全国版2021高考化学一轮复习第35讲烃和卤代烃课件 66页

《有机化学基础》选修5 第十二章 第 35 讲　烃和卤代烃 　 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。　 3. 了解烃及卤代烃的重要应用。 栏 目 导 航 考点一　脂肪烃的结构与性质 　 考点二　芳香烃的结构与性质 　 考点三　卤代烃 　 微专题 26 卤代烃在有机合成中的 “ 桥梁 ” 作用 探究高考 · 明确考向 1 ． 组成结构 考点一　脂肪烃的结构与性质 2 ． 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 1 ～ 4 液态 固态 　 升高 越低 3 ． 化学性质 (1) 烷烃的卤代反应 ①反应条件：气态烷烃与气态卤素单质在 ________ 下反应。 ②产物成分：多种卤代烃混合物 ( 非纯净物 ) 和 HX 。 ③定量关系： R － H ～ Cl 2 ～ HCl 即取代 1 mol 氢原子，消耗 ______________ 卤素单质生成 1 mol HCl 。 光照 　 1 mol 　 (2) 烯烃、炔烃的加成反应 (3) 烯烃、炔烃的加聚反应 ①丙烯加聚反应 ________________________________________ __ __ 。 ②乙炔加聚反应 __ __ __________________________________________ 。 (4)1 、 4 — 二烯烃的加成反应和加聚反应 ①加成反应 (5) 脂肪烃的氧化反应 不褪色 　 褪色 　 褪色 　 4 ． 脂肪烃的来源 来源 条件 产品 ( 或成分 ) 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 干馏 芳香烃 直接或间接液化 燃料油、化工原料 C 　 解析　 X 分别与 1 分子 Br 2, 2 分子 Br 2, 3 分子 Br 2 加成得到 3 种加成产物， A 项正确；有机物 X 中具有碳碳双键，具有烯烃的性质，能被高锰酸钾氧化，使酸性 KMnO 4 溶液褪色， B 项正确； X 与足量 H 2 加成后的产物中只有两种不等效氢原子，因而只有两种一氯取代物， C 项错误； Y 的化学式为 C 8 H 8 ，与 X 相同， D 项正确。 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 A 　 不同碳碳键的特征性质 (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。 (4) 苯的同系物支链易被酸性 KMnO 4 溶液氧化，是因为苯环对取代基的影响。而苯不能被酸性 KMnO 4 溶液氧化。 5 　 1 　 5 　 烯烃、炔烃与酸性 KMnO 4 溶液反应规律图解 1 ． 芳香烃的分类 考点二　芳香烃的结构与性质 2 ． 苯的同系物的同分异构体 以 C 8 H 10 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 __ __ __ __ 苯环 　 [ 想一想 ] (1) 苯的同系物被酸性 KMnO 4 溶液氧化的规律是什么？ 提示： 苯的同系物或芳香烃侧链为烃基时，不管烃基碳原子数为多少，只要直接与苯环相连的碳原子上有氢原子，均能被酸性 KMnO 4 溶液氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连。 提示： 取适量样品于试管中，先加入足量 Br 2 的 CCl 4 溶液充分反应后，再滴加酸性高锰酸钾溶液振荡，若高锰酸钾溶液褪色，证明含有甲苯。 注意： 检验苯的同系物之前必须先排除碳碳双键的干扰。 B 　 解析　 含 3 个碳原子的烷基有两种，甲苯苯环上的氢原子有 3 种，故产物有 6 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 1 种醇 ( 苯甲醇 ) 、 1 种醚 ( 苯甲醚 ) 、 3 种酚 ( 邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚 ) ，总共有 5 种， B 项错误；分子式为 C 8 H 8 的芳香烃有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯四种，其苯环上一氯代物的种类分别为 3 种、 2 种、 3 种、 2 种，共有 10 种， C 项正确；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。 2 ． (2019 · 江西临川模拟 ) 某烃的分子式为 C 10 H 14 ，它不能使溴水褪色，但可使 KMnO 4 酸性溶液褪色，分子结构中只含有一个烷基，符合条件的烃有 ( 　　 ) A ． 2 种 B ． 3 种　 C ． 4 种 D ． 5 种 B 　 解析　 该烃的分子式 C 10 H 14 ，符合分子通式 C n H 2 n － 6 ，它不能使溴水褪色，但可使 KMnO 4 酸性溶液褪色，说明它是苯的同系物；因其分子中只含一个烷基，可推知此烷基为 —C 4 H 9 ，它具有以下 4 种结构：① —CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 、② —CH(CH 3 )CH 2 CH 3 、③ —CH 2 CH(CH 3 ) 2 、④ —C(CH 3 ) 3 ，由于第④种侧链上与苯环直接相连的那个碳原子上没有氢原子，不能发生侧链氧化，因此符合条件的烃只有 3 种。 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) 。 题组二　芳香烃的性质 3 ． (2019 · 湖南浏阳月考 ) 关于苯乙烯 ( 结构如图 ) 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能与浓硝酸发生取代反应；⑥所有的原子可共平面。其中正确的是 ( 　　 ) A ．仅①②④⑤ B ．仅①②⑤⑥ C ．仅①②④⑤⑥ D ．全部正确 C 　 解析　 苯乙烯中含有苯环、碳碳双键，能使酸性 KMnO 4 溶液褪色， ① 正确；可发生加聚反应、硝化反应， ②⑤ 正确；易溶于有机溶剂， ④ 正确；苯、乙烯均为平面结构，故苯乙烯中所有的原子可共平面， ⑥ 正确。 ①②③④ 　 ①⑤ 或④⑤ 　 ②③ 　 HOOC(CH 2 ) 4 COOH 　 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 苯的同系物能 ( 与苯环相连的碳原子上含氢 ) 能被酸性 KMnO 4 溶液等强氧化剂氧化而使与苯环相连的碳原子变成羧基。 1 ． 概念 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 ) ，官能团是 ____________ 。 2 ． 物理性质 考点三　卤代烃 卤素原子 卤素原子 3 ． 化学性质 (1) 卤代烃水解反应和消去反应比较 (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 H 2 O 、 HBr 等 ) ，而生成 ______________( 如双键或三键 ) 的化合物的反应。 ①两类卤代烃不能发生消去反应 含不饱和键 [ 填一填 ] 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 提示　 ②③⑤①或⑥③⑤① CH 3 CHBrCH 2 Br 1 ． (2019 · 辽宁大连月考 ) 下列物质与 NaOH 醇溶液共热后，可得 3 种有机物的是 ( 　　 ) D 　 C 　 D 　 解析　 该物质在 NaOH 的水溶液中可以发生水解反应， — Br 被 — OH 取代，生成醇， A 项错误；该有机物中没有 Br － ，不能和 AgNO 3 溶液反应生成 AgBr 沉淀， 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 原子，不能发生消去反应， C 项错误；该物质含有碳碳双键，可与 Br 2 发生加成反应， D 项正确。 ① ＞④＞②＞③ 　 ②④ 　 氢氧化钠的醇溶液，加热 　 CH 2 ===CHCH 2 CH 3 、 CH 3 CH===CHCH 3 、 NaBr 、 H 2 O 　 消去反应、加成反应、 　 水解反应 　 氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液 　 微专题 26 卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用 H 2 C===CH 2 ＋ Cl 2 ―→CH 2 ClCH 2 Cl 　 解析　 由 1,2 －二氯乙烷与氯乙烯的组成差异可推知， 1,2 －二氯乙烷通过消去反应转化为氯乙烯。 加成反应 消去反应 　 环己烷 取代反应 加成反应 (1) 从左到右依次填写每步反应所属的反应类型 ( 填字母 ) ： a. 取代反应， b. 加成反应， c. 消去反应， d. 加聚反应。 ① ________ ； ② ________ ； ③ ________ ； ④ ________ ； ⑤ ________ ； ⑥ ________ 。 (2) 写出 ① 、 ⑤ 、 ⑥ 三步反应的化学方程式： ① ________________________________________________________________ 。 ⑤ ________________________________________________________________ 。 ⑥ ________________________________________________________________ 。 a b c b c b 丙烯 —Br 2 HC≡CCOONa CH 3 CH 2 CH 2 C≡CCHO 1 ． ( 双选 ) (2018 · 海南卷， 18) 下列氯代烃中不能由烯烃与氯化氢加成直接得到的有 ( 　　 ) A ．氯代环己烷　 B ． 2,2 －二甲基－ 1 －氯丙烷 C ． 2 －甲基－ 2 －氯丙烷　 D ． 2,2,3,3 －四甲基－ 1 －氯丁烷 探究高考 · 明确考向 BD 　 解析　 A ．氯代环己烷可以由环己烯与 HCl 加成得到，故 A 不符合； B ． 2,2 －二甲基－ 1 －氯丙烷分子中与氯原子连接的碳原子相连的碳原子上不含有 H 原子，不能由烯烃与 HCl 加成得到，故 B 符合； C ． 2 －甲基－ 2 －氯丙烷可以由 2 －甲基丙烯与 HCl 加成得到，故 C 不符合； D ． 2,2,3,3 －四甲基－ 1 －氯丁烷分子中与氯原子连接的碳原子相连的碳原子上不含有 H 原子，不能由烯烃与 HCl 加成得到，故 D 符合。 加成反应 　 环己烷 　 消去反应 　 加入水，油层在上层的为苯，油层在下层的为溴苯 　 苯乙炔 取代反应 消去反应 4 (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： ________________________________________________________________ 。