高中化学选修5之知识讲解-《烃和卤代烃》全章复习与巩固-提高

全章复习与巩固

【学习目标】

1、了解烷烧、烯烧、快烽的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系；

2、能以典型代表物为例，理解烷烧、烯烧、焕煌和卤代煌等有机化合物的化学性质；

3、能根据有机化学反应原理，初步学习实验方案的设计、评价、优选并完成实验；

4、在实践活动中，体会有机化合物在日常生活中的重要应用，同时关注有机物的合理使用。

【知识网络】

通式&kSMi）

结构特点：C—C犍，链状

r饱和烧一►烷烧v主要性质:取代（光照）、氧化（点燃）、分解（高温）

凡制CHC1,>CC14等

02

代表物：甲烷------►作气体燃料

高温

----►制炭黑、H2

通式:C11H2.5N2）

链结构特点：c=c键，链状

主要性质：加成、氧化、加聚

烯B「2

-►CH2cH2（检验）

BrBr

HC］

i代表物：乙烯<—>CH3（：H2cl［制一氯（卤）代烧］

不

饱

♦CH3cH20H（工业制酒精）

和催化剂

烧

'■加聚:毛C%-£：%3（制聚乙烯）

通式:0%（22）

结构特点：C^C键，链状

主要性质：加成、氧化、加聚

焕

煜&氧块焰（焊接、切割金属）

HCI

―>CH2=CHCI->-FCH2CH土

代表物：乙烘

J

SCl

H2O

—>CH3CH0（工业制乙醛）

,通式:QH?…（nN6）

主要反应：取代（硝化、卤代、磺化）、加成、

侧链氧化

笨

:及

■

其

同

-

系

物

■-

:

-

代

泾表、

(或CHBr)

和物3

配

代

煌N02

芳

L香混酸C,

【甲小NH(TNT)

是3

笨

N02

KMnO4

C00H

稠环芳香煌：

I主要来源：石油和煤

结构特点：一X（卤原子）

卤

I代组成通式：QHzn+iX

建化学性质｛箴言

I消去反应

【要点梳理】

要点一、有机物的结构与性质的关系

1、有机物结构对物理性质的影响。

①组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越高。相对分子质量相近或相同时，支链越多，熔

点越低；在不考虑对称结构的分子式前提下，沸点也越低（结构对称的化合物的沸点一般比相同相对分子质量的

化合物高）。

②组成与结构不相似的物质，当相对分子质量相近或相同时，分子的极性越大，熔、沸点越高。

③有机物一般不溶于水，而易溶于有机溶剂。但当有机物分子的极性较大时，则可溶于水，如乙醇、乙醛、

乙酸等均可溶于水。

2、有机物的结构对化学性质的影响。

①有机物的性质由其分子结构决定，而官能团是决定有机物化学性质的主要因素，一般地，具有相同官能团

的有机物具有相似的化学性质，有机物含有多个官能团时，也应具有多个官能团的性质。

②分子作为一个整体，组成的各原子或原子团之间存在着相互影响。尤其是相邻的原子或原子团之间的影响

较大。如中，由于苯环对羟基（―OH）的影响，使得的一OH更活泼，表现出弱酸性;

由于一0H对苯环的影响，使得的苯环上2,4,6位的氢原子更活泼，室温下就能与浓漠水发生取

Br

OH

代反应，生成Br（三澳苯酚）白色沉淀。

要点二、乙烷、乙烯、乙烘的结构和性质的比较

结构、性质乙烷乙烯乙快

结构简式三

CH3—CH3CH2=CH2CHCH

结构特点全部为单键；饱和链煌；正四含碳碳双键；不饱和链烧；含碳碳三键；不饱和链煌；

面体型结构平面型分子，键角120°直线型分子，键角180°

物理性质无色气体，难溶于水而易溶于——

有机溶剂，密度比水小

化化学活动性稳定活泼活泼

学取代反应光卤代——

性—

加成反应能与H2、x2>HX、H2O>HCN等发生加成反应

质氧化反应燃烧火焰较明亮燃烧火焰明亮，带黑烟燃烧火焰很明亮，带浓黑烟

不与酸性KMnC）4溶液反应使酸性KMnO4溶液褪色使酸性KMnO4溶液褪色

加聚反应不能反应能反应能反应

鉴别不能使澳水褪色；不能使酸性能使滨水褪色；能使酸性KMnO4溶液褪色

KMnCU溶液褪色

各类点与液澳、浪水、酸性KMn（）4溶液反应的比较

物质类别液澳澳水酸性KMnO4溶液

烷燃光照条件下取代不反应，液态烷煌可将澳萃取褪色不反应

烯燃加成加成褪色氧化褪色

快燃加成加成褪色氧化褪色

苯一般不反应，催化下可取代不反应，苯可将澳萃取褪色不反应

苯的同系物一般不反应，催化下可取代不反应，苯的同系物可将澳萃取褪色氧化褪色

要点三、重要的有机化学反应

熟练掌握本章中所学的取代、加成、消去、氧化和加聚等反应，包括反应条件、反应类型、方程式的书写、

反应条件的选择等，尤其是单体与加聚产物的相互推导，由以前的定性推断发展为定量计算，更应引起重视。

反应类型定义举例（反应的化学方程式）

取代反应有机物分子里的原子或原子团被其他原子或光昭

CH4+C12—^CHjCl+HCl

原子团所代替的反应Q+BQ与(0-Br+HBr

加成反应有机物分子中不饱和原子之间的部分化学键CH2=CH2+Br2-->CH2Br—CH2Br

断开，不饱和原子与其他原子或原子团直接0+犯即。

结合生成新的化合物的反应

聚合反应由相对分子质量较小的化合物分子相互结合

玉

nCH2=CH2上匕fjECHz—CH?

成相对分子质量较大的高分子的反应。聚合加热、加压

催化剂

k

反应包括加聚反应和缩聚反应71cH2CHC1CH2CH

加热।

Cl

消去反应有机物在一定条件下，从一个分子中脱去一

CH3cH20H—>CH=CHt+HO

个小分子（如H2O、HBr等），而生成不饱和222

（含双键或三键）化合物的反应

CH3—CH2Br+NaOH—中>CH2=CH,t

+NaBr+H20

CCH

^2/>+2NaOH(^~—+2NaBr+2H2O

CH—CHj

BrBr

氧化反应有机物得氧或失氢的反应

2cH3cH2OH+O2—2CH3CHO+2H2O

2CH3CHO+O2—催’剂〉2CH3COOH

常见的煌的相互转化关系图。

CH3cH20HCH3—CH3CH3CH2Br

-ECH2—CH2J,Y——CH2=CH2—►CHJBr—CH2Br

h

%

煤的干馆-►焦炭》CaC2-►CHWH-CH2=CHCl*{CH2——CHi，

\l\

CHBr2—CHBr2*CHBr=CHBr|CH3CH0——*<H3COOH

C1

O-y-----------Q--------►Q-NOJ—►t3-NH2

/I'

O~S。3HOO-Br

要点四、烧类的重要规律及其应用。

1、等量的烧完全燃烧时耗氧量的计算。

①等物质的量的烧完全燃烧时耗氧量的计算。

对于等物质的量（1mol）的煌CxHy完全燃烧时，消耗氧气的物质的量为+mol,若（x+彳）的值越

大，消耗氧气的物质的量也越大。

②等质量的燃完全燃烧时耗氧量的计算。

等质量的煌CxHy完全燃烧时，若烧分子中氢元素的质量分数越大，其耗氧量也越大。即若2的值越大。则

X

该烧完全燃烧时的耗氧量也越大。

2、煌分子含氢原子数恒为偶数，其相对分子质量恒为偶数。

应用：如果你求得的煌分子（煌基除外）所含H原子数为奇数或相对分子质量为奇数，则求算一定有错。

请想一想：有机物CxHyOa、CxHyXa（X代表F、Cl、Br、I等卤素），其分子内的氢原子数、相对分子质量

是奇数还是偶数？

3、烧燃烧反应中烧前配平化学计量数的变化规律。

设m、n、p、q为正整数，对mCxHy+nCh^^fpCCh+qHzO（设已配平），其中煌前配平化学计量数只有

两种可能：非1即2。①当丫/2=偶数时，则m=l；②当丫/2=奇数时，则m=2。

如：配平C6H6和C3H8分别完全燃烧反应的方程式。

因6/2=3（奇数），煌前配平化学计量数为2；因8/2=4（偶数），煌前配平化学计量数为1,可速得：

2c6H6+15O2点燃-12CO2+6H2O

3

CH8+5O2点燃f3CO2+4H2O

4、燃烧前后气体体积大小变化规律。

对mCxHy+nO23^pCO2+qH2O,若水为气体，贝I：

当y=4时，反应前后体积相等；

当y>4时，反应后气体体积〉反应前气体体积：

当y<4时，反应后气体体积〈反应前气体体积。

燃烧前后体积的变化只与H原子数有关。

5、烧类混合物燃烧的耗氧量规律。

①最简式相同的有机物，无论以何种比例混合。只要混合物的质量一定，完全燃烧后生成的CO?、H2。的量

为定值，耗氧量也为定值。

②混合物总质量一定，只要含碳（或氢）的质量分数一定，生成C02（或H2O）的量就相同，但耗氧量可能

不同。

【典型例题】

类型一、烧的燃烧及有关计算

例1（2015青岛模拟）下列各组物质中各有两组分，两组分各取Imol,在足量氧气中燃烧，两者耗氧量不相

同的是（）o

A.乙烯和乙醇B.乙烘和乙醛（CH3CHO）

C.乙烷和乙酸甲酯（CH3coOCH3）D.乙醇和乙酸

【思路点拨】比较相同物质的量的有机物燃烧时的耗氧量，可以先将其中的氧元素与C或H组合成不耗氧

的CO2或H2O,C、H原子个数不等时还可通过1个C原子与4个H原子耗氧量相等进行计算。

【答案】D

【解析】A项可改写为C2H4和C2H4H2O；B项可改写为C2H2和C2H2H2O；C项可改写为C2H6和C2H6CO2；

A、B、C三项中的两种物质耗氧量相同，只有D项中两种物质的耗氧量不同。

【总结升华】本题重点考查了烧的燃烧规律和计算，是本章的重点，同时也是高考的热点，解题关键是熟练

掌握化学式的不同写法和燃烧规律。

举一反三：

【变式1】某气态烧在密闭容器中与氧气混合完全燃烧，若燃烧前后容器压强保持不变（120℃）,则此气态燃

是（）

A.C2H6B.C2H4

C.C2H2D.C3H8

【答案】B

类型二、是和卤代煌的结构及性质

例2下图表示4一澳环己烯所发生的4个不同反应。其中，产物只含有一种官能团的反应是

W

①]酸性KMnO4溶液

均加

y,HBrC

④②

③[blaOH乙醉溶液共热

Y

A.①②B.②③C.③④D.①④

【思路点拨】本题考查的是烯煌和卤代煌的性质及反应条件对有机反应产物的影响。注意所给物质的结构,

根据题给条件确定发生反应的类型及产物结构特点。

【答案】C

【解析】题目给出的反应物(4—澳环己烯)中的碳碳双键会被①中酸性高锌酸钾溶液氧化，产物中会含有

两种官能团，不合题意；反应②实质为碳碳双键与水的加成反应，产物中因为引入羟基所以会含有两种官能团，

不合题意；反应③是卤代燃的消去反应，生成物中只含有碳碳双键一种官能团；反应④是不饱和有机化合物与

HBr的加成反应，生成物中只含有“-Br”一种官能团。所以只有C选项满足题意。

【总结升华】本题考查了烯煌的化学性质：如双键能被氧化剂氧化、能与H2O加成、能与HX加成，以及

卤代煌的化学性质：卤代燃的水解与消去的条件及产物；因此掌握常见官能团的化学性质是学好有机化学的关键。

如果能在学习过程中从不同角度分类整理、对比记忆，会使有机化学的知识树更牢固，并且解题速度也会相应有

大幅提。

例3(2016上海高考)异戊二烯是重要的有机化工原料，其结构简式为CH2=C(CH3)CH=CH2。

完成下列填空：

(1)化合物X与异戊二烯具有相同的分子式，与BRCCJ反应后得到3-甲基7,1,2,2-四澳丁烷。X的结构简式为

(2)异戊二烯的一种制备方法如下图所示：

CHaCCH.HCSC-^-OH―»回型；异戊二烯|浓硫酸|―]KOH]

°CH3WV

A

A能发生的反应有。(填反应类型)

B的结构简式为=

。匕、

CHCH2cH20H

CH/

(3)设计一条由异戊二烯制得有机合成中间体3的合成路线。

A反应试剂反应试剂口丁.帆

(合成路线常用的表示方式为：反应条件反及条件)

【思路点拨】本题考查有机物的推断与合成、有机反应类型、有机物官能团的性质等，熟练掌握官能团的性

质与衍变，是对有机化学基础的综合考查。

HC^CCHCH3

【答案】⑴CH3

CH3

H2C=CH-C-OH

(2)加成(还原)、氧化、聚合、取代(酯化)、消去反应；

(3)

；HC1CHXAOH/H2

(H2=C(CH3)CH=CH2-C=CHCH2CI-£

Z

CH3△

H四、

而加25/CHCH2C+OH

【解析】(1)由题意可知化合物X与异戊二烯的分子式相同，则X的分子式为：C6H10,X的不饱和度。=2；

由X与BRCCL发生加成反应产物为3-甲基-1』,2,2-四滨丁烷，则X分子中存在碳碳三键，其结构简式为：

CH三CCH(CH3)2。

(2)A分子中存在碳碳双键能与H2O、X2、印、HX等发生加成反应，与H2的加成反应也属于还原反应；能被

酸性高铳酸钾溶液氧化而发生氧化反应；能发生加聚反应(聚合反应)。A分子中存在羟基能发生取代反应(酯化

CH3

H2C=CH-C-OH

反应)和消去反应。将A与异戊二烯的结构简式对比可知，A首先与H2发生加成反应生成CH3,

CH3

H2C=CH-C-OH

再发生消去反应即可得到异戊二烯，所以B的结构简式为：CH3。

(3)根据题意可知CH2=C(CH3)CH=CH2在一定条件下首先与HC1发生加成反应生成CH2=C(CH3)CH2CH2C1；

CH2=C(CH3)CH2CH2CI在氢氧化钠溶液、加热条件下发生取代(水解)反应生成CH2=C(CH3)CH2CH2OH；

CH2=C(CH3)CH2CH2OH在催化剂、加热条件下与也发生加成反应即可生成CH3CH(CH3)CH2CH2OHO

【总结升华】常见的煌的相互转化关系图：

CH3cH20HCH3—CH3CH3CH2Br

■ECH2——CH2J,——CH2=CH2—►CH2Br—CH2Br

JI

煤的干馆-•►焦炭ACaCz-►CHKH+CHz=CHCl+'fCHz—CHi，

\l\

CHBrz—CHBr2*CHBr=CHBr|CH3CHO——>CH3COOH

C1

O-------------Q-------►£3-NO2—►£^-NH2

Q-SO3HOO-Br

举一反三:

【变式1】下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是()

A、CH2=CH-CNB、CH2=CH-CH=CH2

H?C=C―CH=CH

c、Cr—2

D、CH3

【答案】D

【解析】A项，所有原子一定处于同一平面；B项所有原子可能处于同一平面，注意中间的碳碳单键可以旋

转；C项所有原子可能处于同一平面，苯环与乙烯基间的单键可以旋转；D项可通过甲基判断不可能在同一平面。

【变式2】某液态烧，它不跟滨水反应，但能使KMnCU酸性溶液褪色。将其0.5mol完全燃烧生成的CO?

通入含5moiNaOH的溶液中，所得碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1:3。则该嫌是()

A、1-丁烯B、甲苯

C、1,3-二甲苯D、2-甲基-3-乙基-2-戊烯

【答案】C

【解析】根据所给物质的性质判断，应该属于苯的同系物，排除AD；生成的CO?通入NaOH的溶液中，根

据生成产物的比例关系，判断出COz是4mol,即煌中所含C原子数是8个。

类型三、有机实验

例41,2-二澳乙烷可做汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18g/cn?,沸点i3L4℃,

熔点9.79℃,不溶于水，易溶于醇、酸、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-二澳乙烷。

其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有液澳(表面覆盖少量水)。

水NaOH溶液冷水NaOH溶液

填写下列空白：

(1)写出本题中制备1,2-二澳乙烷的两个化学方程式：o

(2)安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞，请写出堵塞时瓶b中的现象:

(3)容器c中NaOH溶液的作用是-

(4)某学生在做此实验时，使用一定量的澳，当澳全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情

况超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因。

【思路点拨】本题的装置图中有两个制备装置，一是抽取乙烯，另一个是利用生成的乙烯制备1,2-二澳乙

烷分别考查了乙烯的制备和加成反应的性质，注意安全瓶b在此处的作用。

【答案】(1)CH3cH20H—懦］>CH2=CH2t+H2OCH2=CH2+Br2-->CH2Br—CH2Br

(2)b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出

(3)除去乙烯中带出的酸性气体(或答除去CO?、S02)

(4)①乙烯产生(或通过液浪)速度过快；②实验过程中，乙醇和浓硫酸的混合液的温度没有迅速升至170℃

(或写控温不当也可以)

【解析】本题将两个有机制备实验联系起来综合组题。在考查一些典型有机反应的基础上着重考查考生灵活

运用所学知识以及分析实验结果得出正确结论的能力，并且将从平时学习中获得的观察能力和分析能力纳入这一

实验试题中。止匕外，实验也考查了安全操作，题中装置生疏，好像很难，但一步一步地思考下去却不难对试题作

出回答。

（1）由乙醇在浓硫酸存在下制取乙烯，再由乙烯与澳反应制取1,2-二澳乙烷是两个很常见的有机反应，

书写有关的化学方程式应当没有困难，但关键是要注意第一个化学方程式的反应温度以及有机物必须写结构简

式。

CH3cH20H—羽膜>CH2=CH2f+H20

CH,=CH2+Br2--►CHoBr—CHoBr

（2）由于1,2-二澳乙烷的熔点为9.79℃,要注意试管d外的冷水温度如果低于此熔点，就会使得1,2-二

澳乙烷在试管d中凝固，发生堵塞现象，使试管d和它前面的容器a和b中的乙烯因排不出去而造成压强增大，

将安全瓶b内的水压入长玻璃管里,使玻璃管中水柱液面上升甚至溢出，当然与此同时瓶b内的水面当略有下降。

（3）在乙醇在浓硫酸存在下制乙烯的反应中，除了可认为浓硫酸是脱水刑和催化剂外，浓硫酸还是一