2020年高考化学一轮复习课件：模块5 第十二单元 第2节 烃和卤代烃

2020年高考化学一轮复习课件：模块5 第十二单元 第2节 烃和卤代烃

第 2 节 烃和卤代烃 考纲点击： 1. 掌握烷、烯 、炔和芳香烃的结构与性质。 2. 掌握卤代烃的结构与性质，以及它们与其他有机 物之间的相 互转化。 3. 了解烃类及卤代烃的重要应用以及卤代烃的合成方 法。 C n H 2 n ( n ≥2) 碳碳三键 回归教材 一、烷烃、烯烃、炔烃的组成和结构特点 1. 烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式 单键 C n H 2 n ＋ 2 ( n ≥1) 碳碳双键 C n H 2 n － 2 ( n ≥2) 代表物 甲烷 乙烯 乙炔 分子式 ________ ________ ________ 结构式 H—C≡C—H 结构 简式 ________ ________ ________ CH≡CH 2. 脂肪烃的代表物 —— 甲烷、乙烯、乙炔的组成和结构 CH 4 C 2 H 4 C 2 H 2 CH 4 CH 2 ==CH 2 代表物 甲烷 乙烯 乙炔 球棍 模型 比例 模型 空间 构型 __________ 形 ________ 形 ________ 形 （续表） 正四面体 平面 直线 强酸、强碱、强氧化剂 3. 脂肪烃代表物的化学性质 (1) 烷烃 —— 甲烷 CH 4 ＋ 2O 2 2H 2 O ＋ CO 2 CH 3 Cl ＋ HCl CH 4 ＋ Cl 2 CH 3 Cl ＋ Cl 2 CH 2 Cl 2 ＋ HCl CH 2 Cl 2 ＋ Cl 2 CHCl 3 ＋ HCl CHCl 3 ＋ Cl 2 CCl 4 ＋ HCl (2) 烯烃 —— 丙 烯、丁二烯 (3) 炔烃 —— 乙炔 [ 特别提醒 ] 1. 褪色反应 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，但 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 CO 2 ，其自身被还原； 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. 共轭二烯烃的加成反应 物质 乙烯 乙炔 原理 反应 装置 收集 方法 ________ 集气法 ________ 集气法或向 ______ 排空气法 4. 乙烯、乙炔的实验室制法 排水 排水 下 CH 3 CH 2 OH CH 2 ==CH 2 ↑ ＋ H 2 O CaC 2 ＋ 2H 2 O―→ Ca(OH) 2 ＋ HC≡CH↑ （续表） 物质 乙烯 乙炔 实验 注意 事项 ① 乙醇与浓硫酸的体积比为 1 ∶ 3 ； ② 乙醇与浓硫酸的混合方法：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 ℃ ，原因是 140 ℃ 时发生副反应： 2CH 3 CH 2 OH CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3 ＋ H 2 O ； ⑥ 浓 H 2 SO 4 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他简易装置； ② 为了得到比较平缓的乙炔气流，可用 __________ 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 饱和食盐水 物质 乙烯 乙炔 净化 因乙醇会被炭化，且碳与浓硫酸反 应，则乙烯中会混有 CO 2 、 SO 2 等 杂质，可用盛有 ____________ 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 PH 3 和 H 2 S 等杂质，可 用 ________ 溶 液 将 其除去 NaOH CuSO 4 （续表） 二、芳香烃的结构和性质 1. 苯的结构 碳碳单键 碳碳双键 正六边形 C 6 H 6 结构 简式 名称 ________ __________ __________ ________ 2. 苯的同系物 (1) 概念：苯环上的氢原子被烷基取代的产物，其通式为 ________________ 。 (2) 苯的同系物的同分异构体 写出分子式为 C 8 H 10 ，属于苯的同系物的结构简式及名称： 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 C n H 2 n － 6 ( n ≥6) 3. 苯与苯的同系物的比较 (1) 苯的化学性质 ① 取代反应： ② 与 H 2 加成反应 ： _________________________________ 。 ③氧化反应：能燃烧，但与 KMnO 4 酸性溶液不反应。 苯的性质可概括为“易 取代，难氧化，能加成 ” 。 (2) 苯的同系物的化学性质 ( 以甲苯为例 ) 4. 芳香烃 苯环 (1) 概念：分子里含有一个或多个 ________ 的烃。 (2) 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) 对环境、健康的影响 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、健康会产生不利影响。 三、卤代烃 1. 卤代烃的定义 卤素原子 —X 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 C n H 2 n ＋ 1 X( n ≥1) 。 2. 卤代烃的物理性质 高 升高 难 易 大 3. 卤代烃的化学性质 (1) 水解反应： 强碱 ( 或 NaOH) 的水溶液、 加热 ① 反应条件为 __________________________________ 。 ② CH 3 CH 2 CH 2 Br 在碱性条件 (NaOH 溶液 ) 下水解的化学方 程式为 ______________________________________________ 。 CH 3 CH 2 CH 2 Br ＋ NaOH CH 3 CH 2 CH 2 OH ＋ NaBr (2) 消去反应： 含不饱和键 ① 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 H 2 O 、 HBr 等 ) ，从而生成 ___________ ____________________ 化合物的反应。 ②反应条件为 _________________________________ 。 ③ 1- 溴丙烷 (NaOH 的乙醇溶液 ) 发生消去反应的化学方程式为 ____________________________________________________ 。 强碱 ( 如 NaOH) 的乙醇溶液、加热 CH 3 CH 2 CH 2 Br ＋ NaOH CH 3 CH==CH 2 ↑ ＋ NaBr ＋ H 2 O ( 如双键或三键 ) 结构特点 实例 与卤素原子相连的碳没 有邻位碳原子 CH 3 Cl 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 [ 特别提醒 ] (1) 两类卤代烃不能发生消去反应 (2) 与卤素原子相连的碳原子有两种或三种邻位碳原子，且 邻位碳原子上均含有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产 物。 如 ＋ NaOH CH 2 ==CH—CH 2 —CH 3 ( 或 CH 3 —CH==CH—CH 3 ) ＋ NaCl ＋ H 2 O 。 4. 卤代烃中卤素原子的检验 (1) 实验原理 R—X ＋ H 2 O ______________ ＋ HX HX ＋ NaOH===NaX ＋ H 2 O HNO 3 ＋ NaOH===NaNO 3 ＋ H 2 O AgNO 3 ＋ NaX===AgX↓ ＋ NaNO 3 根据 AgX 沉淀的颜色 (_______ 、 ________ 、 _________) 可确定卤素原子种类 ( 氯、溴、碘 ) 。 白色 浅黄色 黄色 R—OH (2) 实验步骤 ① 取少量卤代烃；②加入 NaOH 溶液；③加热，反应一段 时间；④冷却；⑤加入过量稀硝酸酸化；⑥加入硝酸银溶液。 (3) 实验说明 加入过量稀硝酸酸化的目的：一是为了中和过量的 NaOH ， 防 止 NaOH 与 AgNO 3 反应对实验产生影响 ( 生成不稳定 的 AgOH 沉淀， AgOH 沉淀分解为暗褐色的 Ag 2 O 沉淀 ) ；二是检 验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。 5. 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 CH 3 —CH==CH 2 ＋ Br 2 ―→__________________ ； ； CH 2 ==CHCl 。 CH 3 —CH==CH 2 ＋ HBr CH≡CH ＋ HCl 如乙烷与 Cl 2 ： CH 3 CH 3 ＋ Cl 2 苯与 Br 2 ： C 2 H 5 OH 与 HBr ： C 2 H 5 OH ＋ HBr CH 3 CH 2 Cl ＋ HCl ； C 2 H 5 Br ＋ H 2 O 。 CH 3 CHBrCH 2 Br (2) 取代反应 基础测评 1.(2018 年江苏盐城中学月考 ) 下列反应属于加成反应的是 ( ) 。 A. 乙烷与氯 气在光照条件下的反应 B. 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 己烷与溴水混合振荡，静置后溴水层 褪色 D. 在催化剂作用下，乙烯和水反应生成乙醇 答案： D 2.(2018 年广东中山实验中学月考 ) 相同质量的下列烃，在 空气中充分燃烧产生二氧化碳最少的是 ( ) 。 A.C 2 H 2 C.C 4 H 10 B.C 3 H 6 D.C 6 H 6 解析： 相同质量的烃燃烧产生的二氧化碳最少，则烃中含 碳的质量分数最小。 C 2 H 2 中 C 、 H 质量之比＝ 12∶1 ； C 3 H 6 中 C 、 H 质量之比＝ 12∶2 ； C 4 H 10 中 C 、 H 质量之比＝ 12∶2.5 ； C 6 H 6 中 C 、 H 质量之比＝ 12∶1 ， C 4 H 10 中 C 的质量分数最小。 答案： C 3.(2018 年山东青岛模拟 ) 下列实验的操作和所用的试剂都 正确的是 ( ) 。 A. 要鉴别己烯中是否混有少量甲苯，应先加足量溴水，然 后再加入酸性高锰酸钾溶液 B. 配制浓硫酸和浓硝酸的混酸时，将浓硝酸沿器壁缓缓倒 入到浓硫酸中 C. 制硝基苯时，将盛有混合液的试管直接在酒精灯火焰上 加热 D. 除去溴苯中少量的溴，可以加水后分液 解析： 要鉴别己烯中是否混有少量甲苯，应先加足量溴水， 通过加成反应，排除碳碳双键的干扰，然后再加入酸性高锰酸 钾溶液，溶液褪色，可证明混有甲苯， A 正确；配制浓硫酸和 浓硝酸的混酸时，将浓硫酸沿器壁缓缓倒入到浓硝酸中， B 不 正确；制硝基苯时，应该水浴加热， C 不正确；除去溴苯中少 量的溴，应加稀 的氢氧化钠溶液，然后分液， D 不正确。 答案： A 4.(2018 年广西南宁模拟 ) 对于苯乙烯 的下列叙述：①能使酸性 KMnO 4 溶液褪色；②可发生加聚反应； ③可溶 于水；④可溶于苯；⑤苯环能与溴水发生取代反应； ⑥所有的原子可能共面。其中完全正确的是 ( ) 。 A.①②④ C.①②④⑤⑥ B.①②④⑥ D.①②③④⑤⑥ 解析： 苯乙烯中含有碳碳双键，能使酸性 KMnO 4 溶液褪色， 可发生加聚反应，①②均正确；苯 乙烯属于烃类，不溶于水， 易溶于有机溶剂如苯中，③错误，④正确；苯乙烯中，苯环不 能与溴水发生取代反应，⑤错误；苯乙烯中，　　　　和 —CH==CH 2 均为平面结构，两结构可处于同一平面，则所有原子 可能处于同一平面内，⑥正确。 答案： B 5.(2018 年河北邢台模拟 ) 下列关于甲、乙、丙、丁四种有 机物说法正确的是 ( ) 。 A. 四种物质中分别加入氯水，均有红棕色液体生成 B. 四种物质中加入 NaOH 溶液共热，然后加入稀 硝酸酸化， 再滴入 AgNO 3 溶液，均有沉淀生 成 C. 四种物质中加入 NaOH 的醇溶液共热，然后加 入稀硝酸 酸化，再滴入 AgNO 3 溶液，均有沉淀生成 D. 乙发生消去反应得到两种烯烃 解析： A 项，因各有机物中不含有 Br － ，所以没有 Br 2 生成， 错误； C 项，加入 NaOH 的醇溶液共热，甲、丙、丁均不能 发 生消去反应，故无沉淀生成，错误； D 项，乙消去只能生成一 种产物丙烯，错误。 答案： B 考点一 考向 1 烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质 脂肪烃的组成、结构与性质 [ 典例 1 ](2018 年山东潍坊检测 ) 有 8 种物质 ： 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 KMnO 4 溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水 褪色的是 ( ) 。 A.①②③⑤ C.①④⑥⑦ B.④⑥⑦⑧ D.②③⑤⑧ 解析： 甲苯能使酸性 KMnO 4 溶液褪色；乙烯、乙炔、环己 烯既能使酸性 KMnO 4 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 KMnO 4 溶液褪色也不能 与溴水反应而使溴水褪色。 答案： C 考向 2 脂肪烃的常见反应类型 [ 典例 2 ](2018 年河北保定一中月考 ) 下列有机物发生的反应 属于加成反应的是 ( ) 。 A. 乙烯使 KMnO 4 酸性溶液褪色 B. 乙烯使溴的四氯化碳 溶液褪色 C. 乙烷和氯气混合，见光 D. 用乙醇、乙酸与浓 H 2 SO 4 混合加热 解析： 乙烯使 KMnO 4 酸性溶液褪色是氧化反应；乙烯使溴 的四氯化碳溶液褪色属于加成反应；乙烷和氯气混合见光发生 取代反应；用乙醇、乙酸与浓 H 2 SO 4 混合加热发生酯化反应， 属于取代反应。 答案： B [ 方法技巧 ] 烃常见反应类型的特点 (1) 取代反应。特点：有上有下，包括卤代、硝化、水解、 酯化等反应。 (2) 加成反应。特点：只上不下，反应物中一般含有不饱和 键，如碳碳双键等。 (3) 加聚反应 ( 加成聚合反应 ) 。通过加成反应聚合成高分子 化合物，除具有加成反应特点外，生成物必是高分子化合物。 考向 3 烃类的燃烧规律 [ 典例 3 ](2018 年辽宁沈阳二中月考 ) 由两种气态烃组成的混 合物，体积为 10 mL ，与过量的氧气混合后充分燃烧，将生成 物通过浓 H 2 SO 4 ，气体体积减小 15 mL ，再通过碱石灰，气体 体积又减少 20 mL( 气体体积均为同温同压下 ) 。混合烃的组成可 能为 ( ) 。 A.C 2 H 4 和 C 2 H 2 C.CH 4 和 C 3 H 4 B.C 2 H 6 和 C 2 H 4 D.C 4 H 10 和 C 2 H 4 解析： 10 mL 该烃完全燃烧生成二氧化碳 20 mL 、水蒸气 15 mL ，设烃的平均组成为 C x H y ，同温同压下，气体体积之比 等于物质的量之比，则根据 C 原子守恒有： 10 x ＝ 20 ， x ＝ 2 ，根 据 H 原子守恒有： 10 y ＝ 15×2 ， y ＝ 3 ，故该烃的平均组成为 C 2 H 3 ， 根据 H 原子平均数可知，该混合烃一定含有 C 2 H 2 ，根据 C 原 子平均数可知，另一种烃为 C 2 H 4 或 C 2 H 6 。 答案： A [ 方法技巧 ] 烃类的燃烧规律 Δ V 只 与烃分子中的氢原子数有关，与烃分子中的碳原子数 无关。 考向 4 烯烃、炔烃的加成反应和氧化反应规律 [ 典例 4 ] 某烃的分子式为 C 11 H 20 , 1 mol 该烃在催化剂作用下 可以吸收 2 mol H 2 ；用热的酸性 KMnO 4 溶液氧化，得到丁酮 ) 和丙 ( 酮 ( ) 、琥珀酸 ( ) 三者的混合物，则该烃的结构简式： ________________________________________________ 。 答案： [ 方法技巧 ] 1. 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。 2. 烯烃、炔烃与酸性 KM nO 4 溶液反应图解 【 拓展演练 】 1.(2018 年辽宁大连模拟 ) 某烃结构式用键线式 表 示 为 ，该烃与 Br 2 加成时 ( 物质的量之比为 1∶1) ，所得 ) 。 的产物有 ( A.3 种 C.5 种 B.4 种 D.6 种 解析： 当 Br 2 与 发生 1,2- 加成时 ，生成物为 有 3 种 ； 当 Br 2 与 发生 1,4- 加成时，生成物为 ，有 2 种，共 5 种。 答案： C 2.(2018 年河南郑州模拟 ) 科学家在 － 10 0 ℃ 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褪色，又能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 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 解析： 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 C 5 H 4 ，故等质量燃烧时， CH 4 的耗氧量较多， D 错误。 答案： A 关于异丙苯的说法不正确的是 ( 考点二 苯的同系物 芳香烃 考向 1 芳香烃的结构和性质 [ 典例 5 ] 异丙苯 [ 　　　　　 ] 是一种重要的化工原料，下列 ) 。 A. 异丙苯是苯的同系物 B. 可用酸性高锰酸钾溶液区别苯与异丙苯 C. 在光照的条件下，异丙苯与 Cl 2 发生取代反应生成的氯代 物有三种 D. 在一定条件下能与氢气发生加成反应 . . . 解析： 在光照的条件下，主要发生侧链上的取代反应，可 生成多种氯代物，包括一氯代物、二氯代物等。 答案： C [ 方法技巧 ] 苯的同系物的两条重要性质 (1) 与卤素 (X 2 ) 的取代反应 苯的同系物在 FeX 3 催化作用下，与 X 2 发生苯环上烷基的 邻、对位取代反应；在光照条件下，与 X 2 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 ( 与苯环相连的碳原子上含氢原子 ) 能被酸性 KMnO 4 溶液等强氧化剂氧化而使溶液褪色。 叙述不正确的是 ( 考向 2 含苯环 的同分异构体 [ 典例 6](2018 年宁夏银川质检 ) 下列有关同分异构体数目的 ) 。 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 ，它与硝酸反应，可生成 5 D. 菲的结构简式为 种一硝基取代物 . . . 解析： 含 3 个碳原子的 烷基有两种，甲苯苯环上的氢原子 有邻位、间位、对位三种， A 正确； B 项中物质的分子式为 C 7 H 8 O ， 与其互为同分异构体的芳香族化合物中有一种醇 ( 苯甲醇 ) 、一 种醚 ( 苯甲醚 ) 、三种酚 ( 邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚 ) ， 总共有 5 种， B 错误；含有 5 个碳原子的烷烃有三种同分异构 体，正戊烷、异戊烷和新戊烷，其一氯代物分别为 3 、 4 、 1 种， C 正确；由菲的结构简式可以看出其结构中含有 5 种氢原子， 可生成 5 种一硝基取代物， D 正确。 答案： B [ 方法技巧 ] 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。 如二甲苯苯环上的一氯代物的同分异构体共有 6 种 (2 ＋ 3 ＋ 1 ＝ 6 ) 。 【 拓展演练 】 3. 下列关于苯的叙述正确的是 ( ) 。 A. 反应①为取代反应，有机产物与水混合浮在上层 B. 反应②为氧化反应，燃烧现象是火焰明亮并带有浓烟 C. 反应③为取代反应，有机产物是一种烃 D. 反应④中 1 mol 苯最多与 3 mol H 2 发生加成反应，是因 为苯分子中含有三个碳碳双键 解析： ①发生取代反应生成溴苯不溶于水，密度比水大， 在水层下面， A 错误；苯分子中含碳量很高，燃烧时火焰明亮 并伴有浓烟， B 正确；③发生 取代反应生成 ，不是 烃， C 错误 ；苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间独 特的化学键， D 错误。 答案： B 4.(2018 年广西南宁模拟 ) 已知分子式为 C 12 H 12 的物质 A 的 结构简式为 ， A 苯环上的二溴代物有 9 种同分异构体， 由此推断 A 苯环上的四溴取代物的同分异构体的数目有 ( ) 。 A.9 种 B.10 种 C.11 种 D.12 种 解析： 有机物 A 苯环上共有 6 个氢原子，其苯环上的二溴 代物的同分异构体数与苯环上的四溴代物的同分异构体数相 同。 答案： A 考点三 考向 1 卤代烃的结构和性质 卤代烃的水解反应和消去反应 [ 典例 7] (2018 年山东滨州模拟 ) 化合物 X 的分子式 为 C 5 H 11 Cl ，用 NaOH 的醇溶液处理 X ，可得分子式为 C 5 H 10 的两 种产物 Y 、 Z ， Y 、 Z 经催化加氢后都可得到 2- 甲基丁烷。若将 化合物 X 用 NaOH 的水溶液处理，则所得有机产物的结构简式 可能是 ( ) 。 B. C. D. A.CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH 解析： 化合物 X(C 5 H 11 Cl) 用 NaOH 的醇溶液处理发生消去 反应生成 Y 、 Z 的过程中，有机物 X 的碳架结构不变，而 Y 、 Z 经催化加氢时，其有机物的碳架结构也不变，由 2- 甲基丁烷 的结构可推知 X 的碳架结构为 ，其连接 Cl 原子的 相邻碳原子上都有氢原子且氢原子的化学环境不同。从而推知 或 有机物 X 的结构简式为 答案： B 。 [ 方法技巧 ] 卤代烃两类反应的机理 (1) 在 NaO H 溶液 ( 加热 ) 中发生水解反应，断①键。 (2) 在 NaO H 的醇溶液 ( 加热 ) 中发生消去反应，断①②键。 考向 2 卤代烃在有机合成中的应用 [ 典例 8 ](2018 年广西北海模拟 ) 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 __________________________ 。 解析： 由反应①： Cl 2 在光照的条件下发生取 代反应得 ，可推知 A 为 ， 在 NaOH 的乙 醇溶液、 加热的条件下发生消去反应得 ， 在 Br 2 的 CCl 4 溶液中 发生加成反应得 B ： 。 的转化应是在 NaOH 的乙醇溶液、加热的条件下发生消去反应。 答案： (1) 环己烷 (2) 取代反应 加成反应 (3) ＋ 2NaOH ＋ 2NaBr ＋ 2H 2 O [ 方法技巧 ] 卤代烃在有机合成中的四大应用 (1) 联系烃和烃的衍生物的桥梁 如 醛或羧酸 (2) 改变官能团的个数 如 CH 3 CH 2 Br CH 2 ==CH 2 CH 2 BrCH 2 Br 。 (3) 改变官能团的位置 如 CH 2 BrCH 2 CH 2 CH 3 CH 2 ==CHCH 2 CH 3 (4) 进行官能团的保护 如在氧化 CH 2 ==CHCH 2 OH 的羟基时，碳碳双键也易被氧 CH 2 ==CHCH 2 OH 化，常采用下列方法保护： 【 拓展演练 】 5.(2016 年新课标 Ⅲ 卷 ) 端炔烃在催化剂存在下可发生偶联 反应，称为 Glaser 反应。 2R—C≡C—H R—C≡C—C≡C—R ＋ H 2 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要 价值。下面是利用 Glaser 反应制备化合物 E 的一种合成路线： 回答下列问题： (1)B 的结构简式为 ______________ ， D 的化学名称为 __________ 。 (2)① 和③的反应类型分别为 __________ 、 __________ 。 (3)E 的结构简式为 ______________________________ 。用 1 mol E 合成 1,4- 二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气 ______mol 。 (4) 化合物 ( ) 也可发生 Glaser 偶联反 应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为 ________________ _______________________________ 。 (5) 芳香化合物 F 是 C 的同分异构体，其分子中只有两种不 同化学环境的氢，数目比为 3∶1 ，写出其中 3 种的结构简式： _______________________________________________ 。 (6) 写出用 2- 苯基乙醇为原料 ( 其他无机试剂任选 ) 制备化合 物 D 的合成路线 _______________________________________ _____________________________________________________ 。 解析： (1)A 与氯乙烷发生取代反应生成 B ，则根据 B 的分 子式可知 A 是苯， B 是乙苯，则 B 的结构简式为 ； 根据 D 的结构简式可知 D 的化学名称为苯乙炔。 (2)① 是苯环上 氢原子被乙基取代，属于取代反应；③ 中产生碳碳三键，是卤 代烃的消去反应。 (3) 根据题意 D 发生 Glaser 反应，因此 E 的结 构简式为 。 1 mol 碳碳三键需要 2 mol 氢气加成，则用 1 mol E 合成 1,4- 二苯基丁烷，理论上需要消耗 氢气 4 mol 。 苯乙炔 消去反应 4 答案： (1) (2) 取代反应 (3) (4) (5) ( 任意三种 ) (6) 6.(2018 年湖北七市联考 ) 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) 在如图中， D 1 、 D 2 互为同分异构体， E 1 、 E 2 互为同分异 构体。 反应②的化学方程式为 ______________________________ _________________________________________________ ； C 的化学名称是 __________________________________ ； E 2 的结构简式是 __________________ ；反应④⑥的反应类 型依次是 ______________________________ 。 解析： 由信息①烃类、②含碳碳双键、③相对分子质量为 84 、 ④ 只 有 一 种 类 型 的 氢 ， 推 出 A 的 结 构 简 式 应 为 ； 进 而 推 出 B 的 结 构 简 式 应 为 ； C 的 结构简式应为 ； C 与 Br 2 的 CCl 4 溶液发生 1,2- 加成反应后得到 D 1 ，其结构简式应为 ； D 1 在 NaOH 水溶液加热条件下生成 E 1 ， E 1 的结构简式应为 体，应为 C 与 Br 2 的 1,4- 加成产物： ； D 2 为 D 1 的同分异构 ； E 2 为 E 1 的同分异构体，是 D 2 的水解产物，其结构简式应为 。 答案： (1) (3) (2) 是 ＋ 2NaOH ＋ 2NaCl ＋ 2H 2 O 2,3- 二甲基 -1,3- 丁二烯 1,4- 加成反应、取代反应 ( 水解反应 )