2020届高考化学一轮复习烃和卤代烃学案 55页

第2讲　烃和卤代烃 教学指导意见 核心素养 ‎1.能写出烃的类别通式、简单代表物的结构简式及名称；能够列举各类有机化合物的典型代表物的主要物理性质。‎ ‎2能描述说明、分析解释各类烃的典型代表物的重要反应，能书写相应的化学方程式。‎ ‎1.微观探析和宏观辨识：认识烃的多样性，并对烃类物质进行分类，能从不同角度认识烃和卤代烃的组成、结构、性质和变化，形成结构决定性质的理念。‎ ‎2．证据推理和模型认知：官能团的性质及结构决定有机物的性质，要建立起结构模型。‎ 考点一　常见烃的结构与性质 ‎ [学在课内]‎ ‎1．甲烷、乙烯、苯的结构与物理性质比较 甲烷 乙烯 苯 结构式 结构特点 烷烃分子中碳原子间以单键结合成链状，剩余的价键被氢原子“饱和”‎ 烯烃分子结构中含有碳碳双键 苯环含有介于单键和双键之间的独特的键 分子形状 正四面体 平面形 平面正六边形 物理性质 无色气体，难溶于水 无色、带有特殊气味的透明液体，密度比水小，难溶于水 ‎2.三种烃的化学性质 ‎(1)甲烷(CH4)　 ‎ ‎①稳定性：与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。‎ ‎②燃烧反应：化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O(产生淡蓝色火焰)。‎ ‎③取代反应：在光照条件下与Cl2发生取代反应，第一步反应的方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，继续反应依次又生成了CH2Cl2、CHCl3、CCl4。‎ ‎(2)乙烯(CH2===CH2)‎ 完成下列方程式：‎ ‎①燃烧反应：CH2===CH2＋3O22CO2＋2H2O。(火焰明亮且伴有黑烟)‎ ‎②‎ ‎③加聚反应：nCH2===CH2 ‎(3)苯(C6H6)‎ 完成下列方程式：‎ ‎①燃烧反应 ‎2C6H6＋15O212CO2＋6H2O。(火焰明亮，带浓烟)‎ ‎②取代反应：‎ 苯与液溴的取代反应：；‎ 苯的硝化反应：。‎ ‎③加成反应：‎ 一定条件下与H2加成：。‎ ‎ [考在课外]‎ 教材延伸 判断正误 ‎(1)甲烷与氯水光照时发生取代反应(×)‎ ‎(2)乙烯通入溴水发生加成反应(×)‎ ‎(3)苯与溴水混合发生取代反应(×)‎ ‎(4)乙烯、苯与H2接触即发生化学反应(×)‎ ‎(5)乙烯可作水果的催熟剂(√)‎ ‎(6)乙烯、苯、聚乙烯均含有碳碳双键(×)‎ ‎(7)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯不能发生氧化反应(×)‎ ‎(8)1 mol CH4与1 mol Cl2在光照条件下反应，生成1 mol CH3Cl气体(×)‎ 拓展应用 在①CH2===CH—CH3　②‎ ‎③CH4　④聚乙烯四种物质中：‎ ‎(1)能使溴的四氯化碳溶液褪色的是________(填物质序号，下同)。‎ ‎(2)没有固定相对分子质量的是________。‎ ‎(3)所有原子在同一平面的是________。‎ ‎(4)既能发生取代反应又能发生加成反应的是________。‎ 答案　(1)①　(2)④　(3)②　(4)①②‎ 思维探究 ‎(1)苯与液溴的反应、苯的硝化反应由于反应物易挥发会对反应造成影响，实验中采取什么防挥发措施？‎ ‎(2)苯的硝化反应需要控制温度，实验中采取什么措施控制温度？‎ 答案　(1)冷凝回流　(5)55～60 ℃水浴 ‎ [基础点巩固]‎ ‎1．下列关于有机化合物的认识中正确的是(　　)‎ A．甲烷和苯均能使酸性KMnO4溶液褪色 B．苯使溴水褪色是因为发生了氧化反应 C．苯和液溴在FeBr3催化作用下进行反应，反应类型为取代反应 D．甲烷和乙烯在一定条件下都可以与氯气反应，反应类型相同 解析　甲烷和苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项错误；苯将溴从溴水中萃取出来是物理变化，B项错误；甲烷与氯气发生的是取代反应，乙烯与氯气发生的是加成反应，D项错误。‎ 答案　C ‎2．(2018·蚌埠模拟)下列现象中，因发生加成反应而产生的是(　　)‎ A．SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色 C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失 解析　A项是氧化还原反应；B项，萃取是物理变化；D项是取代反应。‎ 答案　C ‎3．(2016·课标全国Ⅰ，9)下列关于有机化合物的说法正确的是(　　)‎ A．2甲基丁烷也称异丁烷 B．由乙烯生成乙醇属于加成反应 C．C4H9Cl有3种同分异构体 D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物 解析　A项，2甲基丁烷应称为异戊烷，错误；B项，乙烯和水发生加成反应可生成乙醇，正确；C项，正丁烷的一氯取代物有两种，异丁烷的一氯取代物有两种，故C4H9Cl共有4种同分异构体，错误；D项，油脂是高级脂肪酸甘油酯，不属于高分子化合物，蛋白质属于高分子化合物，错误。‎ 答案　B ‎[能力点提升]‎ ‎4．下列反应中，属于取代反应的是(　　)‎ ‎①CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH ‎②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O ‎③CH3CH2CH3＋Cl2CH3CHClCH3＋HCl ‎④＋3HNO33H2O ‎⑤CH3CH===CH2 A．①②⑤ B．③④ C．①③ D．②④⑤‎ 解析　①为加成反应；②为氧化反应；⑤为加聚反应。‎ 答案　B ‎[名师点拨]‎ 轻松突破取代反应、加成反应 ‎(1)加成反应的特点是：“断一加二，都进来”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂；“加二”是指加上两个其他原子或原子团，一定分别加在两个不饱和碳原子上，此反应类似无机反应中的化合反应，理论上原子利用率为100%。‎ ‎(2)取代反应的特点是“上一下一，有进有出”，类似无机反应中的复分解反应，注意在书写化学方程式时，防止漏写产物中的小分子，如苯的硝化反应中生成的水。 ‎ ‎5．(2018·山东名校联盟期末)人们研究发现蚂蚁之间传递信息是靠信息素 (Ⅰ)和 (Ⅱ)实现。下列说法中正确的是(　　)‎ A．信息素Ⅰ和Ⅱ互为同系物 B．Ⅱ的名称为：3，5二甲基庚烯 C．Ⅰ的结构简式为 D．Ⅰ和Ⅱ均可以发生取代、消去、加聚反应 解析　信息素Ⅰ与Ⅱ互为同分异构体而不是同系物，A错误。Ⅱ的名称为3，5二甲基1庚烯，B项错误；根据键线式将碳、氢补充完整可得结构简式，C项正确；信息素Ⅰ和Ⅱ均不能发生消去反应，D项错误。‎ 答案　C ‎6．有三种有机物的分子式均为C8H8，其键线式分别表示为X：‎ ‎，Y：，Z：。下列说法正确的是 A．X、Z分子中所有原子一定在同一平面内 B．X、Y、Z都能发生取代反应、加成反应和氧化反应 C．X、Y、Z互为同分异构体，它们二氯代物的同分异构体数目不相同 D．X、Y、Z都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴的四氯化碳溶液褪色 解析　A．碳碳单键可以旋转，X分子中的苯环和碳碳双键所在平面不一定共面，故A错误；B.Y分子中不存在碳碳不饱和键，不能发生加成反应，故B错误；C.X、Y、Z的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，X的二氯代物有14种，Y的二氯代物有3种，二氯代物的同分异构体数目不相同，故C正确；D.Y分子中不存在碳碳不饱和键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D错误；故选C。‎ 答案　C ‎[高考真题体验]‎ ‎7．(2018·课标全国Ⅱ，9)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(　　)‎ 解析　甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，试管内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内出现白雾和油状液滴，综合上述分析，D项正确。‎ 答案　D ‎8．(2017·课标全国Ⅱ，10)下列由实验得出的结论正确的是(　　)‎ 实验 结论 A.‎ 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明 生成的1，2二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳 B.‎ 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性 C.‎ 用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清除 乙酸的酸性小于碳酸的酸性 D.‎ 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性 解析　B项，钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈，说明水中的氢比乙醇中的氢活泼，错误；C项，根据强酸制弱酸，可知乙酸酸性大于碳酸，错误；D项，甲烷与氯气光照下发生取代反应生成了HCl，HCl气体能使湿润的石蕊试纸变红，错误。‎ 答案　A 考点二　烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质 ‎ [学在课内]‎ ‎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：CH4C＋2H2‎ ‎③燃烧反应 ‎(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 ‎③加成反应 CH2===CH—CH3＋Br2―→。‎ CH2===CH—CH3＋H2O。‎ CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→。‎ 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。‎ ‎②燃烧反应 ‎③加成反应 CH≡CH＋H2CH2===CH2，CH≡CH＋HClCH2===CHCl ‎④加聚反应 nCH≡CH。‎ ‎[考在课外]‎ 教材延伸 判断正误 ‎(1)符合通式CnH2n＋2的烃一定是烷烃(√)‎ ‎(2)丙烷分子中的碳原子在同一条直线上(×)‎ ‎(3)乙烯和乙炔可用酸性KMnO4溶液鉴别(×)‎ ‎(4)聚丙烯可发生加成反应(×)‎ ‎(5)烷烃同分异构体之间，支链越多，沸点越高(×)‎ ‎(6)顺2丁烯和反2丁烯均能使溴水褪色(√)‎ ‎(7)CH2===CHCH===CH2与Br2发生加成反应可生成Br—CH2CH===CHCH2—Br和2种物质(×)‎ 拓展应用 ‎(1)CH3CH===CH2＋________―→，反应类型：________；‎ ‎(2)CH3CH===CH2＋Cl2________＋HCl，反应类型：________；‎ ‎(3)CH2===CH—CH===CH2＋________―→‎ ‎，反应类型：________；‎ ‎(4)________＋Br2―→，反应类型：_____________________；‎ ‎(5)________，反应类型：__________________________________________________________；‎ 答案　(1)Cl2　加成反应 ‎(2) 　取代反应 ‎(3)Br2　加成反应 ‎(4)CH3—C≡CH　加成反应 ‎(5)n CH2===CHCl　加聚反应 思维探究 鉴别乙烷与乙烯可用溴水，酸性KMnO4溶液，除去乙烷中的乙烯能否用这两种试剂？‎ 答案　溴水可以，酸性KMnO4溶液不行。乙烯与酸性KMnO4溶液反应生成CO2，除杂引入新杂质。‎ ‎[基础点巩固]‎ ‎1．下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型的叙述正确的是(　　)‎ A．烷烃只含有饱和键，烯烃只含有不饱和键 B．烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应 C．烷烃的通式一定是CnH2n＋2，而烯烃的通式一定是CnH2n D．烷烃与烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃 解析　烯烃中也可能含有碳氢饱和键和碳碳饱和键，A错；烯烃中的氢原子有可能发生取代反应，B错；环烷烃的通式是CnH2n，只有单烯链烃的通式才是CnH2n，C错。‎ 答案　D ‎2．在1.013×105 Pa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1.013×105 Pa、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 解析　新戊烷的沸点是9.5 ℃，标准状况下是液体，20 ℃时是气体，A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高，C错误；C5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低，D正确。‎ 答案　D ‎3．(2017·天津模拟)有机物的结构可用“键线式”表示，如：CH3CH===CHCH3可简写为，有机物X的键线式为，下列说法不正确的是(　　)‎ A．X与溴的加成产物可能有3种 B．X能使酸性KMnO4溶液褪色 C．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 D．Y是X的同分异构体，且属于芳香烃，则Y的结构简式为 解析　X分别与1分子Br2，2分子Br2，3分子Br2加成得到3种加成产物，A项正确；X与足量H2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C8H8，与X相同，D项正确。‎ 答案　C ‎[能力点提升]‎ ‎4．科学家在－100 ℃的低温下合成一种烃X，此烃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KMnO4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C5H4，故等质量燃烧时，CH4的耗氧量较多，D错误。‎ 答案　A ‎5．某烃的分子式为C11H20，1 mol该烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2；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：____________________________________________________。‎ 答案　‎ ‎[名师点拨]‎ 烯烃、炔烃与酸性KMnO4溶液反应图解 ‎[高考真题体验]‎ ‎6．(2018·课标全国Ⅲ，9)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是(　　)‎ A．与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应 B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯 D．在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯 解析　在Fe作催化剂时，苯乙烯苯环上的H原子可被溴原子取代，A项正确；苯乙烯中的碳碳双键能被酸性KMnO4溶液氧化，从而导致酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；苯乙烯与HCl发生加成反应生成氯苯乙烷，C项错误；苯乙烯中含有碳碳双键，在一定条件下能发生加聚反应生成聚苯乙烯，D项正确。‎ 答案　C ‎7．(1)(2015·课标全国Ⅰ，38节选)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为__________________________________。‎ ‎(2)(2015·北京理综，25)已知A为C3H4‎ ‎，请写出所属烃的种类________，其结构简式是________。‎ 答案　(1)11　 ‎ ‎(2)烃炔　CH≡C—CH3(或环烯烃)‎ ‎8．(2016·上海卷)异戊二烯是重要的有机化工原料，其结构简式为CH2===C(CH3)CH===CH2。‎ 完成下列填空：‎ ‎(1)化合物X与异戊二烯具有相同的分子式，与Br2/CCl4反应后得到3甲基1，1，2，2四溴丁烷。X的结构简式为________________________________________。‎ ‎(2)异戊二烯的一种制备方法如下图所示：‎ B的结构简式为______________________________________________。‎ 解析　(1)由题意可知化合物X与异戊二烯的分子式相同，则X的分子式为：C6H10，X的不饱和度Ω＝2；由X与Br2/CCl4发生加成反应产物为3甲基1，1，2，2四溴丁烷，则X分子中存在碳碳三键，其结构简式为：CH≡CCH(CH3)2。‎ ‎(2)将A与异戊二烯的结构简式对比可知，A首先与H2发生加成反应生成 ‎，再发生消去反应即可得到异戊二烯，所以B的结构简式为：。‎ 答案　(1) (2) ‎ 考点三　芳香烃的结构与性质 ‎ [学在课内]‎ ‎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＋HCl。‎ ‎③易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色：‎ 。‎ ‎[名师点拨]‎ ‎(1)苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化的规律：①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KMnO4氧化为羧基。‎ ‎(2)苯的同系物卤代时，条件不同，取代位置不同：‎ ‎①在光照条件下，卤代反应发生在烷基上，记作“烷代光”。‎ ‎＋Cl2＋HCl ‎②在铁的催化作用下，卤代反应发生在苯环上，记作“苯代铁”。‎ ‎。‎ ‎[考在课外]‎ 教材延伸 判断正误 ‎(1)某烃的分子式为C11H16，它不能与溴水反应，但能使酸性KMnO4溶液褪色，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，若溶液褪色，则证明己烯中混有甲苯(√)‎ ‎(5)C2H2与的最简式相同(√)‎ 拓展应用 有下列物质：①乙苯，②环己烯，③苯乙烯，④对二甲苯，⑤叔丁基苯[]回答下列问题：‎ ‎(1)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。‎ ‎(2)互为同系物的是________。‎ ‎(3)能使溴的四氯化碳溶液褪色的是________。‎ ‎(4)写出②④分别被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物的结构简式：________________、________________。‎ 答案　(1)①②③④　(2)①⑤或④⑤　(3)②③ (4)HOOC(CH2)4COOH　‎ 思维探究 异丙苯[]是一种重要的化工原料，可用分别与(CH3)2CHCl、(CH3)2CHOH、反应制备，对应反应类型依次为_____________________________________________________。‎ 答案　取代反应　取代反应　加成反应 ‎[基础点巩固]‎ ‎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 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C7H8‎ O，与其互为同分异构体的芳香化合物中有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错；含有5个碳原子的烷烃有3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 ‎[名师点拨]‎ 苯环位置上同分异构体数目的判断方法 ‎(1)等效氢法 ‎“等效氢”就是在有机物分子中处于相同位置的氢原子，等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都 属于同一物质。在分析芳香烃的同分异构体数目时，除综合考虑苯环上基团的类别和个数及基团在苯环上的相对位置外，还要充分注意到分子的对称性和思维的有序性。分子中完全对称的氢原子也是“等效氢”，其中引入一个新的原子或原子团时只能形成一种物质；在移动原子或原子团时要按照一定的顺序，有序思考，防止重复，避免遗漏，这样就能写全含有苯环的同分异构体。‎ ‎(2)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，这样就能写全含有苯环的同分异构体。‎ ‎2．柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是(　　)‎ A．它的一氯代物有6种 B．它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上 C．它和丁基苯()互为同分异构体 D．一定条件下，它分别可以发生加成、取代、氧化、还原等反应 解析　柠檬烯含有8种类型的氢原子，其一氯代物总共有8种，A错；柠檬烯中所有碳原子不可能在同一平面上，B错；柠檬烯的分子式为C10H16，而的分子式为C10H14，二者不互为同分异构体，C错。‎ 答案　D ‎3．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________________________________。‎ 解析　能被氧化为芳香酸的苯的同系物都有一个共同点：侧链与苯环相连的碳原子上有氢原子，产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目，若苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6O4‎ 的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个丙基，而丙基又有两种结构(—CH2CH2CH3和)，两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位3种可能，故分子式为C10H14，有两个侧链的苯的同系物有3×3＝9种结构，分子式为C10H14的苯的同系物的苯环上的一溴代物只有一种，其苯环上可能只有2个相同侧链且位于对位，或4个相同的侧链。‎ 答案　(1) 　9‎ ‎(2) 、、、‎ ‎ ‎ ‎[能力点提升]‎ ‎4．(2016·北京理综，9)在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：‎ 对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯 沸点/℃‎ ‎138‎ ‎144‎ ‎139‎ ‎80‎ 熔点/℃‎ ‎13‎ ‎－25‎ ‎－47‎ ‎6‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．该反应属于取代反应 B．甲苯的沸点高于144 ℃‎ C．用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来 D．从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来 解析　A项，甲苯生成二甲苯是甲苯苯环上的氢原子被甲基取代，属于取代反应，正确；B项，甲苯的相对分子质量介于二甲苯和苯之间，故沸点也介于二甲苯和苯的沸点之间即介于80 ℃和138 ℃之间，错误；C项，苯的沸点和二甲苯的沸点相差很大(大于30 ℃)，可用蒸馏的方法将苯从反应所得产物中首先分离出来，正确；D项，因对二甲苯的熔点较高，可用冷却结晶的方法从二甲苯混合物中将对二甲苯分离出来，正确。‎ 答案　B ‎5．二氧化碳和氢气按一定的体积比混合，在一定条件下可以制得烯烃，该技术已经成为节能减碳的有效途径之一。苯是一种重要的化工原料，下图是合成橡胶和TNT的路线。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)工业上从煤焦油提取苯的操作名称为________。‎ ‎(2)烯烃B的名称为________；E的结构简式为______________________。‎ ‎(3)写出反应类型：反应②____________；反应③_________________________。‎ ‎(4)写出反应①的化学方程式：____________________________________。‎ ‎(5)D在一定条件下与足量H2反应后的产物，其一氯代物有________种。‎ 解析　(1)苯溶解在煤焦油中，煤焦油中不同成分的沸点不同，故可通过分馏的方法得到苯。(2)1个C8H9Cl中有8个C，结合其反应物有苯，1个苯中有6个C，可知B为乙烯。对比反应③的反应物(C8H9Cl)及目标生成物(‎ ‎)，可推知D为苯乙烯，故E为CH2===CH—CH===CH2。(3)B为CH2===CH2，与Cl2反应生成CH2ClCH2Cl，CH2ClCH2Cl与苯发生取代反应生成；D为苯乙烯，故 生成苯乙烯的反应为消去反应。(4) 在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生硝化反应生成。(5)D为 ‎，在一定条件下与足量H2反应生成 ‎，其环上一氯代物有4种，乙基上一氯代物有2种，共有6种。‎ 答案　(1)分馏 ‎(2)乙烯　CH2===CH—CH===CH2‎ ‎(3)取代反应　消去反应 ‎(4) ＋3HNO3＋3H2O ‎(5)6‎ ‎[高考真题体验]‎ ‎6．(2018·江苏化学，17)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下：‎ 已知：‎ ‎ (1)A中的官能团名称为___________________________________________(写两种)。‎ ‎(2)D→E的反应类型为________。‎ ‎(3)B的分子式为C9H14O，写出B的结构简式：_______________________________________________________。‎ ‎(4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。‎ ‎①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应；‎ ‎②碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。‎ ‎(5)写出以和为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用，合成路线流程图示例见本题题干)。‎ 解析　(1)A中含有2个碳碳双键、1个羰基(也称为酮羰基)。(2)仔细观察对比D和E的结构简式可知，从D生成E，发生的是分子内的脱水反应，属于消去反应。(3)A中含有8个碳原子、不饱和度为4，B中含有9个碳原子，不饱和度为3。说明从A到B，总的结果是发生了加成反应。具体反应过程是：羰基与CH3MgBr发生加成反应，—MgBr加到羰基氧原子上生成—OMgBr，而—CH3加到羰基碳原子上，—OMgBr经过水解得到—OH。据此不难得到B的结构简式。(4)中含有9个碳原子、3个氧原子，且不饱和度为7。其同分异构体中含有苯环，能与氯化铁溶液发生显色反应，即含有酚羟基；碱性条件下能发生水解，说明含有酯基，由于一个苯环的不饱和度为4，一个酯基的不饱和度是1，说明该同分异构体中还含有碳碳不饱和键。2个碳原子拥有2个不饱和度，只能是存在碳碳三键，即同分异构体中含有CH≡C—结构。如果是CH≡C—COO—，碱性条件下水解后酸化得到CH≡C—COOH，该分子中含有2种不同化学环境的氢，符合题意。结合条件②“酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢”，推出该同分异构体中含有的是酚酯基，且酚酯基与酚羟基处于苯环的对位，综合上述分析可知符合要求的同分异构体的结构简式为。(5)首先观察目标产物的结构，该目标产物中含有六元环，结合“已知”反应可以推知，该目标产物可由二烯烃与碳碳双键发生加成反应得到。但其原料中只含有1个碳碳双键，所以要在该原料中再引入1个碳碳双键，可以通过卤代烃的消去反应来完成。则有：。最后一步用氢气还原即可得到目标产物。‎ 答案　(1)碳碳双键、羰基　(2)消去反应 ‎(3) ‎ ‎ (4) ‎ ‎(5)‎ 考点四　煤和石油的综合利用 ‎ [学在课内]‎ ‎1．煤的综合利用 ‎(1)煤的组成 ‎(2)煤的加工 ‎2．石油加工 ‎(1)石油的成分：多种碳氢化合物组成的混合物，所含元素以C、H为主。‎ ‎(2)石油加工 ‎[考在课外]‎ 教材延伸 正误判断 ‎(1)煤的干馏属于物理变化(×)‎ ‎(2)石油的分馏属于化学变化(×)‎ ‎(3)石油裂化的目的是把直链烃转化为芳香烃(×)‎ ‎(4)乙烯聚合使短链烃变成长链烃(√)‎ 拓展应用 判断下列说法的正误 ‎(1)聚氯乙烯分子中含碳碳双键(×)‎ ‎(2015·福建理综，7)‎ ‎(2)石油裂解制丙烯不属于取代反应(√)‎ ‎(2015·海南化学，9B)‎ ‎(3)煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气(√)‎ ‎(2012·上海化学，2C)‎ ‎(4)天然气用作燃料电池的燃料比H2更环保(×)‎ ‎(2013·江苏化学，10)‎ 思维探究 ‎1．煤的干馏与石油分馏有何不同？‎ 答案　煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下发生复杂的物理和化学变化的过程，而石油分馏是根据沸点不同将石油中各成分分离的过程，是物理变化。‎ ‎2．为什么不能用裂化汽油萃取溴水中的溴？‎ 答案　由于裂化汽油中含有不饱和的烯烃，能与溴水中的溴发生加成反应，所以裂化汽油不能用于萃取溴水中的溴 ‎[基础点巩固]‎ ‎1．工业上获得大量乙烯、丙烯的方法是(　　)‎ A．煤的干馏 B．煤的气化 C．石油的裂化 D．石油的裂解 解析　石油的裂化主要是为了获得轻质燃料油，石油的裂解是通过深度裂化以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程，主要为获得乙烯、丙烯等不饱和烃。‎ 答案　D ‎2．下列关于煤、石油和天然气的说法正确的是(　　)‎ A．煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程 B．煤的气化是将其通过物理变化转化为气态的过程 C．天然气除了作燃料之外，还可用于合成氨和生产甲醇 D．石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物 答案　C ‎3．下列说法不正确的是 (　　)‎ A．通过煤的干馏可以获得焦炭 B．煤液化后可以得到甲醇 C．从萃取分液后溴的四氯化碳溶液中提取溴可以用分馏的方法 D．煤中含有苯和甲苯，可以用蒸馏的方法把它们分离出来 解析　煤中不含有苯和甲苯，而是在煤干馏的过程中发生化学反应生成了苯和甲苯。‎ 答案　D ‎[能力点提升]‎ ‎4．化学与科学、技术、社会、环境等密切相关，下列说法不正确的是(　　)‎ A．乙烯可作为水果的催熟剂 B．煤中含有苯、甲苯和粗氨水，可通过干馏得到上述产品 C．石油的裂解可得到甲烷、乙烯、丙烯等重要化工原料 D．海底可燃冰开发不当释放出的甲烷会造成温室效应的加剧 解析　乙烯是一种植物生长调节剂，可以催熟水果，A项正确；煤干馏可以得到苯、甲苯和粗氨水，但本身不含这些物质，B项错误；石油裂解是在高温下把长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃和液态烃，可以获得甲烷、乙烯、丙烯等化工原料，C项正确；可燃冰为甲烷的水合物，开发不当会加剧温室效应，D项正确。‎ 答案　B ‎[名师点拨]‎ 化学中的“三馏”、“两裂”比较 ‎(1)化学中的“三馏”：‎ 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 变化类型 化学变化 物理变化 物理变化 ‎(2)化学中的“两裂”：‎ 名称 定义 目的 裂化 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 裂解 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链不饱和烃 ‎[高考真题体验]‎ ‎5．(2017·浙江卷)下列说法不正确的是(　　)‎ A．1 mol乙烷在光照条件下最多能与3 mol Cl2发生取代反应 B．石油裂解气能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液褪色 C．水煤气可用来合成液态烃及甲醇等含氧有机物 D．苯可通过取代反应制得硝基苯、氯苯 解析　乙烷的分子式为C2H6，1 mol C2H6在光照条件下最多可以和6 mol Cl2发生取代反应，A项错误；石油裂解气主要成分是以乙烯为主的小分子气态烃，乙烯能和溴发生加成反应，和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使两者褪色，B项正确；水煤气主要成分是CO和H2，以其为原料可以合成多种液态有机物：CO＋2H2CH3OH，C项正确；苯和硝酸在浓硫酸条件下可以发生取代反应生成硝基苯，和氯气在FeCl3作催化剂条件下发生取代生成氯苯，D项正确。‎ 答案　A ‎6．(2016·全国卷Ⅱ)下列有关燃料的说法错误的是(　　)‎ A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一 B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染 D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一 解析　燃料燃烧产物CO2是温室气体，A正确；化石燃料即使完全燃烧也会产生SO2‎ 以及氮氧化物等大气污染物，B错误；液化石油气的主要成分是烃类，完全燃烧的主要产物是水和二氧化碳，可以减少大气污染，C正确；CO有毒，是大气污染物，D正确。‎ 答案　B ‎考点五　卤代烃 ‎ [学在课内]‎ ‎1．卤代烃的概念 ‎(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．卤代烃的物理性质 ‎(1)沸点：比同碳原子数的烃沸点要高；‎ ‎(2)溶解性：水中难溶，有机溶剂中易溶；‎ ‎(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 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三键的不饱和键的化合物 ‎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―→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＋HBrC2H5Br＋H2O。‎ ‎[考在课外]‎ 教材延伸 判断正误 ‎(1)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高(√)‎ ‎(2)溴乙烷与NaOH的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(×)‎ 拓展应用 以下物质中，按要求填空：‎ ‎①‎ ‎②CH3CH2CH2Br　③CH3Br　④CH3CHBrCH2CH3‎ ‎(1)物质的熔沸点由高到低的顺序是________________(填序号)。‎ ‎(2)上述物质中既能发生水解反应又能发生消去反应的是________。‎ ‎(3)物质④发生消去反应的条件为____________，产物有______________。‎ ‎(4)由物质②制取1，2丙二醇经历的反应类型有__________________________。‎ ‎(5)检验物质③中含有溴元素的试剂有______________________________。‎ 答案　(1)①＞④＞②＞③　(2)②④‎ ‎(3)氢氧化钠的醇溶液，加热　CH2===CHCH2CH3、CH3CH===CHCH3、NaBr、H2O ‎(4)消去反应、加成反应、水解反应 ‎(5)氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液 思维探究 卤代烃发生消去反应的结构要求？‎ 答案　与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，且邻位碳原子上有氢原子。‎ 如CH3Cl、、不能发生消去反应；CH3CH2Br、CH3CHBrCH3、CH3CH2CH2CH2Br消去反应的产物只有一种，CH3CHBrCH2CH3的产物有两种，CH2===CHCH2CH3，CH3CH===CHCH3。‎ ‎[基础点巩固]‎ ‎1．某有机物的结构简式为，下列关于该物质的说法中正确的是(　　)‎ A．该物质在NaOH的醇溶液中加热可转化为醇类 B．该物质能和AgNO3溶液反应产生AgBr沉淀 C．该物质可以发生消去反应 D．该物质可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 解析　该物质在NaOH的水溶液中，可以发生水解反应，其中—Br被—OH取代，A项错误；该物质中的溴原子必须水解成Br－，才能和AgNO3‎ 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，不能发生消去反应，C项错误；该物质含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，D项正确。‎ 答案　D ‎2．有以下物质：①CH3Cl　②CH2Cl—CH2Cl ‎③　④‎ ‎⑤⑥ ‎ ‎(1)能发生水解反应的有________；其中能生成二元醇的有________；(2)能发生消去反应的有________；(3)发生消去反应能生成炔烃的有________。‎ 答案　(1)①②③④⑤⑥　②　(2)②③　(3)②‎ ‎[名师点拨]‎ ‎(1)注意看清卤代烃发生水解反应和消去反应的条件，书写化学方程式时容易混淆。‎ ‎(2)烯烃与卤素或卤化氢加成可以去掉碳碳双键，卤代烃消去又会产生碳碳双键，有机合成中这两个反应组合使用，通常是为了保护碳碳双键，而不是其他目的。‎ ‎(3)卤代烃是非电解质，检验卤素种类时，应先让其发生水解反应，然后用稀硝酸中和使溶液呈酸性才能加硝酸银溶液。在做题时容易忽视加硝酸中和碱这个环节。‎ ‎[能力点提升]‎ ‎3．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：Cl2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Br2的CCl4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＋2H2O ‎4．卤代烃在氢氧化钠存在的条件下水解，这是一个典型的取代反应，其实质是带负电的原子团(如OH－等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子，如CH3CH2CH2Br＋OH－(NaOH)―→CH3CH2CH2OH＋Br－(NaBr)，又知RC≡CH与NaNH2可反应生成RC≡CNa。‎ 写出下列反应的化学方程式：‎ ‎(1)溴乙烷跟醋酸钠反应：______________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(2)碘甲烷、丙炔和NaNH2合成2丁炔：_______________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(3)由碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚(CH3—O—CH2CH3)：__________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ 解析　(1)由题干信息可知，带负电的原子团CH3COO－取代了卤代烃中的卤原子。‎ ‎(2)CH3C≡CH先和NaNH2反应生成CH3C≡CNa，然后CH3C≡CNa和CH3I反应，CH3C≡C—取代了碘甲烷中的I原子。‎ ‎(3)CH3CH2OH先和钠发生置换反应生成CH3CH2ONa，然后CH3CH2ONa中的CH3CH2O—取代了碘甲烷中的I原子，据此分析。‎ 答案　(1)CH3CH2Br＋CH3COONa―→NaBr＋CH3CH2OOCCH3‎ ‎(2)CH3C≡CH＋NaNH2―→CH3C≡CNa＋NH3、CH3I＋CH3C≡CNa―→CH3C≡CCH3＋NaI ‎(3)2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑‎ CH3I＋CH3CH2ONa―→CH3OCH2CH3＋NaI ‎[高考真题体验]‎ ‎5．(2018·课标全国Ⅲ，36)近来有报道，碘代化合物E与化合物H在CrNi催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下：‎ 已知：RCHO＋CH3CHOR—CH===CH—CHO＋H2O 回答下列问题：‎ ‎(1)A的化学名称是________。‎ ‎(2)B为单氯代烃，由B生成C的化学方程式为_________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是________、________。‎ ‎(4)D的结构简式为________________________________________。‎ ‎(5)Y中含氧官能团的名称为________。‎ ‎(6)E与F在CrNi催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为_______________________________________________________________。‎ ‎(7)X与D互为同分异构体，且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式__________________________________________________________。‎ 解析　(1)CH3—C≡CH的名称为丙炔。‎ ‎(2)CH3—C≡CH与Cl2在光照条件下发生取代反应生成ClCH2—C≡CH(B)，ClCH2—C≡CH与NaCN在加热条件下发生取代反应生成HC≡C—CH2CN(C)，即B→C的化学方程式为ClCH2—C≡CH＋NaCNHC≡C—CH2CN＋NaCl。‎ ‎(3)A生成B的反应为取代反应，结合已知信息可推出G生成H的反应为加成反应。‎ ‎(4)HC≡C—CH2CN水解后生成HC≡C—CH2COOH，HC≡C—CH2COOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成HC≡C—CH2COOC2H5(D)。‎ ‎(5)根据Y的结构简式可知，Y中含有酯基和羟基两种含氧官能团。‎ ‎(6)F为，其与在CrNi催化下发生偶联反应生成 ‎。‎ ‎(7)根据题设条件可知，X中含有2个—CH3、1个碳碳三键、1个酯基、1个—CH2—，则符合条件的X的结构简式如下：、‎ ‎、‎ ‎、‎ ‎、‎ ‎、‎ ‎。‎ 答案　(1)丙炔 ‎(2) ‎ ‎(3)取代反应　加成反应 ‎(4) ‎ ‎ (5)羟基、酯基 ‎(6) ‎ ‎(7) ‎ ‎(任意写三种，合理即可)‎ ‎6．(2017·课标全国Ⅰ，36节选)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：‎ 写出用环戊烷和2丁炔为原料制备化合物的合成路线____________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________(其他试剂任选)。‎ 答案　‎ 卤代烃在有机合成中的应用——培养学生证据推理与模型认知能力，结构决定性质，建立结构模型，培养学生证据推理能力。‎ ‎1．连接烃和烃的含氧衍生物的桥梁 烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃，卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚，进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等；醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃，卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。‎ 如：‎ ‎。‎ ‎2．改变官能团的个数 如：CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。‎ ‎3．改变官能团的位置 如：CH2BrCH2CH2CH3CH2===CHCH2CH3 ‎。‎ ‎4．对官能团进行保护 如在氧化CH2===CHCH2OH的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护：‎ CH2===CHCH2OH CH2===CH—COOH。‎ ‎[题组训练]‎ ‎1．聚氯乙烯是生活中常用的塑料。工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下：‎ 乙烯 反应①的化学方程式为_________________________________________，‎ 反应类型为____________；反应②的反应类型为________________。‎ 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。‎ 答案　H2C===CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl　加成反应　消去反应 ‎2．(2018·宁德质检)立方烷(‎ ‎)具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点，因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。下面是立方烷衍生物I的一种合成路线：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)C的结构简式为________，E的结构简式为________。‎ ‎(2)③的反应类型为________，⑤的反应类型为________。‎ ‎(3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成：‎ 反应1的试剂与条件为________；反应2的化学方程式为 ‎__________________________________________________________________；‎ 反应3可用的试剂为________。‎ ‎(4)在I的合成路线中，互为同分异构体的化合物是________(填化合物代号)。‎ ‎(5)I与碱石灰共热可转化为立方烷。立方烷的核磁共振氢谱中有________组峰。‎ ‎(6)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有________种。‎ 解析　(1)反应②为B()在NaOH/CH3CH2OH作用和加热条件下溴原子的消去反应，并结合C的分子式，可知C的结构简式为；D→E为D()与Br2的加成反应，故E的结构简式。(2)借助A→B的反应信息，可知C→D的反应③为溴原子的取代反应；由E和F的结构差别可以判断反应⑤‎ 为溴原子的消去反应。(3)由环戊烷合成化合物的途径为： ‎，则反应1的试剂为Cl2，条件为光照；反应2的化学方程式为＋NaOH＋NaCl；反应3为醇的催化氧化，可用试剂为O2/Cu。(4)在I的合成路线中，G到H是在光照条件下发生的结构变形，二者互为同分异构体。(5)立方烷结构高度对称，分子结构中只有一种化学环境的H原子，故其核磁共振氢谱中有1组峰。(6)因为立方烷的二硝基取代物有3种，利用换元法可得六硝基立方烷也为3种。‎ 答案　(1)　‎ ‎(2)取代反应　消去反应　(3)Cl2/光照 O2/Cu　(4)G和H　(5)1　(6)3‎ 活页作业 A组　基础巩固题 ‎1．下列关于常见有机物的说法中正确的是(　　)‎ A．等质量的乙烯和苯完全燃烧时，苯消耗的氧气多 B．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，因此苯不能发生氧化反应 C．用苯萃取溴水中的溴，分液时有机层从分液漏斗下端放出 D．乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液和溴水鉴别 解析　分子中氢的含量越高，等质量的烃完全燃烧消耗的氧气越多，根据最简式，C6H6→CH、C2H4→CH2，知乙烯耗氧多，A项错；苯可以燃烧，是氧化反应，B项错；苯的密度比水小，浮在水面上，故有机层应从上端倒出，C项错；D项中乙烯可以使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，而甲烷与二者不反应，D正确。‎ 答案　D ‎2．(2018·西安期中)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：‎ ＋H2(g)‎ 下列说法中不正确的是(　　)‎ A．乙苯的一氯代物共有3种不同结构 B．苯乙烯和氢气生成乙苯的反应属于加成反应 C．苯乙烯分子中所有原子有可能位于同一平面上 D．等质量的苯乙烯和聚苯乙烯燃烧耗氧量相同 答案　A ‎3．β月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有(　　)‎ A．2种 B．3种 C．4种 D．6种 解析　根据单烯烃和共轭二烯烃的性质可知有4种加成产物。‎ 答案　C ‎4．由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH，依次(从左至右)发生的反应类型和反应条件都正确的是(　　)‎ 选项 反应类型 反应条件 A 加成反应、取代反应、消去反应 KOH醇溶液/加热、KOH水溶液/加热、常温 B 消去反应、加成反应、取代反应 NaOH醇溶液/加热、常温、NaOH水溶液/加热 C 氧化反应、取代反应、消去反应 加热、KOH醇溶液/加热、KOH水溶液/加热 D 消去反应、加成反应、水解反应 NaOH水溶液/加热、常温、NaOH醇溶液/加热 解析　CH3CH2CH2Br―→CH3CH===CH2―→CH3CHXCH2X(X代表卤素原子)―→CH3CH(OH)CH2OH。依次发生消去反应、加成反应、取代反应(或水解反应)，由对应的反应条件可知B项正确。‎ 答案　B ‎5．金刚烷(C10H16)的结构如图甲所示，它可以看成四个等同的六元环组成的空间构型。立方烷(C8H8)的结构如图乙所示。其中金刚烷的二氯代物和立方烷的六氯代物的同分异构体分别有(　　)‎ ‎ A．4种和1种 B．5种和3种 C．6种和3种 D．6种和4种 解析　金刚烷中氢原子有两种：、—CH2—，①若1个Cl取代 上的H，另1个Cl可位于六元环的邻位、间位、对位，有3种；②若1个Cl取代—CH2—上的H，另1个Cl可位于同环的1号、3号碳位和异环的—CH2—位，有3种。立方烷的六氯代物与二氯代物的数目相同，两个Cl可以位于立方体的棱、面对角线和体对角线上，共有3种。‎ 答案　C ‎6．以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线为 ‎，下列说法错误的是(　　)‎ A．反应①为取代反应，反应条件为氯气、光照 B．反应②和反应④的反应条件均为NaOH的水溶液、加热 C.水解的离子方程式为 D.分子中所有碳原子一定在同一平面内 解析　反应②和反应④均为卤代烃的消去反应，反应条件为NaOH的醇溶液、加热，B说法错误。分子的空间结构可根据乙烯的结构进行分析，乙烯分子中六个原子在同一平面内，因此分子中所有碳原子一定在同一平面内，D说法正确。‎ 答案　B ‎7．某有机物结构简式为，下列叙述不正确的是(　　)‎ A．1 mol该有机物在加热和催化剂作用下，最多能和4 mol H2反应 B．该有机物能使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色 C．该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀 D．该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应 解析　该有机物中含有一个苯环和一个碳碳双键，1 mol该有机物能与4 mol H2加成，A项正确；与苯环相连的碳原子、碳碳双键均能使酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；有机物中的Cl为原子而非离子，不能与Ag＋产生沉淀，C项错误；分子中含有Cl原子，在NaOH溶液、加热条件下可以水解，且与Cl原子相连的邻位碳原子上有氢原子，在NaOH的醇溶液、加热条件下能发生消去反应，D项正确。‎ 答案　C ‎8．下列化合物中，既能发生水解反应，又能发生消去反应，且消去反应生成的烯烃不存在同分异构体的是(　　)‎ A．CH3Cl ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ 解析　本题主要考查卤代烃发生消去反应和水解反应的条件及共价键断裂方式。题给四种物质均可发生水解反应。但是消去反应必须具备与卤素原子相连碳原子的邻位碳上有氢原子的条件才可发生，分析四种物质：A中只有一个碳原子，C中卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，所以A、C均不能发生消去反应；B、D既可以发生水解反应，又可以发生消去反应，其中B消去后只能生成一种烯烃，而D消去后可以得到两种烯烃 ‎、CH3CH===C(CH3)2。‎ 答案　B ‎9．下列各组有机物中，只需加入溴水就能一一鉴别的是(　　)‎ 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　己烯能使溴水褪色，苯、四氯化碳均能萃取溴水中的溴，苯比水的密度小，橙红色油状液体在上层，四氯化碳比水的密度大，橙红色油状液体在下层，A正确；己炔、己烯均能使溴水褪色，B错误；C项三种物质均比水的密度小，油状液体均在上层，C错误；同理D项中甲苯和己烷也无法鉴别。‎ 答案　A ‎10．已知：CH3—CH===CH2＋HBr―→CH3—CHBr—CH3(主要产物)，1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2‎ O。该烃A在不同条件下能发生如下图所示的一系列变化。‎ ‎(1)A的化学式：________，A的结构简式：________。‎ ‎(2)上述反应中，①是________反应，⑦是________反应。(填反应类型)‎ ‎(3)写出C、D、E、H物质的结构简式：‎ C________________，D__________________________，‎ E________________，H____________________________。‎ ‎(4)写出D―→F反应的化学方程式_______________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 解析　由1 mol A完全燃烧生成8 mol CO2、4 mol H2O可知A中N(C)＝8，N(H)＝8，分子式为C8H8，不饱和度为5，推测可能有苯环，由①④知A中必有双键。故A为。A与Br2加成得B：；A＋HBr―→D，由信息知D为；F由D水解得到，F为；H是F和醋酸反应生成的酯，则H为。‎ 答案　(1)C8H8　 (2)加成　酯化(或取代)‎ ‎(3) ‎ ‎ (4) ＋NaOH＋NaBr ‎11．某含苯环的化合物A，其相对分子质量为104，碳的质量分数为92.3%。‎ ‎(1)A的分子式为_________________________________________。‎ ‎(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为______________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________，‎ 反应类型是________。‎ ‎(3)已知：。请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式：________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(4)一定条件下，A与氢气反应，得到的化合物中碳的质量分数为85.7%，写出此化合物的结构简式：___________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(5)在一定条件下，由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为______________________________________________________________。‎ 答案　(1)C8H8‎ ‎(2) ＋Br2―→　加成反应 ‎(3) ‎(4) ‎ ‎(5) ‎ B组　素养提升题 ‎12．实验室里用乙醇和浓硫酸反应生成乙烯，乙烯再与溴反应制1，2二溴乙烷。在制备过程中部分乙醇被浓硫酸氧化产生CO2、SO2，进而与Br2反应生成HBr等酸性气体。‎ 已知：CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O。‎ ‎(1)用下列仪器，以上述物质为原料制备1，2二溴乙烷。如果气体流向为从左到右，正确的连接顺序是(短接口或橡皮管均已略去)：B经A①插入A中，D接A②；A③接________接________接________接________。‎ ‎(2)装置C的作用是_______________________________________________。‎ ‎(3)装置F中盛有10% NaOH溶液的作用是____________________________________________。‎ ‎(4)在反应管E中进行的主要反应的化学方程式为________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎(5)处理上述实验后三颈烧瓶中废液的正确方法是__________________。‎ A．废液经冷却后倒入下水道中 B．废液经冷却后倒入空废液缸中 C．将水加入烧瓶中稀释后倒入空废液缸中 解析　(1)乙醇与浓硫酸共热170 ℃制取乙烯，由于浓硫酸有氧化性，而乙醇有还原性，二者容易发生氧化还原反应产生SO2、CO2等酸性气体，可以用碱性物质，如NaOH来吸收除去；产生的乙烯与溴水发生加成反应就产生了1，2二溴乙烷。所以B经A①插入A中，D接A②；A③接C接F接E接G。‎ ‎(2)装置C的作用是作安全瓶，防止倒吸的发生。‎ ‎(3)装置F中盛有10% NaOH溶液的作用是除CO2、SO2等酸性气体。‎ ‎(4)在反应管E中进行的主要反应的化学方程式为CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br。‎ ‎(5)处理上述实验后三颈烧瓶中废液的正确方法是废液经冷却后倒入空废液缸中。‎ 答案　(1)C　F　E　G　(2)作安全瓶　(3)除CO2、SO2等酸性气体　(4)CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br　(5)B ‎13．顺丁橡胶、制备醇酸树脂的原料M以及杀菌剂N的合成路线如下：‎ 已知：ⅰ. ‎ ⅱ.RCH===CHR′RCHO＋R′CHO ‎(R、R′代表烃基或氢)‎ ‎(1)CH2===CH—CH===CH2的名称是____________________________________。‎ ‎(2)反应Ⅰ的反应类型是________(选填字母)。‎ a．加聚反应 b．缩聚反应 ‎(3)顺式聚合物P的结构式是________(选填字母)。‎ c. ‎ ‎(4)A的相对分子质量为108。‎ ‎①反应Ⅱ的化学方程式是_____________________________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎②1 mol B完全转化成M所消耗的H2的质量是________g。‎ ‎(5)反应Ⅲ的化学方程式是______________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(6)A的某些同分异构体在相同的反应条件下也能生成B和C，写出其中一种同分异构体的结构简式：__________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ 解析　(1)根据系统命名法可知，其名称为1，3丁二烯。‎ ‎(2)该有机物经反应Ⅰ生成顺式聚合物P，则反应Ⅰ为加聚反应。‎ ‎(3)顺式聚合物P分子中相同的原子或原子团位于双键的同一侧，故b项正确。‎ ‎(4)①A的相对分子质量为108，推导出其分子式为C8H12，结合题给已知信息ⅰ中加成反应(成环反应)原理，推测反应Ⅱ为2分子CH2===CH—CH===CH2在加热条件下发生加成反应(成环反应)，生成 (A)；②结合已知信息ⅱ中反应原理，在O3、Zn/H2O作用下，发生开环反应，生成 (B)和HCHO(C)，1 mol B含有3 mol —CHO，可与3 mol H2发生加成反应，消耗H2的质量为6 g。‎ ‎(5)由以上分析知C为甲醛，联系物质N的分子式，利用碳原子守恒可推知，反应Ⅲ为1 mol甲醛与2 mol 反应得到N，即可写出反应Ⅲ的化学方程式。‎ ‎(6)A的结构简式为，其同分异构体在O3、Zn/H2O作用下，也能生成B和C，根据该反应的原理，一个碳碳双键被氧化为两个碳氧双键，逆向推理，将两个醛基重新合为一个碳碳双键，推出A的同分异构体的结构可能为 或等。‎ 答案　(1)1，3丁二烯　(2)a　(3)b ‎(4)①2CH2===CH—CH===CH2　②6‎ ‎(5) ＋HCHO＋H2O ‎(6)或