第11章 第2节 烃和卤代烃

1、.第二节烃和卤代烃明考纲要求理主干脉络1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、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.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。4.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点。5.了解加成反应、取代反应和消去反应。甲烷、乙烯、乙炔和苯的结构特点及重要应用1结构特点分子式结构式结构简式分子构型甲烷ch4ch4正四面体乙烯c2h4ch2=ch2平面形乙炔c2h2直线形苯c6h6或平面正六边形2.重要应用(1)俗称沼气或天然气的清洁能源是ch4。(2)常用作溶剂且有毒的是 。(3)常用于焊接或切割金属的是chch。精

2、品.(4)可作为植物生长调节剂或果实催熟剂的是ch2=ch2。3烷烃、烯烃和炔烃的组成与结构特点烃类结构特点组成通式烷烃分子中碳原子之间以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的饱和烃cnh2n2(n1)烯烃分子里含有碳碳双键的不饱和链烃cnh2n(n2)炔烃分子里含有碳碳三键的不饱和链烃cnh2n2(n2)苯及其同系物苯环上的氢原子被一个或几个烷基代替得到的烃cnh2n6(n6)1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1) 和是两种不同的物质。()(2)丙烷分子中的碳原子在同一条直线上。()(3)乙烯的结构简式可表示为ch2ch2。()(4)14 g c2h4和c3h6的混合

3、气体中所含碳原子的数目为na。()(5) 分子中最多有5个原子在同一条直线上。()(6)c2h2和的最简式相同。()(7)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结构。()(8)苯的二氯代物有三种。()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2思考问题(1)分子式为cnh2n2的烷烃中，所含共价键的数目是多少？(请用含n的代数式表示)。(2)乙苯的一氯代物有几种，请写出结构简式。提示：(1)共价键的数目(n1)2n23n1或共价键的数目(4n2n2)3n1。(2)5种，即精品.有机物分子中原子是否共线、共面的判断方法1几种简单有机物分子的空间构型(1)甲烷，正四

4、面体结构，c原子居于正四面体的中心，分子中的任意4个原子都不处于同一平面内。其中任意3个原子在同一平面内，任意2个原子在同一直线上。(2)乙烯，平面形结构，分子中的6个原子处于同一平面内。(3)乙炔hcch，直线形结构，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。(4)苯，平面形结构，分子中的12个原子都处于同一平面内。2注意事项(1)以上4种分子中的h原子如果被其他原子(如cl等)所取代，则取代后的分子构型基本不变。(2)共价单键可以自由旋转，共价双键和共价三键则不能旋转。3方法策略(1)判断分子中原子是否共面一般是以乙烯的结构为母体进行判断。如ch3ch=chcc

5、h可改写为。这样可以使共面问题一目了然。(2)若分子结构中含有ch=ch2(乙烯基)、cch(乙炔基)、 (苯基)，则与它们相连的原子一定共平面。1.下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有()精品.乙烷甲苯氟苯四氯乙烯abc d2下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是()abhccch3cd3已知cc键可以绕键轴旋转，结构简式为的化合物中，处于同一平面内的原子最多可能有()a10个 b12个c16个 d18个答案专区1.解析：甲烷是正四面体形结构，乙烷相当于甲基取代甲烷分子中的一个氢原子，甲苯相当于苯基取代甲烷分子中的一个氢原子，苯是平面正六边形结构，氟苯相当于1个f原

6、子取代苯分子中的一个氢原子，其空间结构不变；乙烯是平面结构，四氯乙烯相当于4个cl原子分别取代乙烯分子中的4个氢原子，其空间结构不变。答案：c2.解析：苯分子中12个原子处在同一平面上，可以看作甲基取代苯环上1个氢原子，所有碳原子在同一平面上；乙炔分子中4个原子在同一直线上，hccch3可以看作甲基取代乙炔中1个氢原子，所有碳原子在同一平面上；乙烯分子中6个原子在同一平面上，可以看作2个甲基取代乙烯1个碳原子上的两个氢原子，所有碳原子在同一平面上。答案：d3.解析：题中的有机物分子可变换成如下形式：除分子中两个甲基的4个h原子(其化学键用“”表示)不在该平面上外，其余的18个原子均可能共面。答

7、案：d精品.甲烷、乙烯、乙炔、苯的重要性质1烷烃、烯烃、炔烃的物理性质(1)状态：常温下含有14个碳原子的烃及新戊烷为气态，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，但密度均比水的小。(4)在水中的溶解性：均难溶于水。2甲烷、乙烯、乙炔、苯的化学性质精品.3烃的来源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、石蜡等精品.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1.判断正误(

8、正确的打“”，错误的打“”)。(1)碳原子数不超过4的烃在常温下为气体。()(2)烃都不溶于水，密度比水大。()(3)随着碳原子数的增多，烃的沸点逐渐升高。()(4)同分异构体之间，支链越多，沸点越高。(5)聚乙烯可发生加成反应。()(6)乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别。()(7)乙烯和苯都能与溴水反应。()(8)乙烯和乙烷都能发生加聚反应。()(9)乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同。()(10)苯不能使kmno4溶液褪色，因此苯不能发生氧化反应。()(11)用溴水鉴别苯和正己烷。()(12)甲烷和cl2的反应与乙烯和br2的反应属于同一类型的反应。()(13)乙烯和甲烷可用溴的四氯

9、化碳溶液鉴别。()(14)在浓硫酸存在下，苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应。()(15)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同。()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)2思考问题。(1)制备一氯乙烷有以下两种方案：乙烷和氯气光照取代，乙烯和hcl发生加成反应。采用哪种方案更好？(2)实验室如何收集c2h4、c2h2气体？(3)结合苯的物理性质探究如何用简单实验来证明分液漏斗内苯与水的混合物中哪一层为苯层？精品.(4)有下列物质，ch2=chch3ch3ch2ch2ch3己烷。它们的沸点由

10、低到高的顺序是什么？(5)从基团之间相互影响的角度分析甲苯易发生取代反应和氧化反应的原因。(6)己烯中混有少量甲苯，如何检验？提示：(1)为制得纯净的氯乙烷，应用乙烯与hcl的加成反应而不宜用乙烷与cl2的取代反应。因为乙烯与hcl的加成产物只有一种，而乙烷与cl2的取代反应产物是多种氯代烷的混合物。(2)由于两种气体均为可燃性气体，不纯时易发生爆炸，所以通常不用排空气法，而用排水法收集。(3)取分液漏斗内下层液体适量于一小试管中，然后向小试管中加入少量水，若液体不分层，证明分液漏斗中下层液体为水，上层液体为苯，若液体分层，则分液漏斗内下层液体为苯。(4)(5)因为甲基对苯环有影响，所以甲苯比

11、苯易发生取代反应；因为苯环对甲基有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。(6)先加入足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液。即检验苯的同系物之前必须排除烯烃的干扰。3下列三种情况的褪色原理相同吗？(1)ch4与cl2混合光照后黄绿色褪去；(2)丙烯与溴水作用溴水褪色；(3)丙烯通入酸性高锰酸钾溶液褪色。提示：三个反应的原理不相同。(1)发生的是取代反应，(2)发生的是加成反应，(3)发生的是氧化反应。4c4h10与cl2光照时的一氯代物有几种？提示：c4h9有四种同分异构体，故c4h10的一氯代物有四种。5哪些事实可以说明苯分子中不存在单、双键交替的结构？提示：苯不能使溴的四氯化碳溶液

12、因发生加成反应而褪色，也不能使酸性kmno4溶液褪色；苯分子中碳碳键完全等同，其分子结构为平面正六边形结构；苯的邻位二元取代物不存在同分异构体。精品.1烃的几类重要反应类型归纳反应类型实例氧化反应剧烈氧化(燃烧)现象：ch4淡蓝色火焰，c2h4明亮的火焰，并伴有黑烟，c2h2、c6h6明亮火焰，产生浓烈黑烟被酸性kmno4溶液氧化烯烃、炔烃、苯的同系物能使酸性kmno4溶液褪色催化氧化如2ch2=ch2o2烷烃卤代如ch4cl2ch3clhcl取代反应苯及苯的同系物的卤代如hbr硝化如hno3h2o加成反应加氢如ch2=ch2h2ch3ch3加卤素单质如ch2=ch2br2ch2brch2br

13、加水如ch2=ch2h2oc2h5oh加卤化氢如chchhclch2=chcl加聚反应如nch2=ch2ch2ch22各类烃与液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液，高锰酸钾酸性溶液反应的比较单质溴溴水溴的四氯化碳溶液高锰酸钾酸性溶液烷烃与溴蒸气在光照条件下发生取代反应不反应，液态烷烃与溴水可以发生萃取从而使溴水层褪色不反应，溶解不褪色不反应烯烃常温加成褪色常温加成褪色常温加成褪色氧化褪色炔烃常温加成褪色常温加成褪色常温加成褪色氧化褪色精品.苯一般不反应，催化条件下可取代不反应，发生萃取而使溴水层褪色不反应，互溶不褪色不反应苯的同系物一般不反应，光照条件下发生侧链上的取代，催化条件下发生苯环上的取代不反

14、应，发生萃取而使溴水层褪色不反应，互溶不褪色氧化褪色1.下列反应中，属于取代反应的是()ch3ch=ch2br2ch3chbrch2brch3ch2ohch2=ch2h2och3coohch3ch2ohch3cooch2ch3h2oc6h6hno3c6h5no2h2oabc d2(2013新课标卷)下列叙述中，错误的是()a苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持5560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3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苯通入溴水中，振

15、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4下列物质中，既能与酸性kmno4溶液反应，又能与溴水反应的是()乙烷，乙炔，苯，丙烯，邻二甲苯a bc d全部5下列化合物中既易发生取代反应，也可发生加成反应，还能使kmno4酸性溶液褪色的是精品.()a乙烷 b乙醇c丙烯 d苯答案专区1.解析：是加成反应，是消去反应，、都是取代反应。答案：b2.解析：苯与浓硝酸、浓硫酸共热发生取代反应，生成硝基苯，a项正确；苯乙烯()在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷()，b项正确；乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2二溴乙烷(brch2ch2br)，c项正确；

16、甲苯与氯气在光照下发生取代反应，取代甲基上的h，不能生成2,4二氯甲苯，d项错误。答案：d3.解析：a项是因为乙烯被酸性kmno4溶液氧化；b项是因为苯萃取了溴水中的溴；d项是因为甲烷和cl2发生取代反应，而生成无色物质；只有c项是因为乙烯和溴发生了加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色。答案：c4.解析：烷烃和苯既不能与溴水反应，又不能与酸性kmno4溶液反应；苯的同系物(如邻二甲苯)能被酸性kmno4溶液氧化，但不能与溴水反应；炔烃和烯烃既能与溴水发生加成反应，又能被酸性kmno4溶液氧化。答案：b5.解析：a项乙烷只发生取代反应，b项乙醇不能发生加成反应，d项苯不能使kmno4酸性溶液褪色。答

17、案：c卤 代 烃1概念烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的产物。官能团为x，饱和一元卤代烃的通式为cnh2n1x。2物理性质通常情况下，除ch3cl、ch3ch2cl、ch2=chcl等少数为气体外，其余为液体或固体精品. 3化学性质(1)水解反应：反应条件为强碱(如naoh)水溶液、加热。c2h5br在碱性条件(naoh溶液)下水解的反应式为ch3ch2brnaohch3ch2ohnax。(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。反应条件为强碱(如naoh)的乙醇溶液、加热。溴乙烷

18、(naoh乙醇溶液)发生消去反应的化学方程式为ch3ch2brnaohch2=ch2nabrh2o。4卤代烃对环境、健康产生的影响含氯、氟的卤代烷是造成臭氧空洞的主要原因。1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)chcl3不属于卤代烃。()(2)ch3ch2cl的沸点比ch3ch3的沸点高。()(3)所有的卤代烃都能发生水解反应和消去反应。()(4)用agno3溶液和稀hno3便可检验卤代烃中的氯、溴、碘元素。()提示：(1)(2)(3)(4)2卤代烃遇agno3溶液会产生卤化银沉淀吗？提示：卤代烃分子中卤素原子与碳原子以共价键相结合，属于非电解质，不能电离出卤素离子。3如何判断卤代

19、烃在碱性条件下是发生取代反应还是消去反应？提示：主要是看反应条件，记忆方法：“无醇成醇、有醇成烯”。4思考问题。精品.如何由1溴丙烷制取1,2丙二醇？写出每步反应的化学方程式。提示：由1溴丙烷制取1,2丙二醇的过程为：ch3ch2ch2brch3ch=ch2。反应的化学方程式：ch3ch2ch2brnaoh ch3ch=ch2nabrh2o，ch3ch=ch2br2，2naoh2nabr1卤代烃水解反应和消去反应的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、加热断键方式反应本质和通式卤代烃分子中x被水中的oh所取代，生成醇rch2xnaohrch2ohnax

20、相邻的两个碳原子间脱去小分子hx产物特征引入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2.卤代烃水解反应和消去反应的规律(1)水解反应卤代烃在naoh的水溶液中均能发生水解反应。精品.多卤代烃水解可生成多元醇，如brch2ch2br2naohhoch2ch2oh2nabr。(2)消去反应两类不能发生消去反应的卤代烃。a与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子，如ch3clb与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子，但邻位碳原子上没有氢原子，如、等。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naohch2=chch2ch3(或ch3ch=

21、chch3)naclh2o。型卤代烃，发生消去反应可以生成rccr，如brch2ch2br2naohchch2nabr2h2o。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。(2)改变官能团的个数。如ch3ch2brch2=ch2ch2brch2br。(3)改变官能团的位置。如ch2brch2ch2ch3ch2=chch2ch3。(4)进行官能团的保护。如乙烯中的碳碳双键易被氧化，常采用以下两步保护碳碳双键，ch2=ch2ch3ch2brch2=ch2。1.双选题卤代烃rch2ch2x的化学键如下所示，则下列说法正确的是()精品.a发生水解反应时，被破坏的键是和b发生消去反应时，被

22、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2双选题下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是()ach3clbch3chbrch2ch3c(ch3)3cch2brdch3ch2ch2br3下列关于有机物的说法中不正确的是()a所有的碳原子在同一个平面上b水解生成的有机物可与naoh溶液反应c不能发生消去反应d能够发生加成反应4卤代烃在工农业生产及人们的生活中具有广泛的用途。如四氯化碳可用作灭火剂、氟利昂曾用作冷冻剂、氯仿曾用作麻醉剂，卤代烃还是合成高分子化合物的原料。已知下面三个反应(其中a为氯代烃，b为烯烃) ：反应：ab反应：bch3coo

23、hco2h2o反应：ch3ch2ch=ch2hbrch3ch2ch2ch2br请回答下列问题：(1)化合物b的分子式为_，1 mol化合物b完全燃烧需要消耗标准状况下_l的氧气。(2)由丙醇可以制备b，该反应的反应条件为_，反应类型为_。精品.(3)假设a在核磁共振氢谱中有两组峰，且峰面积之比为61，那么a在氢氧化钾水溶液中加热反应生成的有机化合物的结构简式为_。(4)写出b在有机过氧化物(roor)中与hbr反应的化学方程式_。答案专区1.解析：根据卤代烃水解反应和消去反应的原理可知c、d正确。答案：cd2.解析：卤代烃的特征反应是能发生消去反应和水解反应，但是发生消去反应有结构上的要求，即

24、卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子，a中没有邻位碳原子，c邻位碳原子上没有氢原子，均不能以发生消去反应。答案：bd3.解析：a项，“ch2br”中碳的位置相当于苯环上氢原子的位置，所以所有碳原子共平面；b项，水解生成的有机物为，不能与naoh溶液反应；c项，溴原子的邻位碳原子上没有氢原子，故不能发生消去反应；d项，该有机物中含有苯环，可以与h2发生加成反应。答案：b4.解析：(1)由反应中碳原子守恒可知，b为含有3个碳原子的烯烃， 故b为丙烯。(2)由实验室制备乙烯的方法可知，用丙醇制备丙烯需要浓硫酸并加热，该反应为消去反应。(3)a为一氯丙烷，而在核磁共振氢谱中有两组峰，且峰面积之比

25、为61的只有2氯丙烷。(4)由已知反应可知，b在有机过氧化物中与hbr发生加成反应，且br原子加在1号碳原子上。答案：(1)c3h6100.8(2)浓硫酸、加热消去反应(3) (4)ch3ch=ch2hbrch3ch2ch2br教材中仅提供了制取溴苯的反应原理及溴苯的一些物理性质，而高考命题者却将这一知识点迁移到溴苯制取原理的探究、混合物的分离提纯、仪器的使用方法等内容。在febr3催化作用下，苯环上的氢原子被溴原子所取代生成溴苯。溴苯是密度比水大的无色液体。br2hbr精品.(2012新课标全国卷t28)溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下： 苯溴溴苯密度/gcm30

26、.883.101.50沸点/8059156水中溶解度微溶微溶微溶 按下列合成步骤回答问题：(1)在a中加入15 ml无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 ml液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了_气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_；(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：向a中加入10 ml水，然后过滤除去未反应的铁屑；滤液依次用10 ml水、8 ml 10%的naoh溶液、10 ml水洗涤。naoh溶液洗涤的作用是_；向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是_；(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为_，要进一步提纯，下列操作

27、中必需的是_(填入正确选项前的字母)；a.重结晶b过滤c.蒸馏 d萃取(4)在该实验中，a的容积最适合的是_(填入正确选项前的字母)。a.25 ml b50 ml c.250 ml d500 ml答案：(1)hbr吸收hbr和br2(2)除去hbr和未反应的br2干燥(3)苯c(4)b在上述高考题题干不变的情况下，命题还可以从以下出题点设题：1写出三口瓶中发生反应的化学方程式提示：2fe3br2=2febr3，br2hbr。2反应条件中没有加热，但为什么三口瓶中的液体呈轻微的沸腾状？提示：苯与液溴的反应是放热反应。3冷凝管的作用是什么？其中水的流向是什么？提示：导气兼冷凝回流；下进上出。4烧杯中倒扣漏斗的作用是什么？提示：防止倒吸。5纯净的溴苯是一种无色，密度比水大的油状液体，而实际制得的溴苯呈褐色，其原因是什么？如何洗去？精品.提示：原因是溴苯中溶解了溴；用naoh溶液洗涤即可除去溴，反应的离子方程式为br22oh=brbroh2o6设计实验证明苯与液溴发生了取代反应而不是加成反应？提示：先将反应产生的气体通入苯中除去hbr中混有的溴蒸气，然后再将气体通入agno3溶液中，看是否有浅黄色沉淀生成。原因是苯与液溴若发生加成反应，则无副产物hbr生成，若为取代反应，则必有副产物hbr生成。因此，只要检验出hbr的存在，即可证明发生的是取