2020年高考化学一轮总复习第十三章第40讲烃与卤代烃学案（含解析）.doc

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1、1第 40 讲 烃与卤代烃一、烃的结构与性质1脂肪烃的结构和性质(1)烷烃、烯烃、炔烃的组成及结构特点(2)脂肪烃的物理性质(3)脂肪烃的化学性质氧化反应2烷烃的卤代反应a反应条件： 光照。17 b无机试剂： 卤素单质，水溶液不反应。18 c产物： 卤代烃HX(X 为卤素原子)。19 d量的关系：取代 1 mol 氢原子，消耗 1_mol 卤素单质，如乙烷和氯气生成一氯乙20 烷：CH3CH3Cl 2 CH3CH2ClHCl。21 光 照 烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应方程式)a.3b.c.烯烃、炔烃的加聚反应a丙烯的加聚反应方程式：nCH2=CHCH3 。31 催 化 剂 b乙炔的加聚反

2、应方程式：nCHCH CH =CH 。32 催 化 剂 (4)脂肪烃的来源和用途42芳香烃的结构与性质(1)芳香烃芳香烃：分子里含有一个或多个 苯环的烃。35 稠环芳香烃：通过两个或多个苯环合并而形成的芳香烃叫做稠环芳香烃。稠环芳香烃最典型的代表物是萘 。(2)苯及苯的同系物的结构及性质56二、卤代烃的结构与性质1组成与结构(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。饱和一元卤代烃的01 通式为 CnH2n1 X。02 (2)官能团是 X(F、Cl、Br、I)。03 2物理性质7(1)通常情况下，除 CH3Cl、CH 3CH2Cl、CH 2=CHCl 等少数为气体外，其余为液

3、体或04 固体。(2)沸点比同碳原子数的烷烃沸点 高；05 互为同系物的卤代烃，沸点随分子内碳原子数的增加而 升高。06 (3)溶解性：水中 难溶，有机溶剂中 易溶。07 08 3化学性质(1)水解反应反应条件： 强碱的水溶液，加热。09 C 2H5Br 与 NaOH 水溶液共热的反应方程式为C2H5BrNaOH C2H5OHNaBr。10 H2O 用 RX 表示卤代烃，其与 NaOH 水溶液共热的方程式为 RXNaOH R11 H2O OHNaX。(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)，12 而生成含 不饱和键(如 碳碳双键或碳碳

4、三键)化合物的反应。13 14 反应条件： 强碱的醇溶液，加热。15 溴乙烷发生消去反应的化学方程式为(以与 NaOH 的醇溶液为例)C2H5BrNaOH CH2=CH2NaBrH 2O。16 醇 用 XCH2CH2X 表示卤代烃，其与 NaOH 的醇溶液共热的化学方程式为2NaOH CHCH2NaX2H 2O。 醇 17 4卤代烃的获取方法(1)取代反应如乙烷与 Cl2： CH3CH3Cl 2 CH3CH2ClHCl；18 光 苯与 Br2： ；C2H5OH 与 HBr： C2H5OHHBr C2H5BrH 2O。20 8(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应CH3CH=CH2Br 2

5、 CH3CHBrCH2Br；21 CHCHHCl CH2=CHCl。 催 化 剂 22 5卤代烃对环境的影响含氯、氟的卤代烷是造成 臭氧层空洞的主要原因。23 1判断正误，正确的画“” ，错误的画“” ，并指明错因。(1)烷烃同分异构体之间，支链越多，沸点越高。()错因：烷烃同分异构体之间，支链越多，熔、沸点越低，如熔、沸点：正戊烷异戊烷新戊烷。(2)顺2丁烯和反2丁烯均能使溴水褪色。()错因：_(3)某烃的分子式为 C11H16，它不能与溴水反应，但能使酸性 KMnO4溶液褪色，分子结构中只含有一个烷基，符合条件的烃有 8 种。()(4)甲苯与氯气光照条件下反应，主要产物是 2,4二氯甲苯。

6、()错因：光照条件下，甲苯与 Cl2发生的是甲基上的取代反应，不是苯环上的取代反应。(5)所有的卤代烃都能发生水解反应和消去反应。()错因：CH 3Br 不能发生消去反应。(6)用 AgNO3溶液和稀硝酸便可检验卤代烃中的氯、溴、碘元素。()错因：卤代烃在水溶液中不能电离产生 X 。(7)溴乙烷与 NaOH 的醇溶液反应，可生成乙醇。()错因：溴乙烷与 NaOH 的醇溶液反应，生成乙烯。92教材改编题(据人教选修五 P43 T2)由 1溴丁烷和必要的无机试剂制取 1,2丁二醇，写出所需的化学方程式。_答案 CH 3CH2CH2CH2BrNaOH NaBrH 2OCH 3CH2CH=CH2 乙

7、醇 考点 脂肪烃的结构与性质一典例 1 某烷烃的结构简式为(1)用系统命名法命名该烃：_。(2)若该烷烃是由烯烃和 1 mol H2加成得到的，则原烯烃的结构有_种。(不包括立体异构，下同)(3)若该烷烃是由炔烃和 2 mol H2加成得到的，则原炔烃的结构有_种。(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有_种。解析 (1)该烷烃中最长的碳链上有五个碳原子，属于戊烷，有两个取代基，故其名称为 2,3二甲基戊烷。(2)只要是相邻的两个碳原子上都存在至少一个 H，该位置就有可能是原来存在碳碳双键的位置，除去重复的结构，该烃分子中这样的位置一共有 5 处。10(3)只要是相邻的两个碳原

8、子上都存在至少两个 H，该位置就有可能是原来存在碳碳三键的位置，该烃分子中这样的位置一共有 1 处。(4)该烷烃分子中有 6 种等效氢原子，故与氯气反应生成的一氯代烷最多有 6 种。答案 (1)2,3二甲基戊烷 (2)5 (3)1 (4)6名师精讲(1)不同的碳碳键对有机物的性质有着不同的影响碳碳单键有稳定的化学性质，典型反应是取代反应；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；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。(2)不饱和烃的反应类型加成反应：分子中的碳碳双键或碳碳三键断裂，双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团结合。加聚反应

9、：实质上是加成反应，与普通加成反应有所不同的是生成的产物为高分子化合物。氧化反应：烯烃在酸性 KMnO4溶液的作用下，分子中的碳碳双键断开，双键碳原子上连有两个氢原子的被氧化成 CO2，双键碳原子上连有一个氢原子的最终被氧化成羧酸，双键碳原子上无氢原子的被氧化成酮。具体的反应：(3)实验室制备 C2H4时：酒精与浓硫酸的体积比为 13；温度计的水银球插入反应混合液的液面下；反应温度迅速升至 170 ；浓硫酸作催化剂和脱水剂。(4)实验室制备 C2H2时不能使用启普发生器；为了得到比较平缓的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水。1(2018安徽无为中学月考)在 1.013105 Pa 下，测得的某些烷

10、烃的沸点见下表。据表分析，下列说法正确的是( )11A在标准状况时，新戊烷是气体B在 1.013105 Pa、20 时，C 5H12都是液体C烷烃随碳原子数的增加，沸点降低DC 5H12随支链的增加，沸点降低答案 D解析 新戊烷的沸点是 9.5 ，标准状况下是液体，20 时是气体，A、B 均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高，C 错误；C 5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低，D 正确。21 mol 某链烃最多可与 2 mol H2发生加成反应生成化合物 A，化合物 A 最多能与 12 mol Cl2发生取代反应生成化合物 B，则下列有关说法正确的是( )A该烃分子内既有碳

11、碳双键又有碳碳三键B该烃分子内碳原子数超过 6C该烃能发生氧化反应和加聚反应D化合物 B 有 3 种同分异构体答案 C解析 由 1 mol 该烃最多可与 2 mol H2发生加成反应，可知其不饱和度为 2，该烃分子中有 2 个双键，或有 1 个三键，两者不能共同存在，故 A 错误；该烃含有的 H 原子数是8，不饱和度是 2，故分子式为 C5H8，含有碳原子数是 5，故 B 错误；该烃含有双键或三键，能发生加成反应、氧化反应和加聚反应，故 C 正确；化合物 A 结构简式为 CH3(CH2)3CH3或CH3CH2CH(CH3)2，故化合物 B 存在 2 种同分异构体，故 D 错误。考点 芳香烃的结

12、构与性质二12典例 2 二氧化碳和氢气按一定的体积比混合，在一定条件下可以制得烯烃，该技术已经成为节能减碳的有效途径之一。苯是一种重要的化工原料，下图是合成橡胶和 TNT的路线。回答下列问题：(1)工业上从煤焦油提取苯的操作名称为_。(2)烯烃 B 的名称为_；E 的结构简式为_。(3)写出反应类型：反应_；反应_。(4)写出反应的化学方程式：_。(5)D 在一定条件下与足量 H2反应后的产物，其一氯代物有_种。解析 (1)苯溶解在煤焦油中，煤焦油中不同成分的沸点不同，故可通过分馏的方法得到苯。13(5)D 为 ，在一定条件下与足量 H2反应生成 ，其环上一氯代物有 4 种，乙基上一氯代物有

13、2 种，共有 6 种。答案 (1)分馏 (2)乙烯 CH 2=CHCH=CH2(3)取代反应 消去反应14(5)6名师精讲(1)苯与溴单质要发生取代反应，必须用液溴，并且有合适的催化剂(如 FeBr3)存在，而苯与溴水不能发生取代反应生成 ，只能将 Br2从水中萃取出来。(2)侧链对苯环的影响：苯的同系物比苯更易发生苯环上的取代反应，苯主要发生一元取代，而苯的同系物能发生邻、对位取代，如苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热主要生成硝基苯，甲苯与浓硫酸、浓硝酸在一定条件下生成 2,4，6三硝基甲苯(TNT)。在光照或催化剂条件下，苯的同系物发生卤代反应时，卤素原子取代氢的位置不同。(3)苯环对侧链的影响：

14、烷烃不易被氧化，但苯环上的烷基易被氧化。苯的同系物能使酸性 KMnO4溶液褪色，而苯不能，用此法鉴别苯和苯的同系物；但并不是所有苯的同系物都能使酸性 KMnO4溶液褪色，如 ，由于与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子，所以不能使酸性 KMnO4溶液褪色。(4)芳香烃取代物数目判断的两种方法等效氢法“等效氢”就是在有机物分子中处于相同位置的氢原子，等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。在分析芳香烃的同分异构体数目时，除综合考虑苯环15上基团的类别和个数及基团在苯环上的相对位置外，还要充分注意到分子的对称性和思维的有序性。分子中完全对称的氢原子也是“等效氢” ，其中引入一个新的原子

15、或原子团时只能形成一种物质；在移动原子或原子团时要按照一定的顺序，有序思考，防止重复，避免遗漏，这样就能写全含有苯环的同分异构体。例如甲苯和乙苯在苯环上的一氯代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对)：定一(或定二)移一法在苯环上连有两个原子或原子团时，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，这样就能写全含有苯环的同分异构体。例如二甲苯苯环上的一氯代物的同分异构体的写法与数目的判断：共有(2316)六种3下列各组物质用酸性 KMnO4溶液和溴水都能区别的是( )A苯和甲苯 B1己烯和

16、二甲苯C苯和 1己烯 D己烷和苯答案 C解析 A 项，溴水不能区别苯和甲苯，不符合题意；B 项，酸性 KMnO4溶液不能区别 1己烯和二甲苯，不符合题意；C 项，1己烯可使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色，而苯均不能，符合题意；D 项，己烷和苯与溴水、酸性 KMnO4溶液均不反应，不符合题意。4下列关于苯的叙述正确的是( )16A反应为取代反应，有机产物与水混合浮在上层B反应为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟C反应为取代反应，浓硫酸是反应物D反应中 1 mol 苯最多与 3 mol H2发生加成反应，是因为苯分子中含有三个碳碳双键答案 B解析 苯与液溴发生取代反应，生成溴苯，溴苯的密度比水

17、大，且不溶于水，所以溴苯在下层，故 A 错误；苯能在空气中燃烧，发生氧化反应，燃烧时火焰明亮并带有浓烟，故 B 正确；苯能与浓硝酸发生硝化反应生成硝基苯，硝化反应为取代反应，浓硝酸是反应物，浓硫酸是催化剂，故 C 错误；苯分子中没有碳碳双键，而是一种介于单键和双键之间独特的键，故 D 错误。考点 卤代烃的性质及卤代烃中卤素原子的检验三典例 3 (2017海南高考)已知苯可以进行如下转化：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_。解析 (1)反应为加成反应，生成 A 为 ，为环己烷。1

18、7(2)环己烷在光照条件下与氯气发生氯代生成 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。答案 (1)加成反应 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名师精讲(1)卤代烃水解反应的规律反应条件：与强碱的水溶液共热。多元卤代烃水解可生成多元醇，如 BrCH2CH2Br2NaOH HOCH2 水 CH2OH2NaBr。卤代烃水解消耗 NaOH 的量n(卤素原子) n(NaOH)11。(2)卤代烃消去反应的规律反应条件：与强碱的醇溶液共热。三类不能发生消去反应的卤代烃a与卤素原子相连的碳原子没有邻

19、位碳原子，如 CH3Cl。b与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子，但邻位碳原子上没有氢原子，如c苯环上的卤素原子不能发生消去反应，如 。18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： 型卤代烃，发生消去反应可以生成 RCCR，如 BrCH2CH2Br2NaOH CHCH2NaBr2H 2O。 醇 (3)检验卤代烃中卤素原子的方法RX NaOH水 溶 液 ROHNaX 稀 硝 酸 酸 化 中 和 过 量 的 NaOHError! AgNO3溶 液 检验卤代烃中的卤素原子时应注意：卤代烃均属于非电解质，不能电离出 X ，不能用 AgNO3溶液直接检验卤素原

20、子的存在。将卤代烃中的卤素原子转化为 X ，也可用卤代烃的消去反应。卤代烃发生消去反应的结构条件是 。(4)卤代烃在有机合成中的应用是联系烃和烃的衍生物的桥梁。改变官能团的个数，如 CH3CH2Br CH2=CH2 CH2BrCH2Br。 NaOH 醇 ， Br2 改变官能团位置，如 CH2BrCH2CH2CH3 CH2=CHCH2CH3 NaOH 醇 ， HBr 。进行官能团保护，如烯烃中的碳碳双键易被氧化，常利用烯烃与卤化氢加成去掉碳19碳双键，卤代烃消去又产生碳碳双键，有机合成中这两个反应组合使用，通常是为了保护碳碳双键，如 CH2=CHCH2OH HCl 5下列卤代烃在 KOH 醇溶液

21、中加热不反应的是( )C 6H5Cl (CH 3)2CHCH2Cl (CH 3)3CCH2ClCHCl 2CHBr2 CH 2Cl2A BC全部 D答案 A解析 不符合卤代烃消去反应的条件，选项 A 符合题意。6已知(X 代表卤素原子，R 代表烃基)20请回答下列问题：(1)分别写出下列物质的结构简式：B_、D_、E_、F_。(2)反应中，属于消去反应的是_(填反应数字代号，下同)，属于加成反应的是_，属于取代反应的是_。(3)反应的条件为_，反应的条件为_。(4)如果不考虑、反应，对于反应，得到的 E 可能的结构简式为_。(5)写出下列反应的化学方程式(有机物写结构简式，并注明反应条件)反应_反应_反应_答案 (2) (3)NaOH 的醇溶液、加热 NaOH 水溶液、加热2122