高考化学一轮复习 第九章（B）有机化学基础 第二节 烃和卤代烃课件.ppt

第二节烃和卤代烃 考点一烷烃 烯烃 炔烃的结构与性质 核心知识通关 1 脂肪烃的组成 结构特点和通式 单键 碳碳双键 碳碳三键 cnh2n 2 n 1 cnh2n n 2 cnh2n 2 n 2 2 脂肪烃的代表物 甲烷 乙烯 乙炔的组成和结构 3 脂肪烃的物理性质 1 4 升高 小 难 低 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 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 特别提醒 1 烷烃与氯气的取代反应是逐步进行的 反应过程中往往多步反应同时进行 得到的有机产物是混合物 2 烷烃与氯气发生取代反应 每取代1molh 需要消耗1molcl2 3 烷烃分子中的碳原子并不在一条直线上 而是呈锯齿形 4 烯烃和炔烃性质相似 都可与h2 卤素单质 卤化氢等发生加成反应 都可被酸性kmno4溶液氧化而使酸性kmno4溶液褪色 5 鉴别乙烯和乙烷可选用溴水或酸性kmno4溶液 但要除去乙烷中混有的乙烯 则只能选用溴水 因为酸性kmno4溶液可将乙烯氧化为co2 会引入新的杂质 高考模拟精练 1 2016 潍坊模拟 下列现象因为发生加成反应而产生的是 a 乙烯使酸性kmno4溶液褪色b 苯加入溴水中 振荡后水层接近无色c 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色d 甲烷与氯气混合 光照一段时间后黄绿色消失 解析 选c 乙烯使酸性kmno4溶液褪色是因为乙烯被氧化 a错误 苯加入溴水中 振荡后水层接近无色属于萃取 b错误 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色发生的是乙烯和溴的加成反应 c正确 甲烷与氯气混合 光照一段时间后黄绿色消失属于甲烷的取代反应 d错误 2 下列关于有机化合物的说法正确的是 a 2015 福建高考 聚氯乙烯分子中含碳碳双键b 2015 浙江高考 己烷共有4种同分异构体 它们的熔点 沸点各不相同c 2015 福建高考 丁烷有3种同分异构体d 2015 浙江高考 聚合物 解析 选d 聚氯乙烯是以氯乙烯为原料 通过加聚反应形成的 分子中不含有碳碳双键 a项错误 己烷有5种同分异构体 正己烷ch3 ch2 4ch3 2 甲基戊烷 ch3 2ch ch2 2ch3 3 甲基戊烷ch3ch2ch ch3 ch2ch3 2 3 二甲基丁烷ch3ch ch3 ch ch3 ch3 2 2 二甲基丁烷ch3c ch3 2ch2ch3 b项错误 丁烷有两种同分异构体 ch3ch2ch2ch3和 c项错误 丙烯和乙烯作为单体加聚可以得到 d项正确 3 2016 郑州模拟 已知饱和酸 a 与足量的乙醇 b 在一定条件下生成酯 c 若m c m a 56且a分子比b分子多3个碳原子 则上述反应生成的c最多有 a 4种b 5种c 6种d 7种 解析 选a 乙醇的相对分子质量为46 所以酸为二元酸 m c m a 46 2 18 2 m a 56 符合题意 分子中有5个碳原子的二元酸 结构有如下4种 hooc ch2 3 cooh hooc ch ch3 ch2 cooh hooc ch c2h5 cooh hooc c ch3 2 cooh 因此生成的酯最多有4种结构 选a 考点二芳香烃的结构与性质 核心知识通关 1 苯和苯的同系物结构比较 单键 双键 平面 正六边形 一个 烷基 2 苯和苯的同系物的主要化学性质 苯的化学性质 易取代 能加成 难氧化 苯的同系物的化学性质 易取代 能加成 能氧化 1 取代反应 硝化反应 a 苯的硝化反应 b 甲苯的硝化反应 上述反应中浓硫酸的作用是 硝基苯是一种具有苦杏仁气味 密度比水 不溶于水的油状液体 2 4 6 三硝基甲苯俗称为tnt 催化剂和吸水剂 大 卤代反应 a 苯与液溴的取代反应 b 对二甲苯与液溴 febr3作催化剂 的取代反应 写出生成一溴代物的化学方程式 c 对二甲苯与氯气 光照条件 的取代反应 写出生成一氯代物的化学方程式 苯的同系物与卤素单质发生取代反应时 反应条件不同 取代的位置不同 在光照条件下 苯环的侧链发生取代反应 在三卤化铁催化下 发生苯环上的取代反应 加成反应 a 苯与氢气的加成反应 b 甲苯与氢气的加成反应 氧化反应 苯和苯的同系物均可燃烧 苯不能使酸性kmno4溶液褪色 但苯的同系物能使酸性kmno4溶液褪色 甲苯被酸性kmno4溶液氧化的反应表示为 3 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 丙苯类 甲乙苯类 三甲苯类 4 芳香烃 1 芳香烃 分子里含有一个或多个 的烃 2 芳香烃在生产 生活中的作用 苯 甲苯 二甲苯 乙苯等芳香烃都是重要的有机化工原料 苯还是一种重要的有机溶剂 苯环 3 芳香烃对环境 健康产生影响 油漆 涂料 复合地板等装饰材料会挥发出苯等有毒有机物 秸秆 树叶等物质不完全燃烧形成的烟雾和香烟的烟雾中含有较多的芳香烃 对环境 健康产生不利影响 特别提醒 正确理解苯的同系物中侧链和苯环的性质 1 侧链和苯环的性质 苯的同系物侧链为烷基 具有烷烃的性质 可与卤素单质在光照条件下发生取代反应 苯环具有苯的性质 可发生取代反应 硝化反应 卤代反应等 和加成反应 与h2加成 2 侧链和苯环的相互影响 在苯的同系物中 苯环影响侧链 使侧链的反应活性增强 表现在侧链可被酸性kmno4溶液氧化 而烷烃不能被氧化 侧链影响苯环 使苯环的反应活性增强 表现在苯环上的取代反应变得更容易 如苯的硝化反应温度是50 60 而甲苯在约30 的温度下就能发生硝化反应 而且苯反应只得到一取代产物 而甲苯得到三取代产物 高考模拟精练 1 2013 全国卷 下列叙述中 错误的是 a 苯与浓硝酸 浓硫酸共热并保持55 60 反应生成硝基苯b 苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷c 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1 2 二溴乙烷d 甲苯与氯气在光照下反应主要生成2 4 二氯甲苯 解析 选d 苯与浓硝酸 浓硫酸共热并保持55 60 水浴加热发生取代反应生成硝基苯 其中浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用 a项正确 苯乙烯中的碳碳双键和苯环都可以和氢气发生加成反应 故在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷 b项正确 乙烯可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 生成1 2 二溴乙烷 c项正确 甲苯与氯气在光照下发生甲基上的取代反应 不是苯环上的取代反应 d项错误 2 下列说法正确的是 a 2013 海南高考 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯 环己烯和环己烷b 2015 浙江高考 在一定条件下 苯与液溴 硝酸 硫酸作用生成溴苯 硝基苯 苯磺酸的反应都属于取代反应 c 2015 广东高考 包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃d 2015 广东高考 px项目的主要产品对二甲苯属于饱和烃 解析 选b 环己烯能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色 但苯和环己烷均不与酸性高锰酸钾溶液反应 二者不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别 a项错误 苯与液溴 硝酸 硫酸的反应均属于取代反应 b项正确 聚氯乙烯中含有氯元素 属于卤代烃 不属于烃 c项错误 对二甲苯中含有苯环 不属于饱和烃 d项错误 3 2016 潍坊模拟 下列实验操作中 正确的是 a 制取溴苯 将铁屑 溴水 苯混合加热b 实验室制取硝基苯 先加入浓硫酸 再加苯 最后滴入浓硝酸c 鉴别己烯和苯 向己烯和苯中分别滴入酸性kmno4溶液 振荡 观察是否褪色d 除去粗盐中的ca2 mg2 依次加入的物质可以是h2o ba oh 2 hcl na2co3 解析 选c 制取溴苯需用液溴 不是用溴水 a错误 实验室制取硝基苯先加浓硝酸 再加入浓硫酸 冷却后加入苯 b错误 己烯中含有碳碳双键 能使酸性kmno4溶液褪色 苯不能使酸性kmno4溶液褪色 可以鉴别 c正确 除去粗盐中的ca2 mg2 依次加入的物质是h2o ba oh 2 na2co3 过滤后再加入盐酸 d错误 4 苯环实际上不具有碳碳单键和双键的简单交替结构 可以作为证据的事实有 苯的间位二元取代物只有一种 苯的邻位二元取代物只有一种 苯分子中碳碳键的键长均相等 键长是指在分子中两个成键的核间距离 苯不能使酸性kmno4溶液褪色 苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气加成生成环己烷 苯在febr3存在的条件下同液溴发生取代反应a b c d 全部 解析 选a 无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键 间位二元取代物都只有一种 所以 不能作为证据 如果苯的结构中存在单双键交替结构 则苯的邻位二元取代物有两种 而事实是苯的邻位二元取代物只有一种 所以可以证明苯的结构中不存在单双键交替结构 故 能作为证据 单键和双键的键长不相等 苯分子中碳碳键的键长均相等 说明苯的结构中不存在单双键交替结构 故 能作为证据 苯不能使酸性kmno4溶液褪色 说明不含碳碳双键 说明苯的结构中不存在单双键交替结构 故 能作为证据 含有碳碳双键的物质能够与氢气发生加成反应 苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气加成生成环己烷 不能说明苯是否存在单双键交替结构 故 不能作为证据 苯在febr3存在的条件下与液溴发生取代反应 而不是加成反应 说明不含双键 说明苯的结构中不存在单双键交替结构 故 能作为证据 5 2016 日照模拟 二甲苯苯环上的一溴代物有六种同分异构体 可以用还原法制得三种二甲苯 它们的熔点分别如下 由此可推断熔点为234 的分子的结构简式为 熔点为 54 的分子的结构简式为 解析 二甲苯的同分异构体有 二甲苯在苯环上的一溴代物的6种同分异构体为 为邻二甲苯一溴代物 为间二甲苯一溴代物 为对二甲苯一溴代物 可见邻二甲苯的一溴代物有两种 它们的熔点比较接近 间二甲苯的一溴代物有三种 它们的熔点比较接近 对二甲苯的一溴代物有一种 那么其熔点只有一种 答案 加固训练 1 有机物中碳原子和氢原子个数比为3 4 不能与溴水反应却能使kmno4酸性溶液褪色 其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7 5倍 在铁存在时与溴反应 能生成两种一溴代物 该有机物可能是 解析 选b 因该有机物不能与溴水反应却能使酸性kmno4溶液褪色 所以排除a c 又因铁存在时与溴反应 能生成两种一溴代物 说明苯环上的一溴代物有两种 而d中苯环上的一溴代物有四种 因此b正确 d错误 2 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 考点三卤代烃的结构和性质 核心知识通关 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 取代反应 反应条件 c2h5br在碱性条件下水解的方程式为 氢氧化钠水溶液 加热 ch3ch2br naohch3ch2oh nabr 用r ch2 ch2 x表示卤代烃 碱性条件下水解方程式为 r x naohr oh nax 2 消去反应 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 而生成含不饱和键 如双键或三键 化合物的反应 卤代烃消去反应的条件 氢氧化钠乙醇溶液 加热 溴乙烷发生消去反应的化学方程式为 用r ch2 ch2 x表示卤代烃 消去反应的方程式为 ch3ch2br naohch2 ch2 nabr h2o r ch2 ch2 x naohr ch ch2 nax h2o 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 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 ch3ch2oh hbr ch3ch2br h2o ch3ch ch2 br2 ch3chbr ch2br ch ch hclch2 chcl 特别提醒 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 典题技法归纳 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 cr2 r1ch2c 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 cr2 r1ch2c 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 母题变式 1 d e的反应类型为 中的第 步反应g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发生水解反应生成g 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 归纳总结 卤代烃水解和消去反应比较 高考模拟精练 1 2016 成都模拟 满足分子式为c3h4clbr不含有环的有机物共有 不考虑立体异构 a 6种b 7种c 8种d 9种 解析 选c c3h4clbr是c3h6中的两个氢原子被其他原子取代产生的 两个卤素原子可以在同一个碳原子上 也可以在不同的碳原子上 该物质可能的结构有ch2 ch chclbr cclbr ch ch3 chcl cbr ch3 chcl ch ch2br chbr ccl ch3 chbr ch ch2cl ch2 ccl ch2br ch2 cbr ch2cl 共有8种不同的结构 因此选项c正确 2 2016 铜川模拟 由2 氯丙烷为主要原料制取1 2 丙二醇时 经过的反应类型为 a 加成 消去 取代b 消去 加成 取代c 取代 消去 加成d 取代 加成 消去 解析 选b 由2 氯丙烷制取1 2 丙二醇的过程为 3 2016 淄博模拟 已知 烃a 其苯环上的一氯代物只有2种 现有如下相互转化关系 提示 1 写出e中官能团的结构简式 2 你认为试剂x可以是 a的结构简式为 3 反应 的化学方程式为 f发生聚合反应的化学方程式为 4 写出与c具有相同官能团且不含甲基的同分异构体的结构简式 解析 a发生信息中碳碳双键断键形成碳氧双键的反应而生成b与o c ch3 2 由b转化得到的c d的分子式可知b中含有1个 cho 烃a苯环上的一氯代物只有2种 说明苯环的对位有两个基团 根据b的分子式可知 a中的苯环反应后到了b中 b中有8个碳 其中苯环有6个碳 醛基中有一个碳 所以在苯环的对位还有一个碳 则为甲基 所以b为 结合b 和 ch3 2c o的结构可推知a为 b中醛基在银氨溶液 新制cu oh 2或o2 催化剂 条件下氧化生成c为 b中醛基与氢气发生加成反应生成d为 反应 是在浓硫酸作用下加热 为消去反应 生成e为ch2 c ch3 cooh d与e发生酯化反应生成f为 其中与 具有相同官能团 且不含甲基 ch3 的同分异构体的结构简式为 答案 1 2 银氨溶液 新制cu oh 2或o2 催化剂 3 4 4 2016 雅安模拟 立方烷 具有高度对称性 高致密性 高张力能及高稳定性等特点 因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点 下面是立方烷衍生物i的一种合成路线 回答下列问题 1 c的结构简式为 e的结构简式为 2 的反应类型为 的反应类型为 3 在i的合成路线中 互为同分异构体的化合物是 填化合物代号 4 i与碱石灰共热可转化为立方烷 立方烷的核磁共振氢谱中有 个峰 5 立方烷经硝化可得到六硝基立方烷 其可能的结构有 种 解析 1 根据题意可知在nbs和过氧化物中发生取代反应生成在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应生成c c又在nbs和过氧化物中发生取代反应生成 由此可推断c的结构简式为 又与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成e e为 2 根据流程图可知 为取代反应 为消去反应 3 g与h互为同分异构体 二者的分子式均为c10h6o2br2 4 立方烷中氢原子只有一种 因此核磁共振氢谱中只有1个峰 5 根据立方烷的结构可知 其二硝基取代物有3种 利用换元法可以推测其六硝基取代物也有3种 答案 1 2 取代反应消去反应 3 g和h 4 1 5 3 加固训练 1 2016 日照模拟 下图是利用丙烯和对二甲苯合成有机高分子材料w的转化关系示意图 已知 c中不含甲基 b可以发生银镜反应 1mold与足量钠可生成22 4lh2 标准状况下 1 a的结构简式是 2 c中所含官能团的名称为 3 b c反应类型为 4 写出下列反应的化学方程式 a b d e w 5 写出满足以下条件的一种e的同分异构体 遇fecl3溶液显紫色 可发生银镜反应 可与nahco3