2019《》高考化学总复习（人教版）讲义第十二章基础课2烃和卤代烃

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__1～4__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①使溴的CCl4溶液褪色________________________________________________________________________②与H2O的加成反应________________________________________________________________________③加聚反应________________________________________________________________________(4)乙炔的主要性质①乙炔和H2生成乙烷________________________________________________________________________②乙炔和HCl生成氯乙烯________________________________________________________________________③氯乙烯的加聚反应________________________________________________________________________(5)CH2=CH—CH=CH2与Br21∶1加成可能的反应：①________________________________________________________________________________________________________________________________________________②________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：(1)CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O(2)CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl(3)①CH2=CH—CH3＋Br2→②CH2=CH—CH3＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))③nCH2=CH—CH3eq\o(→,\s\up7(催化剂))(4)①CHCH＋2H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH3②CHCH＋HCleq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH2=CHCl③nCH2=CHCleq\o(→,\s\up7(催化剂))(5)①CH2=CH—CH=CH2＋Br2→②CH2=CH—CH=CH2＋Br2→eq\a\vs4\al(题组一脂肪烃的结构与性质)1．(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(A．X既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色B．X是一种常温下能稳定存在的液态烃C．X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。eq\a\vs4\al(题组二烯烃、炔烃的加成和氧化反应规律)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1∶1)，所得的产物有()A．3种 B．4种C．5种 D．6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)＝70,14n＝70，n＝5，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①、②、③三个位置，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①、②、③、④、⑤五个位置，而对应的炔烃中三键只能位于①一个位置。答案：(1)C5H10、、(2)515．某烃的分子式为C11H20,1mol该烃在催化剂作用下可以吸收2molH2；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=CH—CH=CH2＋Br2－(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CO2R—COOH考点二芳香烃的结构与性质1．芳香烃的分类芳香烃eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(苯及其同系物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(通式：__CnH2n－6n≥6__,键的特点：苯环中含有介于碳碳单键,和碳碳双键之间的特殊的化学键,特征反应：能取代，难加成，__侧链__,可被酸性KMnO4溶液氧化)),其他芳香烃——苯乙烯、,萘、蒽等))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eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(取代卤化、硝化、磺化,加氢→环烷烃反应比烯、炔烃困难,点燃：有浓烟))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：①硝化：＋3HNO3eq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))__＋3H2O__。②卤代：＋Br2eq\o(→,\s\up7(FeBr3))__＋HBr__；＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))__＋HCl__。③易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色：eq\o(→,\s\up7(酸性KMnO4溶液))____。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。eq\a\vs4\al(题组一芳香烃的组成与结构)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()A．PX的分子式为C8H10B．PX的一氯化物有3种C．PX与乙苯互为同系物D．PX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()A．2种 B．3种C．4种 D．5种解析：选B该烃的分子式为C10H14，符合分子通式CnH2n－6，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：①—CH2CH2CH2CH3、②—CH(CH3)CH2CH3、③—CH2CH(CH3)2、④—C(CH3)3，其中第④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(2＋3＋1＝6)。eq\a\vs4\al(题组二芳香烃的性质及应用)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D．1mol甲苯能与3molH2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：eq\o(→,\s\up7(MnO\o\al(－,4)，H＋))(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R—X(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；R—CH2—X＋NaOHeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(△))R—CH2OH＋NaX相邻的两个碳原子间脱去小分子HX；＋NaOHeq\o(→,\s\up7(醇),\s\do5(△))＋NaX＋H2O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。①两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、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。例如：＋NaOHeq\o(→,\s\up7(醇),\s\do5(△))CH2=CH—CH2—CH3↑(或CH3—CH=CH—CH3↑)＋NaCl＋H2O③型卤代烃，发生消去反应可以生成RCCR，如BrCH2CH2Br＋2NaOHeq\o(→,\s\up7(醇),\s\do5(△))CHCH↑＋2NaBr＋2H2O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)。①加入硝酸银溶液②加入氢氧化钠溶液③加热④加入蒸馏水⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性⑥加入氢氧化钠醇溶液答案：②③⑤①或⑥③⑤①4．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CH3—CH=CH2＋Br2→__CH3CHBrCH2Br__；CH3—CH=CH2＋HBreq\o(→,\s\up7(催化剂))；CHCH＋HCleq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH2=CHCl。(2)取代反应如乙烷与Cl2：__CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3CH2Cl＋HCl__；苯与Br2：__＋Br2eq\o(→,\s\up7(FeBr3))＋HBr__；C2H5OH与HBr：__C2H5OH＋HBreq\o(→,\s\up7(△))C2H5Br＋H2O__。(RJ选修5·P42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：①CH3CH2CH2CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))CH3CH2CH=CH2↑＋NaBr＋H2O②CH3CH2CH=CH2＋Br2→1．(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=CH—CH2—CH2Cl能发生的反应有()①取代反应②加成反应③消去反应④使溴水褪色⑤使酸性KMnO4溶液褪色⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀⑦加聚反应A．以上反应均可发生 B．只有⑦不能发生C．只有⑥不能发生 D．只有②不能发生解析：选C该有机物含碳碳双键，可发生②加成反应、④使溴水褪色、⑤使酸性KMnO4溶液褪色、⑦加聚反应；有机物含—Cl，可发生①取代反应、③消去反应。只有⑥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：①CH3Cl②CH2Cl—CH2Cl③④⑤⑥(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)①②③④⑤⑥②(2)②③(3)②eq\a\vs4\al(卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用)(对应学生用书P243)1．联系烃和烃的衍生物的桥梁如：eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(光))eq\o(→,\s\up7(NaOH/水，△))→醛和羧酸2．改变官能团的个数如CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(醇，△))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2Br。3．改变官能团的位置如CH2BrCH2CH2CH3eq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(醇，△))CH2=CHCH2CH3eq\o(→,\s\up7(HBr))CH3CHBrCH2CH3。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=CHCH2OHeq\o(→,\s\up7(HBr),\s\do5())CH3CHBrCH2OHeq\o(→,\s\up7(氧化))CH3CHBrCOOHeq\o(→,\s\up7(①NaOH/醇，△),\s\do5(②H＋))CH2=CH—COOH。1．根据下面的反应路线及所给信息填空。Aeq\o(,\s\up7(Cl2，光照),\s\do5(①))eq\o(,\s\up7(NaOH，乙醇，△),\s\do5(②))eq\o(,\s\up7(Br2的CCl4溶液),\s\do5(③))Beq\o(,\s\up7(),\s\do5(④))(1)A的结构简式是____________，名称是____________。(2)①的反应类型是____________。③的反应类型是____________。(3)反应④的化学方程式是____________________________________________________。解析：由反应①：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)＋2NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))＋2NaBr＋2H2O2．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：CH3CH2CH2Br＋OH－(NaOH)→CH3CH2CH2OH＋Br－(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(CH3—O—CH2CH3)：________________________________________________________________________，______________________________________________________________________。答案：(1)CH3CH2Br＋CH3COONa→NaBr＋CH3CH2OOCCH3(2)CH3CCH＋NaNH2→CH3CCNa＋NH3、CH3I＋CH3CCNa→CH3CCCH3＋NaI(3)2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑CH3I＋CH3CH2ONa→CH3OCH2CH3＋NaI3．现通过以下具体步骤由制取，即eq\o(→,\s\up7(①))eq\o(→,\s\up7(②))Aeq\o(→,\s\up7(③))Beq\o(→,\s\up7(④))eq\o(→,\s\up7(⑤))Ceq\o(→,\s\up7(⑥))(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。①____________；②____________；③____________；④____________；⑤____________；⑥____________。(2)写出①、⑤、⑥三步反应的化学方程式：①________________________________________________________________________。⑤________________________________________________________________________。⑥________________________________________________________________________。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)①a②b③c④b⑤c⑥b(2)①＋Cl2eq\o(→,\s\up7(Fe))＋HCl⑤＋2NaOHeq\o(→,\s\up7(醇),\s\do5(△))＋2NaCl＋2H2O⑥＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(催化剂))(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/℃13－25－476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Ⅲ，38)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。2R—CC—Heq\o(→,\s\up7(催化剂))R—CC—CC—R＋H2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)①和③的反应类型分别为________________、___