1、第十章 有机化学基础(选修5)第31讲 烃和卤代烃微考点大突破微充电大收获微真题大揭秘微考点大突破层级一 知识层面微考点 1 烃基|础|微|回|扣一、烷烃、烯烃、炔烃1烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式2物理性质(1)甲烷、乙烯、乙炔物理性质:(2)脂肪烃物理性质的递变规律:3化学性质(1)氧化反应:燃烧:均能燃烧,点燃前要先,其燃烧的化学反应通式为。验纯CxHyxy4 O2点燃xCO2y2H2O 酸性高锰酸钾溶液褪色:烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是。(2)烷烃的取代反应:取代反应:有机物分子中某些原子或原子团的反应。烯烃和炔烃被其他原子或原子团所替代烷烃的卤
2、代反应:甲烷与氯气的取代反应:反应的化学方程式为,。CH4Cl2光照CH3ClHClCH3ClCl2光照CH2Cl2HClCH2Cl2Cl2光照CHCl3HClCHCl3Cl2光照CCl4HCl(3)烯烃、炔烃的加成反应:加成反应:有机物分子中的与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。烯烃、炔烃发生加成反应的化学方程式:不饱和碳原子(4)烯烃的加聚反应:乙烯的加聚反应。丙烯的加聚反应。nCH2=CH2催化剂CH2CH24几种重要烃的用途脂肪烃用途甲烷燃料、化工原料乙烯植物生长调节剂、化工原料乙炔切割、焊接金属、化工原料5.天然气、液化石油气和汽油的主要成分及应用主要成分应用天然气燃料、
3、化工原料液化石油气燃料汽油汽油发动机燃料甲烷丙烷、丁烷、丙烯、丁烯C5C11的烃类混合物微助学两个问题 有机气体制备的相关问题1制取乙炔时,CaC2和水反应剧烈并产生泡沫,为了防止产生的泡沫涌入导气管,应在导气管附近塞入少量棉花。要塞一团棉花的常见装置如下:(1)用 KMnO4 制 O2的试管口。(2)干燥管的出气口。(3)用向下排空气法收集比空气密度小的气体时的试管口。(4)用排空气法收集有毒气体(如 SO2)时的试管口。2制乙烯时的注意问题(1)向烧瓶中加入反应物的正确顺序是:先加乙醇再慢慢注入浓H2SO4,类似于浓硫酸的稀释。(2)加热时应迅速升到 170,因 140 发生副反应:2CH
4、3CH2OH 浓H2SO4140 CH3CH2OCH2CH3H2O。(3)浓硫酸的作用:催化剂、脱水剂。(4)在加热过程中,浓 H2SO4 的颜色由无色逐渐变成棕色,甚至变成黑褐色。原因是乙醇被氧化而发生副反应:C2H5OH2H2SO4(浓)2C2SO25H2OC2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O所以制取的乙烯中还可能混有 CO2、SO2等杂质气体。二、芳香烃1苯的分子结构及性质(1)苯的结构:(2)苯的物理性质:颜色状态气味密度水溶性 熔沸点毒性色体特殊气味比水不溶于水有毒无小低液(3)苯的化学性质:2苯的同系物(1)概念:苯环上的被取代的产物。通式为。(2)化学性质(以甲苯为例):
5、氢原子烷基CnH2n6(n6)氧化反应:a.能够燃烧b甲苯能使酸性高锰酸钾溶液。取代反应(以甲苯生成 TNT 的反应为例):甲苯比苯更容易发生苯环上的取代反应,是由于甲基对苯环的影响所致。褪色加成反应(以甲苯与氢气的反应为例)3芳香烃(1)芳香烃:分子里含有一个或多个的烃。(2)芳香烃在生产、生活中的作用:苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香烃都是重要的有机化工原料,苯还是一种重要的有机溶剂。(3)芳香烃对环境、健康产生影响:油漆、涂料、复合地板等装饰材料会挥发出苯等有毒有机物,秸秆、树叶等物质不完全燃烧形成的烟雾和香烟的烟雾中含有较多的芳香烃,对环境、健康产生不利影响。苯环三、重要的实验1溴苯的制备
6、(1)反应原理:(2)实验装置:如图所示。(3)注意事项:反应中使用的是液溴而不是溴水。跟瓶口垂直的长玻璃管兼起导气和冷凝管的作用。导管出口不能伸入液面以下,因 HBr 极易溶于水,要防止水倒吸。(4)产物的验证和提纯。导管口附近出现的白雾,是 HBr 遇水蒸气所形成的。鉴别生成 HBr的方法是:取锥形瓶内少许溶液,滴加 AgNO3 溶液,观察是否有 AgBr淡黄色沉淀生成。烧瓶中生成溴苯因溶入溴而显褐色,其提纯的方法是:将溶有溴的溴苯倒入盛有 NaOH 溶液的烧杯中,振荡,溴苯比水重,沉在下层,用分液漏斗分离出溴苯。Br22NaOH=NaBrNaBrOH2O2硝基苯的制备(1)反应原理:(2
7、)实验装置:如图所示。(3)注意事项:浓 H2SO4 的作用是催化剂和吸水剂。加入药品顺序:向反应容器中先加入浓 HNO3,再慢慢加入浓H2SO4,并及时搅拌,冷却至室温,最后加入苯,并混合均匀。将反应容器放入水浴中,便于控制温度在 50 60。反应后的粗产品用 5%的 NaOH溶液洗涤,除去产品中残留的 HNO3和 H2SO4 及 NO2。微助学我的警示 经过近一段的总结,发现自己不规范答题具体表现为以下几个方面:(1)物质的名称、化学式、结构简式等书写不准确,如题目要求写“化学式”,却写成结构简式;要求写“含有邻二取代苯环结构的”同分异构体结构简式,却写成间位和对位。(2)基本有机物的结构
8、式(或结构简式)书写不规范。如乙烯的结构简式写成 C2H4或 CH2CH2;(3)有机化学方程式书写不完整不规范,有的漏写小分子,如酯化反应方程式漏掉水、结构简式多碳(多氢)或少碳(少氢)、化学式丢掉下标等。(4)化学用语不合要求或出现错别字。如“消去反应”写成“消除反应”或只写“消去”;“酯化反应”写成“脂化反应”;“取代反应”写成“替代反应”。(5)题目明确要求用“化学方程式”表示出一种重要用途,却依然用“制塑料”“制聚乙烯”“制乙醇”等文字表述。微诊断判断正误,正确的画“”,错误的画“”。1烷烃光照条件下与溴水发生取代反应()警示:烷烃光照条件下与溴蒸气发生取代反应,但与溴水不反应。2裂
9、化汽油可以萃取溴水中的溴()警示:裂化汽油中含有不饱和烃,可以与溴发生加成反应,所以裂化汽油不能萃取溴水中的溴。3苯的邻二取代物不存在同分异构体()警示:苯环上的碳完全相同,苯的 6 个氢原子处于相同化学环境,苯的邻二取代物只有一种。4苯的同系物与溴在光照条件下取代发生在侧链上()警示:苯的同系物侧链是烷基,类似甲烷,光照条件下可与溴发生取代反应,若取代苯环上的氢原子则需要铁作催化剂。应|用|微|提|升对点微练一 脂肪烃的结构与性质1(2016贵阳模拟)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
10、通式一定是 CnH2n2,而烯烃的通式一定是 CnH2nD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 D2.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
11、 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对点微练二 烯烃、炔烃的加成和氧化反应规律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 C4某气态烃 1 mol 能与 2 mol HCl 加成,所得的加成产物每摩尔又能与 8 mol Cl2 反应,最后得到一
12、种只含 C、Cl 两种元素的化合物,则气态烃为()A丙烯B1-丁炔C丁烯D2-甲基-1,3-丁二烯解析 该有机物含有两个不饱和度,且含有 6 个 H,则其化学式为C4H6。答案 B对点微练三 烷烃、烯烃、炔烃的综合应用5如图所示,在实验室里,通常利用浓硫酸与乙醇混合加热制乙烯,加热一段时间后溶液中有棕色、黑色现象出现。过一段时间后,发现经硫酸酸化的高锰酸钾溶液褪色。甲同学认为高锰酸钾酸性溶液褪色,能证明乙烯被高锰酸钾酸性溶液氧化了;乙同学认为高锰酸钾酸性溶液褪色,不能证明乙烯被高锰酸钾酸性溶液氧化了。(1)你认为哪个同学的观点正确?_(填“甲”或“乙”),理由是_(填选项字母)。A()瓶中高锰
13、酸钾酸性溶液褪色,能证明乙烯发生了氧化反应B()瓶中高锰酸钾酸性溶液褪色,能证明乙烯发生了加成反应C()瓶中高锰酸钾酸性溶液褪色,不能证明通入的气体是纯净物D()瓶中高锰酸钾酸性溶液褪色,只能证明通入的气体一定具有还原性乙CD(2)丙同学取()瓶中少量溶液于试管里,加入盐酸和氯化钡溶液,产生白色沉淀,他认为乙烯中一定混有二氧化硫、你认为他的结论是否可靠?_(填“可 靠”或“不 可 靠”);理 由 是_。若 你 认 为 不 可 靠,改 进 上 述 实 验 方 案,证 明 乙 烯 中 是 否 含 有SO2_。(3)丁同学对上述实验方案进行了适当改进,用于证明乙烯能否发生加成反应,他的改进方法可能是
14、_。不可靠硫酸酸化的高锰酸钾酸性溶液中含有 SO24()瓶中溶液换成品红溶液在装置()和()之间增加一个装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶(或装有碱石灰的干燥管),()瓶中溶液换为 Br2 的 CCl4溶液解析 乙醇中碳元素的平均化合价为2 价,浓硫酸具有脱水性和强氧化性,浓硫酸与乙醇混合加热,可能在发生消去反应的同时发生了氧化还原反应生成了二氧化硫,这样制备的乙烯中混有二氧化硫,乙烯和二氧化硫都能使高锰酸钾酸性溶液褪色。检验乙烯前,需用碱溶液除去杂质二氧化硫。6玫瑰的香味物质中包含苧烯,苧烯的键线式为:。(1)1 mol 苧烯最多可以跟_ mol H2发生反应。(2)写出苧烯跟等物质的量的 Br2
15、发生加成反应所得产物的可能的结构_(用键线式表示)。2(3)有机物 A 是苧烯的同分异构体,分子中含有“”结构,A 可能的结构为_(用键线式表示)。(4)写出和 Cl2发生 1,4-加成反应的化学方程式_。解析(1)苧烯分子中含有 2 个,1 mol 苧烯最多能与 2 mol H2 发生加成反应。(2)苧烯与等物质的量的溴加成,其中的某一双键发生加成。(3)苧烯的分子中含有,则 R 为C4H9,丁基有 4 种同分异构体。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氧化反应(能燃烧,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色)取代反应高温分解烯烃碳碳双键氧化反应(能燃烧,能使酸性高锰酸钾
16、溶液褪色)加成反应加聚反应烃结构特点主要化学性质炔烃碳碳三键氧化反应(能燃烧,能使酸性高锰酸钾溶液褪色)加成反应加聚反应苯及其同系物苯环氧化反应(能燃烧,部分苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色)取代反应加成反应对点微练四 芳香烃的结构与性质7下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是()A BCD解析 答案 B8国内知名山茶油品牌“金浩茶油”被多家媒体曝光含致癌物苯并芘超标。苯并芘是一种常见的高活性间接致癌物,与亚硝氨、黄曲霉素统称为三大强致癌物质。研究证明,生活环境中的苯并芘含量每增加 1%时,肺癌的死亡率就上升 5%。下列有关苯并芘的说法正确的是()A苯并芘的化学式为 C20H12B苯并芘含
17、有苯环,是苯的同系物C苯并芘能使溴水褪色D苯并芘能发生硝化反应,其一硝基取代物最多可以有 10 种解析 苯并芘的分子式是 C20H12,不符合苯的同系物的通式(CnH2n6),A 项对,B 项错;苯并芘含 5 个苯环,不能使溴水褪色,C 项错;苯并芘分子中含有 12 种类型的氢原子,故其一硝基取代物最多应该有 12 种,D项错。答案 A对点微练五 重要的实验9用 A、B、C 三种装置都可制取溴苯,请仔细分析三套装置,然后回答下列问题:(1)写出三个装置中都发生反应的化学方程式_;写出 B 试管中还发生的反应的化学方程式_。(2)装置 A、C 中长导管的作用是_。2Fe3Br2=2FeBr3HB
18、rAgNO3=AgBrHNO3导气(导出 HBr)兼冷凝(冷凝苯和溴蒸气)(3)B、C 装置已连接好,并进行了气密性检验,也装入了合适的药品,接下来要使反应开始,对 B 应进行的操作是_;对 C 应进行的操作是_。(4)A 中存在加装药品和及时密封的矛盾,因而在实验中易造成的不良后果是_。打开分液漏斗上端塞子,旋转分液漏斗活塞,使 Br2 和苯的混合液滴到铁粉上托起软橡胶袋使 Fe 粉沿导管倒入溴和苯组成的混合液中Br2 和苯蒸气逸出,污染环境(5)B 中采用了双球吸收管,其作用是_;反应后双球管中可能出现的现象是_;双球管内液体不能太多,原因是_。(6)B 装置也存在两个明显的缺点,使实验的
19、效果不好或不能正常进行,这两个缺点是_。吸收反应中随 HBr 气体逸出的 Br2和苯蒸气CCl4 由无色变橙色随 HBr 逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,原料利用率低,由于导管插入 AgNO3溶液中而产生倒吸会被气体压入试管中解析 苯与液溴在 Fe(实际为 FeBr3)作用下反应剧烈生成和HBr 气体。从导管中导出的气体可能含有一定量的苯和液溴,因此应用长导管进行冷凝回流。比较三个装置可知,只有 B 未采用长导管进行冷凝回流,但 B 用双球吸收管吸收了随 HBr 逸出的苯和溴,未被吸收的 HBr 进入 AgNO3溶液,发生反应 HBrAgNO3=AgBrHNO3。此处需注意,双球吸收管
20、中的液体不能装得太多,否则 CCl4 易被导出的气体压入试管中。比较三个装置的优缺点可知,A 直接将反应物装入装置中,易使溴和苯逸出而污染环境。而 B 装置中将导管直接插入 AgNO3溶液中容易发生倒吸,且溴蒸气与苯蒸气不能冷凝回流。对点微练六 烃的燃烧规律1025 和 101 kPa 时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃 32 mL 与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了 72 mL,原混合烃中乙炔的体积分数为()A12.5%B25%C50%D75%解析 本题重点考查有机化学的相关计算。根据反应:C2H63.5O22CO2 3H2O;C2H2 2.5O22
21、CO2 H2O;C3H6 4.5O23CO23H2O。发现 C2H6 和 C3H6 反应后体积缩小量是相同的,设混合烃中 C2H6为 a mL,C2H2为 b mL,C3H6为 c mL,则有:abc32;2.5(ac)1.5b72,解方程可得 b8,故原混合烃中乙炔的体积分数为 25%。答案 B烃的燃烧规律1耗氧量大小比较(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧,耗氧量与 C 或 H 的质量分数有关。C的质量分数越高,耗氧量越少,或 y/x 值越小,耗氧量越少。(2)等质量的烃,若最简式相同,完全燃烧耗氧量相同,且燃烧产物也相同。推广:最简式相同的烃无论以何种比例混合,只要总质量相同,耗氧量就相
22、同。(3)等物质的量的烃完全燃烧时,耗氧量取决于(xy4)值的大小。其值越大,耗氧量越多。(4)等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物(如乙烯和乙醇)或加成产物的同分异构体完全燃烧时,耗氧量相同。2气态烃 CxHy 在氧气中完全燃烧后,气体物质的量变化(在一定压强、100 以上条件下)若y4,n总不变,V0若y4,n总变小,V总变小只有C2H2若y4,n总变大,V总变大反应前后气体总体积不变的有甲烷、乙烯和丙炔。3烃完全燃烧后(相同状况下)CO2与 H2O 物质的量关系(1)n(CO2)n(H2O)1时为烷烃1时为烯烃、环烷烃1时为炔烃、苯及苯的同系物等(2)在烃分子中,具有相同碳原子数的烃
23、混合,只要混合物总物质的量恒定,完全燃烧后生成 CO2 的量一定。微考点 2 卤代烃基|础|微|回|扣卤代烃1概念烃分子里的氢原子被取代后生成的产物。官能团为,饱和一元卤代烃的通式为。卤素原子XCnH2n1X2物理性质3化学性质(1)水解反应:反应条件:。C2H5Br 在碱性条件下水解的反应式为。用 RX 表示卤代烃,碱性条件下水解方程式为。氢氧化钠水溶液、加热CH3CH2BrNaOHH2OCH3CH2OHNaBrRXNaOHH2OROHNaX(2)消去反应:概念:有机化合物在一定条件下,的反应。反应条件:。溴乙烷发生消去反应的化学方程式为。用 RX 表示卤代烃,消去反应的方程式为。从一个分子
24、中脱去一个或几个小分子(如 H2O、HBr 等),而生成含不饱和键(如双键或三键)化合物氢氧化钠乙醇溶液、加热CH3CH2BrNaOH乙醇CH2=CH2NaBrH2ORCH2CH2XNaOH乙醇RCH=CH2NaXH2O4卤代烃在生产、生活中的作用(1)重要的有机化工原料,广泛应用于合成药物、农药、染料、香料等。(2)曾被广泛用作制冷剂、灭火剂、溶剂等。5卤代烃对环境、健康产生的影响含氯、氟的卤代烷是造成的主要原因。臭氧空洞6卤代烃的获取方法(1)取代反应:如乙烷与 Cl2:。苯与 Br2:C2H5OH 与 HBr:。CH3CH3Cl2光CH3CH2ClHClC2H5OHHBrC2H5BrH2
25、O(2)不饱和烃的加成反应:如丙烯与 Br2、HBr:;。乙炔与 HCl:。CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2BrCHCHHCl催化剂CH2=CHCl微助学两种方法1卤代烃的分类方法(1)根据分子中所含卤素的不同进行分类:氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。(2)根据分子中所含烃基的不同进行分类:饱和卤代烃、不饱和卤代烃、芳香卤代烃。(3)根据分子中所含卤素原子的多少不同进行分类:一卤代烃、多卤代烃。2卤代烃中卤素原子的检验方法(1)将卤代烃与过量 NaOH 溶液混合加热,充分振荡、静置,使卤代烃水解;(2)再向混合液中加入过量的稀 HNO3,中和过量的 NaOH 溶液;(3)向混合溶液
26、中加入硝酸银溶液,观察生成沉淀的颜色。若有白色沉淀生成,则证明是氯代烃;若有浅黄色沉淀生成,则证明是溴代烃;若有黄色沉淀生成,则证明是碘代烃。两个提醒1卤代烃的水解反应实质是可逆反应,为了促进正反应进行得较完全,水解时一定要加入可溶性强碱并加热,加强碱可与水解生成的卤化氢发生中和反应,减小生成物浓度,使平衡右移,加热可提高水解反应的速度。2卤代烃是发生水解反应还是消去反应,主要看反应条件“无醇成醇,有醇成烯”。微诊断判断正误,正确的画“”,错误的画“”。1用硝酸银溶液和稀硝酸便可检验卤代烃中的氯、溴、碘元素()警示:卤代烃为非电解质,不能电离出卤素离子,需先加入氢氧化钠溶液水解产生卤素离子后才
27、能用硝酸银溶液和稀硝酸检验。2CH3Cl 既能发生水解反应也能发生消去反应()警示:CH3Cl 只能发生水解反应,不能发生消去反应。应|用|微|提|升对点微练七 卤代烃的性质11下列卤代烃中沸点最低的是()ACH3CH2CH2ClBCCH3CH2CH2BrD解析 由卤代烃熔沸点的递变规律:碳原子数相同时,一碘代烷一溴代烷一氯代烷一氟代烷。碳原子数相同、卤原子数相同时,支链越多,熔沸点越低。根据以上两种规律可知:的沸点最低。答案 B12为鉴定卤代烃中所含卤素原子,现有下列实验操作步骤,正确的顺序是()加入 AgNO3溶液 加入少许卤代烃试样 加热 加入 5 mL 4 mol/L NaOH 溶液
28、加入 5 mL 4 mol/L HNO3 溶液ABCD解析 卤代烃不溶于水,也不能电离出 X,所以鉴定卤代烃中所含卤素原子时,应先使卤代烃水解,生成相应的 X,然后加入 AgNO3 溶液,据生成沉淀的颜色确定 X;但在加 AgNO3溶液前应先用 HNO3酸化,防止多余的 OH干扰鉴定。答案 C反应规律(1)水解反应:所有卤代烃在 NaOH 的水溶液中均能发生水解反应多卤代烃水解可生成多元醇,如(2)消去反应:两类卤代烃不能发生消去反应 有两种或三种邻位碳原子,且碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可生成不同的产物。例如:对点微练八 有机合成中的重要桥梁卤代烃13由 2-氯丙烷制取少量的 1,2
29、-丙二醇()时,需要经过下列哪几步反应()解析 由 2-氯丙烷合成 1,2-丙二醇的过程为:答案 B14根据下面的反应路线及所给信息填空。(1)A 的结构简式是_,B 的结构简式_。(2)反应所用的试剂和条件是_。(3)反应的化学方程式是_。解析 由已知条件分析,环己烷发生取代反应生成一氯环己烷,由的条件知发生的是消去反应,A 为环己烯,由的条件 Cl2,避光,知发生加成反应,B 为 1,2二氯环己烷,比较发生反应后得到的产物知为消去反应,为加成反应,为取代反应。NaOH,乙醇,加热 卤代烃在有机合成中的作用(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
30、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CH3CH2BrNaOH醇,CH2=CH2Br2CH2BrCH2Br。(3)改变官能团位置,如CH2BrCH2CH2CH3NaOH醇,CH2=CHCH2CH3HBr。(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CH2=CH2HBrCH3CH2BrNaOH醇,CH2=CH2。微充电大收获层级二 能力层面卤代烃在烃的衍生物转化中的“桥梁”作用通过烷烃、芳香烃与 X2 发生取代反应,烯烃、炔烃与 X2、HX 发生
31、加成反应等途径可向有机物分子中引入X,引入卤素原子常常是改变物质性能的第一步反应,卤代烃在有机物的转化、合成中具有“桥梁”的重要地位和作用。其合成路线如下:(1)一元合成路线RCH=CH2一卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯(2)二元合成路线RCH=CH2二卤代烃二元醇二元醛二元羧酸酯(链酯、环酯、聚酯)(R 代表烃基或 H)【典例】某烃类化合物 A 的质谱图表明其相对分子质量为 84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。(1)A 的结构简式为_;(2)A 中的碳原子是否都处于同一平面_(填“是”或“不是”);是(3)在下图中,D1、D2 互为同分异构体,E1、E
32、2 互为同分异构体。反应的化学方程式为_;C 的系统名称是_;E2的结构简式是_;的反应类型依次是_。2,3-二甲基1,3-丁二烯加成反应、取代反应【易错提示】1.审题错误(1)未明确“碳碳双键”的个数,及题目中的条件下发生反应的类型。(2)答题的具体要求。2知识错误(1)未明确“双键”位置和“一种类型氢”的关系,导致 A 的结构判断错误。(2)二卤代烃消去产物为二烯烃,一般不考虑炔烃产物。(3)1,2-加成和 1,4-加成相对应,产物应为同分异构体关系。3答题错误(1)化学方程式中条件错误。(2)反应类型名称应完整,不可以用“加成”代替“加成反应”。微真题大揭秘层级三 高考层面1(2013北
33、京卷)用如图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是()选项乙烯的制备试剂 X试剂 YA.CH3CH2Br 与 NaOH 乙醇溶液共热H2OKMnO4酸性溶液B.CH3CH2Br 与 NaOH 乙醇溶液共热H2OBr2 的 CCl4溶液C.C2H5OH 与浓 H2SO4加热至 170 NaOH溶液KMnO4酸性溶液D.C2H5OH 与浓 H2SO4加热至 170 NaOH溶液Br2 的 CCl4溶液解析 溴乙烷在 NaOH 乙醇溶液中发生消去反应,生成的乙烯中含有乙醇等杂质气体,乙醇也可以使高锰酸钾酸性溶液褪色,故不除杂不能检验乙烯的生成,A 项错误;乙醇不与 Br2 反应,B 项正确;乙醇与浓硫酸加
34、热至 170 生成乙烯,同时部分浓硫酸被还原,生成二氧化硫,二氧化硫能够使高锰酸钾酸性溶液褪色,故不除杂不能检验乙烯的生成,C 项错误;二氧化硫在水溶液中与溴单质发生氧化还原反应生成硫酸和 HBr,故不除杂不能检验乙烯的生成,D 项错误。答案 B2(2013海南卷)2丁烯是石油裂解的产物之一,回答下列问题:(1)在催化剂作用下,2丁烯与氢气反应的化学方程式为_,反应类型为_。CH3CH=CHCH3H2催化剂 CH3CH2CH2CH3加成反应(2)烯烃 A 是 2丁烯的一种同分异构体,它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷,则 A 的结构简式为_;A 分子中能够共平面的碳原子个数为_,A 与
35、溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为_。4解析(1)在催化剂作用下,烯烃与氢气发生加成反应。(2)烯烃 A 与 2丁烯互为同分异构体,与氢气加成不能生成正丁烷,所以产物应是异丁烷 CH(CH3)3,由此推断 A 为,根据乙烯的结构可推知与双键碳相连的原子与双键共平面,所以 A 分子中有 4 个碳原子共平面。3(2015上海卷)卤代烃的制备有多种方法,下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是()解析 答案 C4(2015重庆卷)某“化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫,其中一种组分 T 可通过下列反应路线合成(部分反应条件略)。H2C=CHCH3Br2光照 H2C=CHCH2
36、BrCH2BrCHBrCH2Br A B DNaOH醇,HCCCH2Br水解氧化 G NaNH2NaCCCHOL E JC6H8ONa,液NH3C6H10O M T(1)A 的化学名称是_,AB 新生成的官能团是_。(2)D 的核磁共振氢谱显示峰的组数为_。(3)DE 的化学方程式为_。(4)G 与新制的 Cu(OH)2 发生反应,所得有机物的结构简式为_。丙烯Br2CH2BrCHBrCH2Br2NaOH醇HCCCH2Br2NaBr2H2OHCCCOONa(5)L 可 由 B 与 H2 发 生 加 成 反 应 而 得,已 知 R1CH2Br NaCCR2R1CH2CCR2 NaBr,则M的 结
37、 构 简 式 为_。(6)已知 R3CCR4Na,液NH3,则 T 的结构简式为_。CH3CH2CH2CCCHO解 析 (1)丙 烯 与Br2 在 光 照 条 件 下 发 生 取 代 反 应 生 成H2C=CHCH2Br,新增官能团为溴原子(Br)。(2)CH2BrCHBrCH2Br 为对称结构,含有 2 种氢原子。(3)CH2BrCHBrCH2Br 在 NaOH 醇溶液、加热条件下发生消去反应生成 HCCCH2Br。(4)HCCCH2Br 经水解、氧化,得 HCCCHO(G),HCCCHO 与 新 制 氢 氧 化 铜 反 应 生 成HCCCOONa。(5)L 可由 B 与 H2 加成而得,所以 L 为 CH3CH2CH2Br,由题给信息“R1CH2BrNaCCR2R1CH2CCR2NaBr”可知发生取代反应,所以 M 为 CH3CH2CH2CCCHO。(6)由题给信息可知发生碳碳三键加成生成碳碳双键。