2022高考化学大一轮复习讲义第11章第49讲 烃和卤代烃.docx
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1、第49讲烃和卤代烃复习目标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.了解烃类物质的重要应用。考点一烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质1烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式2脂肪烃的物理性质性质变化规律状态常温下含有14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,沸点越低相对密度随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水小水溶性均难溶于水3.脂肪烃的化学性质(1)烷烃的取代反应取代反应:有机物分子中某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)所替代的反应。烷烃的卤代反应a反应条件:气态
2、烷烃与气态卤素单质在光照下反应。b产物成分:多种卤代烃混合物(非纯净物)HX。c定量关系:X2HX,即取代1 mol氢原子,消耗1_mol卤素单质生成1 mol HX。(2)烯烃、炔烃的加成反应加成反应:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物的反应。烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应的化学方程式)(3)加聚反应丙烯加聚反应的化学方程式为nCH2=CHCH3。乙炔加聚反应的化学方程式为nCHCHCH=CH。(4)二烯烃的加成反应和加聚反应加成反应加聚反应:nCH2=CHCH=CH2CH2CH=CHCH2。(5)脂肪烃的氧化反应烷烃烯烃炔烃燃烧现象燃烧火焰较明亮燃烧
3、火焰明亮,带黑烟燃烧火焰很明亮,带浓黑烟通入酸性KMnO4溶液不褪色褪色褪色拓展延伸烯烃、炔烃被酸性KMnO4溶液氧化产物规律应用举例某烃的分子式为C11H20,1 mol该烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2;用热的酸性KMnO4溶液氧化,得到丁酮()、琥珀酸()和丙酮()三者的混合物。该烃的结构简式:_。答案(1)符合通式CnH2n的烃一定是烯烃()错因:烯烃、环烷烃的通式均为CnH2n。(2)丙烷分子中的碳原子在同一条直线上()错因:碳原子呈锯齿状排列。(3)聚乙炔可发生加成反应()(4)烯烃能发生加成反应,不能发生取代反应()错因:丙烯与氯气在加热时可发生甲基上的取代反应。(5)1
4、,3丁二烯与溴单质的加成产物有2种()错因:可发生1,2加成;1,4加成,两个双键均加成,加成产物有3种。题组一烷、烯、炔烃的结构与性质1金刚烷具有类似樟脑气味的无色晶体,其衍生物在医药方面有着重要的用途。以化合物X为起始原料发生一系列反应制得金刚烷(Z)的过程如图所示,下列说法正确的是()AX、Y、Z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色BX生成Y的反应为还原反应CY生成Z的反应为消去反应D金刚烷的一氯取代物有3种答案B解析只有X含有双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;X生成Y是发生了和氢气的加成,故此反应既属于加成反应,也属于还原反应,故B正确;Y和Z的分子式相同而结构不同,未去掉小分子生成不饱
5、和键,故C错误;金刚烷中只含有两种不同化学环境的氢原子,故D错误。2某烷烃的结构简式为:(1)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有_种结构。(2)若该烃是炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有_种结构。(3)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则该二烯烃可能有_种结构。答案(1)5(2)1(3)5解析该烷烃的碳骨架结构为。(1)对应的单烯烃中双键可位于、五个位置。(2)对应的炔烃中三键只能位于位置。(3)对应的二烯烃,当一个双键位于时,另一个双键可能位于、三个位置,当一个双键位于时,另一个双键可能位于一个位置,另外两个双键还可能分别位于和两个位置。题组二脂肪烃与其他有机物的转化3完成下列
6、有机物的转化,并判断反应类型。(1)CH3CH=CH2_,反应类型:_。(2)CH3CH=CH2Cl2_HCl,反应类型:_。(3)CH2=CHCH=CH2_,反应类型:_。(4)_Br2,反应类型:_。(5)_,反应类型:_。答案(1)Cl2加成反应(2)取代反应(3)Br2加成反应(4)CH3CCH加成反应(5)nCH2=CHCl加聚反应4烯烃在化工生产过程中有重要意义。如图所示是以烯烃A为原料合成粘合剂M的路线图。回答下列问题:(1)下列关于路线图中的有机物或转化关系的说法正确的是_(填字母)。AA能发生加成反应、氧化反应、缩聚反应BB的结构简式为CH2ClCHClCH3CC的分子式为C
7、4H5O3DM的单体是CH2=CHCOOCH3和(2)A分子中所含官能团的名称是_,反应的反应类型为_。(3)设计步骤的目的是_,C的名称为_。(4)C和D生成M的化学方程式为_。答案(1)D(2)碳碳双键取代反应(3)保护碳碳双键,防止被氧化丙烯酸甲酯(4)nCH2=CHCOOCH3解析A为烯烃,分子式为C3H6,其结构简式为CH3CH=CH2;结合反应的生成物为CH2=CHCH2OH,及反应的条件可知B为ClCH2CH=CH2;生成D的反应物为CH2=CHCN,由粘合剂M逆推可知D为,故C为CH2=CHCOOCH3。(1)CH3CH=CH2可发生加成反应和氧化反应,不能发生缩聚反应,A项错
8、误;B为ClCH2CH=CH2,B项错误;CH2=CHCOOCH3的分子式为C4H6O2,C项错误。(2)A为CH3CH=CH2,其官能团为碳碳双键,反应是甲基在光照条件下的取代反应。(3)反应是CH2=CHCH2OH通过加成反应,使碳碳双键得以保护,防止后续加入酸性KMnO4溶液时被氧化,待羟基被氧化后,再通过消去反应,得到原来的碳碳双键;C为CH2=CHCOOCH3,其名称为丙烯酸甲酯。(4)CH2=CHCOOCH3与通过加聚反应生成。考点二芳香烃1芳香烃分子里含有一个或多个苯环的烃。芳香烃2苯的化学性质(1)取代反应硝化反应:HNO3H2O。卤代反应:Br2HBr。(2)加成反应:3H2
9、。(3)可燃烧,难氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色。3苯的同系物甲苯烷基对苯环有影响,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化学方程式:硝化:3HNO33H2O。卤代:Br2 HBr。Cl2HCl。易氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色:。(1)苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性质,故不可能发生加成反应()错因:苯在一定条件下能与氢气发生加成反应。(2)可用酸性高锰酸钾溶液区别甲苯与环己烷()(3)苯乙烯所有的原子一定在同一平面上()错因:苯平面与乙烯平面靠单键连接,平面可以绕轴旋转,因而所有原子不一定在同一平
10、面上。(4)受甲基的影响,甲苯与浓硝酸反应易生成三硝基甲苯()(5)甲苯能使溴水层褪色的原因是溴与苯环发生了取代反应()错因:甲苯与溴水不能发生取代反应。1芳香化合物、芳香烃和苯及其同系物有何关系?答案可表示为下图:2苯分子中的三个氢原子被三个取代基代替可能的情况有多少种?答案(1)若三个取代基相同有3种(2)若两个取代基相同有6种(3)若三个取代基不同有10种3有下列物质:乙苯,环己烯,苯乙烯,对二甲苯,叔丁基苯。回答下列问题:(1)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是_(填序号,下同)。(2)互为同系物的是_。(3)能使溴的四氯化碳溶液褪色的是_。(4)写出分别被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物的结构简
11、式:_、_。答案(1)(2)或(3)(4)HOOC(CH2)4COOH题组一芳香烃的结构特点与性质1下列关于芳香烃的说法错误的是()A稠环芳香烃菲()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等质量的与苯完全燃烧消耗氧气的量相等D光照条件下,异丙苯与Cl2发生取代反应生成的一氯代物有2种答案B解析A项,菲属于芳香烃,与苯的性质相似,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,苯与的最简式相同,因而等质量的两物质完全燃烧,消耗氧气的量相同,正确;D项,烷基只有两种不等效H原子,正确。2对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知苯环上的硝基可被还原为氨基:3Fe
12、6HCl3FeCl22H2O,产物苯胺还原性强,易被氧化;CH3为邻、对位取代定位基,而COOH为间位取代定位基。则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是()A甲苯XY对氨基苯甲酸B甲苯XY对氨基苯甲酸C甲苯XY对氨基苯甲酸D甲苯XY对氨基苯甲酸答案A解析由甲苯制取产物时,需发生硝化反应引入硝基,再还原得到氨基,将甲基氧化才得到羧基;但氨基易被氧化,故甲基氧化为羧基应在硝基还原前,否则生成的氨基也被氧化,故先将甲基氧化为羧基,再将硝基还原为氨基;CH3为邻、对位取代定位基;而COOH为间位取代定位基,产物中的氨基在羧基的对位,如果先氧化甲基成羧基,发生硝化反应时,硝基在羧基的间位,所以先用CH3
13、的对位取代效果,在甲基的对位引入硝基,再将甲基氧化成羧基,最后将硝基还原成氨基,所以步骤为甲苯XY对氨基苯甲酸,即合理选项为A。题组二芳香烃与其他有机物的转化3下列是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述正确的是()A反应为取代反应,其产物可能是B反应的现象是火焰明亮并伴有浓烟C反应为取代反应,反应条件是5060 D反应是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应答案B解析氯气与甲苯在光照条件下,取代甲基上的H,在催化剂条件下,取代苯环上的H,故A错误;由于甲苯分子中碳含量非常高,故甲苯燃烧时,燃烧不充分有浓烟,所以燃烧现象为火焰明亮并伴有浓烟,故B正确;甲苯与浓硝酸反应的反应条件
14、是:浓硫酸、5060 ,故C错误。4已知苯可以进行如下转化: 溴苯 苯 C回答下列问题:(1)反应的反应类型为_,化合物A的化学名称为_。(2)化合物B的结构简式为_,反应的反应类型为_。(3)如何仅用水鉴别苯和溴苯:_。答案(1)加成(或还原)反应环己烷(2)消去反应(3)加入水,油层在上层的为苯,油层在下层的为溴苯解析(1)反应为加成反应,生成的A为,为环己烷。(2)环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成B(),B再发生消去反应生成。(3)苯的密度比水小,溴苯的密度比水大,加入水,油层在上层的为苯,油层在下层的为溴苯。5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
15、:(R、R表示烷基或氢原子)(1)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。(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式:_。答案(1)9(2)、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。侧链与苯环直接相连的碳原子上都有氢原子,产物中羧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C8H6O4的芳香酸(二元酸),说明苯环上有两个侧链
16、,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(CH2CH2CH3和),两个侧链在苯环上的位置又有邻、间和对位3种可能,故分子式为C10H14、有两个侧链的苯的同系物有339种可能的结构。(2)分子式为C10H14的苯的同系物苯环上的一溴代物只有一种,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。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RX(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(1)沸点:比同碳原子数的烃沸点要高。(2)溶解性:水中难溶,有机溶剂中易溶。(3)密
17、度:一般一氟代烃、一氯代烃比水小,其余比水大。3卤代烃的化学性质(1)水解反应反应条件:强碱的水溶液、加热。C2H5Br在碱性条件下水解的化学方程式为CH3CH2BrNaOHCH3CH2OHNaBr。用RCH2X表示卤代烃,碱性条件下水解的化学方程式为RCH2XNaOHRCH2OHNaX。(2)消去反应概念: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H2O、HBr等),而生成含不饱和键(如双键或三键)的化合物的反应。反应条件:强碱的醇溶液、加热。溴乙烷发生消去反应的化学方程式为CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2O。用RCH2CH2X表示卤代烃,消去反应的化学方
18、程式为RCH2CH2XNaOH RCH=CH2NaXH2O。4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CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2Br;CH3CH=CH2HBr;CHCHHClCH2=CHCl。(2)取代反应如乙烷与Cl2:CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl;苯与Br2:Br2HBr;C2H5OH与HBr:C2H5OHHBrC2H5BrH2O。5卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法(1)实验流程(2)特别提醒: 卤代烃不能电离出X,必须转化成X,酸化后方可用AgNO3溶液来检验。将卤代烃中的卤素转化为X,可用卤代烃的水解反应,也可用消去反应。(1)CH
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- 2022 高考 化学 一轮 复习 讲义 11 49 卤代烃
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