高考化学大一轮复习 第九章 有机化合物 9.2 烃和卤代烃课件 新人教版.ppt

第二节烃和卤代烃 考点一烷烃 烯烃和炔烃的结构与性质 核心自主排查 1 脂肪烃的组成 结构特点和通式 单键 碳碳双键 碳碳三键 2 脂肪烃代表物 甲烷 乙烯 乙炔的组成和结构 正四面体 平面形 h c c h ch ch 直线形 ch2 ch2 3 脂肪烃的物理性质递变规律 1 4 升高 低 增 大 小 难 4 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 光照 卤素单质 1mol 如乙烷和氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式为 ch3ch3 cl2ch3ch2cl hcl 2 烯烃 炔烃的加成反应 加成反应 有机物分子中的 与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应 不饱和碳原子 烯烃 炔烃的加成反应 写出有关反应方程式 3 烯烃 炔烃的加聚反应 丙烯的加聚反应方程式 乙炔的加聚反应方程式 4 脂肪烃的氧化反应 不褪色 褪色 褪色 某烃的分子式为cxhy 则该烃燃烧反应方程式为 5 二烯烃的加成反应 5 乙烯 乙炔的实验室制法 ch3ch2oh ch2 ch2 h2o cac2 2h2o ca oh 2 hc ch 排水 排水 1 3 酒精 暴沸 170 催化 脱水 饱和食盐水 6 烯烃的顺反异构 1 存在顺反异构的条件 由于碳碳双键不能旋转而导致分子中的原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象 每个双键碳原子上连接了两个 的原子或原子团 不同 2 两种异构形式 同一侧 两侧 思维诊断 正确的打 错误的打 1 聚氯乙烯分子中含碳碳双键 提示 聚氯乙烯为氯乙烯 ch2 chcl 的加聚产物 链节为 不含碳碳双键 2 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 提示 高锰酸钾可与水果释放出的乙烯反应 达到保鲜的目的 3 ch3ch3 cl2ch3ch2cl hcl ch2 ch2 hclch3ch2cl均为取代反应 提示 前者为取代反应 后者为加成反应 4 和是两种不同的物质 它们互为同分异构体 提示 由甲烷的正四面体结构可知 两者是同一种物质 5 随着碳原子数的增多 烃的沸点逐渐升高 提示 随着碳原子数的增多 相对分子质量增大 范德华力增大 熔沸点升高 6 烷烃同分异构体之间 支链越多 沸点越高 提示 烷烃同分异构体之间 支链越多 沸点越低 方法点拨 不同碳碳键对有机物的性质的影响 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 基础小题快练 1 某同学欲按沸点高低将正己烷插入表中 已知表中5种物质已按沸点由低到高顺序排列 则正己烷最可能插入的位置是 a 之间b 之间c 之间d 之后 解析 选c 对于烃 一般来说其相对分子质量越大 分子间作用力也越大 其沸点越高 故正己烷的沸点比 的高 但比甲苯的低 对于相对分子质量相同的烷烃 支链越多 沸点越低 故2 甲基戊烷的沸点比正己烷的低 故沸点由低到高的顺序为 正己烷 2 下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型的叙述正确的是 a 烷烃只含有饱和键 烯烃只含有不饱和键b 烷烃不能发生加成反应 烯烃不能发生取代反应c 烷烃的通式一定是cnh2n 2 而烯烃的通式一定是cnh2nd 烷烃与烯烃相比 发生加成反应的一定是烯烃 解析 选d 烯烃除含不饱和键外 还含有饱和键 a错 烯烃除发生加成反应外 还可发生取代反应 b错 烷烃通式一定为cnh2n 2 单烯烃通式为cnh2n 而二烯烃通式为cnh2n 2 c错 d正确 高考模拟预测 1 2017 郑州模拟 科学家最近在 100 的低温下合成了一种烃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 a 充分燃烧等质量的x和甲烷 x消耗氧气较多b x中碳原子在同一平面上c x和乙烷类似 都容易发生取代反应d x既能使溴的四氯化碳溶液褪色又能使酸性kmno4溶液褪色 解析 选d x的分子式是c5h4 x中含碳碳双键 充分燃烧等质量的不同烃时 烃的含氢量越高 耗氧量越大 所以甲烷消耗氧气较多 a错误 x分子中 中间的碳原子形成四个单键 该碳原子与周围的四个碳原子不可能共面 b错误 x和乙烷不同 x的分子结构中含碳碳双键 易发生加成反应 c错误 x的分子结构中含碳碳双键 所以x既能使溴的四氯化碳溶液褪色又能使酸性kmno4溶液褪色 d正确 2 乙炔分子加成可以得到 乙烯基乙炔 该物质是合成橡胶的重要原料 下列对该物质的判断中错误的是 a 该物质既是ch2 ch2的同系物 又是的同系物b 该物质既能使酸性高锰酸钾溶液褪色 又能使溴水褪色 c 该物质与足量的氢气加成后 只能生成一种物质d 该物质经加成 再加聚后的产物是氯丁橡胶的主要成分 解析 选a 该物质既含又含 与乙烯 乙炔的结构都不相同 不是它们的同系物 a错误 该分子结构决定该物质既能使酸性高锰酸钾溶液褪色 又能使溴水褪色 b正确 该物质与足量的氢气加成后 只能生成一种物质即丁烷 c正确 该物质与hcl加成后可生成2 氯 1 3 丁二烯 再加聚后生成的产物是聚2 氯 1 3 丁二烯即氯丁橡胶的主要成分 d正确 加固训练 1 下列关于常见有机化合物的说法中 正确的是 a 氯乙烯 聚乙烯 苯乙烯都是不饱和烃b 乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 c 苯 乙烯都既能发生加成反应 又能发生氧化反应d 通过石油裂化和裂解可得到乙烯 丙烯和苯等重要的化工原料 解析 选c 氯乙烯含有氯元素 不属于烃 而聚乙烯为高分子有机物 不含双键 a项错误 乙烯含有双键 能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 但聚乙烯中结构单元为 ch2 ch2 不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 b项错误 苯 乙烯都能与h2发生加成反应 都能与o2发生氧化反应 c项正确 石油的裂化和裂解可以得到乙烯和丙烯 但不能得到苯 苯是通过煤的干馏得到的 d项错误 2 在通常条件下 下列各组物质的性质排列不正确的是 a 沸点 乙烷 戊烷 2 甲基丁烷b 同分异构体种类数 戊烷乙烷 解析 选a 烷烃的沸点随碳原子数增多而升高 碳原子数相同时 直链高于支链 a应该为戊烷 2 甲基丁烷 乙烷 同分异构体种类数 戊烷只有三种 而戊烯有五种 1 1 2 2 四溴乙烷的密度大于水而苯的密度小于水 点燃时火焰明亮程度取决于烃的含碳量 含碳量越大 火焰越明亮 考点二芳香烃的结构与性质 核心自主排查 1 苯的结构 c6h6 完全相同 单 平面正六边 同一平面 双 2 物理性质 无色 液体 特殊 有毒 不 小 低 3 化学性质 4 芳香烃 5 苯的同系物的化学性质 1 取代反应 3 氧化反应 可燃烧 易氧化 能使酸性kmno4溶液褪色 凡是苯环所连的碳上含有氢原子 无论侧链多长 均被氧化为 若与苯环直接相连的碳原子上无氢原子 则不能使酸性kmno4溶液褪色 6 苯环与取代基的相互影响 1 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 苯的同系物发生卤代反应时 在光照和催化剂的不同条件下 卤素原子取代氢的位置不同 2 苯环对侧链的影响 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 用此法可鉴别苯和苯的同系物 7 苯的同系物的同分异构体 1 c8h10 2 1 1 1 3 2 3 1 5 3 4 2 2 c9h12 思维诊断 正确的打 错误的打 1 苯环是平面正六边形结构 说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替连接 提示 若苯中存在单双键交替结构 则键长不同 就不是平面正六边形结构 2 苯的邻二取代物不存在同分异构体 提示 苯环上的碳完全相同 苯的6个氢原子处于相同化学环境 苯的邻二取代物只有一种 3 苯与溴水充分振荡后 溴水褪色说明苯分子中的碳原子没有饱和 提示 苯与溴水充分振荡后 褪色的原因是发生了萃取 并不是发生了加成反应 4 苯不具有典型的双键所具有的能发生加成反应的性质 故不可能发生加成反应 提示 苯环在一定条件下可以与h2发生加成反应 5 苯的同系物与液溴在光照条件下的取代发生在侧链上 提示 苯的同系物侧链是烷基 类似甲烷 光照条件下可与溴发生取代反应 取代甲基上的氢原子 若取代苯环上的氢原子则需要催化剂 方法点拨 1 苯环上位置异构的书写技巧 定一 或定二 移一法 在苯环上连有两个新的原子或原子团时 可固定一个移动另一个 从而写出邻 间 对三种异构体 苯环上连有三个新的原子或原子团时 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 这样就能写全含有芳香环的同分异构体 例如 二甲苯苯环上的一氯代物的同分异构体共有六种 2 3 1 6 2 苯的同系物的两条重要性质 1 与卤素 x2 的取代反应 苯的同系物在fex3催化作用下 与x2发生苯环上烷基的邻 对位取代反应 在光照条件下 与x2则发生烷基上的取代反应 类似烷烃的取代反应 2 被强氧化剂氧化 苯的同系物能 与苯环相连的碳原子上含氢 被酸性kmno4溶液等强氧化剂氧化而使溶液褪色 基础小题快练 1 下列实验的操作和所用的试剂都正确的是 a 要鉴别己烯中是否混有少量甲苯 应先加足量溴水 然后再加入酸性高锰酸钾溶液b 配制浓硫酸和浓硝酸的混酸时 将浓硝酸沿器壁缓缓倒入浓硫酸中 c 制硝基苯时 将盛有混合液的试管直接在酒精灯火焰上加热d 除去溴苯中少量的溴 可以加水后分液 解析 选a 要鉴别己烯中是否混有少量甲苯 应先加足量溴水 通过加成反应 排除碳碳双键的干扰 然后再加入酸性高锰酸钾溶液 若溶液褪色 可证明混有甲苯 a正确 配制浓硫酸和浓硝酸的混酸时 将浓硫酸沿器壁缓缓倒入浓硝酸中 b不正确 制硝基苯时 应该水浴加热 c不正确 除去溴苯中少量的溴 应加稀的氢氧化钠溶液 然后分液 d不正确 2 某烃的分子式为c10h14 它不能与溴水反应 但可使酸性kmno4溶液褪色 分子结构中只含有一个烷基 符合条件的烃有 a 2种b 3种c 4种d 5种 解析 选b 由分子式c10h14知该分子不饱和程度很大 根据其性质分析 该烃为苯的同系物 由于 c4h9有4种结构 但 c ch3 3与苯环直接相连的碳原子上无氢原子 不能使酸性kmno4溶液褪色 故符合条件的烃有3种 高考模拟预测 1 2017 清远模拟 甲 乙 丙 丁四支试管 甲 丁中均盛有1ml稀的酸性kmno4溶液 乙 丙中分别盛有2ml溴水 2gfebr3 2mlbr2的ccl4溶液 2gfebr3 再向甲 乙中加入适量苯 丙 丁中加入适量的甲苯 充分振荡后静置 下列有关分析中正确的一组是 解析 选b 苯不能被酸性kmno4溶液氧化 但甲苯能被酸性kmno4溶液氧化 苯 甲苯在febr3催化下可与溴发生取代反应 丙中溴的ccl4溶液褪色 乙中苯与溴水混合时 febr3溶解在水中 水的密度比苯的大 溴被萃取后浮在水层上面 无法与催化剂接触 故乙中无法发生取代反应 对应的现象应是分层 有机层在上层呈红棕色 2 2017 赣州模拟 分子式为c6h12的烯烃且双键在链端的同分异构体有 不考虑立体结构 世纪金榜导学号30682156a 8种b 7种c 6种d 5种 解析 选b 符合要求的烯烃有两种 一种为c4h9 ch ch2 一种为ch2 c r1 r2 r表示烃基 且r1与r2共含4个碳原子 第一种形式中丁基有4种 第二种形式中有3种 共有7种 加固训练 苯的同系物c12h18有多种同分异构体 其中二取代苯的同分异构体 不考虑立体异构 有 a 48种b 45种c 42种d 以上都不是 解析 选b 分子中除苯环外 还含有6个碳原子 则两烃基中碳原子数可以形成1和5 2和4 3和3三种情况 甲基只有1种 戊基有8种 苯的2个取代基可以在邻位 间位和对位 此时共有1 8 3 24 种 乙基只有1种 丁基有4种 苯的2个取代基可以在邻位 间位和对位 此时共有1 4 3 12 种 丙基有2种 苯的2个取代基可以在邻位 间位和对位 此时共有9种 所以二取代苯的同分异构体共45种 考点三卤代烃 核心自主排查 1 概念 烃分子里的氢原子被 原子取代后生成的产物 官能团为 饱和一元卤代烃的通式为 卤素 x cnh2n 1x 2 物理性质 一氯甲烷 高 升高 难 易 小 大 3 化学性质 1 水解反应 r x naoh r 代表烃基 r chx ch2x 2naoh r oh nax r ch oh ch2oh 2nax 2 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 的化合物的反应 r ch2 ch2 x naohr ch ch2 nax h2o ch2xch2x 2naoh 含 不饱和键 如双键或三键 ch ch 2nax 2h2o 4 卤代烃对环境的影响 氟氯烃在大气平流层中会破坏臭氧层 是造成 的主要原因 臭氧空 洞 5 卤代烃的获取方法 1 取代反应 写出反应的化学方程式 甲烷与氯气反应生成一氯甲烷 ch4 cl2ch3cl hcl 苯与溴的取代反应 乙醇与hbr反应 ch3ch2oh hbrch3ch2br h2o 2 不饱和烃的加成反应 丙烯与溴的加成反应 乙炔与hcl反应制备氯乙烯 ch3ch ch2 br2ch3chbr ch2br ch ch hclch2 chcl 思维诊断 正确的打 错误的打 1 c2h5br属于电解质 在碱的水溶液中加热可生成c2h5oh 提示 c2h5br属于非电解质 2 ch3cl既能发生水解反应也能发生消去反应 提示 ch3cl只能发生水解反应 不能发生消去反应 3 由溴丙烷水解制丙醇和由丙烯与水反应制丙醇属于同一反应类型 提示 溴丙烷水解制丙醇属于取代反应 由丙烯与水反应制丙醇属于加成反应 4 用硝酸银溶液和稀硝酸便可检验卤代烃中的氯 溴 碘元素 提示 卤代烃为非电解质 不能电离出卤素离子 需先加入氢氧化钠溶液水解产生卤素离子后才能用硝酸银溶液和稀硝酸检验 5 取溴乙烷水解液 向其中加入agno3溶液 可观察到淡黄色沉淀 提示 应先加入稀硝酸中和naoh 高考命题探究 角度1卤代烃的性质及卤素原子的检验 模拟母题示例 2017 邢台模拟 下列关于甲 乙 丙 丁四种有机物说法正确的是世纪金榜导学号30682157 a 四种物质中分别加入氯水 均有红棕色液体生成b 四种物质中加入naoh溶液共热 然后加入稀硝酸酸化 再滴入agno3溶液 均有沉淀生成c 四种物质中加入naoh的醇溶液共热 然后加入稀硝酸酸化 再滴入agno3溶液 均有沉淀生成d 乙发生消去反应得到两种烯烃 解析 选b 这四种有机物均不能与氯水反应 a不正确 b选项描述的是卤代烃中卤素原子的检验方法 说法正确 甲 丙和丁均不能发生消去反应 选项c不正确 乙发生消去反应只有一种产物 选项d不正确 模拟母题变式 1 四种有机物中 哪些不能发生消去反应 提示 甲 丙 丁三种有机物不能发生消去反应 因为它们的 c上没有氢原子 2 请你写出含碳数最少的一种卤代烃 消去时能得到两种烯烃 提示 消去时能得到两种烯烃的卤代烃 其结构是不对称的 探究归纳总结 卤代烃中卤素原子的检验方法及注意事项 1 检验方法 2 注意事项 水解后不要遗漏加hno3中和的步骤 正确根据卤化银颜色确定所含卤素原子种类 角度2卤代烃在有机物合成中的桥梁作用 高考母题示例 2015 重庆高考 某 化学鸡尾酒 通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫 其中一种组分t可通过下列反应路线合成 部分反应条件略 1 a的化学名称是 a b新生成的官能团是 2 d的核磁共振氢谱显示峰的组数为 3 d e的化学方程式为 4 g与新制的cu oh 2发生反应 所得有机物的结构简式为 5 l可由b与h2发生加成反应而得 已知r1ch2br nac cr2r1ch2c cr2 nabr 则m的结构简式为 6 已知r3c cr4 则t的结构简式为 解析 1 根据a的结构简式和系统命名法可知 a的名称为丙烯 在光照条件下 丙烯与br2发生 h的取代反应 则a b新生成的官能团是 br 2 d分子中有两种不同化学环境的氢原子 所以d的核磁共振氢谱显示峰的组数为2 3 卤代烃在naoh的醇溶液中发生消去反应生成e 则d e的化学方程式为ch2brchbrch2br 2naohhc cch2br 2nabr 2h2o 4 根据题意可知g为hc ccho 与新制cu oh 2发生反应的化学方程式为hc ccho 2cu oh 2 naohhc ccoona cu2o 3h2o 所得有机物的结构简式为hc ccoona 5 l可由b与h2发生加成反应而得 则l是ch3ch2ch2br 已知r1ch2br nac cr2r1ch2c cr2 nabr 则m的结构简式为ch3ch2ch2c ccho 6 由已知信息知 t的结构简式为 答案 1 丙烯 br 2 2 3 ch2brchbrch2br 2naohhc cch2br 2nabr 2h2o 4 hc ccoona 5 ch3ch2ch2c ccho 6 高考母题变式 1 d e的反应类型为 eg中第 步反应的化学方程式为 提示 消去反应 d e为卤代烃在naoh醇溶液中发生消去反应生成炔烃 e发生水解 氧化反应生成g 第 步为卤代烃在naoh水溶液中发生取代反应生成醇 反应的化学方程式为hc cch2br naohhc cch2oh nabr 2 e hc cch2br 改为ch3br 能否发生消去反应 填 能 或 不能 提示 不能 ch3br中与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子 不能发生消去反应 探究归纳总结 卤代烃在有机合成中的作用 1 联系烃和烃的衍生物的桥梁 2 改变官能团的个数 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 高考模拟预测 1 2017 太原模拟 某有机物的结构简式为 下列关于该物质的说法中正确的是世纪金榜导学号30682159 a 该物质在naoh的醇溶液中加热可转化为醇类b 该物质能和agno3溶液反应产生agbr沉淀c 该物质可以发生消去反应d 该物质可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 解析 选d 卤代烃在naoh水溶液中加热可转化为醇类 故a错 该物质不能电离出br 故b错 与卤素原子相连的碳原子邻位上的碳原子上无氢原子 故不能发生消去反应 故c错 2 2017 济南模拟 从石油裂解中得到的1 3 丁二烯可进行如下多步反应 得到重要的氯丁橡胶和甲基环己烷 试回答下列问题 已知 a 在极性溶剂中 溴与1 3 丁二烯 ch2 ch ch ch2 主要发生1 4加成反应 生成ch2brch chch2br 在非极性溶剂中 如在正己烷中 主要发生1 2加成反应 生成ch2brchbrch ch2 c 实验证明 下列反应中反应物分子中的环外双键比环内双键更容易被氧化 请回答下列问题 1 甲基环己烷中碳原子是否共平面 填 是 或 否 甲基环己烷的一氯代物有 种 不考虑环己基的立体异构 2 上述反应中属于加成反应的有 填反应序号 反应 的条件是 3 请设计合理方案 用1 3 丁二烯为主要原料制取氯丁橡胶 用反应流程图表示 并注明必要的反应条件 例如 解析 1 甲基环己烷分子中每个碳原子都连有4个共价单键 呈四面体结构 因此甲基环己烷分子中碳原子不可能共平面 氯气与甲基环己烷反应时 既可以取代环己基上的氢原子 也可以取代侧链甲基上的氢原子 因此甲基环己烷的一氯代物共有5种 2 合成甲基环己烷的过程中 反应 为1 3 丁二烯通过自身加成反应生成 d d再通过加成反应生成目标产物甲基环己烷 由此可知题述反应中属于加成反应的是 反应 的条件应该是浓硫酸 加热 3 合成过程可用逆向合成分析法 其过程如下 答案 1 否5 2 浓硫酸 加热 加固训练 1 3 氯戊烷是一种有机合成中间体 下列有关3 氯戊烷的叙述正确的是 a 3 氯戊烷的分子式为c5h9cl3b 3 氯戊烷属于烷烃c 3 氯戊烷能发生取代反应d 3 氯戊烷的同分异构体共有6种 解析 选c 3 氯戊烷的结构简式为ch3ch2chclch2ch3 分子式为c5h11cl 因含有氯元素 故属于烃的衍生物 a b错误 3 氯戊烷中的h和cl均能被取代 c正确 戊基有8种结构3 氯戊烷的同分异构体共有7种 d错误 2 由ch3ch2ch2br制备ch3ch oh ch2oh 依次 从左至右 发生的反应类型