学年高考化学总复习讲义 第二单元 烃和卤代烃 苏教版选修5docdoc.docx
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学年高考化学总复习讲义第二单元烃和卤代烃苏教版选修5docdoc
2019-2020学年高考化学总复习讲义第二单元烃和卤代烃苏教版选修5
1．烷烃、烯烃、炔烃的组成、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，密度均比水小
水溶性
均难溶于水
3.化学性质
（1）氧化反应
①燃烧
均能燃烧，其燃烧的化学反应通式为：
CxHy＋
O2点燃,xCO2＋
H2O。
②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
特点—
（3）烯烃、炔烃的加成反应
—
—
（4）烯烃的加聚反应
①乙烯的加聚反应：
nCH2===CH2
CH2—CH2。
②丙烯的加聚反应：
nCH3CH===CH2
1．利用酸性KMnO4溶液是否能够鉴别烷烃和炔烃？
是否能够除去烷烃中的炔烃？
2．
（1）某烃含碳的质量分数为85.7%，你能写出该烃的通式吗？
若该烃中碳原子数为4，其分子式是什么？
（2）有下列物质，①CH2===CH—CH3
③CH3—CH2—CH2—CH3 ④己烷。
它们的沸点由低到高的顺序是什么？
（3）有下列物质：
①CH3CH3 ②CH3—CH===CH2 ③CHCH
④聚乙烯。
其中能使溴水褪色的有哪些？
能使酸性KMnO4溶液褪色的有哪些？
既能发生取代反应又能发生加成反应的又有哪些？
提示：
1.酸性KMnO4溶液可鉴别烷烃、炔烃，但不能用来除去烷烃中的炔烃，因为酸性KMnO4溶液可把炔烃氧化成其他物质，在除去炔烃的同时，又引入了其他杂质。
2．
（1）CnH2n（n≥2） C4H8
（2）①②③④ （3）②③
②③ ②
1．在①丙烯 ②氯乙烯 ③苯 ④甲苯四种有机化合物中，分子内所有原子均在同一平面的是（ ）
A．①② B．②③
C．③④D．②④
解析：
本题要求学生掌握典型有机化合物的空间结构，并具有拓展同系物空间构型的能力。
在①丙烯CH2===CH—CH3和④甲苯C6H5—CH3中—CH3是一个空间立体结构（与甲烷类似），这四个原子不在同一平面上，②氯乙烯和乙烯相同，是六原子共面结构，③苯是十二个原子共面结构。
答案：
B
2．某烃的结构简式为：
，若分子中共线碳原子数为a，可能共面的碳原子最多为b，含四面体结构碳原子数为c，则a、b、c分别是（ ）
A．3、4、5B．4、10、4
C．3、10、4D．3、14、4
解析：
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。
答案：
D
1．几种最简单有机物的空间构型
（1）甲烷分子（CH4）为正四面体结构，最多有3个原子共平面。
（2）乙烯分子（H2C===CH2）是平面形结构，所有原子共平面。
（3）乙炔分子（CHCH）是直线形结构，所有原子在同一直线上。
（4）苯分子（C6H6）是平面正六边形结构，所有原子共平面。
（5）甲醛分子（HCHO）是平面结构，所有原子共平面。
2．单键的旋转
有机物分子中的以单键相结合的原子，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等两端的原子都可以以单键为轴旋转。
3．双键和三键均不能旋转。
3．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KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色的是（ ）
A．①②③⑤B．④⑥⑦⑧
C．①④⑥⑦D．②③⑤⑧
答案：
C
4．石油裂解是一个复杂的过程，其产物为混合物。
例如
，下列说法中不正确的是（ ）
A．M的化学式为H2，N的化学式为C5H8
B．可用溴水区别
和
C．等质量的
和
完全燃烧时的耗氧量相同
D．分子式为C4H6的有机物可能是烯烃也可能是炔烃
解析：
和
的最简式不同，因此等质量的两种有机物完全燃烧时的耗氧量也不同，C错。
答案：
C
5．乙炔在不同条件下可以转化成许多化合物，如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．正四面体烷的二氯代物只有1种
B．乙炔生成乙烯基乙炔是加成反应
C．由乙炔制得的四种有机物的含碳量不同
D．苯乙烯与环辛四烯互为同分异构体
解析：
由乙炔制得的四种有机物的含碳量都与乙炔的含碳量一样。
答案：
C
1．熟记常见几种烃的结构特点和化学性质
烃
结构特点
主要化学性质
烷烃
全是单键
①氧化反应（能燃烧，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色）
②取代反应
③高温分解
烯烃
碳碳双键
①氧化反应（能燃烧，能使酸性高锰酸钾溶液褪色）
②加成反应
③加聚反应
炔烃
碳碳三键
①氧化反应（能燃烧，能使酸性高锰酸钾溶液褪色）
②加成反应
③加聚反应
2.结构复杂的烃，性质具有多重性
（1）某些复杂的烃含有多种结构，具有多种性质，如
CH2===CHCH3含碳碳双键具有烯烃的性质，连在双键碳原子上的甲基部分与烷烃结构类似，具有烷烃的性质，在光照条件下甲基上的氢可以被卤素取代。
（2）某些烃中基团之间相互影响，使该烃具有一些特殊性质，如
CH2===CHCH===CH2中的两个碳碳双键相互影响，
CH2===CHCH===CH2不仅具有一般单烯烃所具有的性质，还可以与氢气或卤素发生1,4加成反应。
考点二 苯及苯的同系物的结构与性质
1．苯的化学性质
2．苯的同系物
（1）概念：
苯环上的氢原子被烷基取代的产物。
（2）化学性质（以甲苯为例）
①氧化反应：
甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
②取代反应：
以甲苯生成TNT的化学方程式为例：
（3）苯环对甲基的影响
烷烃不易被氧化，但苯环上的烷基易被氧化。
苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，用此法可鉴别苯和苯的同系物。
1．己烯中混有少量甲苯，如何检验？
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。
3．有下列物质：
①甲烷 ②苯 ③环己烷 ④丙炔 ⑤聚苯乙烯 ⑥环己烯 ⑦邻二甲苯
（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________。
（2）写出邻二甲苯与足量的氢气发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
提示：
1.先加入溴水至溴水不褪色，然后再加入酸性高锰酸钾溶液，若KMnO4褪色，则证明含有甲苯。
即检验苯的同系物之前必须排除烯烃的干扰。
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。
3．
（1）④⑥
1．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褪色
C．易发生取代反应，难发生加成反应
D．该物质极易溶于水
解析：
根据柠檬烯的结构可知，柠檬烯属于烃，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。
答案：
B
2．下列各组有机物中，只需加入溴水就能一次鉴别的是（ ）
A．己烯、苯、四氯化碳 B．苯、己炔、己烯
C．己烷、苯、环己烷D．甲苯、己烷、己烯
解析：
分别取待测液体后，加入溴水，能够使溴水褪色的是己烯和己炔；分层，上层为橙色的是密度较小的苯、环己烷、己烷、甲苯；分层，下层为橙色的是CCl4。
综合以上现象可判断A项中的三种物质可一次鉴别。
答案：
A
3．已知分子式为C12H12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苯环上的四溴代物的同分异构体的数目有（ ）
A．9种B．10种
C．11种D．12种
答案：
A
4．二甲苯苯环上的一溴代物共有6种，可用还原的方法制得3种二甲苯，它们的熔点分别列于下表：
6种一溴
二甲苯的熔点
243℃
206℃
213.8℃
204℃
214.5℃
205℃
对应还原
的二甲苯的熔点
13℃
－54℃
－27℃
－54℃
－27℃
－54℃
由此推断：
（1）熔点为243℃的分子的结构简式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
（2）熔点为－54℃的分子的结构简式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（1）苯的氯代物
考点三 卤代烃
1．溴乙烷
（1）分子结构
分子式：
C2H5Br，结构简式：
CH3CH2Br，官能团：
—Br。
（2）物理性质
颜色
状态
沸点
密度
溶解性
无色
液体
低（38.4℃），易挥发
比水大
难溶于水，易溶于多种有机溶剂
（3）化学性质
①水解反应
C2H5Br在碱性条件下易水解，反应的化学方程式为：
CH3CH2Br＋NaOH
CH3CH2OH＋NaBr。
②消去反应
a．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、HX等），而生成含不饱和键（如双键或三键）化合物的反应。
b．溴乙烷在NaOH的醇溶液中发生消去反应的化学方程式为：
CH3CH2Br＋NaOH
CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。
2．卤代烃
（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。
②官能团是—X。
（2）卤代烃的物理性质
①通常情况下，除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余为液体或固体。
②沸点：
a．比同碳原子数的烷烃分子沸点要高；
b．互为同系物的卤代烃，沸点随碳原子数的增加而升高。
③溶解性：
水中难溶，有机溶剂中易溶。
④密度：
一氟代烃、一氯代烃密度比水小，其余比水大。
（3）化学性质
R—X—
（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。
C2H5OH＋HBr
C2H5Br＋H2O
（5）对环境的影响
氟氯烃在平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因。
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？
提示：
1.NaOH的醇溶液/加热
2．
（1）①②③④⑤⑥ ②
（2）②③ （3）②
1．化合物X的分子式为C5H11Cl，用NaOH的醇溶液处理X，可得分子式为C5H10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（ ）
解析：
化合物X（C5H11Cl）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未变，由2甲基丁烷的结构
答案：
B
卤代烃的两类反应机理
（1）在NaOH溶液（加热）中发生水解反应，断①处键。
（2）在NaOH的醇溶液（加热）中发生消去反应，断①②两处键。
2．从溴乙烷制取1,2二溴乙烷，下列制备方案中最好的是（ ）
A．CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH2===CH2
CH2BrCH2Br
B．CH3CH2Br
CH2BrCH2Br
C．CH3CH2Br
CH2===CH2
CH3CH2Br
CH2BrCH2Br
D．CH3CH2Br
CH2===CH2
CH2BrCH2Br
解析：
本题考查卤代烃制取方案的设计。
在有机合成中，理想合成方案有以下特点：
①尽量少的步骤；②选择生成副产物最少的反应原理；③试剂价廉；④实验安全；⑤符合环保要求。
在有机合成中引入卤原子或引入卤原子作中间产物，用加成反应，而不用取代反应，因为光照下卤代反应产物无法控制，得到产品纯度低。
A选项，发生三步反应，步骤多，产率低；B选项，溴与烷烃发生取代反应，是连续反应，不能控制产物种类，副产物多；C选项，步骤多，且发生卤代反应难控制产物纯度；D选项，步骤少，产物纯度高。
答案：
D
3．根据下面的反应路线及所给信息填空。
（一氯环己烷）
④
（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_____________________________________________________________________ 。
1．（2012·全国大纲卷·13）橙花醇具有玫瑰及苹果香气，可作为香料。
其结构简式如下：
下列关于橙花醇的叙述，错误的是（ ）
A．橙花醇能发生加成反应
B．橙花醇加聚可以生成多种产物
C．1mol橙花醇在氧气中充分燃烧，需消耗470.4L氧气（标准状况）
D．1mol橙花醇在室温下与溴的四氯化碳溶液反应，最多消耗240g溴
解析：
A项，该有机物中含有羟基，可与羧酸发生取代反应（酯化反应），该有机物中含有碳碳双键，能发生加成反应，A项正确；B项，在浓硫酸催化下加热，羟基可以与邻位甲基上的氢原子发生消去反应，也可以与另一邻位亚甲基（—CH2—）上的氢原子发生消去反应，生成两种不同的四烯烃，B项正确；C项，橙花醇的分子式为C15H26O,1molC15H26O完全燃烧消耗O2的物质的量为
mol＝21mol，在标准状况下体积为21mol×22.4L/mol＝470.4L，C项正确；D项，1mol橙花醇含有3mol碳碳双键，能消耗3molBr2，其质量为3mol×160g/mol＝480g，D项错误。
答案：
D
2．（2011·上海化学·28）异丙苯[
]是一种重要的有机化工原料。
根据题意完成下列填空：
（1）由苯与2丙醇反应制备异丙苯属于________反应；由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为________。
（2）异丙苯有多种同分异构体，其中一溴代物最少的芳香烃的名称是________。
（3）α甲基苯乙烯（
）是生产耐热型ABS树脂的一种单体，工业上由异丙苯催化脱氢得到。
写出由异丙苯制取该单体的另一种方法（用化学反应方程式表示）。
3．（2010·全国卷Ⅰ·11）下图表示4－溴环己烯所发生的4个不同反应。
其中，产物只含有一种官能团的反应是（ ）
A．①② B．②③
C．③④D．①④
解析：
反应①为氧化反应，产物含有溴原子和羧基两种官能团；反应②为取代反应，产物含有羟基和碳碳双键两种官能团；反应③为消去反应，产物只含碳碳双键一种官能团；反应④为加成反应，产物只含溴原子一种官能团。
故C项正确。
答案：
C
4．（2013·课标全国卷Ⅱ·38）化合物1（C11H12O3）是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基。
Ⅰ可以用E和H在一定条件下合成：
已知以下信息：
①A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；
②R—CH===CH2
R—CH2CH2OH；
③化合物F苯环上的一氯代物只有两种；
④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。
回答下列问题：
（1）A的化学名称为______________。
（2）D的结构简式为______________。
（3）E的分子式为______________。
（4）F生成G的化学方程式为________________________________________________________________________，
该反应类型为______________。
（5）I的结构简式为______________。
（6）I的同系物J比I相对分子质量小14，J的同分异构体中能同时满足如下条件：
①苯环上只有两个取代基，②既能发生银镜反应，又能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，共有________种（不考虑立体异构）。
J的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为2∶2∶1，写出J的这种同分异构体的结构简式：
__________。
解析：
信息①表明A物质是（CH3）3C—Cl，A发生消去反应后生成（CH3）2C===CH2；由信息②可知C为（CH3）2CHCH2OH，C在铜催化下被氧化得到D，D为（CH3）2CHCHO，D继续被氧化再酸化生成E，E为（CH3）2CHCOOH，F苯环上的一氯代物只有两种，说明其对称性高，可知其为对甲基苯酚，在光照下F苯环上的甲基发生二氯取代，由信息④知G水解酸化后得到对羟基苯甲醛，E和H在一定条件下发生分子间脱水生成
（6）满足条件的J的同分异构体在苯环上只有两个取代基，且含有醛基和羧基两种官能团，两取代基分别处于苯环的邻、间、对位置，这两个取代基可以分别是“—CHO与—CH2CH2COOH”、“—CHO与
—CH（CH3）COOH”、“—CH2CHO与—CH2COOH”、
“—CH2CH2CHO与—COOH”、“—CH（CH3）CHO与—COOH”、
“—CH3与—CH（COOH）CHO”，共18种同分异构体。
J的一种同分异构体发生银镜反应并酸化后，核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为2∶2∶1，说明该物质对称性相当高，通常取代基处于苯环对位且两个取代基中碳原子数相同，由此可推知该有机物为
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