2104高考化学一轮复习 第二章 烃和卤代烃课件 新人教版选修5.ppt

第二章烃和卤代烃 1 烷烃 烯烃和炔烃的组成 结构特点和通式 一 烷烃 烯烃 炔烃 单键 cnh2n 2 n 1 碳碳双键 cnh2n n 2 碳碳三键 cnh2n 2 n 2 2 脂肪烃的物理性质 1 4 升高 低 增大 小 难 3 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 所替代的反应 其他原子或 原子团 烷烃的卤代反应 光照 卤素单质 1mol 2 烯烃 炔烃的加成反应 加成反应 有机物分子中的 与 直接结合生成新的化合物的反应 不饱和碳原子 其他原子或 原子团 烯烃 炔烃的加成反应 写出有关反应方程式 ch2 ch2 br2 ch2br ch2br 3 烯烃的加聚反应 乙烯的加聚反应方程式为 丙烯的加聚反应方程式为 4 脂肪烃的氧化反应 不褪色 褪色 褪色 烷烃与卤素单质的取代反应是分子中的氢原子逐步被取代 并且是各步反应同时进行 产物是烃的多种卤代物的混合物和卤化氢 二 芳香烃 1 苯的化学性质 易取代 能加成 难氧化 1 易取代 易与卤素单质 硝酸 浓硫酸发生取代反应 卤代反应 与br2反应的化学方程式为 硝化反应方程式为 其中浓硫酸的作用是 催化剂和吸水剂 2 能加成 可与h2发生加成反应 反应方程式为 3 难氧化 不能被酸性kmno4溶液氧化 可发生燃烧反应 燃烧 反应方程式 现象 火焰明亮 产生浓烟 2 苯的同系物 1 概念 苯环上的 被 取代的产物 通式为 2 化学性质 能氧化 易取代 能加成 能氧化 a 苯的同系物侧链可被酸性kmno4溶液氧化 使酸性kmno4溶液 b 能够燃烧 氢原子 烷基 cnh2n 6 n 6 褪色 易取代 如甲苯生成tnt的反应方程式为 甲苯比苯更容易发生苯环上的取代反应 是由于甲基对苯环的影响所致 能加成 如甲苯与氢气的反应方程式为 3 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 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 苯环 1 判断同系物时 一定要紧扣同系物的概念 如苯的同系物应该符合只有一个苯环 其余全部是烷烃基的有机物 在分子组成上比苯多一个或若干个ch2原子团 2 苯的同系物 芳香烃 芳香族化合物的相互关系 3 苯与液溴在febr3作催化剂的条件下发生反应 该反应不需要加热 且液溴不能换为溴水 三 卤代烃 1 概念 烃分子里的氢原子被 取代后生成的产物 官能团为 饱和一元卤代烃的通式为 卤素原子 x cnh2n 1x 2 物理性质 一氯甲烷 氯乙烷 氯乙烯 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 用r x表示卤代烃 碱性条件下水解方程式为 氢氧化钠水溶液 加热 ch3ch2br naohch3ch2oh nabr 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 的反应 卤代烃消去反应的条件 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 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 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 卤代烃的获取方法 1 取代反应 写出有关反应方程式 乙烷与cl2 苯与br2 c2h5oh与hbr 2 不饱和烃的加成反应 写出有关反应方程式 丙烯与br2 hbr 乙炔与hcl ch3 ch ch2 br2 ch3chbrch2br 5 卤代烃的 功 与 过 1 功 2 过 氟氯代烃造成臭氧空洞 1 卤代烃的水解反应实质是可逆反应 为了促使正反应进行得较完全 水解时一定要加入可溶性强碱并加热 加强碱可与水解生成的卤化氢发生中和反应 减小生成物浓度 使平衡右移 加热可提高水解反应的速率 2 卤代烃分子中的卤素原子不能电离出卤素离子 所以要鉴别卤代烃中的卤素 应先使卤代烃发生碱性水解反应 然后再用酸中和过量的碱 最后加入agno3溶液 根据生成沉淀的颜色判断卤族元素 3 卤代烃是发生水解反应还是消去反应 主要看反应条件 无醇成醇 有醇成烯 考点一烃类性质推断1 各类烃的性质表现 2 结构决定性质 不同的碳碳键对有机物的性质有着不同的影响 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 4 苯的同系物支链易被酸性高锰酸钾溶液氧化 是因为苯环对取代基的影响 而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化 高考警示 1 各类烃与溴水及酸性kmno4溶液混合时的现象 2 并不是所有苯的同系物都能使酸性kmno4溶液褪色 与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子的不能使酸性kmno4溶液褪色 3 烯烃 炔烃均可使溴水或酸性kmno4溶液褪色 但原理不同 前者为加成反应 后者为氧化反应 利用这两个反应可以鉴别烷烃和烯烃 或者烷烃和炔烃 但甲烷中混有乙烯或乙炔时一般不能使用酸性kmno4溶液除杂 因为酸性kmno4溶液氧化乙烯 乙炔会产生新的杂质co2 典题通关1 2014 常州模拟 a e都是有机化合物 这些物质的转化关系如下图 请回答下列问题 1 已知标准状况下1 12l有机物b完全燃烧生成6 6g二氧化碳和2 7g水 而且b与氢气的相对密度为21 则b的分子式为 2 a为溴代烃 那么a的结构简式为 3 b生成c选用的最佳条件是 a 溴水b 溴蒸气c 溴的四氯化碳溶液d 溴化氢 4 写出c生成d的化学方程式 5 除e外 e的同分异构体还有种 其中分子中不含甲基的同分异构体的结构简式为 解题指南 解答本题可按以下3步分析 1 根据b的燃烧产物和与氢气的相对密度 推出b的分子式 2 根据题给信息判断d和e 3 根据流程图判断各步反应类型及反应条件 解析 由 已知信息 中的反应物 hbr 和框图中d生成e的 hbr 可知d为炔烃 e为含有两个溴原子的溴代烃 1 由b与氢气的相对密度可知b的相对分子质量为42 b为气态烃 1 12l有机物b的物质的量为0 05mol b中碳原子与氢原子数目之比为6 6g 44g mol 1 2 7g 18g mol 1 2 1 2 计算可知b为丙烯 2 由a生成b的条件koh的醇溶液及加热可知该反应为消去反应 故a为ch3ch2ch2br或ch3chbrch3 3 结合 1 和 2 分析可知d为丙炔 再结合b为ch3ch ch2 分析 3 给出的条件可知b生成c为加成反应 烯烃与溴加成最好选取溴的四氯化碳溶液 4 从上面的分析可知c d分别为ch3chbrch2br ch3c ch 故该反应为消去反应 反应产物还有小分子hbr 5 e的同分异构体除e外 还有ch3ch2chbr2 ch3chbrch2br brch2ch2ch2br共三种 答案 1 c3h6 2 ch3ch2ch2br或ch3chbrch3 3 c 4 ch3chbrch2brch3c ch 2hbr 5 3brch2ch2ch2br 变式训练 2013 泰州模拟 下列关于有机化合物的说法正确的是 a 乙烷中混有乙烯 通入氢气 在一定条件下反应 使乙烯转化为乙烷b 丙烯能发生取代反应 加成反应 还能使酸性kmno4溶液褪色c 苯不能与溴水发生取代反应 用苯能萃取溴的四氯化碳溶液中的溴d 相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧乙烷耗氧量多 解题指南 解答本题要注意以下两点 1 依据典型有机物的性质推断丙烯的性质 2 除杂要求操作简单而且不能引入新的杂质 解析 选b 乙烷中的乙烯 若通过和h2发生加成反应除去 无法控制h2的用量 可能混有新的杂质 可通过盛溴水的洗气瓶除去 a项错误 丙烯中含有碳碳双键 能发生加成反应 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 含有 ch3 能发生取代反应 b项正确 苯与四氯化碳均为良好的有机溶剂 二者互溶 c项错误 质量相同的烃完全燃烧比较耗氧量时 可将分子式都转化为chx的形式 x越大 耗氧量越多 故甲烷的耗氧量比乙烷多 d项错误 加固训练 1 下列有关烃及其一些性质的说法正确的是 a 脂肪烃的分子中一定不含有苯环 含有苯环的有机物一定是芳香烃b 烃的分子式都可以写成cxhy 它们燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量一定相等c 分子结构高度对称的烷烃在发生卤代反应后只能生成一种卤代产物d 人们把含有双键或三键等不饱和键的脂肪烃称为不饱和脂肪烃 解析 选d 脂肪烃中一定不含苯环 但含有苯环的有机物不一定是烃类 可能是烃的衍生物 不同的烃燃烧时产生的二氧化碳和水的物质的量之比可能不相同 高度对称的烃分子中的氢原子不一定是一种 2 下列说法中正确的是 a 芳香烃的分子通式是cnh2n 6 n 6 b 苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类物质c 苯和甲苯都不能使酸性kmno4溶液褪色d 苯和甲苯都能与卤素单质 硝酸等发生取代反应 解析 选d 芳香烃是分子中含一个或多个苯环的烃类化合物 没有固定的通式 a错误 苯的同系物仅指分子中含有一个苯环 苯环的侧链全部为烷烃基的烃类化合物 其通式为cnh2n 6 n 6 b错误 苯和甲苯都能与卤素单质 硝酸等发生取代反应 但甲苯能使酸性kmno4溶液褪色而苯不能 这是由于苯环与侧链之间的影响所致 c错误 d正确 3 2014 临沂模拟 玫瑰的香味物质中包含苧烯 苧烯的键线式为 1 1mol苧烯最多可以跟 molh2发生反应 2 写出苧烯跟等物质的量的br2发生加成反应所得产物的可能的结构简式 3 有机物a是苧烯的同分异构体 分子中含有 结构 a可能的结构简式为 用键线式表示 解析 1 苧烯分子中含有2个 1mol苧烯最多能与2molh2发生加成反应 2 苧烯与等物质的量的溴加成 其中的某一个碳碳双键发生加成 3 苧烯的不饱和度为3 的不饱和度也为3 则r为 c4h9 丁基有4种同分异构体 答案 1 2 2 3 考点二卤代烃的水解反应和消去反应1 卤代烃水解反应和消去反应比较 2 反应规律 1 水解反应 所有卤代烃在naoh的水溶液中均能发生水解反应 多卤代烃水解可生成多元醇 如brch2ch2br 2naoh 2 消去反应 两类卤代烃不能发生消去反应 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 3 卤代烃在有机合成中的应用 1 联系烃和烃的衍生物的桥梁 烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃 卤代烃碱性条件下水解转化为醇或酚 进一步可转化为醛 酮 酸 酯等 醇加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃 卤代烃通过消去反应可转化为烃 2 改变官能团的个数 如ch3ch2brch2 ch2ch2brch2br 3 改变官能团位置 如ch2brch2ch2ch3ch2 chch2ch3 4 进行官能团保护 如烯烃中的碳碳双键易被氧化 常采用以下两步保护碳碳双键 如ch2 ch2ch3ch2brch2 ch2 方法指南 卤代烃消去产物的判断方法 1 卤素原子在链端碳原子上 且连接卤素原子的碳原子的相邻碳原子上有氢原子的 消去方式只有一种 2 卤素原子在中间碳原子上 且连接卤素原子的碳原子的相邻碳原子上有氢原子的 若结构对称 消去方式只有一种 若结构不对称 消去方式有两种或两种以上 典题通关2 2014 九江模拟 下图是8种有机化合物的转换关系 请回答下列问题 1 根据系统命名法 化合物a的名称是 2 上述框图中 是反应 是反应 填反应类型 3 化合物e是重要的工业原料 写出由d生成e的化学方程式 4 c1的结构简式是 f1的结构简式是 f1和f2互为 5 上述8种化合物中 属于二烯烃的是 二烯烃的通式是 解题指南 解答本题要注意以下两点 1 卤代烃发生消去反应生成不饱和键的位置可能有多种 2 等物质的量的二烯烃与br2发生加成反应的方式有1 2 加成和1 4 加成 解析 由b的结构及反应条件可知c1 c2可能为或 由于e可发生1 4 加成和1 2 加成 则e为二烯烃 不难推出c1为 ch3 2c c ch3 2 d为 e为 答案 1 2 3 二甲基丁烷 2 取代加成 3 4 同分异构体 5 ecnh2n 2 n 4 变式训练 化合物丙可以由下列反应而得到 c4h9brc4h8c4h8br2 丙 由此可推知 丙的结构简式可能是 a ch3ch2chbrch2brb ch3ch ch2br 2c ch3chbrch2ch3d ch3 2cbrch3 解析 选a 从c4h9br到c4h8的反应条件即可推知这是卤代烃的消去反应 所以c4h8是烯烃 由c4h8到c4h8br2是烯烃的加成反应 单烯烃加成反应产物的特点是被加上原子在相邻的两个碳原子上 选项b中的ch3ch ch2br 2不在相邻碳原子上 所以ch3ch ch2br 2不可能是丙的结构简式 通过加成反应的产物特点可以排除c d两个选项 加固训练 1 2014 兰州模拟 下列卤代烃中能发生消去反应且能生成两种单烯烃的是 a ch3ch2ch2clb ch3ch2clc d 解析 选c 选项a和b中的卤代烃发生消去反应只能生成一种单烯烃 它们分别为ch3ch ch2和ch2 ch2 中的氯原子既可以和1号碳上的氢原子一起消去 也可以和3号碳上的氢原子一起消去 但这两种情况的生成物都是ch3ch ch2 故它也只能生成一种单烯烃 中的氯原子可以分别和1号碳上的氢原子及3号碳上的氢原子一起消去 从而形成两种不同的单烯烃 即ch2 chch2ch3和ch3ch chch3 2 某有机物结构简式为 关于该有机物叙述错误的是 a 1mol该物质在加热和催化剂作用下 最多能和4molh2发生加成反应b 能使溴水褪色也能使酸性kmno4溶液褪色c 遇硝酸银溶液产生白色沉淀d 在一定条件下 能发生取代反应 解析 选c 给出的有机物为卤代烃 该物质是非电解质 不能电离 遇到ag 不能产生agcl 资源平台 原子共线 共面问题 3个四 1 四种典型有机物的结构 2 四个基本规律 1 饱和碳原子为中心的四个价键上所连接的其他原子 与中心碳构成四面体结构 键角等于或接近109 28 2 具有结构的分子 以为中心 与相连的4个原子和中的两个碳原子 共6个原子在同一平面上 键角等于或接近120 3 具有 c c 结构的有机物分子 与三键上两个碳原子相连接的原子和三键中的两个碳原子 共4个原子在一条直线上 4 苯环结构中的6个碳原子和连在苯环上的6个原子 共12个原子在一个平面上 3 四种常见连接 1 直线与平面连接 直线结构中如果有2个原子 或者一个共价键 与一个平面结构共用 则直线在这个平面上 如ch2 ch c ch 其结构式为 中间两个碳原子既在乙烯平面上 又在乙炔直线上 所以该化合物中所有原子共平面 2 平面与平面连接 如果两个平面结构通过单键相连 则由于单键可旋转 两个平面可能重合 也可能不重合 如苯乙烯分子中 共平面原子最多16个 3 平面与立体结构连接 如果甲基与平面结构通过单键相连 则由于单键可以旋转 甲基的一个氢原子可能处于这个平面上 如丙烯分子 中 共面原子至少6个 最多7个 4