能团的保护

如在氧化CH2==CHCH20H的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方

法保护:

CH2=CHCH2OH-^*CHCHCH.()H^^CH;CHC()011

Br

①NaOH/醇，4

CH2==CH—COOH

②H+

【题点❸］化石燃料的综合利用

5.化学与科学、技术、社会、环境等密切相关。下列说法不正确的是（)

A.煤干馆主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气

B.煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径

C.石油的裂解可得到甲烷、乙烯、丙烯等重要化工原料

D.海底可燃冰开发不当释放出的甲烷会造成温室效应的加剧

B［煤制煤气是化学变化，B不正确。］

6.有关煤的综合利用如图所示。下列说法错误的是（）

出炉煤气|CH,CH2C1

一|固体人|%鬻温水煤气|催警I-同

A.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程

B.条件a为Ch/光照

C.反应②为置换反应

D.B为甲醇或乙酸时，反应③原子利用率均可达到100%

A［煤的干馆必须是隔绝空气加强热使其分解，否则煤会在空气中燃烧，A

错误。］

［真题验收•新题预测燔慌警引

真题。验收

1.（2021•浙江1月选考，T“下列说法不正确的是（）

A.联苯属于芳香烧，其一溟代物有2种

B.甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应

C.沥青来自石油经减压分储后的剩余物质

D.煤的气化产物中含有CO、出和CH4等

A［由联苯的结构简式可知，其分子由2个苯基直接相连，故

其属于芳香烧；根据对称分析法可知，其一澳代物有3种，A项错误；甲烷与氯

气在光照下发生反应，氯气分子先吸收光能转化为自由基氯原子，然后由氯原

子引发自由基型链反应，B项正确；石油经常压分储后得到的未被蒸发的剩余物

叫重油，重油经减压分馆可以得到重柴油、石蜡、燃料油等，最后未被气化的

剩余物叫沥青