2018届一轮复习人教版烃和卤代烃学案(5)

2018届一轮复习人教版烃和卤代烃学案(5)

第十一单元　有机化学基础 第二课时　烃和卤代烃 复习目标：‎ ‎1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构和性质上的差异。‎ ‎2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。‎ ‎3.能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以及与其他有机物的相互联系。‎ ‎5.了解加成反应、取代反应和消去反应。‎ ‎6.结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。‎ 考点一 脂肪烃的结构与性质 ‎1．脂肪烃组成、结构特点和通式 ‎2．物理性质 性质 变化规律 状态 常温下含有1～4个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态 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 相对密度 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，但密度均比水小 水溶性 均难溶于水 ‎3.脂肪烃的化学性质 ‎(1)烷烃的化学性质 ‎①取代反应 如乙烷和氯气生成一氯乙烷：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。‎ ‎②分解反应 ‎③燃烧反应 燃烧通式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。‎ ‎(2)烯烃的化学性质 ‎①与酸性KMnO4溶液的反应 能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化反应。‎ ‎②燃烧反应 燃烧通式为CnH2n＋O2nCO2＋nH2O。‎ ‎③加成反应 CH2==CH—CH3＋Br2→。‎ CH2==CH—CH3＋H2O。‎ CH2==CH—CH==CH2＋2Br2→。‎ CH2==CH—CH==CH2＋Br2→ (1,4-加成)。‎ ‎④加聚反应 如nCH2==CH—CH3。‎ ‎(3)炔烃的化学性质 ‎①与酸性KMnO4溶液的反应 能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化反应。如：CH≡CHCO2(主要产物)。‎ ‎②燃烧反应 燃烧通式为CnH2n－2＋O2nCO2＋(n－1)H2O。‎ ‎③加成反应 CH≡CH＋H2CH2==CH2，‎ CH≡CH＋2H2CH3—CH3。‎ ‎④加聚反应 nCH≡CH。‎ ‎【深度思考】‎ ‎1．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，二者的褪色原理是否相同？‎ ‎【答案】二者褪色原理不相同。乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化还原反应，高锰酸钾将乙烯氧化成CO2，高锰酸钾被还原；乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是与单质溴发生了加成反应。‎ ‎2．有下列物质，①CH2==CH—CH3　②③CH3—CH2—CH2—CH3　④己烷。它们的沸点由低到高的顺序是什么？‎ ‎【答案】①②③④‎ 例1、有机物的结构可用“键线式”表示，如：CH3CHCHCH3可简写为，有机物X的键线式为，下列说法不正确的是 (　　)。‎ A．X的化学式为C8H8‎ B．有机物Y是X的同分异构体，且属于芳香烃，则Y的结构简式为 C．X能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z，Z的一氯代物有4种 ‎【答案】D ‎【解析】由X的键线式可知其分子式为C8H8，与苯乙烯()互为同分异构体，X分子中含碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，X与足量H2加成生成的环状饱和烃Z中只有两种不同位置的氢原子，故其一氯代物有两种。‎ ‎【发散类比1】从柑橘中炼制萜二烯()，下列有关它的推测不正确的是 (　　)‎ A．它不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．常温下为液态，难溶于水 C．分子中的所有碳原子不可能共面 D．与过量的溴的CCl4溶液反应后产物为 ‎【答案】C ‎【解析】萜二烯分子中含有碳碳双键，所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项错误；该烃分子中含有的碳原子数大于4，常温下为液态，烃均难溶于水，B项正确；该烃分子的碳原子不可能均共面，C项正确；该分子中含有2个碳碳双键，能与2分子Br2发生加成反应，得，D项正确。‎ ‎【归纳总结】烯烃、炔烃与酸性KMnO4反应图解 考点二 芳香烃的结构与性质 自主梳理 苯 苯的同系物 化学式 C6H6‎ CnH2n－6(通式，n＞6)‎ 结构 特点 苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的化学键 ‎①分子中含有一个苯环 ‎②与苯环相连的是烷基 主要化 学性质 ‎(1)能取代：‎ ‎①硝化：＋HNO3 ＋H2O ‎②卤代：＋Br2 ‎ ‎(2)能加成：＋3H2 ‎(3)难氧化，可燃烧，不能使酸性KMnO4溶液褪色。‎ ‎(1)能取代 ‎①硝化：‎ ‎＋3HNO3＋3H2O ‎②卤代：＋Br ‎＋Cl2 ‎(2)能加成 ‎(3)易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色。‎ ‎【深度思考】‎ ‎1．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。‎ ‎【答案】因为甲基对苯环有影响，所以甲苯比苯易发生取代反应；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。‎ ‎2．己烯中混有少量甲苯，如何检验？‎ ‎【答案】先加入足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，则证明己烯中混有甲苯。‎ 例2、有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实不能说明上述观点的是(　　)。‎ A．苯酚能与NaOH溶液反应，乙醇不能与NaOH溶液反应 B．乙烯能发生加成反应，乙烷不能发生加成反应 C．甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色，苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色 D．苯与浓硝酸在加热时发生取代反应，甲苯与硝酸在常温下就能发生取代反应 ‎【答案】B ‎【解析】苯酚能与NaOH溶液反应，乙醇不能与NaOH溶液反应说明苯环的影响使酚羟基上的氢更活泼；甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色，说明苯环的影响使侧链甲基易被氧化；甲苯与浓硝酸反应更容易，说明甲基的影响使苯环上的氢变得活泼易被取代。‎ ‎【发散类比2】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 ‎【答案】D ‎【归纳总结】苯与苯的同系物化学性质的区别 ‎(1)苯的同系物发生卤代反应时，条件不同，取代的位置不同，一般光照条件下发生烷基上的取代，铁粉或FeBr3催化时，发生苯环上的取代。‎ ‎(2)烷烃不易被氧化，但苯环上的烷基易被氧化。大多数的苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能，可用此性质鉴别苯与苯的同系物。‎ 考点三 卤代烃 自主梳理 ‎1．卤代烃 ‎(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子 取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基)。‎ ‎(2)官能团是卤素原子。‎ ‎2．饱和卤代烃的性质 ‎(1)物理性质 ‎①沸点：比同碳原子数的烷烃沸点要高；‎ ‎②溶解性：难溶于水，易溶于有机溶剂；‎ ‎③密度：一般一氟代烃、一氯代烃比水小，其余液态卤代烃一般比水大。‎ ‎(2)化学性质 ‎①水解反应：‎ R—X＋NaOHR—OH＋NaX(R—代表烃基)；‎ R—CHX—CH2X＋2NaOHR—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)，而生成含不饱和键(如双键或三键)的化合物的反应。‎ R—CH2—CH2—X＋NaOHR—CH==CH2＋NaX＋H2O(或R—CH2—CH2—XR—CH==CH2＋HX)；＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaX＋2H2O。‎ 小结：卤代烃的反应规律 ‎(1)卤代烃在碱性条件下是发生取代反应还是消去反应，主要是看反应条件。记忆方法：“无醇成醇，有醇成烯”。‎ ‎(2)所有的卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应，而没有邻位碳原子的卤代烃或虽有邻位碳原子，但邻位碳原子无氢原子的卤代烃均不能发生消去反应，不对称卤代烃的消去有多种可能的方式。‎ ‎3．卤代烃的获取方法 ‎(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应，如CH3—CH==CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br；‎ CH3—CH==CH2＋HBr；CH≡CH＋HClCH2==CHCl。‎ ‎(2)取代反应 如乙烷与Cl2：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；苯与Br2：＋Br2＋HBr；C2H5OH与HBr：C2H5OH＋HBr C2H5Br＋H2O。‎ ‎4．卤代烃中卤素原子的检验 ‎(1)实验原理 R—X＋H2OR—OH＋HX HX＋NaOH===NaX＋H2O HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3‎ 根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘)。‎ ‎(2)实验步骤 ‎①取少量卤代烃；②加入NaOH溶液；③加热煮沸(或水浴加热)；④冷却；⑤加入稀硝酸酸化；⑥加入硝酸银溶液。‎ ‎(3)实验说明 加入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加HNO3中和，则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色的Ag2O沉淀：NaOH＋AgNO3===NaNO3＋，2AgOH===＋H2O。‎ ‎【深度思考】‎ ‎1．实验室现有失去标签的溴乙烷、戊烷各一瓶，如何鉴别？‎ ‎【答案】利用戊烷密度小于水，溴乙烷密度大于水的性质鉴别。‎ ‎2．有以下物质：①CH3Cl　②CH2Cl—CH2Cl ‎ ‎(1)能发生水解反应的有哪些？其中能生成二元醇的有哪些？(2)能发生消去反应的有哪些？(3)发生消去反应能生成炔烃的有哪些？‎ ‎【答案】(1)①②③④⑤⑥　②　(2)②③　(3)②‎ 例3、根据下面的有机物合成路线回答下列问题：‎ ‎（1）写出A、B、C的结构简式：A：__________，B：__________，C：__________。‎ ‎（2）各步反应类型：①______，②______，③______；④_______，⑤________。‎ ‎（3）A→B的反应试剂及条件__________________________________________。‎ ‎【答案】（1），，；（2）加成反应，消去反应，加成反应，消去反应，加成反应；（3）氢氧化钠的醇溶液，加热。‎ ‎【解析】转化成，因为苯环上的卤素原子不容易发生取代，更不能发生消去反应，因此氯苯和氢气先发生加成反应，生成，然后在碱的醇溶液中发生消去反应，生成，再发生加成反应，得到，如果再引入两个氯原子，那就再发生消去反应生成，然后加成反应即可。（1）见分析；（2）经上述分析，反应类型是：加成反应，消去反应，加成反应，消去反应，加成反应；（3）卤代烃的消去反应条件是：碱的醇溶液，故氢氧化钠的醇溶液，加热。‎ ‎【发散类比3】卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】C ‎【解析】A、可由环己烷发生取代反应产生，A错误。B、 可由2,2-二甲基丙烷发生取代反应产生，B错误；C、 可由发生水解反应产生，而不适合用发生取代反应产生，C正确。D、可有2,2,3,3—四甲基丁烷发生取代反应产生，D错误。‎ ‎【归纳总结】卤代烃在物质转化中的作用