2018届一轮复习鲁科版烃和卤代烃学案

2018届一轮复习鲁科版烃和卤代烃学案

烃和卤代烃 考点一　烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质 ‎【基础知识梳理】‎ ‎1．烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式 ‎2．脂肪烃的物理性质 性质 变化规律 状态 常温下含有__________个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到________、________‎ 沸点 随着碳原子数的增多，沸点逐渐________；同分异构体之间，支链越多，沸点________‎ 相对密度 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水小 水溶性 均难溶于水 ‎3.脂肪烃的化学性质比较 烷烃 烯烃 炔烃 活动性 较稳定 较活泼 较活泼 取代反应 能够与卤素取代 加成反应 不能发生 能与H2、X2、HX、H2O、HCN等加成(X代表卤素原子)‎ 氧化反应 淡蓝色火焰 燃烧火焰明亮，‎ 有黑烟 燃烧火焰明亮，有浓烟 不与酸性高锰酸钾溶液反应 能使酸性高锰酸钾溶液退色 加聚反应 不能发生 能发生 鉴别 不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液退色 能使溴水、酸性高锰酸钾溶液退色 注意　‎ 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。‎ 深度思考 按要求书写方程式：‎ ‎(1)乙烷和Cl2生成一氯乙烷 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)烷烃的燃烧通式 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)单烯链烃的燃烧通式 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)丙烯的主要化学性质 ‎①使溴的CCl4溶液退色 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②与H2O的加成反应 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎③加聚反应 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)单炔链烃的燃烧通式 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)乙炔的主要性质 ‎①乙炔和H2生成乙烷 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②乙炔和HCl生成氯乙烯 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎③氯乙烯的加聚反应 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(7)CH2===CH—CH===CH2与Br21∶1加成可能的反应：‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎【解题探究】‎ 题组一　脂肪烃的结构与性质 ‎1．(2016·安徽无为中学月考)在1.013×105Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列说法正确的是(　　)‎ 物质名称 沸点/℃‎ 正丁烷CH3(CH2)2CH3‎ ‎－0.5‎ 正戊烷CH3(CH2)3CH3‎ ‎36.0‎ 异戊烷 ‎27.8‎ 新戊烷 ‎9.5‎ 正己烷CH3(CH2)4CH3‎ ‎69.0‎ A.在标准状况时，新戊烷是气体 B．在1.013×105Pa、20℃时，C5H12都是液体 C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低 D．C5H12随支链的增加，沸点降低 ‎2．科学家在－100℃的低温下合成一种烃X，此分子的结构如图所示(图中的连线表示化学键)。下列说法正确的是 (　　)‎ A．X既能使溴的四氯化碳溶液退色，又能使酸性KMnO4溶液退色 B．X是一种常温下能稳定存在的液态烃 C．X和乙烷类似，都容易发生取代反应 D．充分燃烧等质量的X和甲烷，X消耗氧气较多 ‎3．某有机物的结构简式为 HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡CH 下列描述正确的是(　　)‎ A．该有机物常温常压下呈气态，且易溶于水 B．该有机物能使酸性高锰酸钾溶液退色 C．该有机物分子为直线形的极性分子 D．该有机物可由乙炔和含氮化合物加聚制得 题组二　烯烃、炔烃的加成和氧化反应规律 ‎4．(2015·宝鸡月考)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：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(用键线式表示)。‎ ‎(3)有机物A是苧烯的同分异构体，分子中含有“”结构，A可能的结构为_______________________________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________________________‎ ‎(用键线式表示)。‎ ‎(4)写出和Cl2发生1,4加成反应的化学方程式：____________________________。‎ ‎5．某烃的分子式为C11H20,1mol该烃在催化剂作用下可以吸收2molH2；用热的酸性KMnO4溶液氧化，得到丁酮()、琥珀酸()和丙酮()三者的混合物。‎ 该烃的结构简式：_______________________________________________________________。‎ 练后反思 ‎1．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)碳碳叁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。‎ ‎2．烯烃、炔烃与酸性KMnO4溶液反应图解 考点二　苯的同系物　芳香烃 ‎【基础知识梳理】‎ ‎1．苯的同系物的同分异构体 以C8H10芳香烃为例 名称 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 结构 简式 ‎2.苯的同系物与苯的性质比较 ‎(1)相同点 因都含有苯环 ‎(2)不同点 烷基对苯环有影响，所以苯的同系物比苯易发生取代反应；苯环对烷基也有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。‎ 完成下列有关苯的同系物的方程式：‎ ‎①硝化：＋3HNO3__________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②卤代：＋Br2,____________________________________________；‎ ‎＋Cl2____________________________________________________。‎ ‎③易氧化，能使酸性KMnO4溶液退色：‎ _________________________________________________。‎ 深度思考 ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)某烃的分子式为C11H16，它不能与溴水反应，但能使酸性KMnO4溶液退色，分子结构中只含有一个烷基，符合条件的烃有7种(　　)‎ ‎(2)甲苯与氯气光照条件下，主要产物是2,4二氯甲苯(　　)‎ ‎(3)苯的二氯代物有三种(　　)‎ ‎(4)己烯中混有少量甲苯，先加入足量溴水，然后加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液退色，则证明己烯中混有甲苯(　　)‎ ‎(5)C2H2与的最简式相同(　　)‎ ‎2．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。甲苯的苯环和甲基上氢原子均能与氯发生取代反应，反应发生的条件有什么差异？‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎【解题探究】‎ 题组一　芳香烃的同分异构体 ‎1．下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是 (　　)‎ A．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种 B．与互为同分异构体的芳香族化合物有6种 C．含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有3种 D．菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物 ‎2．“PX”即为对二甲苯，是一种可燃、低毒化合物，毒性略高于乙醇，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，爆炸极限1.1%～7.0%(体积分数)。是一种用途极广的有机化工原料。下列关于“PX”的叙述不正确的是(　　)‎ A．“PX”的化学式为C8H10,1H—NMR有2组吸收峰 B．“PX”能使酸性高锰酸钾溶液退色，属于苯的同系物 C．“PX”二溴代物有3种同分异构体 D．“PX”不溶于水，密度比水小 题组二　芳香烃的性质及应用 ‎3．柑橘中柠檬烯的结构可表示为，下列关于这种物质的说法中正确的是(　　)‎ A．与苯的结构相似，性质也相似 B．可使溴的四氯化碳溶液退色 C．易发生取代反应，难发生加成反应 D．该物质极易溶于水 ‎4．有机物的结构可用“键线式”简化表示，如可简写为。有机物X的键线式为，Y是X的同分异构体，且属于芳香烃。下列有关于Y的说法正确的是(　　)‎ A．Y能使酸性KMnO4溶液退色，所以是苯的同系物 B．Y能使溴水退色，且静置后不分层 C．Y不能发生取代反应 D．Y能发生加聚反应生成 ‎5．苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下：‎ ‎(R、R′表示烷基或氢原子)‎ ‎(1)现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14，甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是__________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有________种。‎ ‎(2)有机物丙也是苯的同系物，分子式也是C10H14，它的苯环上的一溴代物只有一种，试写出丙所有可能的结构简式________________________________________________________。‎ 练后反思 ‎1．苯环上位置异构的书写技巧——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共有六种(2＋3＋1＝6)。‎ ‎2．苯的同系物的两条重要性质 ‎(1)与卤素(X2)的取代反应 苯的同系物在FeX3催化作用下，与X2发生苯环上烷基的邻、对位取代反应；在光照条件下，与X2则发生烷基上的取代反应，类似烷烃的取代反应。‎ ‎(2)被强氧化剂氧化 苯的同系物能(与苯环相连的碳原子上含氢)被酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化而使溶液退色。‎ 考点三　卤代烃 ‎【基础知识梳理】‎ ‎1．卤代烃的概念 ‎(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被____________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____________。‎ ‎2．卤代烃的物理性质 ‎(1)沸点：比同碳原子数的烃沸点要____；‎ ‎(2)溶解性：水中____溶，有机溶剂中____溶；‎ ‎(3)密度：一般一氟代烃、一氯代烃比水小，其余比水大。‎ ‎3．卤代烃的化学性质 ‎(1)卤代烃水解反应和消去反应比较 反应类型 取代反应(水解反应)‎ 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 相邻的两个碳原子间脱去小分子HX；‎ ‎＋NaOH＋NaX＋H2O 产生特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳叁键的不饱和键的化合物 ‎(2)消去反应的规律 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____________________(如双键或叁键)的化合物的反应。‎ ‎①两类卤代烃不能发生消去反应 结构特点 实例 与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子 CH3Cl 与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子 ‎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：‎ ‎＋NaOH(或)＋NaCl＋H2O ‎③型卤代烃，发生消去反应可以生成，如BrCH2CH2Br＋2NaOH↑＋2NaBr＋2H2O ‎4．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――→；‎ ‎；。‎ ‎(2)取代反应 如乙烷与Cl2：_______________________________________________________________；‎ 苯与Br2：___________________________________________________________________；‎ C2H5OH与HBr：_____________________________________________________________。‎ 深度思考 ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高(　　)‎ ‎(2)溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成乙烯(　　)‎ ‎(3)在溴乙烷中加入AgNO3溶液，立即产生淡黄色沉淀(　　)‎ ‎(4)取溴乙烷水解液，向其中加入AgNO3溶液，可观察到淡黄色沉淀(　　)‎ ‎(5)所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应(　　)‎ ‎2．证明溴乙烷中溴元素的存在，有下列几步，其正确的操作顺序是____________(填序号)。‎ ‎①加入硝酸银溶液　②加入氢氧化钠溶液　③加热④加入蒸馏水　⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性　⑥加入氢氧化钠醇溶液 ‎【解题探究】‎ ‎1．①1溴丙烷与2溴丙烷分别和氢氧化钠的醇溶液混合加热；‎ ‎②1溴丙烷与2溴丙烷分别和氢氧化钠的水溶液混合加热，则下列说法正确的是(　　)‎ A．①和②产物均不同 B．①和②产物均相同 C．①产物相同，②产物不同 D．①产物不同，②产物相同 ‎2．(2016·大连二十四中月考)有两种有机物Q()与P()，下列有关它们的说法中正确的是(　　)‎ A．二者的核磁共振氢谱中均只出现两种峰且峰面积之比为3∶2‎ B．二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应 C．一定条件下，二者在NaOH溶液中均可发生取代反应 D．Q的一氯代物只有1种，P的一溴代物有2种 ‎3．(2016·安庆期中)下列化合物在一定的条件下，既能发生消去反应又能发生水解反应的是________。‎ ‎①CH3Cl　②③　④‎ 答案解析 考点一 基础知识梳理 ‎1．(从左到右，从上到下)单键　CnH2n＋2(n≥1)　碳碳双键　CnH2n(n≥2)　碳碳叁键　CnH2n－2(n≥2)‎ ‎2．1～4　液态　固态　升高　越低 深度思考 ‎(1)CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl ‎(2)CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O ‎(3)CnH2n＋nO2nCO2＋nH2O ‎(4)①CH2==CH—CH3＋Br2―→‎ ‎②CH2==CH—CH3＋H2O ‎③nCH2==CH—CH3 ‎(5)CnH2n－2＋O2nCO2＋(n－1)H2O ‎(6)①CH≡CH＋2H2CH3CH3‎ ‎②CH≡CH＋HClCH2CHCl ‎③nCH2==CHCl ‎(7)①CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→‎ ‎②CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→‎ 解题探究 ‎1．D ‎2．A　[观察该烃的球棍模型可知X的结构简式为，该烃分子中含有碳碳双键，A正确；由于是在低温下合成的，故该分子在常温下不能稳定存在，B错误；X分子中含有碳碳双键，易加成难取代，C错误；该烃的化学式为C5H4，故等质量燃烧时，CH4的耗氧量较多，D错误。]‎ ‎3．B ‎4．(1)2‎ ‎(2)、‎ ‎(3)、、、、‎ ‎(4)＋Cl2―→‎ 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，其中的某一个双键发生加成。‎ ‎(3)A分子中含有，则R为—C4H9(丁基)，丁基有4种结构。‎ ‎5．‎ 考点二 基础知识梳理 ‎1．‎ ‎2．(2)①＋3H2O ‎②＋HBr　＋HCl ‎③‎ 深度思考 ‎1．(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√‎ 解析　(1)C11H16满足CnH2n－6，属于苯的同系物，只含一个烷基，因而其结构为，‎ 戊基有7种，其中不能使酸性高锰酸钾溶液退色，因而符合条件的同分异构体有6种。‎ ‎(2)Cl2与甲苯光照条件下，主要取代甲基上的氢原子。‎ ‎(3)苯的二氯取代物有邻、间、对三种。‎ ‎(4)己烯与足量溴加成反应后，碳碳双键变为单键，只有甲苯能使酸性高锰酸钾溶液退色。‎ ‎(5)的化学式C8H8，最简式为“CH”。‎ ‎2．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。苯环上氢原子氯代反应条件是FeCl3作催化剂、液氯反应；甲苯上的甲基氢发生氯代反应的条件是与氯气在光照下进行。‎ 解题探究 ‎1．B ‎2．C　[A项，对二甲苯的结构简式为，据此分析；B项，苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液退色；C项，根据对二甲苯的结构简式分析，对二甲苯的二溴代物共有7种同分异构体；D项，苯的同系物与苯的性质相似，根据苯的性质分析。]‎ ‎3．B　[根据柠檬烯的结构可知，柠檬烯属于芳香烃，故其不溶于水；其含有碳碳双键，故易与溴发生加成反应；与苯的结构不同，故其性质与苯的也不同。]‎ ‎4．D ‎5．(1)　9‎ ‎(2)、、、‎ 考点三 基础知识梳理 ‎1．(1)卤素原子　(2)卤素原子 ‎2．(1)高　(2)难　易 ‎3．(2)含不饱和键 ‎4．(1)CH3CHBrCH2Br　(2)CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl ‎＋Br2＋HBr C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O 深度思考 ‎1．(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×‎ ‎2．②③⑤①或⑥③⑤①‎ 解析　由于溴乙烷不能电离出Br－，可使溴乙烷在碱性条件下发生水解反应得到Br－，向水解后的溶液中加入AgNO3溶液，根据生成的淡黄色沉淀，可以确定溴乙烷中含有溴原子。需要说明的是溴乙烷水解需在碱性条件下进行，加入AgNO3溶液之前需加入稀硝酸酸化，否则溶液中的OH－会干扰Br－的检验。‎ 解题探究 ‎1．C　[1-丙烷与2-丙烷分别和氢氧化钠的醇溶液混合加热，都生成丙烯，1-丙烷与2-丙烷分别和氢氧化钠水溶液混合加热，前者生成1-丙醇，后者生成2-丙醇。]‎ ‎2．C　3.②‎