1、第2讲 烃和卤代烃【最新考纲】1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。4.了解加成反应、取代反应和消去反应。5.能举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质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 14 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
2、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.脂肪烃的化学性质(1)烷烃的化学性质。取代反应。如 乙 烷 和 氯 气 生 成 一 氯 乙 烷：CH3CH3 Cl2 光照CH3CH2ClHCl。分解反应。燃烧。燃烧通式为 CnH2n23n12O2点燃 nCO2(n1)H2O。(2)烯烃的化学性质。与酸性 KMnO4 溶液的反应。能使酸性 KMnO4 溶液褪色，发生氧化反应。燃烧。燃烧通式为 CnH2n3n2 O2点燃 nCO2nH2O。加成反应。加聚反应。(3)炔烃的化学性质。与酸性KMnO4溶液的反应。能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化反应。燃烧。燃烧通式为 CnH2n23n
3、12O2点燃 nCO2(n1)H2O。加成反应。加聚反应。【典例1】能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的一组物质是()A乙烯、乙炔B苯、己烷C己烷、环己烷D苯、甲苯解析：乙烯和乙炔都含有不饱和键，都能使酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，不能鉴别，故A错误；苯、己烷都不与酸性高锰酸钾溶液反应，不能鉴别，故B错误；己烷和环己烷都不与酸性高锰酸钾溶液反应，不能鉴别，故C错误；苯和酸性高锰酸钾溶液不反应，甲苯和酸性高锰酸钾溶液反应而使溶液褪色，可鉴别，故D正确。答案：D常见反应类型的判断技巧常见反应类型包括取代反应、加成反应(加聚反应)、氧化反应等。(1)取代反应。特点：有上有下，包括卤代、硝化、磺化、水解、酯
4、化等反应类型。(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)加聚反应全称为加成聚合反应，即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。题组一 脂肪烃的结构、性质及应用1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()AX既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色BX是一种常温下能稳定存在的液态烃CX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
5、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：A2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()AX的化学式为C8H8B有机物Y是X的同分异构体，且属于芳香烃，则Y的结构简式为CX能使酸性高锰酸钾溶液褪色DX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种解析：A.由X的键线式可知其分子式为C8H8；B.苯乙烯与有机物Y互为同分异构体且属于芳香烃；C.X分子中含碳碳
6、双键，能使酸性KMnO4溶液褪色；D.X与足量H2加成生成的环状饱和烃Z中只有两种不同位置的氢原子，故其一氯代物有两种。答案：D【归纳提升】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。(4)苯的同系物支链易被酸性高锰酸钾溶液氧化，是因为苯环对取代基的影响。而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。题组二 脂肪烃的反应类型3 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
7、上最多有()A2种B3种C4种D6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答案：(1)Cl2 加成反应(2)取代反应(3)Br2 加成反应(4)CH3CCH 加成反应(5)nCH2CHCl 加聚反应(6)CO2 氧化反应考点二 苯的同系物 芳香烃3苯的同系物与苯的性质比较4苯的同系物的同分异构体5芳香烃(1)定义：分子中含有一个或多个苯环的碳氢化合物属于芳香烃。(2)结构特点：含有苯环，无论多少，侧链可有可无，可多可少，可长可短，可直可环。(3)稠环芳香烃：通过两个或多个苯环合并而形成的芳香烃叫做稠环芳香烃。稠环芳香烃最典型的代表物是萘。【典例2】下列叙述中，错误的是(
8、)A苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持5560反应生成硝基苯B苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷C乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1，2二溴乙烷D甲苯与氯气在光照下反应主要生成2，4二氯甲苯解析：A项，苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代反 应，生 成 硝 基 苯；B项，苯 乙 烯 的 结 构 简 式为，故可以在合适条件下与氢气发生加成反应生成；C项，乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成BrCH2CH2Br；D项，甲苯与氯气在光照条件下主要发生甲基上的取代反应。答案：D题组一 芳香烃的结构和性质1下图为有关甲苯的转化关系图：以下说法中正确的是()A反应为取代反应，反应为加成反应B反应的现象是火焰
9、明亮并带有浓烟C反应的产物所有原子在同一平面D反应中1 mol甲苯最多与3 mol H2发生加成反应，是因为甲苯分子中含有三个碳碳双键解析：反应、均为取代反应，A项错误；反应的产物为甲基环己烷，所有原子并不在同一平面，C项错误；甲苯分子中不含碳碳双键，甲苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键，D项错误。答案：B2异丙苯是一种重要的化工原料，下列关于异丙苯的说法不正确的是()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Cl2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，主要发生侧链氢的取代反应，可生
10、成多种氯代物，包括一氯代物、二氯代物等。答案：C【归纳提升】苯与苯的同系物化学性质的区别(1)苯的同系物发生卤代反应时，条件不同，取代的位置不同，一般光照条件下发生烷基上的取代，铁粉或FeBr3催化时，发生苯环上的取代。(2)烷烃不易被氧化，但苯环上的烷基易被氧化。大多数的苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能，可用此性质鉴别苯与苯的同系物。(3)烯烃、苯及苯的同系物均能使溴水褪色，但褪色原理不同。烯烃与溴单质发生加成反应而使溴水褪色，属于化学褪色；而苯及苯的同系物能萃取溴水中的溴单质而使溴水褪色，属于物理褪色。题组二 有机物分子中原子的共线、共面判断3下列物质中，有关线、面关系的说法
11、正确的是()A丙烷分子中所有碳原子在同一条直线上B溴苯分子中所有原子在同一平面内C乙醇分子中所有原子在同一平面内D乙酸分子中所有原子在同一平面内解析：丙烷分子中的碳链呈锯齿形，故所有碳原子不在同一条直线上，故A项错误；溴苯与苯的结构相似，都是平面形分子，B项正确；乙醇分子中含有甲基，甲基中的4个原子不在同一平面内，故C项错误；乙酸分子中也含有甲基，甲基中的4个原子不在同一平面内，故D项错误。答案：B【归纳提升】(1)各类有机物随键型不同、分子的空间结构各不相同，但也有一定的规律。饱和碳原子为中心的四个价键上所连接的其他原子，与中心碳构成正四面体结构，键角等于或接近10928。具有结构的分子，以
12、为中心，与周围4个价键所连接的其他原子共处在同一平面上，键角等于120。具有结构的有机物分子，与三键上两个碳原子相连接的其他原子共处在一条直线上。具有苯环结构的6个碳原子与周围直接相连接的其他原子共12个原子共处在一个平面上。(2)单键的旋转思想。有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等都可旋转。(3)规律。任何两个直接相连的原子在同一直线上。三键两端原子及其直接相连的原子在同一直线上。在中学所学的有机物中，所有的原子一定共平面的有：考点三 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RX(其中R表示烃基)。(2)官能团是卤素原子。2物理
13、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化学性质(以溴乙烷为例)(1)水解反应。C2H5Br在碱性(NaOH溶液)条件下易水解，反应的化学(2)消去反应。概念：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、HBr等)，而生成含不饱和键(如碳碳双键或三键)化合物的反应。溴乙烷发生消去反应的化学方程式为4卤代烃对环境的污染。(1)取代反应。如乙烷与Cl2的反应：苯与Br2的反应。C2H5OH与HBr的反应：(2)不饱和烃的加成反应：乙炔与HCl的反应：【典例3】(2015镇江联考
14、)已知：CH3CH=CH2HBr(主要产物)，1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。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，是_反应，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 DF 反 应 的 化 学 方 程 式：_。题组一 卤代烃的水解反应和消去反应1下列化合物一定条件下，既能发生消去反应，又能发生水解反应的是()解析：A中只有一个碳原子，C、D中与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、D均不能发生消去反应。
15、答案：B2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，才能发生水解反应，生成醇，A项错误；该物质不是电解质不会在AgNO3溶液中电离出Br，而无法产生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相邻碳原子上没有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【归纳提升】卤代烃水解反应和消去反应比较题组二 有机合成中的重要桥梁卤代烃3已知
16、：RCH=CH2HX 。A、B、C、D、E有如下转化关系：其中A、B是化学式均为C3H7Cl的两种同分异构体。根据图中各物质的转化关系，填写下列空白：(1)A、B、C、D、E的结构简式：A_、B_、C_、D_、E_。(2)完成下列反应的化学方程式：AE_；BD_；CE_。解 析：C3H7Cl 的 两 种 同 分 异 构 体 分 别 为CH3CH2CH2Cl或，由图中的转化关系可知E为丙烯(CH3CH=CH2)。根据题目信息可知B为，即A为CH3CH2CH2Cl，进一步推知C为CH3CH2CH2OH，D为4从石油裂解中得到的1，3丁二烯可进行如下多步反应，得到重要的氯丁橡胶和甲基环己烷。试回答下
17、列问题：已知：在极 性 溶 剂 中，溴 与1，3 丁 二 烯(CH2=CHCH=CH2)主 要 发 生 1，4 加 成 反 应，生 成CH2BrCH=CHCH2Br，在非极性溶剂中，如在正己烷 中，主 要 发 生 1，2 加 成 反 应，生 成CH2BrCHBrCH=CH2。CH2=CHCH=CH2CH2=CH2实验证明，下列反应中反应物分子中的环外双键比环内双键更容易被氧化：请回答下列问题：(1)甲基环己烷中碳原子是否共平面？_(填“是”或“否”)，甲 基 环 己 烷 的 一 氯 代 物 有_种(不考虑环己基的立体异构)。(2)上述反应中属于加成反应的有_(填反应序号)，反应的条件是_。(3
18、)请设计合理方案，用1，3丁二烯为主要原料制取氯丁橡胶(用反应流程图表示，并注明必要的反应条件)。例如：解析：(1)甲基环己烷分子中每个碳原子都成4个共价单键，呈四面体结构，因此甲基环己烷分子中碳原子不可能共平面。氯气与甲基环己烷反应时，既可以取代环己基上的氢原子，也可以取代侧链甲基上的氢原子，因此甲基环己烷的一氯代物共有5种。(2)合成甲基环己烷的过程中，反应1，3丁二烯通过自身加成反应生成A，A通过反应(氧化反应)生成B，B通过反应加氢还原得C，C通过消去反应生成D，D再通过加成反应生成目标产物甲基环己烷。由此可知题述反应中属于加成反应的是，反应的条件应该是浓硫酸、加热。(3)合成过程可用逆向合成分析法，其过程如下：答案：(1)否 5(2)浓硫酸、加热【归纳提升】卤代烃在有机合成中的应用(1)联系烃和烃的衍生物的桥梁：烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃，卤代烃碱性条件下水解转化为醇或酚，进一步可转化为醛、酮、酸、酯等；醇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烃。(2)改变官能团的个数，如：(3)改变官能团位置，如：(4)进行官能团保护，如烯烃中的碳碳双键易被氧化，常采用以下两步保护碳碳双键，如：