2020高考化学一轮复习第十二章有机化学基础12.2分类突破（1）烃与卤代烃学案（含解析）.docx

第2课时分类突破(1)烃与卤代烃知识点一脂肪烃的结构与性质1结构特点与通式2典型代表物的组成与结构名称分子式结构式结构简式分子构型甲烷CH4CH4正四面体形乙烯C2H4CH2=CH2平面形乙炔C2H2HCCHCHCH直线形3物理性质 4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。烷烃的卤代反应反应条件气态烷烃与气态卤素单质在光照下反应产物成分多种卤代烃混合物(非纯净物)HX定量关系即取代1 mol氢原子，消耗1_mol卤素单质生成1 mol HCl(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(写出有关反应方程式)(3)加聚反应丙烯加聚反应方程式为乙炔加聚反应方程式为(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火焰明亮，带黑烟燃烧火焰很明亮，带浓黑烟反应方程式烷烃的燃烧通式：CnH2n2O2nCO2(n1)H2O；单烯烃的燃烧通式：CnH2nO2nCO2nH2O通入酸性KMnO4溶液不褪色褪色褪色对点训练1根据下列烷烃的沸点推断丙烷的沸点可能是()物质甲烷乙烷丁烷戊烷沸点162 89 1 36 A约40 B约180 C约100 D约40 解析：选A随着分子中碳原子数的递增，烷烃的沸点是依次递增的，所以丙烷的沸点应该介于乙烷和丁烷之间，即选项A正确。2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烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应C常温常压下是气态D烷烃与烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃解析：选D烷烃可以与O2发生燃烧的氧化反应，A错误；烯烃也能发生取代反应，B错误；此物质在常温下为液态，C错误。3下列说法正确的是()A乙烯使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色均属于加成反应B用乙醇与浓硫酸加热至170 制乙烯的反应属于取代反应C用重铬酸钾溶液检验司机是否酒驾所发生的反应属于乙醇的氧化反应D乙炔可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成解析：选C乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，A错误；用乙醇制乙烯发生的反应为消去反应，B错误；苯能与氢气发生加成反应，D错误。4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()AX既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色BX是一种常温下能稳定存在的液态烃CX和乙烷类似，都容易发生取代反应D与乙炔互为同系物解析：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，不符合炔烃的分子式通式CnH2n2(n2)，D错误。知识点二芳香烃的结构与性质1芳香烃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提醒苯的同系物属于芳香烃，但芳香烃不一定是苯的同系物，因为芳香烃的范围较广，含一个苯环、多个苯环、稠环等的烃，都属于芳香烃。只含一个苯环的烃也不一定是苯的同系物。如虽然只含一个苯环，属于芳香烃，但因其侧链不是烷基，所以它们并不是苯的同系物。3苯的同系物与苯的结构和性质比较苯苯的同系物化学式C6H6CnH2n6(通式，n6)结构特点苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的化学键分子中所有原子一定(填“一定”或“不一定”，右同)在同一平面内分子中含有一个苯环；与苯环相连的是烷烃基与苯环直接相连的原子在苯环平面内，其他原子不一定在同一平面内主要化学性质(1)能取代：硝化：(2)能加成：(3)可燃烧，难氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色(1)能取代：(2)能加成(3)可燃烧，易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色，提醒烷基对苯环有影响，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。苯的同系物卤代时，条件不同，取代位置不同：a在光照条件下，卤代反应发生在烷基上，记作“烷代光”。b在铁的催化作用下，卤代反应发生在苯环上，记作“苯代铁”。苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化的规律：a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氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连。b并不是所有苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液褪色，如就不能，原因是与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子。1石油的综合利用石油直接应用的效益非常低，一般不直接使用，而要加工成石油产品使用。石油加工的主要方法有石油的分馏、石油的裂化、石油的裂解、石油的催化重整等。2天然气的综合利用(1)用作清洁燃料。(2)用作化工原料(工业合成氨、生产甲醇、合成两个或多个碳原子的有机化合物)。3煤的综合利用 对点训练1(2019西安八校联考)下列描述正确的是()A煤主要是由游离态的碳及少量无机物组成的混合物B石油的蒸馏、煤的液化和气化均为物理变化C石油裂化的目的是提高汽油的产量D塑料、纤维和橡胶是利用化石燃料为原料的三大合成材料解析：选C煤的主要成分是含碳有机物，A项错误；石油的蒸馏是物理变化，煤的液化和气化是化学变化，B项错误；石油裂化的目的是提高优质、轻质液体燃料的产量，特别是汽油的产量，C项正确；三大合成材料是塑料、合成纤维和合成橡胶，D项错误。2.2016年诺贝尔化学奖由法国、美国及荷兰的三位化学家共同获得，以表彰他们在“分子马达”研究方面的成就。最初的“分子马达”的关键组件是三蝶烯(如图)，下列有关三蝶烯的说法正确的是()A分子式为C20H14B属于苯的同系物C能与溴水发生加成反应D分子中所有原子可能在同一平面上解析：选AA项，3个苯环有18个碳原子，每个苯环上有4个氢原子，中间2个碳原子各连1个氢原子，分子式为C20H14，正确；B项，苯的同系物要求只含1个苯环，取代基均为烷烃基，错误；C项，分子结构中无碳碳双键，不能和溴水发生加成反应，错误；D项，中间2个碳原子各形成4个单键，分子中所有原子不可能共平面，错误。3(1)甲苯苯环上的一个氢原子被相对分子质量为57的烃基取代，所得产物有_种。(2)已知二氯苯有3种同分异构体，则四氯苯的同分异构体数目有_种。(3)某芳香烃的分子式为 C8H10，它不能使溴水褪色，但能使酸性KMnO4溶液褪色，该有机物苯环上的一氯代物只有一种，则该烃的结构简式是_。解析：(1)49，即烃基为C4H9(丁基)，丁基有四种，每种形成邻、间、对三种位置，取代产物共有4312种。(2)将苯的二氯取代物分子中的氢原子换成氯原子，将氯原子换成氢原子，可知苯的四氯取代物有3种。(3)该烃不能使溴水褪色，但能使酸性KMnO4溶液褪色，只能为苯的同系物，且苯环上只有一种氢原子。答案：(1)12(2)3(3) 知识点三卤代烃的结构与性质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X。2卤代烃的物理性质3卤代烃的化学性质(1)消去反应的规律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BrCH2CH2Br2NaOHCHCH2NaBr2H2O(2)卤代烃水解反应和消去反应比较反应类型水解反应(取代反应)消去反应反应条件强碱的水溶液、加热强碱的醇溶液、加热断键方式反应实质卤代烃分子中X被水中的OH所取代，生成醇；RCH2XNaOHRCH2OHNaX相邻的两个碳原子间脱去小分子HX；NaOHC=CNaXH2O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化合物实例CH3CH2BrNaOHCH3CH2OHNaBrCH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2O4卤素原子的检验(1)检验方法(2)注意事项水解后不要遗漏加入稀HNO3中和的步骤。正确利用卤化银的颜色确定所含卤素原子种类。5卤代烃的获取方法(1)取代反应(写出化学方程式)可以通过烷烃、芳香烃、醇与卤素单质或卤化氢发生取代反应制得。(2)不饱和烃的加成反应可以通过不饱和烃与卤素单质、卤化氢等发生加成反应制得。6卤代烃在有机合成中的应用(1)连接烃和烃的衍生物(2)改变官能团的个数如CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br(3)改变官能团的位置(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：对点训练11溴丙烷与2溴丙烷分别和氢氧化钠的醇溶液混合加热；1溴丙烷与2溴丙烷分别和氢氧化钠的水溶液混合加热，则下列说法正确的是()A和产物均不同B和产物均相同C产物相同，产物不同 D产物不同，产物相同解析：选C1溴丙烷与2溴丙烷发生消去反应产物均为丙烯；发生水解反应时前者产物是1丙醇，后者产物是2丙醇。2为了鉴定卤代烃中所含有的卤素原子，现有下列实验操作步骤。正确的顺序是()加入AgNO3加入少许卤代烃试样加热加入5 mL 4 molL1 NaOH溶液加入5 mL 4 molL1 HNO3溶液A BC D解析：选B鉴定卤代烃中所含有的卤素原子，先加入少许卤代烃试样、再加入5 mL 4 molL1 NaOH溶液，然后加热，发生水解反应生成卤素离子，再加入5 mL 4 molL1 HNO3溶液，中和剩余的NaOH，以免产生干扰，最后加入AgNO3，观察沉淀及其颜色可确定卤素原子。3有以下物质：CH3ClCH2ClCH2Cl(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)(2)(3)4(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)苯的分子式为C6H6，与氢气反应后生成A，A的分子式为C6H12，即