高考化学一轮精品教学案 12.2 烃和卤代烃（3）.doc

2013届高考化学一轮精品教学案 12.2 烃和卤代烃（3）【2013高考考纲解读】考纲导引考点梳理1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构和性质上的差异。2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。4.了解加成反应、取代反应和消去反应。5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。1.甲烷、乙烯、乙炔。2.烷烃、烯烃和炔烃3.苯及其同系物4.烃的来源及应用。5.卤代烃。【重点知识梳理】一、几类重要烃的代表物比较1.结构特点甲烷 乙烯 乙炔结构简式ch4 ch2=ch2 chch结构特点正四面体结构，c原子居于正四面体的中心，分子中的5个原子中没有任何4个原子处于同一平面内。其中任意三个原子在同一平面内，任意两个原子在同一直线上。平面型结构，分子中的6个原子处于同一平面内，键角都约为120直线型结构，分子中的4个原子处于同一直线上。同一直线上的原子当然也处于同一平面内。空间构型 物理性质无色气体，难溶于水无色气体，难溶于水无色气体，微溶于水2、化学性质（1）甲烷化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如kmno4）等一般不起反应。氧化反应甲烷在空气中安静的燃烧，火焰的颜色为淡蓝色。其燃烧热为890kj/mol，则燃烧的热化学方程式为：ch4(g)+2o2(g)co2(g)+2h2o(l)；h=890kj/mol取代反应：有机物物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。甲烷与氯气的取代反应分四步进行：第一步：ch4+cl2ch3cl+hcl第二步：ch3cl+ cl2ch2cl2+hcl第三步：ch2cl2+ cl2chcl3+hcl第四步：chcl3+cl2ccl4+hcl甲烷的四种氯代物均难溶于水，常温下，只有ch3cl是气态，其余均为液态，chcl3俗称氯仿，ccl4又叫四氯化碳，是重要的有机溶剂，密度比水大。（2）乙烯常温下被氧化，如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去。易燃烧ch2ch23o22co2+2h2o现象(火焰明亮，伴有黑烟)加聚反应二、烷烃、烯烃和炔烃1概念及通式 2物理性质 (1)状态：常温下含有14个碳原子的烃为气态烃，随碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态。 (2)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。 (3)相对密度：随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水的小。 (4)在水中的溶解性：均难溶于水。3化学性质(1)均易燃烧，燃烧的化学反应通式为：(2)烷烃难被酸性kmno4溶液等氧化剂氧化，在光照条件下易和卤素单质发生取代反应。(3)烯烃和炔烃易被酸性kmno4溶液等氧化剂氧化，易发生加成反应和加聚反应。三、苯及其同系物1苯的物理性质颜色状态气味密度水溶性熔沸点毒性无色液体特殊气味比水小不溶于水低有毒2. 苯的结构 (1)分子式：c6h6，结构式：，结构简式：_或。(2)成键特点：6个碳原子之间的键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。(3)空间构形：平面正六边形，分子里12个原子共平面。3苯的化学性质：可归结为易取代、难加成、易燃烧，与其他氧化剂一般不能发生反应。4、苯的同系物（1）概念：苯环上的氢原子被烷基取代的产物。通式为：cnh2n6(n6)。（2）化学性质(以甲苯为例)氧化反应：甲苯能使酸性kmno4溶液褪色，说明苯环对烷基的影响使其取代基易被氧化。取代反应b苯的同系物可发生溴代反应有铁作催化剂时：光照时： (2)相互关系6. 含苯环的化合物同分异构体的书写(1)苯的氯代物苯的一氯代物只有1种：苯的二氯代物有3种：(2)苯的同系物及其氯代物甲苯(c7h8)不存在同分异构体。分子式为c8h10的芳香烃同分异构体有4种：甲苯的一氯代物的同分异构体有4种四、烃的来源及应用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、多种化工原料五、卤代烃3卤代烃的化学性质(以ch3ch2br为例)(1)取代反应条件：强碱的水溶液，加热 化学方程式为：c2h5brh2och3ch2ohhbr或ch3ch2brnaohch3ch2ohnabr2检验卤代烃分子中卤素的方法(x表示卤素原子)(1)实验原理rxh2orohhxhxnaoh=naxh2ohno3naoh=nano3h2oagno3nax=agxnano3(2)实验步骤：取少量卤代烃；加入naoh溶液；加热煮沸；冷却；加入稀硝酸酸化；加入硝酸银溶液；根据沉淀(agx)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤族元素(氯、溴、碘)。(3)实验说明：加热煮沸是为了加快水解反应的速率，因为不同的卤代烃水解的难易程度不同。加入稀hno3酸化的目的：中和过量的naoh，防止naoh与agno3反应生成的棕黑色ag2o沉淀干扰对实验现象的观察；检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。(4)量的关系：据rxnaxagx,1 mol一卤代烃可得到1 mol卤化银(除f外)沉淀，常利用此量的关系来定量测定卤代烃。【高频考点突破】考点一：烃的性质例1、某烃a 0.2 mol在氧气中完全燃烧后，生成co2和h2o各1.2 mol。试回答：(1)烃a的分子式为_。(2)若取一定量的烃a完全燃烧后，生成co2和h2o各3 mol，则有_g烃a参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气_l。(3)若烃a不能使溴水褪色，但在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，则烃a的结构简式为_。(4)若烃a能使溴水褪色，在催化剂作用下，与h2加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，写出一种烃a可能有的结构简式为_。考点二：卤代烃的性质例2、已知：rch = ch2hxa、b、c、d、e有下列转化关系：其中a、b分别是化学式c3h7cl的两种同分异构体根据上图中各物质的转化关系，填写下列空白：(1)a、b、c、d、e的结构简式为：a：_.b：_.c：_.d：_.e：_.(2)完成下列反应的化学方程式：a e：_.b d：_.c e：_.(2)ch3ch2ch2clnaohch3ch=ch2naclh2o naoh naclch3ch2ch2ohch3ch=ch2h2o考点三：苯及同系物的性质例3、实验探究：通过实验事实的验证与讨论，认识苯的结构提出问题：苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗？(1)提出假设：从苯的分子式看，c6h6具有不饱和性；从苯的凯库勒结构看，分子中含有碳碳双键，所以，苯一定能使_褪色(2)实验验证：苯不能使_褪色经科学测定，苯分子里6个碳原子之间的键_(填“相同”或“不同”)；6个碳原子和6个氢原子在_上(3)结论：苯的结构式 中的键跟烯烃中的双键_(填“相同”或“不相同”)，苯的性质没有表现出不饱和性，结构稳定，说明苯分子_(填“同于”或“不同”于)一般的碳碳单、双键交替的环状结构(4)应用：为了表示苯分子的结构特点，结构简式用_表示，用凯库勒式表示苯分子的结构是不确切的【高考真题解析】【2012高考】（2012福建）7.下列关于有机物的叙述正确的是 a.乙醇不能发生取代反应 b.c4h10 有三种同分异构体 c.氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 d.乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别（2012山东）10下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是a苯、油脂均不能使酸性kmno4溶液褪色b甲烷和cl2的反应与乙烯和br2的反应属于同一类型的反应c葡萄糖、果糖的分子式均为c6h12o6，二者互为同分异构体d乙醇、乙酸均能与na反应放出h2，二者分子中官能团相同（2012上海）12下列有机化合物中均含有酸性杂质，除去这些杂质的方法中正确的是a苯中含苯酚杂质：加入溴水，过滤b乙醇中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液洗涤，分液c乙醛中含乙酸杂质：加入氢氧化钠溶液洗涤，分液d乙酸丁酯中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液洗涤，分液（2012海南）17.(9分)实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如下图所示：有关数据列表如下：乙醇1，2-二溴乙烷乙醚状态色液体无色液体无色液体密度gcm-30.792.20.71沸点78.513234.6熔点一l309-1l6回答下列问题：(1)在此制各实验中，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 ；(填正确选项前的字母)a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成(2)在装置c中应加入 ，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：(填正确选项前的字母)a水 b浓硫酸 c氢氧化钠溶液 d饱和碳酸氢钠溶液 (3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是 ；(4)将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在 层(填“上”、“下”)；(5)若产物中有少量未反应的br2，最好用 洗涤除去；(填正确选项前的字母) a水 b氢氧化钠溶液 c碘化钠溶液 d乙醇(6)若产物中有少量副产物乙醚可用 的方法除去；(7)反应过程中应用冷水冷却装置d，其主要目的是 ；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是 。【2011高考】1.（2011新课标全国卷9）下列反应中，属于取代反应的是ch3ch=ch2+br2ch3chbrch2br ch3ch2oh ch2=ch2+h2och3cooh+ch3ch2ohch3cooch2ch3+h2oc6h6+hno3c6h5no2+h2oa. b. c. d.2.（2011海南高考1）下列化合物中，在常温常压下以液态形式存在的是a甲醇 b乙炔 c丙烯 d丁烷【精讲精析】选a。含有14个碳原子的烃、hcho、ch3cl常温下为气体，甲醇常温下为液体。3.（2011海南高考16）乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下（部分反应条件已略去）：请回答下列问题：（1）a的化学名称是_；（2）b和a反应生成c的化学方程式为_，该反应的类型为_；（3）d的结构简式为_；（4）f的结构简式为_；（5）d的同分异构体的结构简式为_。4.（2010全国卷1）下图表示4溴环己烯所发生的4个不同反应。其中，产物只含有一种官能团的反应是a b c d【解析】易知发生四个反应得到的产物如下图所示，显然y、z中只含一种官能团，即可！5.（2010福建卷）下列关于有机物的正确说法是a聚乙烯可发生加成反应 b石油干馏可得到汽油、，煤油等c淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体d乙酸乙酯、油脂与naoh溶液反应均有醇生成。6.（2010山东卷）下列叙述错误的是a乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同b淀粉、油脂、蛋白质都能水解，但水解产物不同c煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠d乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应，乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和na2co3溶液除去解析：烯烃使溴水褪色的原理是加成反应，苯使溴水褪色的原理是萃取，故a说法错误；淀粉水解的最终产物是葡萄糖，蛋白质水解的产物是氨基酸，故b说法正确；煤油来自石油的分馏，可用作航空燃料，也可用于保存na，故c说法正确；乙酸和乙醇的酯化反应是取代反应，乙酸乙酯的水解反应也属于取代反应，乙酸能与na2co3反应， 故可用饱和na2co3 溶液除去乙酸乙酯中乙酸，故d说法正确。答案：a7.（2010广东理综卷）下列说法正确的是a乙烯和乙烷都能发生加聚反应b蛋白质水解的最终产物是多肽c米酒变酸的过程涉及了氧化反应d石油裂解和油脂皂化都有高分子生成小分子的过程请回答下列问题：（1）链烃a有南链且只有一个官能团，其相对分子质量在6575之间，1 mol a完全燃烧消耗7 mol氧气，则a的结构简式是 ，名称是 ；（2）在特定催化剂作用下，a与等物质的量的h2反应生成e。由e转化为f的化学方程式是 ；（3）g与金属钠反应能放出气体，由g转化为h的化学方程式是 ；（4）的反应类型是 ；的反应类型是 ；（5）链烃b是a的同分异构体，分子中的所有碳原子共平面，其催化氢化产物为正戊为烷，写出b所有可能的结构简式（6）c也是a的一种同分异构体，它的一氯代物只有一种（不考虑立体异构，则c的结构简式为 。（6）难度更大，超出一般考生的想象范围，其实在早几年的全国化学竞赛试题里已经考过，要抓住不饱和度为2，一个三键不能满足1氯代物只有一种，同样两个双键也不能满足，一个环，一个双键也不能满足，逼得你想到两个环，5个碳只能是两个环共一个碳了！【答案】9.（2010广东理综卷）（16分）固定和利用co2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。co2与化合物反应生成化合物，与化合物反应生成化合物，如反应和所示（其他试剂、产物及反应条件均省略）。(1)化合物的分子式为_，1 mol该物质完全燃烧需消耗_mol o2 。(2)由通过消去反应制备的化学方程式为_(注明反应条件)。(3)与过量c2h5oh在酸催化下发生酯化反应，生成的有机物的结构简式为_。(4)在一定条件下，化合物v能与co2发生类似反应的反应，生成两种化合物（互为同分异构体），请写出其中任意一种化合物的结构简式：_。(5)与co2类似，co也能被固定和利用。在一定条件下，co、和h2三者发生反应（苯环不参与反应），生成化合物和，其分子式均为c9h8o，且都能发生银镜反应下列关于和的说法正确的有_（双选，填字母）。a都属于芳香烃衍生物 b都能使溴的四氯化碳溶液褪色c都能与na反应放出h2 d 1 mol或最多能与4 mol h2发生加成反应10.（2010安徽卷）（17分）f是新型降压药替米沙坦的中间体，可由下列路线合成：（1）ab的反应类型是 ，de的反应类型是 ，ef的反应类型是 。（2）写出满足下列条件的b的所有同分异构体 （写结构式）。含有苯环 含有酯基 能与新制cu(oh)2反应（3）c中含有的它能团名称是 。已知固体c在加热条件下可深于甲醇，下列cd的有关说法正确的是 。a.使用过量的甲醇，是为了提高b的产 b.浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑c.甲醇即是反 物，又是溶剂 d.d的化学式为c2h2no4（4）e的同分异构苯丙氨酸经 合反应形成的高聚物是 （写结构简式）。（5）已知；在一定条件下可水解为， f在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的化学方程式是 。答案：（1）氧化 还原 取代（2）（3）硝基 羧基 acd （4）(5)解析：根据前后关系推出bc结构简式即可11.（2010上海卷）丁基橡胶可用于制造汽车内胎，合成丁基橡胶的一种单体a的分子式为c4h8，a氢化后得到2甲基丙烷。完成下列填空：1）a可以聚合，写出a的两种聚合方式（以反应方程式表示）。 2）a与某烷发生烷基化反应生成分子式为c8h18的物质b，b的一卤代物只有4种，且碳链不对称。写出b的结构简式。 3）写出将a通入下列两种溶液后出现的现象。a通入溴水： a通入溴的四氯化碳溶液： 4）烯烃和nbs作用，烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代。分子式为c4h8的烃和nbs作用，得到的一溴代烯烃有 种。答案：1）；2）；3）a属于烯烃，其通入溴水：红棕色褪去且溶液分层；其通入溴的四氯化碳溶液：红棕色褪去；4）3种。技巧点拨：书写同分异构体时需注意：价键数守恒，包括c原子价键为“4”、o原子价键数为“2”、h原子价键数为“1”，不可不足或超过；注意思维的严密性和条理性，特别是同分异构体数量较多时，按什么样的思维顺序去书写同分异构体就显得非常重要。有序的思维不但是能力的一种体现，而且可保证快速，准确书写同分异构体。当然有序书写的顺序可以是自己特有的，但必须要有序。12. (09全国卷9)现有乙酸和两种链状单烯烃混合物，其中氧的质量分数为a,则碳的质量分数是 （ ）a. b. c. d. （09广东化学13） 警察常从案发现场的人体气味来获取有用线索，人体气味的成分中含有以下化合物：辛酸；壬酸；环十二醇；5，9一十一烷酸内酯；十八烷己醛；庚醛。下列说法正确的是 （ ）a、分子中碳原子数小于10，、分子中碳原子数大于10b、是无机物，、是有机物c、是酸性化合物，、不是酸性化合物d、含氧元素，、不含氧元素答案 ac解析 a项根据简单有机物命名可作出判断；b项中辛酸、壬酸属于羧酸类当然也属于有机物，故b错；c项根据名称可判断正确；d项中属于醛类物质，含有cho，当然含有氧元素，故d错。（09上海卷3）有机物的种类繁多，但其命中是有规则的。下列有机物命名正确的是 （ ）答案 c(09重庆卷11)下列对有机物结构或性质的描述，错误的是 （ ） a一定条件下，cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应 b苯酚钠溶液中通入co2生成苯酚，则碳酸的酸性比苯酚弱 c乙烷和丙烯的物质的量各1mol，完成燃烧生成3molh2o d光照下2，2二甲基丙烷与br2反应其一溴取代物只有一种答案 b解析 b项co2 + h2o + c6h5onac6h5oh + nahco3，则碳酸的酸性比苯酚强，b错误。（09海南卷1）将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是： （ ）答案 a（09宁夏卷8） 3-甲基戊烷的一氯代产物有（不考虑立体异构） （ ）a.3种 b.4种 c.5种 d.6种(09全国卷30） 化合物h是一种香料，存在于金橘中，可用如下路线合成：（i）b2h6（ii）h2o2/ohrch2ch2oh（b2 h6为乙硼烷）rchch2已知：回答下列问题：（1）11.2l（标准状况）的烃a在氧气中充分燃烧可以产生88 g co2和45 g h2o。a的分子式是。（2）b和c均为一氯代烃，它们的名称（系统命名）分别为。（3）在催化剂存在下1 mol f与2 mol h2反应，生成3苯基1丙醇。f的结构简式是。（4）反应的反应类型是。（5）反应的化学方程式为。（6）写出所有与g具有相同官能团的g的芳香类同分异构体的结构简式：。（5）（6）、解析 （1）88gco2为2mol，45gh2o为2.5mol，标准11.2l，即为0.5mol，所以烃a中含碳原子为4,h原子数为10，则化学式为c4h10。（2）c4h10存在正丁烷和异丁烷两种，但从框图上看，a与cl2光照取代时有两种产物，且在naoh醇溶液作用下的产物只有一种，则只能是异丁烷。取代后的产物为2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷。（09海南卷17）某含苯环的化合物a，其相对分子质量为104，碳的质量分数为92.3。 (1)a的分子式为 ： (2)a与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 ，反应类型是 ；(3)已知： 。请写出a与稀、冷的kmno4溶液在碱性条件下反应的化学方程式 ； (4)一定条件下，a与氢气反应，得到的化合物中碳的质量分数为85.7，写出此化合物的结构简式 ； (5)在一定条件下，由a聚合得到的高分子化合物的结构简式为 。答案 【当堂巩固】一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1下列化合物中，在常温常压下以液态形式存在的是()a甲醇 b乙烯c丙烯 d丁烷解析：甲醇在常温常压下以液态形式存在；乙烯、丙烯、丁烷在常温常压下均以气态形式存在。答案：a2(2012济南模拟)下列关于常见有机化合物的说法中，正确的是()a乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应b分子式为c5h12的有机物只有三种，它们互为同分异构体c石油、天然气和煤的主要成分都是烷烃d己烯和苯都能使溴水褪色，故不能用溴水鉴别己烯和苯3在卤代烃rch2ch2x中化学键如下所示，则下列说法正确的是()a发生水解反应时，被破坏的键是和b发生消去反应时，被破坏的键是和c发生水解反应时，被破坏的键是d发生消去反应时，被破坏的键是和4(2012东北育才模拟)下列物质不能使酸性kmno4溶液褪色的是()解析：烯烃、炔烃、苯的同系物均能使酸性kmno4溶液褪色，而ch3cooh不能。答案：d5(2012新乡、许昌高三二调)下列关于有机物的说法正确的是()ach4与cl2以体积比14混合，光照时可制得纯净的ccl4b煤的干馏可以得到苯、甲苯等重要的化工原料c苯与酸性kmno4溶液混合振荡、静置分层，下层液体为无色d常用于给“打火机”充气的丁烷，通常状况下应为液体6(2012常德高三检测)某烃经分析测得碳的质量分数为85.71%，质谱图显示，其质荷比为84；该烃的核磁共振谱如图所示。则该烃为()7(2012郑州模拟)已知： (a、b分别代表不同的原子或原子团)互为同分异构体。据此推断一氯丙烯的同分异构体(不含环状结构)共有()a3种 b4种c5种 d6种解析：符合题目要求的结构有：clch2ch=ch2、ch3ch=chcl()，共4种。答案：b825c和 101 kpa时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32 ml与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了72 ml，原混合烃中乙炔的体积分数为()a12.5% b25%c50% d75%9要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是()a加入氯水振荡，观察水层是否有棕红色溴出现b滴入硝酸银溶液，再加入稀硝酸呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成c加入naoh溶液共热，然后加入稀硝酸呈酸性，再滴入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成d加入naoh溶液共热，冷却后加入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成解析：要检验样品是否含有溴元素，应将样品中的溴原子转化为br，再通过br的特征反应来检验溴元素的存在。答案：c二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(12分)(2012杭州模拟)有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类(填写序号)。由乙烯制氯乙烷乙烷在氧气中燃烧乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色由乙烯制聚乙烯甲烷与氯气在光照的条件下反应其中属于取代反应的是_；属于氧化反应的是