高中化学一轮复习 第八单元 第36讲 烃 卤代烃课件.ppt

第36讲 烃 卤代烃 考纲导视 1 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 C 基础反馈 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 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 2 与 互为同分异构体的芳香族化合物有6种 3 含有5个碳原子的某饱和链烃 其一氯代物可能有3种 4 菲的结构简式为 它与硝酸反应 可生成5 种一硝基取代物 答案 1 2 3 4 2 苯的同系物卤代时 条件不同 取代位置不同 试举例 说明 答案 1 在光照条件下 卤代反应发生在侧链烷基上 记 作 烷代光 如 2 在铁的催化作用下 卤代反应发生在苯环上 记作 苯 代铁 如 3 卤代烃遇AgNO3溶液会产生卤化银沉淀吗 答案 不会 卤代烃分子中卤素原子与碳原子以共价键相 结合 属于非电解质 不能电离出卤素离子 考点一 烷烃 烯烃 炔烃 单键 知识梳理 一 烷烃 烯烃 炔烃的组成 结构特点和通式 碳碳双键 碳碳三键 CnH2n 2 n 1 CnH2n n 2 CnH2n 2 n 2 二 烯烃 碳碳双键 2 4 增大 1 分子中含有 的烃类叫烯烃 含 个碳原子的烯烃常温下呈气态 烯烃随着分子中碳原子数的递增 其沸点和密度都 2 组成和结构 CnH2n 含一个碳碳双键 乙烯的同系物通式可以表示为 n 2 其结构特点是分子中 为链烃 3 化学性质 乙烯 氧化 加成 加聚反应 能 烯烃的化学性质与 类似 可以发生 和 等 烯烃 使酸性KMnO4溶液褪色 也能使溴水 或溴的CCl4溶液 褪色 C2H2 H C C H HC CH 同一直线 三 乙炔与炔烃1 乙炔 1 乙炔的组成与结构 分子式为 结构式为 结构简式为 乙炔分子中所有原子位于 上 2 乙炔的物理性质 乙炔俗称电石气 是无色无味的气体 微溶于水 易溶于有机溶剂 3 乙炔的化学性质 氧化反应 乙炔具有可燃性 在空气中燃烧的化学方程式为 燃烧时火焰明亮并伴有浓烟 注意乙炔点燃前需要 氧炔焰温度可达 以上 可用来焊接或切割金属 检验纯度 乙炔也能被酸性高锰酸钾溶液氧化 其通入酸性高锰酸钾 溶液中的现象是 3000 紫色褪去 褪色 CH3CH3 CH2 CHCl 加成反应 乙炔能使溴的四氯化碳溶液 反应的化学方程式为CH CH 2Br2 CHBr2 CHBr2 乙炔也能与 H2 HCl等发生加成反应 CH CH 2H2 CH CH HCl 电石 饱和食盐水 CaC2 2H2O HC CH Ca OH 2 排水集气法 H2S PH3 CuSO4或NaOH 4 乙炔的实验室制法 药品 和水 常用 代替水 反应原理 收集方法 由电石制得的乙炔中往往含有 等杂质 使混合气体通过盛有 溶液的洗气瓶可将杂质除去 酸性KMnO4溶液 2 炔烃 1 定义 分子中含有碳碳三键的一类脂肪烃叫做炔烃 乙炔同系物的通式是 2 物理性质 同烷烃 烯烃类似 炔烃随着碳原子数的增加 沸点升高 密度增大 但都小于水 3 化学性质 同乙炔类似 炔烃容易发生氧化反应和加成反应 能使溴的四氯化碳溶液和 褪色 CnH2n 2 n 2 考点集训 例1 2015年江西崇义中学检测 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 柠檬烯的一氯代物有6种 B 柠檬烯和丁基苯 互为同分异 构体 C 柠檬烯的分子中所有碳原子一定在同一个平面内D 一定条件下 柠檬烯可以分别发生加成 取代和氧化 反应 答案 D 例2 某烷烃的结构简式为 1 用系统命名法命名该烃 2 若该烷烃是由烯烃和1molH2加成得到的 则原烯烃的 结构有 种 不包括立体异构 下同 3 若该烷烃是由炔烃和2molH2加成得到的 则原炔烃的 结构有 种 4 该烷烃在光照条件下与氯气反应 生成的一氯代烷最多 有 种 解析 1 该烃中最长的碳链上有五个碳原子 属于戊烷 有两个取代基 故其名称为2 3 二甲基戊烷 2 只要是相邻的两个碳原子上都存在至少一个H 该位置就有可能是原来存在碳碳双键的位置 除去重复的结构 该烃分子中这样的位置一共有5处 3 只要是相邻的两个碳原子上都存在至少两个H 该位置就有可能是原来存在碳碳三键的位置 该烃分子中这样的位置一共有1处 4 该烷烃分子中有6种不同化学环境的氢 故与氯气反应生成的一氯代烷最多有6种 答案 1 2 3 二甲基戊烷 2 5 3 1 4 6 例3 2014年海南卷 卤代烃在生产生活中具有广泛的应 用 回答下列问题 1 多氯代甲烷常作为有机溶剂 其中分子结构为正四面体的是 工业上分离这些多氯代甲烷的方法是 2 三氟氯溴乙烷 CF3CHClBr 是一种麻醉剂 写出其所有同分异构体的结构简式 不考虑立体异构 3 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 反应 的化学方程式为 反应类型为 反应 的反应类型为 解析 1 甲烷属于正四面体结构 由类推思想可知多氯代甲烷中分子结构为正四面体的是CCl4 多氯代甲烷均是液体且沸点不同 故可以通过分馏的方法分离这些多氯代物 2 三氟氯溴乙烷 CF3CHClBr 的同分异构体还有3种 2个F原子 1个H原子连接在同一个碳原子上 2个F原子 1个Cl原子连接在同一个碳原子上 2个F原子 1个Br原子连接在同一个碳原子上 3 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 1 四氯化碳 分馏 2 CHFClCF2Br CHBrFCF2Cl CFBrClCF2H 3 H2C CH2 Cl2 CH2ClCH2Cl 加成反应 消去反 应 考点二 苯及其同系物 知识梳理 1 苯的同系物 1 概念 苯环上的氢原子被烷基取代的产物 通式为 n 6 2 化学性质 以甲苯为例 酸性KMnO4溶液 氧化反应 甲苯能使 褪色 说明苯环对烷基其影响使其取代基易被氧化 CnH2n 6 取代反应 硝化反应 溴代反应 有铁作催化剂时 光照时 3H2O 2 芳香烃及其用途 含有一个或者多个苯环的烃类称为芳香烃 苯是一种很重要的有机化工原料 常用作有机溶剂 也用来生产合成纤维 橡胶 塑料 农药 染料 香料等 说法不正确的是 考点集训 例4 对三联苯是一种有机合成中间体 工业上合成对三联 2H2 下列 苯的化学方程式为 A 上述反应属于取代反应B 对三联苯分子中至少有16个原子共平面C 对三联苯的一氯取代物有4种D 0 2mol对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗5 1molO2 解析 A项 该反应可看作是中间苯环上的两个氢原子被苯基取代 B项 对三联苯分子在同一条直线上的原子有8个 再加上其中一个苯环上的8个原子 所 以至少有16个原子共平面 C项 对三联苯分子中有4种不同化学环境的氢原子 故其一氯取代物有4种 D项 对三联苯的分子式为C18H14 则0 2mol对三联苯完全燃烧消耗O2的物 质的量为0 2 mol 4 3mol 答案 D A 不饱和烃都能使酸性高锰酸钾溶液褪色B 苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷C 苯和苯的同系物都能与硝酸发生苯环上的取代反应D 甲苯与氯气在光照下反应主要生成一氯甲苯答案 A 述 错误的是 例6 2015年湖南六校联考 下列对有机物结构或性质的描 A 将溴水加入苯中 溴水的颜色变浅 这是由于发生了加成反应B 苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同 是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键C 乙烷和丙烯的物质的量共1mol 完全燃烧生成3molH2OD 一定条件下 Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应答案 A 考点三 卤代烃 知识梳理 1 组成和结构 卤素 烃分子中的氢原子被 原子取代后生成的化合物称为卤代烃 可用R X X F Cl Br I 表示 溴乙烷的分子式为C2H5Br 结构式为 结构简式为 官能团为 CH3CH2Br Br 2 物理性质 大 高 升高 大 1 溴乙烷是无色液体 沸点为38 4 密度比水 难溶于水 易溶于有机溶剂 2 卤代烃均不溶于水 但溶于大多数的有机溶剂 有的本身就是良好的有机溶剂 如CH2Cl2 卤代烃的沸点比同碳原子数的烃 同类卤代烃的沸点随烃基中碳原子数的增加而 其中氟代甲烷和一氯甲烷是气体 其他卤代烃都是液体或固体 3 卤代烃的密度比同碳原子数的烃 一氟代烷 一氯代烷的密度小于水 其他卤代烃的密度大于水 3 化学性质 氢氧化钠溶液 加热 C X 1 水解反应 反应条件是 断裂 键 所有的卤代烃都能水解 溴乙烷水解的化学方程式为 2 消去反应 反应条件是 同时断裂 键 只有卤素原子直接与烃基结合 且 碳上有氢原子才能发生消去反应 溴乙烷发生消去反应的化学方程式为 氢氧化钠的乙醇溶液 共热 C X键与 碳上的C H 乙醇 CH2 NaBr H2O CH3CH2Br NaOH CH2 4 卤代烃中卤素的检验 1 检验卤素原子的实验步骤 取少量卤代烃 加入 加热 冷却 加入硝酸银溶液 根据沉淀 AgX 的颜色 白色 浅黄色 黄色 可确定是哪种卤族元素 氯 溴 碘 2 实验说明 加快水解反应的速率 加热是为了 因为不同的卤 代烃水解的难易程度不同 中和过量的NaOH 加入稀硝酸酸化的目的 防止NaOH与AgNO3反应生成的黑褐色Ag2O沉淀干扰对实验现象的观察 检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸 NaOH溶液 加入稀硝酸酸化 3 量的关系 据R X NaX AgX 1mol一卤代烃可得到1mol卤化银 F除外 沉淀 常利用此量的关系来定量测定卤代烃分子中卤原子数目 5 用途 有些多卤代烃 如氟氯代烷 氟利昂 因其化学性质稳定 无毒 不燃烧 易挥发 易液化等 曾用作制冷剂 灭火剂 溶剂等 但含氯 溴的氟代烷由于对臭氧层有破坏作用而被禁止或限制使用 卤代烃常用作有机溶剂 如CH2Cl2 CH2BrCH2Br CH2BrCH2Br 考点集训 例7 以溴乙烷为原料制备1 2 二溴乙烷 下列方案中最 合理的是 CH3CH2OH CH2 CH2 A CH3CH2BrBr2 B CH3CH2Br Br2 CH2 CH2 CH2BrCH3 CH2BrCH2Br CH2 CH2 CH2BrCH2Br C CH3CH2BrBr2D CH3CH2Br HBrBr2 思路指导 1 2 二溴乙烷应由乙烯与溴加成才能得到纯度较高的产物 而乙烯可由溴乙烷消去得到 解析 A中CH3CH2OH脱水有副产物 B中取代后有多种溴代物生成 C中与B相似 取代过程有多种溴代物生成 答案 D 例8 2015年甘肃兰州模拟 下列关于有机物的叙述 正确 的是 A 加浓溴水 然后过滤 可除去苯中混有的少量乙烯B 苯 溴水和铁粉混合可制成溴苯C 氨基酸 淀粉均属于高分子化合物D 已知甲苯苯环上的二氯取代物有6种 则甲苯苯环上的三氯取代物也有6种 解析 浓溴水会与乙烯发生加成反应 生成物能溶于苯中 不能分开 A项错误 苯与液溴在催化剂条件下发生反应 与溴水不反应 B项错误 氨基酸是小分子化合物 C项错误 甲苯苯环上的氢原子有5个 故甲苯的二氯取代物和三氯取代物的种类数相等 D项正确 答案 D 归纳总结 1 消去反应的发生条件 必须含有两个或两个以上的碳原子 与 OH或 X 相连的碳原子必须含有 H 2 与 OH或 X等官能团相连的碳原子定义为 C 与 C相邻 或直接相连 的所有碳原子都是 C 最多有4个 C 而与 C直接相连的氢原子都是 H 烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是 例9 2015年上海卷 卤代烃的制备有多种方法 下列卤代 解析 Cl可由环己烷发生取代反应产生 A不符合题意 可由2 2 二甲基丙烷发生取代反应产生 B不符 合题意 可由 发生取代反应产生 而 不适合用 发生取代反应产生 C符合题意 可有2 2 3 3 四甲基丁烷发生取代反应产 生 D不符合题意 答案 C 例10 2015年湖北七市联考 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 填 是 或者 不是 都处于 同一平面 3 在下图中 D1 D2互为同分异构体 E1 E2互为同分异 构体 反应 的化学方程式为 C的化学名称为 E2的结构简式是 的反应类型依次是 答案 1 2NaCl 2H2O 2 是2 3 二甲基 1 3 丁二烯加成反应取代反应 3 归纳总结 常见的有机化学反应类型 1 常见的有机反应类型 有机反应规律性强 要记住一些常见反应的条件 体现性 质的官能团以及反应后物质的结构特点 续表 续表 2 消去反应的发生条件及消去规律 1 消去反应的发生条件 必须含有两个或两个以上的碳原子 与 OH或 X 相连的碳原子必须含有 H 由消去反应发生的条件可知 以下三类卤代烃或醇不能发 生消去反应 a 只含一个碳原子的卤代烃或醇 甲烷的卤代烃和甲醇 例如 CH3Cl CH2Cl2 CH3OH等 b 与卤原子或羟基直接相连的碳原子无 H 例如 c 对于卤代芳香烃或酚类 虽然发生消去反应的两个条件都具备 但是苯环本身是一个稳定的结构 因此一般不能发生 消去反应 例如 2 消去反应规律 若与卤原子直接相连的碳原子有多个 H 则可能生成多种不饱和烃的混合物 例如 CH3CHBrCH2CH2CH3发生消去反应可能生成CH2 CHCH2CH2CH3和CH3CH CHCH2CH3两种消去产物 NaOH 乙醇 若出现以下结构 发生消去反应时生 成二烯烃 即 此反应常用于有机合成中由一个不饱和键变成两个不饱和键 例如 Br2 CCl4 典例 关于有机反应类型的以下判断不正确的是 思路指导 有机反应类型要结合各类反应的发生条件 产物等特点进行判断 解析 苯与H2反应生成饱和的环己烷 属于加成反应 A正确 乙醇被氧气氧化生成乙醛 属于氧化反应 B正确 乙烯使溴的CCl4溶液褪色是加成反应 C错误 油脂在稀硫酸溶液中加热 会发生水解生成高级脂肪酸和甘油 D正确 答案 C 应用 已知卤代烃在一定条件下既可发生水解 又可发生消去反应 现以2 溴丙烷为主要原料 制取1 2 丙二醇时 需 要经历的反应类型依次是 A 加成 消去 取代B 消去 加成 取代C 取代 消去 加成D 取代 加成 消去 解析 答案 B