(人教通用版)2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第二節(jié) 烴和鹵代烴
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1、 第二節(jié)烴和鹵代烴 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.以烷、烯、炔和芳香烴的代表物為例,比較它們?cè)诮M成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的差異。 2.了解天然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及應(yīng)用。 3.舉例說明烴類物質(zhì)在有機(jī)合成和有機(jī)化工中的重要作用。 4.了解鹵代烴的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 5.了解加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)。 甲烷、乙烯、乙炔和苯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及重要應(yīng)用 1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 分子構(gòu)型 甲烷 CH4 CH4 正四面體 乙烯 C2H4 CH2===CH2 平面形 乙炔 C2H2 直線形 苯
2、C6H6 或 平面正六邊形 2.重要應(yīng)用 (1)俗稱沼氣或天然氣的清潔能源是CH4。 (2)常用作溶劑且有毒的是] 。 (3)常用于焊接或切割金屬的是CH≡CH。 (4)可作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑或果實(shí)催熟劑的是CH2===CH2。 1 / 22 3.烷烴、烯烴和炔烴的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 烴類 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 組成通式 烷烴 分子中碳原子之間以單鍵結(jié)合成鏈狀,碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子結(jié)合的飽和烴 CnH2n+2(n≥1) 烯烴 分子里含有碳碳雙鍵的不飽和鏈烴 CnH2n(n≥2) 炔烴 分子里含有碳碳三鍵的不飽和鏈烴 CnH2n-2(n≥2) 苯及其
3、同系物 苯環(huán)上的氫原子被一個(gè)或幾個(gè)烷基代替得到的烴 CnH2n-6(n≥6) 1.判斷正誤(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)。 (1) 和是兩種不同的物質(zhì)。( ) (2)丙烷分子中的碳原子在同一條直線上。( ) (3)乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為CH2CH2。( ) (4)14 g C2H4和C3H6的混合氣體中所含碳原子的數(shù)目為NA。( ) (5) 分子中最多有5個(gè)原子在同一條直線上。( ) (6)C2H2和的最簡(jiǎn)式相同。( ) (7)苯環(huán)是平面正六邊形結(jié)構(gòu),說明苯分子中的碳碳鍵不是單雙鍵交替結(jié)構(gòu)。( ) (8)苯的二氯代物有三種。( ) 提示:(1)&
4、#215; (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)√ 2.思考問題 (1)分子式為CnH2n+2的烷烴中,所含共價(jià)鍵的數(shù)目是多少?(請(qǐng)用含n的代數(shù)式表示)。 (2)乙苯的一氯代物有幾種,請(qǐng)寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 提示:(1)共價(jià)鍵的數(shù)目=(n-1)+2n+2=3n+1或共價(jià)鍵的數(shù)目=(4n+2n+2)=3n+1。 (2)5種,即 有機(jī)物分子中原子是否共線、共面的判斷方法 1.幾種簡(jiǎn)單有機(jī)物分子的空間構(gòu)型 (1)甲烷,正四面體結(jié)構(gòu),C原子居于正四面體的中心,分子中的任意4個(gè)原子都不處于同一平面內(nèi)。其中任意3個(gè)
5、原子在同一平面內(nèi),任意2個(gè)原子在同一直線上。 (2)乙烯,平面形結(jié)構(gòu),分子中的6個(gè)原子處于同一平面內(nèi)。 (3)乙炔H—C≡C—H,直線形結(jié)構(gòu),分子中的4個(gè)原子處于同一直線上,同一直線上的原子當(dāng)然也處于同一平面內(nèi)。 (4)苯,平面形結(jié)構(gòu),分子中的12個(gè)原子都處于同一平面內(nèi)。 2.注意事項(xiàng) (1)以上4種分子中的H原子如果被其他原子(如Cl等)所取代,則取代后的分子構(gòu)型基本不變。 (2)共價(jià)單鍵可以自由旋轉(zhuǎn),共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵則不能旋轉(zhuǎn)。 3.方法策略 (1)判斷分子中原子是否共面一般是以乙烯的結(jié)構(gòu)為母體進(jìn)行判斷。如CH3—CH===CH—C≡CH可改寫為。 這樣可以使共面問題一
6、目了然。 (2)若分子結(jié)構(gòu)中含有—CH===CH2(乙烯基)、—C≡CH(乙炔基)、 (苯基),則與它們相連的原子一定共平面。 1.下列化合物的分子中,所有原子都處于同一平面的有( ) ①乙烷 ②甲苯?、鄯健、芩穆纫蚁? A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 2.下列有機(jī)化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是( ) A. B.HC≡C—CH3 C. D. 3.已知C—C鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為的化合物中,處于同一平面內(nèi)的原子最多可能有( ) A.10個(gè) B.12個(gè) C.16個(gè) D.18個(gè) [答案專區(qū)] 1
7、.解析:甲烷是正四面體形結(jié)構(gòu),乙烷相當(dāng)于甲基取代甲烷分子中的一個(gè)氫原子,甲苯相當(dāng)于苯基取代甲烷分子中的一個(gè)氫原子,苯是平面正六邊形結(jié)構(gòu),氟苯相當(dāng)于1個(gè)F原子取代苯分子中的一個(gè)氫原子,其空間結(jié)構(gòu)不變;乙烯是平面結(jié)構(gòu),四氯乙烯相當(dāng)于4個(gè)Cl原子分別取代乙烯分子中的4個(gè)氫原子,其空間結(jié)構(gòu)不變。 答案:C 2.解析:苯分子中12個(gè)原子處在同一平面上,可以看作甲基取代苯環(huán)上1個(gè)氫原子,所有碳原子在同一平面上;乙炔分子中4個(gè)原子在同一直線上,HC≡C—CH3可以看作甲基取代乙炔中1個(gè)氫原子,所有碳原子在同一平面上;乙烯分子中6個(gè)原子在同一平面上, 可以看作2個(gè)甲基取代乙烯1個(gè)碳原子上的兩個(gè)氫原子,所
8、有碳原子在同一平面上。 答案:D 3.解析:題中的有機(jī)物分子可變換成如下形式:除分子中兩個(gè)甲基的4個(gè)H原子(其化學(xué)鍵用“”表示)不在該平面上外,其余的18個(gè)原子均可能共面。 答案:D 甲烷、乙烯、乙炔、苯的重要性質(zhì) 1.烷烴、烯烴、炔烴的物理性質(zhì) (1)狀態(tài):常溫下含有1~4個(gè)碳原子的烴及新戊烷為氣態(tài),隨碳原子數(shù)的增多,逐漸過渡到液態(tài)、固態(tài)。 (2)沸點(diǎn): ①隨著碳原子數(shù)的增多,沸點(diǎn)逐漸升高。 ②同分異構(gòu)體之間,支鏈越多,沸點(diǎn)越低。 (3)相對(duì)密度:隨著碳原子數(shù)的增多,相對(duì)密度逐漸增大,但密度均比水的小。 (4)在水中的溶解性:均難溶于水。 2.甲烷
9、、乙烯、乙炔、苯的化學(xué)性質(zhì) 3.烴的來源 來源 條件 產(chǎn)品 石油 常壓分餾 石油氣、汽油、煤油、柴油等 減壓分餾 潤(rùn)滑油、石蠟等 催化裂化、裂解 輕質(zhì)油、氣態(tài)烯烴 催化重整 芳香烴 天然氣 甲烷 煤 煤焦油的分餾 芳香烴 直接或間接液化 燃料油、多種化工原料 1.判斷正誤(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)。 (1)碳原子數(shù)不超過4的烴在常溫下為氣體。( ) (2)烴都不溶于水,密度比水大。( ) (3)隨著碳原子數(shù)的增多,烴的沸點(diǎn)逐漸升高。( ) (4)同分異構(gòu)體之間,支鏈越多,沸點(diǎn)越高。 (5)聚乙烯可
10、發(fā)生加成反應(yīng)。( ) (6)乙烯和甲烷可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別。( ) (7)乙烯和苯都能與溴水反應(yīng)。( ) (8)乙烯和乙烷都能發(fā)生加聚反應(yīng)。( ) (9)乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同。( ) (10)苯不能使KMnO4溶液褪色,因此苯不能發(fā)生氧化反應(yīng)。( ) (11)用溴水鑒別苯和正己烷。( ) (12)甲烷和Cl2的反應(yīng)與乙烯和Br2的反應(yīng)屬于同一類型的反應(yīng)。( ) (13)乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鑒別。( ) (14)在濃硫酸存在下,苯與濃硝酸共熱生成硝基苯的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)。( ) (15)甲烷和氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷與苯
11、和硝酸反應(yīng)生成硝基苯的反應(yīng)類型相同。( ) 提示:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)× (11)× (12)× (13)√ (14)√ (15)√ 2.思考問題。 (1)制備一氯乙烷有以下兩種方案: ①乙烷和氯氣光照取代,②乙烯和HCl發(fā)生加成反應(yīng)。采用哪種方案更好? (2)實(shí)驗(yàn)室如何收集C2H4、C2H2氣體? (3)結(jié)合苯的物理性質(zhì)探究如何用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)來證明分液漏斗內(nèi)苯與水的混合物中哪一層為苯層? (4)有下列物質(zhì),①CH2
12、===CH—CH3 ②?、跜H3—CH2—CH2—CH3 ④己烷。它們的沸點(diǎn)由低到高的順序是什么? (5)從基團(tuán)之間相互影響的角度分析甲苯易發(fā)生取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)的原因。 (6)己烯中混有少量甲苯,如何檢驗(yàn)? 提示:(1)為制得純凈的氯乙烷,應(yīng)用乙烯與HCl的加成反應(yīng)而不宜用乙烷與Cl2的取代反應(yīng)。因?yàn)橐蚁┡cHCl的加成產(chǎn)物只有一種,而乙烷與Cl2的取代反應(yīng)產(chǎn)物是多種氯代烷的混合物。 (2)由于兩種氣體均為可燃性氣體,不純時(shí)易發(fā)生爆炸,所以通常不用排空氣法,而用排水法收集。 (3)取分液漏斗內(nèi)下層液體適量于一小試管中,然后向小試管中加入少量水,若液體不分層,證明分液漏斗中下層液
13、體為水,上層液體為苯,若液體分層,則分液漏斗內(nèi)下層液體為苯。 (4)①②③④ (5)因?yàn)榧谆鶎?duì)苯環(huán)有影響,所以甲苯比苯易發(fā)生取代反應(yīng);因?yàn)楸江h(huán)對(duì)甲基有影響,所以苯環(huán)上的甲基能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。 (6)先加入足量溴水,然后再加入酸性高錳酸鉀溶液。即檢驗(yàn)苯的同系物之前必須排除烯烴的干擾。 3.下列三種情況的褪色原理相同嗎? (1)CH4與Cl2混合光照后黃綠色褪去; (2)丙烯與溴水作用溴水褪色; (3)丙烯通入酸性高錳酸鉀溶液褪色。 提示:三個(gè)反應(yīng)的原理不相同。(1)發(fā)生的是取代反應(yīng),(2)發(fā)生的是加成反應(yīng),(3)發(fā)生的是氧化反應(yīng)。 4.C4H10與Cl2光照時(shí)的
14、一氯代物有幾種? 提示:—C4H9有四種同分異構(gòu)體,故C4H10的一氯代物有四種。 5.哪些事實(shí)可以說明苯分子中不存在單、雙鍵交替的結(jié)構(gòu)? 提示:①苯不能使溴的四氯化碳溶液因發(fā)生加成反應(yīng)而褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色;②苯分子中碳碳鍵完全等同,其分子結(jié)構(gòu)為平面正六邊形結(jié)構(gòu);③苯的鄰位二元取代物不存在同分異構(gòu)體。 1.烴的幾類重要反應(yīng)類型歸納 反應(yīng)類型 實(shí)例 氧化反應(yīng) 劇烈氧 化(燃燒) 現(xiàn)象:CH4淡藍(lán)色火焰,C2H4明亮的火焰,并伴有黑煙,C2H2、C6H6明亮火焰,產(chǎn)生濃烈黑煙 被酸性KMnO4 溶液氧化 烯烴、炔烴、苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪
15、色 催化氧化 如2CH2===CH2+O2 烷烴鹵代 如CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代反應(yīng) 苯及苯的同 系物的鹵代 如+HBr 硝化 如+HNO3+H2O 加成反應(yīng) 加氫 如CH2===CH2+H2CH3—CH3 加鹵素單質(zhì) 如CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br 加水 如CH2===CH2+H2OC2H5OH 加鹵化氫 如CH≡CH+HClCH2===CHCl 加聚反應(yīng) 如nCH2===CH2CH2—CH2 2.各類烴與液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液,高錳酸鉀酸性溶液反應(yīng)的比較 單質(zhì)溴 溴水 溴的
16、四氯 化碳溶液 高錳酸鉀 酸性溶液 烷烴 與溴蒸氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng) 不反應(yīng),液態(tài)烷烴與溴水可以發(fā)生萃取從而使溴水層褪色 不反應(yīng),溶解不褪色 不反應(yīng) 烯烴 常溫加成褪色 常溫加成褪色 常溫加成褪色 氧化褪色 炔烴 常溫加成褪色 常溫加成褪色 常溫加成褪色 氧化褪色 苯 一般不反應(yīng),催化條件下可取代 不反應(yīng),發(fā)生萃取而使溴水層褪色 不反應(yīng),互溶不褪色 不反應(yīng) 苯的同系物 一般不反應(yīng),光照條件下發(fā)生側(cè)鏈上的取代,催化條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代 不反應(yīng),發(fā)生萃取而使溴水層褪色 不反應(yīng),互溶不褪色 氧化褪色 1.下列反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的
17、是( ) ①CH3CH===CH2+Br2CH3CHBrCH2Br ②CH3CH2OHCH2===CH2+H2O ③CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O ④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 2.(2013·新課標(biāo)Ⅱ卷)下列敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.苯與濃硝酸、濃硫酸共熱并保持55~60℃反應(yīng)生成硝基苯 B.苯乙烯在合適條件下催化加氫可生成乙基環(huán)己烷 C.乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)生成1,2二溴乙烷 D.甲苯與氯氣在光照下反應(yīng)主要生成2,4
18、二氯甲苯 3.下列現(xiàn)象因?yàn)榘l(fā)生加成反應(yīng)而產(chǎn)生的是( ) A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色 B.苯通入溴水中,振蕩后水層接近無色 C.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 D.甲烷與氯氣混合,光照一段時(shí)間后黃綠色消失 4.下列物質(zhì)中,既能與酸性KMnO4溶液反應(yīng),又能與溴水反應(yīng)的是( ) ①乙烷,②乙炔,③苯,④丙烯,⑤鄰二甲苯 A.①② B.②④ C.①②④⑤ D.全部 5.下列化合物中既易發(fā)生取代反應(yīng),也可發(fā)生加成反應(yīng),還能使KMnO4酸性溶液褪色的是( ) A.乙烷 B.乙醇 C.丙烯 D.苯 [答案專區(qū)] 1.解析:①是加成反應(yīng),②是
19、消去反應(yīng),③、④都是取代反應(yīng)。 答案:B 2.解析:苯與濃硝酸、濃硫酸共熱發(fā)生取代反應(yīng),生成硝基苯,A項(xiàng)正確;苯乙烯()在合適條件下催化加氫可生成乙基環(huán)己烷(),B項(xiàng)正確;乙烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2二溴乙烷(BrCH2CH2Br),C項(xiàng)正確;甲苯與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng),取代甲基上的H,不能生成2,4二氯甲苯,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:D 3.解析:A項(xiàng)是因?yàn)橐蚁┍凰嵝訩MnO4溶液氧化;B項(xiàng)是因?yàn)楸捷腿×虽逅械匿澹籇項(xiàng)是因?yàn)榧淄楹虲l2發(fā)生取代反應(yīng),而生成無色物質(zhì);只有C項(xiàng)是因?yàn)橐蚁┖弯灏l(fā)生了加成反應(yīng)而使溴的四氯化碳溶液褪色。 答案:C 4.
20、解析:烷烴和苯既不能與溴水反應(yīng),又不能與酸性KMnO4溶液反應(yīng);苯的同系物(如鄰二甲苯)能被酸性KMnO4溶液氧化,但不能與溴水反應(yīng);炔烴和烯烴既能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),又能被酸性KMnO4溶液氧化。 答案:B 5.解析:A項(xiàng)乙烷只發(fā)生取代反應(yīng),B項(xiàng)乙醇不能發(fā)生加成反應(yīng),D項(xiàng)苯不能使KMnO4酸性溶液褪色。 答案:C 鹵 代 烴 1.概念 烴分子里的氫原子被鹵素原子取代后生成的產(chǎn)物。官能團(tuán)為—X,飽和一元鹵代烴的通式為CnH2n+1X。 2.物理性質(zhì) 通常情況下,除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2===CHCl 等少數(shù)為氣體外,其余為液體或固體 —
21、 │ │ — │ 3.化學(xué)性質(zhì) (1)水解反應(yīng): ①反應(yīng)條件為強(qiáng)堿(如NaOH)水溶液、加熱。 ②C2H5Br在堿性條件(NaOH溶液)下水解的反應(yīng)式為CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaX。 (2)消去反應(yīng): ①消去反應(yīng):有機(jī)化合物在一定條件下,從一個(gè)分子中脫去一個(gè)或幾個(gè)小分子(如H2O、HBr等),而生成含不飽和鍵(如雙鍵或三鍵)化合物的反應(yīng)。 ②反應(yīng)條件為強(qiáng)堿(如NaOH)的乙醇溶液、加熱。 ③溴乙烷(NaOH乙醇溶液)發(fā)生消去反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O。 4
22、.鹵代烴對(duì)環(huán)境、健康產(chǎn)生的影響 含氯、氟的鹵代烷是造成臭氧空洞的主要原因。 1.判斷正誤(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)。 (1)CHCl3不屬于鹵代烴。( ) (2)CH3CH2Cl的沸點(diǎn)比CH3CH3的沸點(diǎn)高。( ) (3)所有的鹵代烴都能發(fā)生水解反應(yīng)和消去反應(yīng)。( ) (4)用AgNO3溶液和稀HNO3便可檢驗(yàn)鹵代烴中的氯、溴、碘元素。( ) 提示:(1)× (2)√ (3)× (4)× 2.鹵代烴遇AgNO3溶液會(huì)產(chǎn)生鹵化銀沉淀嗎? 提示:鹵代烴分子中鹵素原子與碳原子以共價(jià)鍵相結(jié)合,屬于非電解質(zhì),不能電離出鹵素離子。
23、 3.如何判斷鹵代烴在堿性條件下是發(fā)生取代反應(yīng)還是消去反應(yīng)? 提示:主要是看反應(yīng)條件,記憶方法:“無醇成醇、有醇成烯”。 4.思考問題。 如何由1溴丙烷制取1,2丙二醇?寫出每步反應(yīng)的化學(xué)方程式。 提示:由1溴丙烷制取1,2丙二醇的過程為: CH3CH2CH2BrCH3—CH===CH2 。 反應(yīng)的化學(xué)方程式: CH3CH2CH2Br+NaOH CH3CH===CH2↑+NaB
24、r+H2O, CH3CH===CH2+Br2―→, +2NaOH +2NaBr 1.鹵代烴水解反應(yīng)和消去反應(yīng)的比較 反應(yīng)類型 水解反應(yīng)(取代反應(yīng)) 消去反應(yīng) 反應(yīng)條件 強(qiáng)堿的水溶液、加熱 強(qiáng)堿的醇溶液、加熱 斷鍵方式 反應(yīng)本質(zhì) 和通式 鹵代烴分子中—X被水中的—OH所取代,生成醇 RCH2—X+NaOH RCH2OH+NaX 相鄰的兩個(gè)碳原子間脫去小分子HX 產(chǎn)物 特征 引入—OH,生成含—OH的化合物 消去HX,生成含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的不飽和化合物 2.鹵代烴水解反應(yīng)和消去反應(yīng)的規(guī)律 (1)水解反應(yīng) ①鹵代烴在N
25、aOH的水溶液中均能發(fā)生水解反應(yīng)。 ②多鹵代烴水解可生成多元醇,如 BrCH2CH2Br+2NaOHHOCH2—CH2OH+2NaBr。 (2)消去反應(yīng) ①兩類不能發(fā)生消去反應(yīng)的鹵代烴。 a.與鹵素原子相連的碳沒有鄰位碳原子,如CH3Cl b.與鹵素原子相連的碳原子有鄰位碳原子,但鄰位碳原子上沒有氫原子,如、等。 ②有兩種或三種鄰位碳原子,且碳原子上均帶有氫原子時(shí),發(fā)生消去反應(yīng)可生成不同的產(chǎn)物。例如 +NaOHCH2===CH—CH2—CH3 (或CH3—CH===CH—CH3)+NaCl+H2O。 ③型鹵代烴,發(fā)生消去反應(yīng)可以生成R—C≡C—R,如 BrCH2CH2Br
26、+2NaOHCH≡CH↑+2NaBr+2H2O。 3.鹵代烴在有機(jī)合成中的應(yīng)用 (1)聯(lián)系烴和烴的衍生物的橋梁。 (2)改變官能團(tuán)的個(gè)數(shù)。如 CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。 (3)改變官能團(tuán)的位置。如 CH2BrCH2CH2CH3CH2===CHCH2CH3 。 (4)進(jìn)行官能團(tuán)的保護(hù)。如乙烯中的碳碳雙鍵易被氧化,常采用以下兩步保護(hù)碳碳雙鍵,CH2===CH2CH3CH2BrCH2===CH2。 1.[雙選題]鹵代烴R—CH2—CH2—X的化學(xué)鍵如下所示,則下列說法正確的是( ) A.發(fā)生水解反應(yīng)時(shí),被破壞的鍵是①和③ B.發(fā)生
27、消去反應(yīng)時(shí),被破壞的鍵是①和④ C.發(fā)生水解反應(yīng)時(shí),被破壞的鍵是① D.發(fā)生消去反應(yīng)時(shí),被破壞的鍵是①和③ 2.[雙選題]下列化合物中,既能發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴,又能發(fā)生水解反應(yīng)的是( ) A.CH3Cl B.CH3CHBrCH2CH3 C.(CH3)3CCH2Br D.CH3CH2CH2Br 3.下列關(guān)于有機(jī)物的說法中不正確的是( ) A.所有的碳原子在同一個(gè)平面上 B.水解生成的有機(jī)物可與NaOH溶液反應(yīng) C.不能發(fā)生消去反應(yīng) D.能夠發(fā)生加成反應(yīng) 4.鹵代烴在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的生活中具有廣泛的用途。如四氯化碳可用作滅火劑、氟利昂曾用作冷凍劑、氯仿曾用作麻醉劑
28、,鹵代烴還是合成高分子化合物的原料。 已知下面三個(gè)反應(yīng)(其中A為氯代烴,B為烯烴) : 反應(yīng)①:AB 反應(yīng)②:BCH3COOH+CO2↑+H2O 反應(yīng)③:CH3CH2CH===CH2+HBrCH3CH2CH2CH2Br 請(qǐng)回答下列問題: (1)化合物B的分子式為__________,1 mol化合物B完全燃燒需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下________L的氧氣。 (2)由丙醇可以制備B,該反應(yīng)的反應(yīng)條件為________,反應(yīng)類型為__________________。 (3)假設(shè)A在核磁共振氫譜中有兩組峰,且峰面積之比為6∶1,那么A在氫氧化鉀水溶液中加熱反應(yīng)生成的有機(jī)化合物的
29、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________________。 (4)寫出B在有機(jī)過氧化物(R—O—O—R)中與HBr反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。 [答案專區(qū)] 1.解析:根據(jù)鹵代烴水解反應(yīng)和消去反應(yīng)的原理可知C、D正確。 答案:CD 2.解析:鹵代烴的特征反應(yīng)是能發(fā)生消去反應(yīng)和水解反應(yīng),但是發(fā)生消去反應(yīng)有結(jié)構(gòu)上的要求,即鹵素原子所連碳原子的鄰位碳原子上連有氫原子,A中沒有鄰位碳原子,C鄰位碳原子上沒有氫原子,均不能以發(fā)生消去反應(yīng)。 答案:BD 3.解析:A項(xiàng),“—CH2Br”中碳的位置相當(dāng)于苯環(huán)上氫原子的位置,所以所有碳原子共平面;B項(xiàng),水解生成的有機(jī)物
30、為,不能與NaOH溶液反應(yīng);C項(xiàng),溴原子的鄰位碳原子上沒有氫原子,故不能發(fā)生消去反應(yīng);D項(xiàng),該有機(jī)物中含有苯環(huán),可以與H2發(fā)生加成反應(yīng)。 答案:B 4.解析:(1)由反應(yīng)②中碳原子守恒可知,B為含有3個(gè)碳原子的烯烴, 故B為丙烯。 (2)由實(shí)驗(yàn)室制備乙烯的方法可知,用丙醇制備丙烯需要濃硫酸并加熱,該反應(yīng)為消去反應(yīng)。 (3)A為一氯丙烷,而在核磁共振氫譜中有兩組峰,且峰面積之比為6∶1的只有2氯丙烷。 (4)由已知反應(yīng)③可知,B在有機(jī)過氧化物中與HBr發(fā)生加成反應(yīng),且Br原子加在1號(hào)碳原子上。 答案:(1)C3H6 100.8 (2)濃硫酸、加熱 消去反應(yīng) (3)
31、 (4)CH3CH===CH2+HBrCH3CH2CH2Br 教材中僅提供了制取溴苯的反應(yīng)原理及溴苯的一些物理性質(zhì),而高考命題者卻將這一知識(shí)點(diǎn)遷移到溴苯制取原理的探究、混合物的分離提純、儀器的使用方法等內(nèi)容。 在FeBr3催化作用下,苯環(huán)上的氫原子被溴原子所取代生成溴苯。溴苯是密度比水大的無色液體。 +Br2+HBr (2012·新課標(biāo)全國(guó)卷T28)溴苯是一種化工原料,實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下: 苯 溴 溴苯 密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50 沸點(diǎn)/℃ 80 59 1
32、56 水中溶解度 微溶 微溶 微溶 按下列合成步驟回答問題: (1)在a中加入15 mL無水苯和少量鐵屑。在b中小心加入4.0 mL液態(tài)溴。向a中滴入幾滴溴,有白色煙霧產(chǎn)生,是因?yàn)樯闪薩_______氣體。繼續(xù)滴加至液溴滴完。裝置d的作用是________________; (2)液溴滴完后,經(jīng)過下列步驟分離提純: ①向a中加入10 mL水,然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑; ②濾液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用是__________________________________
33、______________________________________; ③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾。加入氯化鈣的目的是________________; (3)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為____________,要進(jìn)一步提純,下列操作中必需的是________(填入正確選項(xiàng)前的字母); A.重結(jié)晶 B.過濾 C.蒸餾 D.萃取 (4)在該實(shí)驗(yàn)中,a的容積最適合的是________(填入正確選項(xiàng)前的字母)。 A.25 mL B.50 mL C.250 mL D.500 Ml 答案:(1)HBr 吸收HBr和B
34、r2 (2)②除去HBr和未反應(yīng)的Br2 ③干燥 (3)苯 C (4)B 在上述高考題題干不變的情況下,命題還可以從以下出題點(diǎn)設(shè)題: 1.寫出三口瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 提示:2Fe+3Br2===2FeBr3,+Br2+HBr。 2.反應(yīng)條件中沒有加熱,但為什么三口瓶中的液體呈輕微的沸騰狀? 提示:苯與液溴的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 3.冷凝管的作用是什么?其中水的流向是什么? 提示:導(dǎo)氣兼冷凝回流;下進(jìn)上出。 4.燒杯中倒扣漏斗的作用是什么? 提示:防止倒吸。 5.純凈的溴苯是一種無色,密度比水大的油狀液體,而實(shí)際制得的溴苯呈褐
35、色,其原因是什么?如何洗去? 提示:原因是溴苯中溶解了溴;用NaOH溶液洗滌即可除去溴,反應(yīng)的離子方程式為Br2+2OH-===Br-+BrO-+H2O 6.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明苯與液溴發(fā)生了取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)? 提示:先將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入苯中除去HBr中混有的溴蒸氣,然后再將氣體通入AgNO3溶液中,看是否有淺黃色沉淀生成。原因是苯與液溴若發(fā)生加成反應(yīng),則無副產(chǎn)物HBr生成,若為取代反應(yīng),則必有副產(chǎn)物HBr生成。因此,只要檢驗(yàn)出HBr的存在,即可證明發(fā)生的是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng),但液溴具有揮發(fā)性,HBr中的溴蒸氣干擾了HBr的檢驗(yàn),故先用苯除去HBr中的溴蒸氣。 苯與液溴
36、反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是苯的化學(xué)性質(zhì)的重要實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的問題較多,且得到的溴苯中混有雜質(zhì),需注意的問題及提純溴苯的方法如下: 1.制取溴苯需要注意的問題 ①實(shí)驗(yàn)用的是液溴而不是溴水。 ②為減少苯和液溴的揮發(fā),常采用長(zhǎng)導(dǎo)管或冷凝管進(jìn)行冷凝回流。 ③鐵粉和溴易發(fā)生反應(yīng)生成FeBr3,加入的鐵粉并不是催化劑,起催化作用的是FeBr3。 ④HBr極易溶于水,在吸收HBr時(shí)要注意防止倒吸。 ⑤檢驗(yàn)HBr的生成常利用AgNO3溶液,現(xiàn)象是產(chǎn)生不溶于HNO3的淡黃色沉淀。 2.提純凈化溴苯的實(shí)驗(yàn)步驟如下 以“2丁烯的化學(xué)性質(zhì)”為載體串聯(lián)常見烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 高考載體(20
37、13·海南高考改編·T16) 2丁烯(CH3—CH=== CH—CH3)是石油裂解的產(chǎn)物之一,它存在以下轉(zhuǎn)化關(guān)系: [知識(shí)串聯(lián)設(shè)計(jì)] (1)正丁烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________,它的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________。 (2)甲烷是丁烷的同系物,寫出甲烷與Cl2在光照條件下反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式______________________,反應(yīng)類型為________________。 (3)寫出框圖中反應(yīng)①的化學(xué)方程式,________________________________,反應(yīng)類型為__________
38、______。 (4)2丁烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,二者褪色的原理相同嗎? (5)寫出框圖中反應(yīng)②的化學(xué)方程式_________________________________________, 反應(yīng)類型為______________________。 (6)乙烯是2丁烯的同系物,試分別寫出乙烯與水、HCl發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________、__________________________。 (7)烯烴A是2丁烯的一種同分異構(gòu)體,它在催化劑作用下與氫氣
39、反應(yīng)的產(chǎn)物不是正丁烷,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________________;A分子中能夠共平面的碳原子個(gè)數(shù)為__________________,A與溴的四氯化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。 (8)試寫出丁烷一氯代物的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 答案:(1)CH3CH2CH2CH3 (2)CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代反應(yīng) (3)CH3—CH=== CH—CH3+H2CH3CH2CH2CH3 加成反應(yīng) (4)不相同 2丁烯使溴水褪色是由于發(fā)生了加成反應(yīng),而使酸性KMnO4溶液褪色是由于發(fā)生了氧化反應(yīng) (5)CH3CHCHCH3+Br2―→ 加成反應(yīng) (6)CH2=== CH2+H2OCH3CH2OH CH2===CH2+HClCH3CH2Cl (7) 4 ―→ (8)CH3CH2CH2CH2Cl、、 希望對(duì)大家有所幫助,多謝您的瀏覽!
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