2022高考一轮轮复习化学-专题第31讲 烃和卤代烃.docx
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1、第32讲 烃和卤代烃【知识梳理】一、烃1烃的组成与结构:分类饱和链烃不饱和链烃环烃烷烃烯烃炔烃芳香烃结构特点碳碳单键呈链状碳碳双键呈链状碳碳叁键呈链状CC介于碳碳单键和双键之间一种独特的键呈环状组成通式CnH2n+2(n1)CnH2n(n2)CnH2n2(n2)CnH2n6(n6)代表物CH4(甲烷)C2H4(乙烯)C2H2(乙炔)C6H6(苯)结构简式CH4CH2=CH2CHCH空间构型正四面体型键角10928平面结构键角约为120线型结构键角180平面正六边形,12个原子共面 键角约为120温馨提示:有机物分子中原子共面、共线的判断方法(1)有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧
2、单键等均可旋转。但是碳碳双键和碳碳三键等不能旋转,对原子的空间结构具有“定格”作用,如 (CH3)2C=C(CH3)C(CH3)=C(CH3)2,其结构简式也可写成:, 该分子中至少有6个碳原子共面(连接两个平面的碳碳单键旋转,两平面不重合时)、至多有10个碳原子共面(连接两个平面的碳碳单键旋转,两平面重合时)。(2)共平面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时,两平面必定重叠,两平面内的所有原子必定共平面。(3)直线形分子中有2个原子处于某一平面内时,该分子中的所有原子也必在此平面内。在解决有机化合物分子中共面、共线问题的时候,要特别注意题目中的隐含条件和特殊规定,如题目中的“碳原子”、“
3、所有原子”、“可能”、“一定”、“最少”、“最多”、“共线”和“共面”等在判断中的应用。2烃的物理性质:3. 烃的化学性质:类别代表物主要化学性质烷烃CH4在空气中燃烧;不使酸性KMnO4溶液褪色光照下与X2(g)发生取代反应受热发生裂化反应烯烃CH2=CH2在空气中燃烧(明亮火焰,伴有黑烟);能被酸性KMnO4溶液氧化;与O2(条件:催化剂加压加热)反应生成CH3CHO与X2、H2、HX、H2O在一定条件下发生加成反应(使Br2水褪色)加聚反应(与自身、其他烯烃)炔烃HCCH在空气中燃烧(明亮火焰,伴有浓烈黑烟);能被酸性KMnO4溶液氧化与X2、H2、HX、H2O在一定条件下发生加成反应(
4、使Br2水褪色)苯及其同系物在空气中燃烧(明亮火焰,伴有浓烈黑烟);苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,苯的同系物可以被酸性KMnO4溶液氧化与液溴在Fe做催化剂下生成溴苯、硝化和磺化(易取代)与H2(Ni作催化剂)加成生成环己烷(难加成)温馨提示: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高锰酸钾溶液氧化,是因为苯环对取代基的影响。而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。4烃
5、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、多种化工原料例题1、下列说法正确的是 。烷烃只含有饱和键,烯烃只含有不饱和键丙烷分子中碳原子不在一条直线上任何含有不饱和键的有机化合物都能发生加成反应乙烯、氯乙烯、苯乙烯都是不饱和烃,均可用于合成有机高分子材料苯能与溴发生取代反应,因此不能用苯萃取溴水中的溴石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以下,因为它测得的是混合液的温度分子中的所有碳原子不可能处于同一平面甲苯和二甲苯二者互为同系物,但不属于同分异构体甲苯苯环上的一个
6、氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定是同种物质能发生加成反应,一定条件下最多可与三倍物质的量的氢气加成二、卤代烃结构特点卤素原子是卤代烃的官能团,CX之间的共用电子对偏向X,形成一个极性较强的共价键,分子中CX键易断裂物理性质常温下大多数呈液态或固态;不溶于水,可溶于乙醚、苯、环己烷等大多数有机溶剂;沸点高于相应的烃,且随着烃基中碳原子数的增加而升高;密度大于相应的烃,随分子中碳原子数增多而减小,随分子中卤素原子数的增多而增大化学性质水解反应C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaB
7、r卤代烃在NaOH的水溶液中一般能发生水解反应,多元卤代烃水解可生成多元醇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CH3CH2CH2Br+KOHCH3CH=CH2+KBr+H2O与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子不能发生消去反应,如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不能发生消去反应,如等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型卤代烃,发生消去反应可以生成RCCR检验方法获取方法加成反应CH3CH=CH2Br2 CH3CHBrCH2B
8、rCHCHHClCH2=CHCl取代反应CH3CH3Cl2CH3CH2ClHClC2H5OHHBrC2H5BrH2O有机合成中的应用烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃,卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃例题2、下列有关说法正确的是 。既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应由溴丙烷水解制丙醇,由丙烯与水反应制丙醇属于同一反应类型1氯丙烷和2氯丙烷分别与NaOH乙醇溶液共热的反应所得产物相同遇硝酸银溶液产生白色沉淀在NaOH的醇溶液中加热可转化为醇类C5H7Cl不可能是
9、只含有1个双键的直链有机物的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)室温下,在水中的溶解度:丙三醇苯酚1氯丁烷卤代烃适合由相应的烃经卤代反应制得CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2O属于取代反应芳香族化合物A与互为同分异构体,A苯环上的一氯代物只有一种结构,则A可能的结构5种由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH,依次(从左至右)发生的反应类型是加成反应、取代反应、消去反应【课时练习】1已知碳碳单键可以绕键轴旋转,某烃结构简式可表示为CH3,下列说法中正确的是( )A分子中最多有22个原子处于同一平面上B该烃苯环上的一氯代物只有一种C分子中至少有10个碳原
10、子处于同一平面上D该烃是苯的同系物2我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。下列说法不正确的是( )A异戊二烯所有碳原子可能共平面B可用高锰酸钾鉴别 M 和对二甲苯C对二甲苯的一氯代物有 2 种DM的同分异构体中不可能含有苯环3化合物如图的分子式均为C7H8。下列说法正确的是AW、M、N均能与溴水发生加成反应BW、M、N的一氯代物数目相等CW、M、N分子中的碳原子均共面DW、M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色4对三联苯是一种有机合成中间体,工业上合成对三联苯的化学方程式为:。下列说法不正确的是A上述反应属于取代反应B对三联苯的一溴代物有4种C对三联苯所有原子可能共平面
11、D对三联苯可溶于水5工业上可用甲苯合成苯甲醛,下列说法正确的是A甲苯分子中所有原子都在同一平面内B反应的反应类型相同C一氯甲苯的同分异构体属于芳香族化合物的有3种D苯甲醇可与氢氧化钠反应6某同学用如图所示的装置制取溴苯。下列说法错误的是A装置C中的CCl4可以用苯替代B反应完毕后,向试管D中滴加AgNO3溶液有淡黄色沉淀生成,证明发生了取代反应C实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,B中出现分层现象D将分液后的B中水层溶液蒸发至干,再灼烧可制得无水FeBr37一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的说法中错误的是A生成1 mo
12、l C5 H12至少需要4 mol H2B该分子中所有碳原子在同一平面内C三氯代物只有一种D与其互为同分异构体,且只含碳碳三键的链烃有两种8某有机物结构简式为,下列叙述不正确的是( )A1mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4molH2反应B该有机物能使溴水褪色,也能使酸性KMnO4溶液褪色C该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应D该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀9如图装置可用于检验溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液反应生成的乙烯,下列说法不正确的是()A该反应为消去反应B实验过程中可观察到酸性KMnO4溶液褪色C乙烯难溶于水,故此装置可以省去D可用溴水代替酸性KMnO4溶液10下列实验操
13、作与预期实验目的或所得实验结论一致的是选项实验操作实验目的或结论A将氯乙烷与氢氧化钠溶液共热一段时间,再向冷却后的混合液中滴加硝酸银溶液检验水解产物中的氯离子B乙醇与浓硫酸加热到170,将所得气体通入溴水中确定是否有乙烯生成C溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液共热一段时间,将所得气体通入溴的四氯化碳溶液中检验消去产物D电石与水反应,制得的气体直接通入酸性KMnO4溶液检验制得的气体是否为乙炔11实验室利用苯与浓硝酸、浓硫酸制取并提纯硝基苯的实验过程中,下列装置未涉及的是ABCD12某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化,装置如图:下列说法不正确的是A加药品前必须检验装置的气密性B加热一段时间后观察
14、到试管、C中溶液颜色褪去,证明、C中均发生了加成反应C实验证明石油经催化裂化生成了不饱和烃D试管C中可能发生了如下反应:CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br131,2二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,不溶于水,易溶于醇等有机溶剂。实验室制备1,2二溴乙烷的反应原理如下:CH3CH2OHCH2=CH2+H2OCH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br已知:乙醇在浓硫酸存在下在140脱水生成乙醚2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O实验中常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量SO2和CO2,用12.0g溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷,实验装置如图所示:有
15、关数据列表如下:类别乙醇1,2-二溴乙烷乙醚状态无色液体无色液体无色液体密度/gcm-30.792.20.71沸点/78.513234.6熔点/-1309-116回答下列问题:(1)在此制备实验中,A中按最佳体积比31加入乙醇与浓硫酸后,A中还要加入几粒碎瓷片,其作用是_。要尽可能迅速地把反应温度提高到170左右,其最主要目的是_。(2)装置B的作用是作安全瓶,瓶中盛水,除了可以防止倒吸以外,还可判断装置是否堵塞,若堵塞,B中现象是_。(3)在装置C中应加入NaOH溶液,其目的是_。(4)装置D中小试管内盛有液溴,判断该制备反应已经结束的最简单方法是_。(5)将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗
16、中加水,振荡后静置,产物应在_层(填“上”或“下”)。若产物中有少量未反应的Br2,最好用_洗涤除去;若产物中有少量副产物乙醚,可用_(填操作方法名称)的方法除去。(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是_。(7)若实验结束后得到9.4g产品,1,2二溴乙烷的产率为_。14已知:A、B是两种单烯烃,A分子中含有6个碳原子,B分子中含有4个碳原子,其中A的核磁共振氢谱中只有一个吸收峰而B有两个;烯烃复分解反应可表示为R1CH=CHR2+R1CH=CHR2R1CH=CHR1+R2CH=CHR2。请根据如图转化
17、关系,回答相关问题:(1)反应的反应类型为_,反应的反应条件为_。(2)当与Br2,按物质的量之比为1:1反应时,所得产物的结构简式为_、_、_。(3)聚异戊二烯是天然橡胶的主要成分,其中天然橡胶为顺式聚异戊二烯,杜仲胶为反式聚异戊二烯,则反式聚异戊二烯的结构简式为_。(4)反应的化学方程式为_。(5)C的结构简式为_。15聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)俗称涤纶,是一种重要的有机高分子材料。其结构为。其合成路线如图:已知:回答下列问题:(1)B的名称是_,C中官能团的电子式为_。(2)AD的反应类型为_。(3)E的结构简式为_。(4)写出C+FPET的化学反应方程式_。(5)G是F的同系物,其
18、相对分子质量比F多14,则符合该条件的G的结构共有_种,写出其中苯环上只有一个取代基的结构简式_。16用琥珀酸酐法制备了DEN人工抗原及抗体如图是1,3丁二烯合成琥珀酸酐的流程:1,3丁二烯C4H6Br2ABC完成下列填空:(1)写出反应试剂和反应条件反应_;反应_(2)比1,3丁二烯多一个C并且含1个甲基的同系物有_种(3)写出A和C的结构简式A_;C_(4)写出B和C反应生成高分子化合物的化学方程式_(5)设计一条由1,3丁二烯为原料制备的合成路线(无机试剂可以任选)_(合成路线常用的表示方式为:AB目标产物)参考答案例题1、【解析】烯烃中也可能含有碳氢饱和键、碳碳饱和键,错误;丙烷可以看
19、作是甲烷分子中的两个氢原子分别被碳原子取代,由于甲烷是正四面体结构,故丙烷中的三个碳原子不可能在一条直线上,正确;羧基中的碳氧不饱和键不能发生加成反应,错误;氯乙烯含有氯元素,不属于烃,错误;苯在催化剂作用下和液溴发生取代反应,但可以用苯萃取溴水中的溴,错误;石油分馏实验中,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,以测量馏出蒸气的温度,错误;乙炔分子中的4个原子在同一直线上,HCCCH3可以看作甲基取代乙炔中1个氢原子,所有碳原子在同一平面上,错误;甲苯和二甲苯分子式不同,不是同分异构体,正确;含3个碳原子的烷基有两种,甲苯苯环上的氢原子有三种,故产物有6种,正确;乙烯能与溴的四氯化碳溶液发生加成
20、反应,但聚乙烯的结构单元为CH2CH2,不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,错误;两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者最简式相同,不一定是同种物质,如乙炔和苯,错误;在一定条件下,苯环和碳碳双键都可与氢气发生加成反应,1 mol该物质含有1 mol苯环和1 mol碳碳双键,1 mol该有机物最多可与4 mol氢气加成,错误。答案: 例题2、【解析】与CH2Br相连的苯环上的碳原子没有氢原子,不能发生消去反应,错误; 由溴丙烷水解制丙醇发生的是取代反应,由丙烯与水反应制丙醇发生的是加成反应, 错误; 两种卤代烃在此条件下都发生消去反应,最终都生成丙烯, 正确; 有机物中的Cl为原
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