2019届一轮复习人教版烃卤代烃学案

2019届一轮复习人教版烃卤代烃学案

第二节 烃 卤代烃 ‎　教材复习——打牢基础，基稳才能楼高 脂肪烃 ‎1．脂肪烃的组成与结构特点 ‎(1)结构特点与通式 ‎(2)典型代表物的组成与结构 名称 分子式 结构式 结构简式 分子构型 甲烷 CH4‎ CH4‎ 正四面体形 乙烯 C2H4‎ CH2===CH2‎ 平面形 乙炔 C2H2‎ H—C≡C—H CH≡CH 直线形 ‎2．脂肪烃的物理性质 ‎3．脂肪烃的化学性质 ‎(1)氧化反应 ‎①均能燃烧，其燃烧的化学反应通式：‎ CxHy＋O2xCO2＋H2O。‎ ‎②被强氧化剂氧化：三类脂肪烃中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是烯烃和炔烃。‎ ‎(2)烷烃的取代反应 ‎①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。‎ ‎②烷烃的卤代反应：‎ ‎③甲烷与氯气发生取代反应的化学方程式：‎ CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；‎ CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl；‎ CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl；‎ CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。‎ ‎(3)烯烃、炔烃的加成反应 ‎①加成反应：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。‎ ‎②烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应方程式)。‎ ‎(4)烯烃的加聚反应 ‎①乙烯的加聚反应方程式为nCH2===CH2CH2—CH2。‎ ‎②丙烯的加聚反应方程式为nCH2===CHCH3 ‎4．乙烯、乙炔的实验室制法 乙烯 乙炔 原理 CH3CH2OH CH2===CH2↑＋H2O CaC2＋2H2O―→‎ Ca(OH)2＋HC≡CH↑‎ 反应 装置 收集 方法 排水集气法 排水集气法或向下排空气法 实验 注意 事项 ‎①乙醇与浓硫酸的体积比为1∶3；‎ ‎②先在容器中加入酒精，再沿器壁慢慢加入浓硫酸，边加边冷却边搅拌；‎ ‎③温度计的水银球应插入反应混合液的液面下；‎ ‎④应在混合液中加几片碎瓷片防止暴沸；‎ ‎⑤应使温度迅速升至170 ℃；‎ ‎⑥浓H2SO4的作用：催化剂和脱水剂 ‎①因反应放热且电石易变成粉末，所以不能使用启普发生器或其简易装置；‎ ‎②为了得到比较平缓的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水；‎ ‎③因反应太剧烈，可用分液漏斗控制滴水速度来控制反应速率 净化 因乙醇会被炭化，且碳与浓硫酸反应，则乙烯中会混有CO2、SO2等杂质，可用盛有NaOH溶液的洗气瓶将其除去 因电石中含有磷和硫元素，与水反应会生成PH3和H2S等杂质，可用CuSO4溶液将其除去 特别提示：制乙烯迅速升温至170 ℃的原因是：140 ℃时发生副反应：2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O。‎ ‎5．脂肪烃的来源 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 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 ‎[对点练习]‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)反应CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl与反应CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl均为取代反应(×)‎ ‎(2)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(√)‎ ‎(3)乙烯、乙炔在常温常压下可以与H2、HCl发生加成反应(×)‎ ‎(4)乙烯中的SO2气体可以用NaOH溶液除去(√)‎ ‎(5)将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯(×)‎ ‎(6)溴水和酸性KMnO4溶液既可除去乙烷中的乙烯，也可以鉴别乙烷与乙烯(×)‎ ‎(7)乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别(√)‎ ‎(8)乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键(×)‎ ‎(9)石蜡油在碎瓷片上受热分解产生的气体能使溴的CCl4溶液褪色(√)‎ ‎(10)石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃(√)‎ ‎(11)煤的干馏和石油的分馏均属化学变化(×)‎ ‎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CnH2n D．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C—H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。‎ ‎3．按要求书写化学方程式 ‎(1)烷烃(CnH2n＋2)燃烧的通式：‎ CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。‎ ‎(2)单烯(CnH2n)烃燃烧的通式：‎ CnH2n＋O2nCO2＋nH2O。‎ ‎(3)丙烯使溴的CCl4溶液褪色 ‎(4)乙烯与H2O的加成反应 。‎ ‎(5)丙烯的加聚反应 ‎(6)炔烃(CnH2n－2)燃烧的通式 CnH2n－2＋O2nCO2＋(n－1)H2O。‎ ‎(7)乙炔和H2生成乙烷 CH≡CH＋2H2CH3CH3。‎ ‎(8)乙炔和HCl生成氯乙烯 CH≡CH＋HClCH2===CHCl。‎ ‎(9)氯乙烯的加聚反应 ‎(10)CHCH2CHCH2与Br2 1∶1加成可能的反应：‎ 芳香烃 ‎1．苯及苯的同系物 ‎(1)苯及其同系物的组成与结构 苯 苯的同系物 化学式 C6H6‎ CnH2n－6(通式，n>6)‎ 结构特点 ‎①苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的化学键 ‎②分子中所有原子一定(填“一定”或“不一定”，右同)在同一平面内 ‎①分子中含有一个苯环；与苯环相连的是烷烃基 ‎②与苯环直接相连的原子在苯环平面内，其他原子不一定在同一平面内 ‎(2)苯及其同系物的化学性质 取代反应 加成反应 燃烧 可燃烧，难氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色 可燃烧，易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色，‎ ‎[注意]　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。‎ ‎2．芳香烃 ‎(1)芳香烃：分子里含有一个或多个苯环的烃。‎ ‎(2)芳香烃在生产、生活中的作用与影响 ‎①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。‎ ‎②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。‎ ‎3．芳香烃同分异构体数目的判断 ‎(1)等效氢法 ‎“等效氢”就是在有机物分子中处于相同位置的氢原子，等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质；分子中完全对称的氢原子也是“等效氢”‎ ‎，其中引入一个新的原子或原子团时只能形成一种物质。‎ 例如甲苯和乙苯在苯环上的一氯代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对)：‎ ‎(2)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的写法与数目的判断：‎ 共有(2＋3＋1＝6)六种 ‎[对点练习]‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)苯分子是环状结构，只有6个碳原子在同一平面上(×)‎ ‎(2)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结构(√)‎ ‎(3)苯的邻二取代物不存在同分异构体(√)‎ ‎(4)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(×)‎ ‎(5)苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性质，故不可能发生加成反应(×)‎ ‎(6)C2H2和的最简式相同(×)‎ ‎(7)甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4二氯甲苯(×)‎ ‎2．有关苯的结构和性质，下列说法正确的是(　　)‎ B．苯在空气中不易燃烧完全，燃烧时冒浓烟 C．煤干馏得到的煤焦油中可以分离出苯，苯是无色无味的液态烃 D．向2 mL苯中加入1 mL酸性高锰酸钾溶液，振荡后静置，可观察到液体分层，上层呈紫红色 解析：‎ 选B　苯环中的碳碳键只有一种，所以邻二甲苯也只有一种，A项错误；苯是无色有芳香气味的液态物质，C项错误；苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，由于苯的密度比水小，且又与水互不相溶，所以苯在上层，酸性高锰酸钾溶液在下层，上层应该是无色的，D项错误。‎ ‎3．有下列物质：①丙烷　②苯　③环己烷　④丙炔　⑤聚苯乙烯　⑥环己烯　⑦对二甲苯。‎ ‎(1)既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴的CCl4溶液褪色的是________(填序号)。‎ ‎(2)写出对二甲苯与足量的氢气发生反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)④⑥‎ ‎(2) ‎ 卤代烃 ‎1．卤代烃的概念 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CnH2n＋1X。‎ ‎2．卤代烃的性质 ‎(1)物理性质 ‎(2)化学性质 ‎①卤代烃水解反应和消去反应比较 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：R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 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 ‎②CH3CH2Br发生水解反应和消去反应的化学方程式 a．水解反应：‎ CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr。‎ b．消去反应：‎ CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。‎ ‎3．卤代烃的获取方法 ‎(1)取代反应(写出化学方程式)‎ 如乙烷与Cl2：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；‎ 苯与Br2：‎ C2H5OH与HBr：CH3CH2OH＋HBrC2H5Br＋H2O。‎ ‎(2)不饱和烃的加成反应 如丙烯与Br2的加成反应：‎ ‎4．卤代烃对环境的影响 氟氯烃会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因。‎ ‎[对点练习]‎ ‎1．判断正误(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(×)‎ ‎(2)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高(√)‎ ‎(3)所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应(×)‎ ‎(4)在溴乙烷中加入AgNO3溶液，立即产生淡黄色沉淀(×)‎ ‎(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(×)‎ ‎(6)氟利昂(卤代烃)可用作制冷剂，释放到空气中容易导致臭氧空洞(√)‎ ‎2．有以下物质：①CH3Cl　②CH2Cl—CH2Cl　‎ ‎(1)能发生水解反应的有________，其中能生成二元醇的有________。‎ ‎(2)能发生消去反应的有________。‎ ‎(3)发生消去反应能生成炔烃的有________。‎ 答案：(1)①②③④⑤⑥　②　(2)②③　(3)②‎ ‎[基础过关练] ‎ ‎1．下列变化中，属于加成反应的是(　　)‎ A．乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的反应 B．甲烷与氯气在光照条件下的反应 C．乙烯使溴水褪色的反应 ‎ D．乙烯的燃烧反应 解析：选C　乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色属于氧化反应，A错误；甲烷与氯气光照下反应属于取代反应，B错误；乙烯使溴水褪色属于加成反应，C正确；乙烯燃烧属于氧化反应，D错误。‎ ‎2．下列反应中，属于取代反应的是(　　)‎ ‎①CH3CH===CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br ‎②CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O ‎③CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O ‎④C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O A．①②　　　　　　　　 　B．③④‎ C．①③ D．②④‎ 解析：选B　反应①属于加成反应；反应②属于消去反应；反应③是酯化反应，属于取代反应；反应④是—NO2取代了苯环上的一个氢原子，也属于取代反应。‎ ‎3．下列关于常见有机物的说法中正确的是(　　)‎ A．等质量的乙烯和苯完全燃烧时，苯消耗的氧气多 B．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，因此苯不能发生氧化反应 C．用苯萃取溴水中的溴，分液时有机层从分液漏斗下端放出 D．乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液和溴水鉴别 解析：选D　分子中氢的含量越高，等质量的烃完全燃烧消耗的氧气越多，根据最简式，C6H6→CH、C2H4→CH2，知乙烯耗氧多，A项错；苯可以燃烧，是氧化反应，B项错；苯的密度比水小，浮在水面上，故有机层应从上口倒出，C项错；D项中乙烯可以使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，而甲烷与二者不反应，D正确。‎ ‎4．A、B、C、D、E有如下转化关系：‎ 其中A、B是化学式均为C3H7Cl的两种同分异构体。 根据图中各物质的转化关系，填写下列空白：‎ ‎(1)A、B、D的结构简式：A____________、B____________、D____________。‎ ‎(2)完成下列反应的化学方程式：‎ ‎①A―→E________________________________________________________________________；‎ ‎②B―→D________________________________________________________________________。‎ ‎5．对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用作防腐剂，对酵母和霉菌有很强的抑制作用，工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线：‎ 已知以下信息：‎ ‎①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基；②D可与银氨溶液反应生成银镜；③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为1∶1。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的化学名称为________。‎ ‎(2)由B生成C的化学反应方程式为_______________________________，该反应的类型为______________。‎ ‎(3)D的结构简式为____________。‎ ‎(4)F的分子式为______________。‎ ‎(5)G的结构简式为____________。‎ 解析：A是甲苯，根据最终的合成产物的名称是对羟基苯甲酸丁酯以及F的核磁共振氢谱中有两种不同化学环境的氢，知甲苯在铁作催化剂时与氯气反应取代苯环对位上的氢原子，B为；B光照时与氯气反应取代侧链上的氢原子，C为，B到C反应的化学方程式为＋2Cl2＋2HCl，反应类型为取代反应；C到D先发生了水解反应，然后连在同一个碳原子上的两个羟基脱水，D为；F的结构简式为，分子式为C7H4O3Na2；G的结构简式为 答案：(1)甲苯 ‎　高考研究——把握考情，方向不对努力白费 考 纲 要 求 高 频 考 点 ‎1.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。‎ ‎2．了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。‎ ‎3．掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。‎ ‎4．掌握卤代烃的结构与性质，以及与其他烃类衍生物之间的相互转化及合成。‎ ‎5．了解烃类的重要应用。‎ ‎1.有机物分子的空间结构 ‎5年3考 ‎2.卤代烃在有机合成中的应用 ‎5年5考 考点一　有机物分子的空间结构 ‎ [高考这样考]‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2016·全国卷Ⅲ)异丙苯()中碳原子可能都处于同一平面(　　)‎ ‎(2)(2016·江苏高考) 分子中两个苯环一定处于同一平面(　　)‎ ‎(3)(2014·天津高考) 分子中共平面的碳原子数相同(　　)‎ 解析：(1)与苯环相连的碳原子一定与苯环共平面，而这个碳原子与相连的两个甲基的碳原子形成四面体结构，故两甲基碳原子最多只有一个与苯环共平面，错误；(2)两个苯环中间有一个碳原子，该碳原子形成四个单键，在空间为四面体结构，所以两个苯环不一定处于同一平面，错误；(3)前面含苯环的有机物分子中至少有8个碳原子共面，而后者不含苯环，至多有6个碳原子共面，错误。‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×‎ ‎2．(1)(2015·全国卷Ⅰ节选)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为________。‎ ‎(2)(2016·天津高考节选)CH2===CHOC2H5分子中的共面原子数目最多为________。‎ ‎(3)(2014·海南高考节选)多氯代甲烷常作为有机溶剂，其中分子结构为正四面体的是________。工业上分离这些多氯代甲烷的方法是________。‎ 答案：(1)11　‎ ‎(2)9‎ ‎(3)四氯化碳　分馏 ‎[师说高考]‎ 知 考 情 有机物分子的空间构型在高考中常考查五类分子(甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛)的衍生物的构型特点，考查形式有：①根据构型的共线共面特点写出有机物分子的结构简式。②根据有机物分子的结构简式判断原子的共线共面问题 明 学 法 复习时熟记五类分子(甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛)的空间构型、结构特点，学会以五类分子母体迁移运用到复杂有机物中判断原子共线共面问题 ‎[备考这样办]‎ ‎1．三种基本结构 ‎(1)正四面体结构 甲烷；含有饱和碳()的有机物分子所有原子不可能共平面，单键是可旋转的，是造成有机物原子不在同一平面上最主要的原因。‎ ‎(2)平面结构 ‎(3)直线结构 与直接相连的原子共线。直线形分子中有2个原子处于某一平面内时，该分子中的所有原子也必在此平面内。‎ ‎2．判断方法 ‎(1)展开立体构型法 其他有机物可看作以上三种典型分子中的氢原子被其他原子或原子团代替后的产物，但这三种分子的空间结构基本不变。如CH2===CHCl，可看作Cl原子代替了乙烯分子中H原子的位置，故六个原子都在同一平面上。‎ ‎(2)单键旋转法 碳碳单键两端碳原子所连原子或原子团可以以“C—C”为轴旋转。例如：因①键可以旋转，故的平面可能和确定的平面重合，也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共面，也可能不完全共面。‎ ‎(3)注意题中的“关键词”‎ 如最多、最少、至少、可能、一定、所有原子、所有碳原子等限制条件。‎ ‎[过关这样练]‎ ‎1．下列有机物分子中，所有原子一定处于同一平面的是(　　)‎ 解析：选D　A、B、C项三种物质中均含甲基，故所有原子不可能处于同一平面；苯的12个原子在同一平面，碳碳三键及与碳碳三键相连的原子在同一直线上，苯环的平面与碳碳三键的直线结构决定了中所有原子一定处于同一平面，D项正确。‎ ‎2．某烃的结构简式为若分子中共线的碳原子数为a，可能共面的碳原子数最多为b，含四面体结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是(　　)‎ A．3、4、5　　　　　　　 　B．4、10、4‎ C．3、10、4 D．3、14、4‎ 解析：选D　根据键角画出结构为。‎ 根据C的四价键原理，容易判断出饱和碳原子有5、6、9、10共四个原子；共线碳原子为1、2、3共三个原子；由CH2===CH2的平面结构可首先判断2、3、4、5、10、11这6个碳原子共面，因①、②、③号单键均能旋转，故6、9号碳原子可能与苯环上的碳原子共面。这样所有的14个碳原子都可能共面。‎ ‎3．有关分子结构的下列叙述中，正确的是(　　)‎ A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上 B．所有的原子都在同一平面上 C．12个碳原子不可能都在同一平面上 D．12个碳原子有可能都在同一平面上 解析：选D　空间结构可简单表示为下图所示：‎ 由图形可以看到，直线l一定在平面N中，甲基上3个氢原子只有一个可能在这个平面内；—CHF2‎ 基团中的两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在双键决定的平面M中；平面M和平面N一定共用两个碳原子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有—CHF2中的两个原子和—CH3中的两个氢原子不在这个平面内。要使苯环外的碳原子共直线，必须使双键部分键角为180°。但烯烃中键角为120°，所以苯环以外的其余碳原子不可能都在一条直线上。‎ 考点二　卤代烃在有机合成中的应用 ‎[高考这样考]‎ ‎1．(2015·全国卷Ⅱ节选)‎ 已知：‎ ‎①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢；‎ ‎②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8。‎ 由B生成C的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：由烃A的信息可知，A为。由“A()B及化合物B为单氯代烃”可知，B为，B在“NaOH/乙醇、△”条件下发生消去反应生成C，则C为。结合原子守恒写出B→C的化学方程式。‎ 答案：＋NaOH＋NaCl＋H2O ‎2．(2015·上海高考节选)(1)实验室由乙苯制取对溴苯乙烯，需先经两步反应制得中间体BrCHBrCH3。写出该两步反应所需的试剂及条件________________、________________。‎ ‎(2)丙烯催化二聚得到2,3二甲基1丁烯，B与2,3二甲基1丁烯互为同分异构体，且所有碳原子处于同一平面。‎ 写出B的结构简式：________。‎ 设计一条由2,3二甲基1丁烯制备B的合成路线。‎ 解析：(2)由和(CH3)2C===C(CH3)2的结构可知碳碳双键的位置发生了转变，所以采取先加成后消去的方法。‎ 答案：(1)Br2/Fe，加热　Br2/光照，加热 ‎[师说高考]‎ 知 考 情 卤代烃在有机合成中起着桥梁的作用，是每年高考有机部分的必考内容，常考查反应类型的判断、方程式的书写、同分异构体的书写、命名、合成等，尤其是卤代烃的水解反应和消去反应是考查的重点内容 明学法 复习时，只要能熟练掌握卤代烃在有机合成中的4大应用，就能在处理有机合成类题目时，势如破竹、水到渠成 ‎[备考这样办]‎ ‎1．卤代烃水解反应和消去反应的规律 ‎(1)水解反应 ‎①卤代烃在NaOH的水溶液中一般能发生水解反应。‎ ‎②多元卤代烃水解可生成多元醇，如 BrCH2CH2Br＋2NaOHHOCH2CH2OH＋2NaBr。‎ ‎(2)消去反应 ‎①两类不能发生消去反应的卤代烃。‎ a．与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子，如CH3Cl。‎ b．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。‎ ‎②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 ‎2．卤代烃在有机合成中的4大应用 ‎(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===CHCH2CH3HBr,‎ ‎(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：‎ ‎[过关这样练]‎ ‎1．从溴乙烷制取1,2二溴乙烷，下列制备方案中最好的是(　　)‎ A．CH3CH2BrNaOH水溶液,CH3CH2OH浓硫酸，170 ℃,CH2===CH2CH2BrCH2Br B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrNaOH醇溶液,CH2===CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br D．CH3CH2BrNaOH醇溶液,CH2===CH2CH2BrCH2Br 解析：选D　A项，发生三步反应，步骤多，产率低；B项，溴与卤代烃发生取代反应，是连续反应，不能控制产物种类，副产物多；C项，步骤多有重复操作，且发生卤代烃的取代反应难控制产物纯度；D项，步骤少，产物纯度高。‎ ‎2．由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2‎ OH，依次发生反应的反应类型和反应条件都正确的是(　　)‎ 选项 反应类型 反应条件 A 加成反应、取代反应、消去反应 KOH醇溶液/加热、KOH水溶液/加热、常温 B 消去反应、加成反应、取代反应 NaOH醇溶液/加热、常温、NaOH水溶液/加热 C 氧化反应、取代反应、消去反应 加热、KOH醇溶液/加热、KOH水溶液/加热 D 消去反应、加成反应、水解反应 NaOH水溶液/加热、常温、NaOH醇溶液/加热 解析：选B　CH3CH2CH2Br―→CH3CH===CH2―→CH3CHXCH2X(X代表卤素原子)―→CH3CH(OH)CH2OH。依次发生消去反应、加成反应、水解反应(取代反应)，由对应的反应条件可知B项正确。‎ ‎3．聚苯乙烯是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于100 ℃的玻璃转化温度，广泛应用于日常生活中。以物质A为起始原料合成PS的路线如图所示：‎ ABCDPS 请回答下列问题：‎ ‎(1)分别写出C和PS的结构简式：C__________________；PS________________。‎ ‎(2)写出D中所含官能团的名称：________；上述过程中②的反应类型是________。‎ ‎(3)写出反应C―→D的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)已知在过氧化物(如H2O2、R—O—O—R等)存在时，不对称烯烃与HBr发生如下反应：‎ CH3CH===CH2CH3CH2CH2Br 写出以D和甲醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。‎ 解析：据题给合成PS的路线，得出合成原料为苯(A)和乙烯，再结合题中条件可知B为乙苯，乙苯在光照条件下与氯气发生乙基上的取代反应；卤代烃与氢氧化钠醇溶液共热发生消去反应，产物为苯乙烯(D)，苯乙烯在一定条件下发生加聚反应得到产物PS。‎ ‎(2)碳碳双键　消去反应 ‎[课堂即时练] ‎ ‎1．有关烯烃的下列说法中，正确的是(　　)‎ A．烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上 B．烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应不能发生取代反应 C．分子式是C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键 D．烯烃既能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色 解析：选D　烯烃分子中，与双键碳原子相连的6个原子处于同一平面上，而其他的原子则不一定处于该平面上，A错误；烯烃能发生加成反应，若烯烃中还含有烷基时，一定条件下也可发生取代反应，B错误；分子式为C4H8的烃可以是环烷烃，而环烷烃中并不含碳碳双键，C错误；烯烃既能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色，D正确。‎ ‎2．(2018·桂林中学考试)某有机物的结构简式如图所示。关于该有机物，下列叙述不正确的是(　　)‎ A．一定条件下，能与NaOH的醇溶液发生反应 B．能使溴水褪色 C．一定条件下，能发生加聚反应 D．一定条件下，能发生取代反应 解析：选A　与Cl相连的碳原子的邻位碳原子上无H，不能与NaOH的醇溶液发生反应，A项错误；分子中含碳碳双键，能与Br2发生加成反应使溴水褪色，B项正确；分子中含有碳碳双键，能发生加聚反应，C项正确；卤代烃在一定条件下能发生取代反应生成醇，D项正确。‎ ‎3．(2018·抚顺六校联考)由乙炔为原料制取CHClBrCH2Br，下列方法中最佳的是(　　)‎ A．先与HBr加成后再与HCl加成 B．先与H2完全加成后再与Cl2、Br2取代 C．先与HCl加成后再与Br2加成 D．先与Cl2加成后再与HBr加成 解析：选C　选项A，乙炔与HBr加成可生成CH2===CHBr，CH2===CHBr与HCl加成可生成CH2ClCH2Br或CH3CHClBr，无目标产物；选项B，乙炔与H2完全加成生成乙烷，乙烷与Cl2、Br2发生取代反应，产物较多，目标产物较少；选项C，乙炔与HCl加成可生成CH2===CHCl，CH2===CHCl与Br2加成只能生成CHClBrCH2Br；选项D，乙炔与Cl2加成可生成CHCl===CHCl，CHCl===CHCl与HBr加成生成CHClBrCH2Cl，无目标产物。‎ ‎4．(2018·长沙模拟)某有机物分子的结构简式如图所示：下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．该有机化合物含有3种官能团 B．该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内 C．该有机物分子中最多有6个碳原子共线 D．该有机物分子中最多有12个碳原子在同一平面内 解析：选B　与碳碳双键直接相连的4个原子与碳碳双键的2个碳原子共面；与碳碳三键直接相连的2个原子和碳碳三键中的2个碳原子共线；与苯环直接相连的原子和苯环上的6个碳原子共面，则当碳碳双键和苯环所在平面重合时，除2个甲基碳原子外，剩余12个碳原子一定共平面，由于单键可以旋转，通过单键的旋转可以使2个甲基中的碳原子也在该平面上，故该有机物分子中最多有14个碳原子共面，该有机物分子中最多有4个碳原子共线，选项B符合题意。‎ ‎5．(2017·华中师大附中模拟)下图是一些常见有机物的转化关系，下列说法正确的是(　　)‎ A．反应①是加成反应，反应⑧是消去反应，其他所标明的反应都是取代反应 B．上述物质中能与NaOH溶液反应的只有乙酸 C．1,2二溴乙烷、乙烯、乙醇烃基上的氢被氯取代，其一氯取代产物都是一种 D．等物质的量的乙烯和乙醇与足量氧气反应时耗氧量相同 解析：选D　反应①是乙烯与溴的加成反应，反应②是乙烯与水的加成反应，反应③是乙醇的催化氧化，反应⑧是乙醇的消去反应，A错误；图中物质中能与NaOH溶液反应的有乙酸、乙酸乙酯和1,2二溴乙烷，B错误；1,2二溴乙烷、乙烯上的氢被氯取代，其一氯取代产物都是一种，但乙醇烃基上的氢被氯取代，其一氯取代产物有2种，C错误；乙醇的化学式可看作C2H4·H2O，所以等物质的量的乙烯和乙醇与足量氧气反应时耗氧量相同，D正确。‎ ‎6．根据下面的反应路线及所给信息填空。‎ ‎(1)A的结构简式是________，名称是________。‎ ‎(2)①的反应类型是________，③的反应类型是________。‎ ‎(3)反应④的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ 答案：(1) 　环己烷 ‎(2)取代反应　加成反应 ‎(3) ‎ ‎7．某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。‎ ‎(1)A的结构简式为__________________________。‎ ‎(2)A中的碳原子是否都处于同一平面？__________(填“是”或“不是”)。‎ ‎(3)如图中，D1、D2互为同分异构体，E1、E2互为同分异构体。‎ 反应②的化学方程式为________________________________________________；‎ C的化学名称是________________________；E2的结构简式是________________________；④、⑥的反应类型依次是_________________________。‎ ‎[课下达标练] ‎ ‎[本节过关达标练]‎ ‎1．(2018·沈阳模拟)下列各项中正确的是(　　)‎ A．中所有碳原子可能在同一平面上 B．丙烷中所有的原子均在一个平面上 C．C4H8属于烯烃的同分异构体共有4种(含顺反异构)‎ D．乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键 解析：选C　A项，与甲基相连的饱和碳原子与周围的3个碳原子不在同一平面上，A错误；丙烷含有甲基，所有的原子不可能在一个平面上，B错误；C4H8中属于烯烃的同分异构体有CH2===CH—CH2CH3、CH2===C(CH3)2、故符合条件的同分异构体有4种，C正确；聚氯乙烯和苯中不含有碳碳双键，D错误。‎ ‎2．以下物质：①乙烷；②乙烯；③乙炔；④苯；⑤甲苯；⑥溴乙烷；⑦聚丙烯；⑧环己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色的是(　　)‎ A．①②③⑤　　　　　　 　B．④⑥⑦⑧‎ C．①④⑥⑦ D．②③⑤⑧‎ 解析：选C　甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色；乙烯、乙炔、环己烯既能使酸性KMnO4‎ 溶液褪色又能与溴水反应使溴水褪色；乙烷、苯、溴乙烷、聚丙烯既不能使酸性KMnO4溶液褪色也不能与溴水反应而使溴水褪色。‎ ‎3．(2017·哈尔滨三中期末)β月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物理论上最多有(只考虑位置异构)(　　)‎ A．2种 B．3种 C．4种 D．6种 解析：选C　如图：，β月桂烯含有三个碳碳双键，一分子该物质与两分子的Br2发生加成反应的产物有：5、6位上加成一分子Br2，另一分子Br2可以发生在1、2位或3、4位上，还可以发生在1、4位上，有3种；1、2位上加成一分子Br2，另一分子Br2可以发生在3、4位上，有1种。所以共有4种结构。‎ ‎4．(2018·唐山海港中学月考)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(　　)‎ A．CH3Cl B．C6H5Br C．(CH3)3CCH2Br D．CH3CH2CH2Br 解析：选D　A项，CH3Cl不能发生消去反应；B项，C6H5Br不能发生消去反应；C项，(CH3)3CCH2Br不能发生消去反应；D项，CH3CH2CH2Br既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应。‎ ‎5.(2018·鸡泽一中月考)甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代，若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代，可以得到的分子如图，对该分子的描述，不正确的是(　　)‎ A．分子式为C25H20‎ B．所有的碳原子可能都在同一平面上 C．所有原子一定不在同一平面上 D．此物质属于芳香烃类物质 解析：选B　根据该有机物的结构简式可知其中含4个苯环，每个苯环中含5个H原子，故其分子式为C25H20，A项正确；与中心碳原子相连的4个苯环碳原子构成正四面体结构，且中心碳原子在四面体内，故这5个碳原子不在一个平面内，B项错误、C项正确；由该有机物结构简式可知其为芳香烃，D项正确。‎ ‎6.(2018·桐城中学期中)柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图，下列有关柠檬烯的分析正确的是(　　)‎ A．柠檬烯的一氯代物有7种 B．柠檬烯和丁基苯互为同分异构体 C．柠檬烯的分子中所有的碳原子可能在同一平面上 D．在一定条件下，柠檬烯可以发生加成、取代、氧化、还原等反应 解析：选D　由柠檬烯的结构简式可知其无对称结构，有8种不同环境的氢原子，故柠檬烯的一氯代物有8种，A项错误；柠檬烯的分子式为C10H16，丁基苯的分子式为C10H14，二者分子式不同，不互为同分异构体，B项错误；柠檬烯的碳六元环中有1个碳原子连接了3个碳原子，故所有碳原子不可能在同一平面上，C项错误；柠檬烯中甲基、亚甲基可发生取代反应，碳碳双键可发生加成反应、还原反应、氧化反应，D项正确。‎ ‎7．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(　　)‎ 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　该物质在NaOH的水溶液中发生水解反应，其中—Br被—OH取代，A项错误；该物质为非电解质，不能电离出Br－，B项错误；该有机物分子中与溴原子相连的碳原子的邻位碳上没有H，不能发生消去反应，C项错误；该物质含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，D项正确。‎ ‎8．(2018·衢州三校联考)关于结构简式为的烃，下列说法正确的是(　　)‎ A．分子中至少有6个碳原子处在同一平面上 B．分子中至少有8个碳原子处在同一平面上 C．分子中至少有9个碳原子处在同一平面上 D．分子中至少有14个碳原子处在同一平面上 解析：选C　由于苯中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面上，故题中分子的甲基碳原子一定在所连的苯环平面上，在结构中，1、2、3、4位置上的碳原子始终在一条直线上，故至少有9个碳原子处在同一平面上，C项正确。‎ ‎9．(2018·合肥模拟)下列判断，结论正确的是(　　)‎ 选项 ‎ 项目 ‎ 结论 ‎ A ‎ 三种有机化合物：丙烯、氯乙烯、苯 ‎ 分子内所有原子均在同一平面 B ‎ 由溴丙烷水解制丙醇、由丙烯与水反应制丙醇 属于同一反应类型 C ‎ 乙烯和苯都能使溴水褪色 褪色的原理相同 ‎ D ‎ C4H9Cl的同分异构体数目(不考虑立体异构)‎ 共有4种 解析：选D　氯乙烯、苯二者为平面结构，所有原子在同一平面内。丙烯含有甲基，具有甲烷的四面体结构，所有原子不可能在同一平面内，A错误；由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，二者不属于同一反应类型，B错误；乙烯与溴水发生加成反应，使溴水褪色，苯萃取溴水中的溴，使溴水褪色，褪色原理不同，C错误；—C4H9的同分异构体有四种，所以C4H9Cl有4种同分异构体，D正确。‎ ‎10．已知如果要合成所用的原始原料可以是(　　)‎ A．2甲基1,3丁二烯和1丁炔 B．1,3戊二烯和2丁炔 C．2,3二甲基1,3戊二烯和乙炔 D．2,3二甲基1,3丁二烯和丙炔 ‎11．A、E、F、G、H的转化关系如下所示：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)链烃A有支链且只有一个官能团，其相对分子质量在65～75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)①的反应类型是________；③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烷，写出B所有可能的结构简式________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)由“链烃A有支链且只有一个官能团，其相对分子质量在65～75之间，1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气”及合成路线图中A能发生加成反应可知A中含碳碳不饱和键，设A的分子式为CxHy(x、y均为正整数)，则65＜12x＋y＜75，且x＋＝7，根据烃的组成，讨论x、y取值，x＝5，y＝8，故A为C5H8，因链烃A有支链且只有一个官能团，故A的结构简式是CHCCH(CH3)2，其名称是3甲基1丁炔。(2)在特定催化剂作用下，A与等物质的量的H2反应生成E，则E为CH2===CHCH(CH3)2，由E转化为F的化学方程式是CH2===CHCH(CH3)2＋Br2―→CH2BrCHBrCH(CH3)2。(3)G与金属钠反应能放出气体，G的结构简式为HOCH2CH(OH)CH(CH3)2，G和丁二酸反应生成H，结合H的分子式知H的结构简式为 (4)①的反应类型是加成反应(或还原反应)；③的反应类型是取代反应。(5)链烃B是A的同分异构体，其催化氢化产物为正戊烷，则B中不含支链，且含有一个碳碳三键或两个碳碳双键，根据乙烯和乙炔的结构，并结合分子中的所有碳原子共平面知，B所有可能的结构简式是CH3CH===CHCH===CH2、‎ CH3CH2C≡CCH3。‎ 答案：(1)CH≡CCH(CH3)2　3甲基1丁炔 ‎(2)CH2===CHCH(CH3)2＋Br2―→CH2BrCHBrCH(CH3)2‎ ‎(4)加成反应(或还原反应)　取代反应 ‎(5)CH3CH===CHCH===CH2、CH3CH2C≡CCH3‎ ‎12．如图是8种有机化合物的转换关系：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)A的最简式为________；A的核磁共振氢谱有________组峰，其峰面积之比为________。‎ ‎(2)上述框图中，①是________反应，③是________反应。(填反应类型)‎ ‎(3)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________________________________________________________________________。‎ ‎(5)上述8种化合物中，属于二烯烃的是________(填“A”“B”“C1”“C2”“D”“E”“F1”“F2”等字母代号)。‎ ‎(1)由A的结构简式可知A的分子式为C6H14，最简式为C3H7。由A的结构简式可知，A有2种不同的氢原子，所以A的核磁共振氢谱有2组峰，其峰面积之比为6∶1或1∶6。(2)根据反应条件可知，反应①是烷烃的取代反应。反应③是烯烃的加成反应。(3)反应④是卤代烃的消去反应，化学方程式为 (5)由上述推断可知，题中8种化合物中，属于二烯烃的是E。‎ 答案：(1)C3H7　2　6∶1(或1∶6)‎ ‎(2)取代　加成 ‎(5)E ‎[已学知识回顾练]‎ ‎13．(2018·广西三市一调)分子式为C5H8O2的有机物，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能与饱和NaHCO3溶液反应，则该有机物的结构有(不考虑立体异构)(　　)‎ A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 解析：选C　能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能与饱和NaHCO3溶液反应，结合其分子式可知，该有机物中含有碳碳双键、羧基，如图：CCCCCOOH、碳碳双键可以在①～⑧的位置，故符合条件的结构共8种，C项正确。‎ ‎14．(2018·临沂期中)有机物A只由C、H、O三种元素组成，常用作有机合成的中间体，测得16.8 g该有机物经燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g水。质谱图表明其相对分子质量为84；红外光谱分析表明A中含有—O—H和位于分子端的CC，核磁共振氢谱显示有3种峰，且峰面积之比为6∶1∶1。‎ ‎(1)写出A的分子式：________。‎ ‎(2)写出A的结构简式：____________________。‎ ‎(3)下列物质一定能与A发生反应的是________(填字母)。‎ a．H2　　　　　　　　　　b．Na c．KMnO4 d．Br2‎ ‎(4)有机物B是A的同分异构体，1 mol B可以与1 mol Br2加成，该有机物的所有碳原子在同一平面上，核磁共振氢谱显示有3种峰，且峰面积之比为6∶1∶1，则B的结构简式是______________。‎ 解析：(1)有机物A只含有C、H、O三种元素，相对分子质量为84,16.8 g有机物A的物质的量为＝0.2 mol，经燃烧生成44.0 g CO2，物质的量为1 mol，生成14.4 g H2O，物质的量为0.8 mol，故有机物A分子中N(C)＝＝5，N(H)＝＝8，故N(O)＝＝1，A的分子式为C5H8O。‎ ‎(2)红外光谱分析表明A分子中含有—O—H和位于分子端的—C≡C—，核磁共振氢谱有3种峰，峰面积之比为6∶1∶1，所以A的结构简式为 ‎(3)A分子中含有羟基，能与钠反应，含有—C≡C—，能与酸性高锰酸钾发生氧化反应，能与溴发生加成反应，能与氢气发生加成反应。‎ ‎(4)有机物B是A的同分异构体，1 mol B可与1 mol Br2加成，故分子中含有一个碳碳双键，该有机物所有碳原子在同一平面上，则其中两个碳原子连接碳碳双键，其余碳原子连在双键碳上。其核磁共振氢谱有3种峰，峰面积之比为6∶1∶1，则不饱和双键至少其中一个碳原子连接两个相同的基团甲基，结合A的结构简式可知，B中还含有—CHO，故B的结构简式为