2023屆新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)(多選)魯科版第九章第2課時(shí)　烴與鹵代烴學(xué)案

第2課時(shí)烴與鹵代烴1.能寫出烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴的簡(jiǎn)單代表物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和名稱,能寫出烯烴、炔烴、鹵代烴的官能團(tuán)。2.能夠列舉各類烴和鹵代烴的典型代表物的主要物理性質(zhì)。3.能描述和分析烴的典型代表物的重要反應(yīng),能書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式,能利用物質(zhì)的主要性質(zhì)進(jìn)行鑒別。4.能從有機(jī)化合物及其性質(zhì)的角度對(duì)有關(guān)能源、環(huán)境等實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析、討論和評(píng)價(jià)。烷烴、烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.烷烴、烯烴、炔烴的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和通式(1)甲烷、乙烯、乙炔的組成和結(jié)構(gòu)項(xiàng)目甲烷乙烯乙炔分子式CH4C2H4C2H2結(jié)構(gòu)式H—C≡C—H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH4CH2CH2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)正四面體形①4個(gè)C—H鍵的長(zhǎng)度和強(qiáng)度相同②夾角相等平面形①6個(gè)原子共平面②既有極性鍵又有非極性鍵③雙鍵不能轉(zhuǎn)動(dòng)直線形4個(gè)原子共直線(2)烷烴、烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和通式2.脂肪烴的物理性質(zhì)性質(zhì)變化規(guī)律狀態(tài)常溫下含有1～4個(gè)碳原子的烴都是氣態(tài),隨著碳原子數(shù)的增加,逐漸過(guò)渡到液態(tài)、固態(tài)(特例:新戊烷常溫下為氣體)沸點(diǎn)隨著碳原子數(shù)的增加,沸點(diǎn)逐漸升高;同分異構(gòu)體之間,支鏈越多,沸點(diǎn)越低相對(duì)密度隨著碳原子數(shù)的增加,相對(duì)密度逐漸增大,密度均比水小水溶性均難溶于水3.脂肪烴的化學(xué)性質(zhì)(1)甲烷的取代反應(yīng)①取代反應(yīng):有機(jī)物分子中某些原子(或原子團(tuán))被其他原子(或原子團(tuán))所替代的反應(yīng)。②甲烷的鹵代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a.色變淺:試管內(nèi)氣體的顏色逐漸變淺,最終變?yōu)闊o(wú)色b.出油滴,生白霧:試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn),同時(shí)試管中有少量白霧c.水上升:試管內(nèi)液面逐漸上升無(wú)明顯現(xiàn)象現(xiàn)象分析a.色變淺:說(shuō)明氯氣參與了反應(yīng),導(dǎo)致混合氣體的黃綠色變淺b.出油滴:說(shuō)明反應(yīng)后有難溶于水的有機(jī)物生成c.生白霧:說(shuō)明有HCl生成d.水上升:說(shuō)明反應(yīng)后氣體體積減小而使水位上升甲烷與氣態(tài)鹵素單質(zhì)需在光照下反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HCl(2)乙烯、乙炔的加成反應(yīng)①加成反應(yīng):有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子(或原子團(tuán))直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。②乙烯、乙炔的加成反應(yīng)示例(3)烷烴、烯烴、炔烴的化學(xué)性質(zhì)比較項(xiàng)目烷烴烯烴炔烴活動(dòng)性較穩(wěn)定較活潑較活潑取代反應(yīng)鹵素單質(zhì)/光照一定條件下可發(fā)生取代產(chǎn)物:多種鹵代烴和HX加成反應(yīng)不能發(fā)生H2X2、HX(X代表鹵素原子)H2O、HCN等產(chǎn)物:烷烴產(chǎn)物:鹵代烴用途:引入鹵素原子產(chǎn)物:醇、腈類等用途:引入羥基等官能團(tuán)氧化反應(yīng)燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰燃燒火焰明亮,有黑煙燃燒火焰明亮,有濃煙通入酸性KMnO4溶液:不褪色(不反應(yīng))通入酸性KMnO4溶液:褪色加聚反應(yīng)不能發(fā)生能發(fā)生鑒別加入溴水、酸性KMnO4溶液:不褪色加入溴水、酸性KMnO4溶液:褪色(4)烷烴、烯烴、炔烴的化學(xué)性質(zhì)分類整理①燃燒a.烷烴燃燒的通式:CnH2n+2+3n+12O2nCO2+(n+1)H2b.單烯烴燃燒的通式:CnH2n+3n2O2nCO2+nH2Oc.單炔烴燃燒的通式:CnH2n-2+3n-12O2nCO2+(n-1)H②加成a.乙烯與H2O的加成反應(yīng):CH2CH2+H2OCH3—CH2—OH。b.丙烯使溴的CCl4溶液褪色:CH2CH—CH3+Br2。c.共軛二烯烴的加成反應(yīng)CH2CH—CHCH2+2Br2;CH2CH—CHCH2+Br2(1,4-加成);CH2CH—CHCH2+Br2(1,2-加成)。d.乙炔和H2生成乙烷:。e.乙炔和HCl生成氯乙烯:。③加聚a.丙烯的加聚反應(yīng):nCH2CH—CH3。b.乙炔的加聚反應(yīng):。拓展:烯烴、炔烴與酸性KMnO4溶液反應(yīng)。從結(jié)構(gòu)理解有機(jī)物的性質(zhì)的不同表現(xiàn)(1)碳碳單鍵有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),典型反應(yīng)是取代反應(yīng)。(2)碳碳雙鍵中一個(gè)π鍵易斷裂,典型反應(yīng)是氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。(3)碳碳三鍵中有兩個(gè)π鍵易斷裂,典型反應(yīng)是氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。(5)脂肪烴的來(lái)源①脂肪烴來(lái)源于煤、石油、天然氣等化石燃料的加工利用。②乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法原理:CaC2+2H2OCa(OH)2+。裝置如圖:實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)制取乙炔的實(shí)驗(yàn)不能使用啟普發(fā)生器或其他簡(jiǎn)易裝置。(2)為了得到比較平緩的乙炔氣流,可用飽和食鹽水代替水。[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)1molCH4與1molCl2在光照條件下反應(yīng),生成1molCH3Cl氣體。()(2)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色與使酸性KMnO4溶液褪色的原理相同。()(3)符合通式CnH2n的烴一定是烯烴。()(4)聚乙炔可發(fā)生加成反應(yīng)。()(5)烯烴能發(fā)生加成反應(yīng),不能發(fā)生取代反應(yīng)。()(6)1,3-丁二烯與溴單質(zhì)的加成產(chǎn)物有2種。()解析:(1)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)生成多種氯代物。(2)原理不同,前者發(fā)生的是加成反應(yīng),后者發(fā)生的是氧化反應(yīng)。(3)環(huán)烷烴的通式也為CnH2n。(4)一般含有碳碳雙鍵或三鍵的物質(zhì)均能發(fā)生加成反應(yīng)。(5)一定條件下,烯烴也可以發(fā)生取代反應(yīng),如丙烯與氯氣在加熱時(shí)可發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)。(6)可發(fā)生1,2-加成和1,4-加成、兩個(gè)雙鍵均加成反應(yīng),加成產(chǎn)物有3種。如考慮順?lè)串悩?gòu)則有更多種。答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2.想一想(1)制備一氯乙烷有以下兩種方案:①乙烷和Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng);②乙烯和HCl發(fā)生加成反應(yīng)。采用哪種方案更好?原因是什么?提示:②更好;因?yàn)橐蚁┡cHCl的加成反應(yīng)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)如何區(qū)分兩種無(wú)色氣體CH4和C2H4?能否用酸性KMnO4溶液或H2除去CH4中混有的C2H4?提示:用酸性KMnO4溶液或溴水可鑒別甲烷(烷烴)和乙烯。不能用酸性KMnO4溶液或H2除去甲烷(烷烴)中混有的乙烯;因?yàn)樗嵝訩MnO4溶液將乙烯最終氧化為CO2和H2O,引入了新的雜質(zhì)氣體,因此當(dāng)甲烷中混有乙烯時(shí),不能用酸性KMnO4溶液除去,也不能用乙烯與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為乙烷除去,因?yàn)樵摲磻?yīng)的條件不易控制,且無(wú)法保證乙烯與H2能恰好完全反應(yīng),可用溴水除去CH4(或氣態(tài)烷烴)中混有的C2H4。3.做一做按要求填寫下列空格:(1)CH3CHCH2+

,反應(yīng)類型:。

(2)CH3CHCH2+Cl2+HCl,反應(yīng)類型:。

(3)CH2CH—CHCH2+

,反應(yīng)類型:。

(4)+Br2,反應(yīng)類型:。

(5)

,反應(yīng)類型:。

答案:(1)Cl2加成反應(yīng)(2)取代反應(yīng)(3)Br2加成反應(yīng)(4)CH3—C≡CH加成反應(yīng)(5)nCH2CHCl加聚反應(yīng)甲烷、乙烯、乙炔的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(雙選)(2021·遼寧葫蘆島一模改編)下列關(guān)于有機(jī)物性質(zhì)的敘述正確的是(AD)A.《格物粗談》記載:“紅柿摘下未熟,每籃用木瓜三枚放入,得氣即發(fā),并無(wú)澀味?！蔽闹械摹皻狻笔侵敢蚁〣.甲烷的一氯代物只有一種,可證明甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)C.乙烯使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色的反應(yīng)類型相同D.相同質(zhì)量的乙炔與苯分別在足量的氧氣中完全燃燒,消耗氧氣的物質(zhì)的量相同解析:有催熟作用的氣體是乙烯,A正確;無(wú)論甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu),還是平面正方形結(jié)構(gòu),CH3Cl都不存在同分異構(gòu)體,甲烷的二氯代物只有一種可證明甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;乙烯使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色,前者屬于加成反應(yīng),后者屬于氧化反應(yīng),C錯(cuò)誤;由于乙炔和苯的最簡(jiǎn)式相同,所以當(dāng)質(zhì)量相同時(shí),其耗氧量也相同,D正確。2.(2021·上海模擬)如圖所示,U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體,假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣混合氣體的裝置放置在有光亮的地方,讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時(shí)間。下列說(shuō)法正確的是(C)A.一段時(shí)間后,水中有油狀液體出現(xiàn),為CCl4B.經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后,U形管右端的液面升高C.若最終無(wú)甲烷剩余,且生成了等物質(zhì)的量的四種有機(jī)取代物,則氯氣的轉(zhuǎn)化率為62.5%D.若將U形管中水換成飽和食鹽水,則可以看到有白色沉淀先產(chǎn)生后消失解析:油狀液體還可能為CH2Cl2或CHCl3,甲烷的氯代物除了CH3Cl以外都是油狀物,故A錯(cuò)誤;CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng),左邊氣體分子數(shù)減少,壓強(qiáng)減小,導(dǎo)致U形管右端的液面下降,故B錯(cuò)誤;假設(shè)甲烷的物質(zhì)的量為x,則n(Cl2)=4x,n(CH3Cl)=x4,n(CH2Cl2)=x4,n(CHCl3)=x4,n(CCl4)=x4,則參與反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為x4+x4×2+x4×3+x脂肪烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.(2021·山東淄博模擬)降冰片二烯類化合物是一類太陽(yáng)能儲(chǔ)能材料,降冰片二烯在紫外線照射下可以發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(A)A.四環(huán)烷的一氯代物超過(guò)三種(不考慮立體異構(gòu))B.降冰片二烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.降冰片二烯與四環(huán)烷互為同分異構(gòu)體D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超過(guò)4個(gè)解析:四環(huán)烷的一氯代物(不考慮立體異構(gòu))種數(shù)就是等效氫原子種數(shù),四環(huán)烷中只有3種H,一氯代物只有3種,A錯(cuò)誤;降冰片二烯的結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵,而碳碳雙鍵能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,B正確;降冰片二烯與四環(huán)烷結(jié)構(gòu)不同,而分子式均為C7H8,故兩者互為同分異構(gòu)體,C正確;根據(jù)乙烯分子是平面分子,與碳碳雙鍵連接的碳原子在碳碳雙鍵所在的平面上,所以降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子個(gè)數(shù)最多為4,D正確。4.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)白蟻信息素有(A)、(B),家蠶的信息素為。試回答下列問(wèn)題:(1)下列說(shuō)法正確的是(填字母)。

A.信息素A、B互為同系物B.以上三種信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色C.信息素A、B互為同分異構(gòu)體D.1mol家蠶信息素與1molBr2加成產(chǎn)物只有一種(2)用系統(tǒng)命名法命名:信息素A的名稱為;信息素B與氫氣加成產(chǎn)物的名稱為。

(3)烯烴C是信息素A的一種同分異構(gòu)體,C與足量氫氣加成得到烷烴D,D的一氯代物只有2種,則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(4)寫出信息素B與溴水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。答案:(1)AB(2)2,4-二甲基-1-庚烯2,6-二甲基辛烷(3)(4)烯烴、炔烴的加成和氧化反應(yīng)規(guī)律5.某烴的結(jié)構(gòu)用鍵線式表示為,該烴與Br2加成(物質(zhì)的量之比為1∶1)時(shí),所得的產(chǎn)物(不考慮立體異構(gòu))有(C)A.3種 B.4種 C.5種 D.6種解析:當(dāng)溴與發(fā)生1,2-加成時(shí),生成物有、、;當(dāng)溴與發(fā)生1,4-加成時(shí),生成物有、,則所得的產(chǎn)物有5種。6.烯烴或炔烴在酸性高錳酸鉀溶液作用下,分子中的不飽和鍵完全斷裂,此法可用于減短碳鏈。已知:烯烴被氧化的部位CH2RCH對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物CO2RCOOH現(xiàn)有某烯烴與酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化產(chǎn)物有CO2、乙二酸(HOOC—COOH)和丙酮(),則該烯烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是(D)A.B.C.CH2CH—CHCHCH2CH3D.解析:根據(jù)表中提供的信息,可知該烯烴中含CH2、CH—CH、結(jié)構(gòu),則該烯烴為,故選D。芳香烴1.芳香烴(1)芳香烴:分子里含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的烴。(2)芳香烴的分類芳香化合物、芳香烴和苯及其同系物的關(guān)系可表示為如圖:2.苯及其同系物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)苯的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:或,分子構(gòu)型:平面正六邊形。②物理性質(zhì):無(wú)色、有特殊氣味的透明液體,易揮發(fā),密度比水小,難溶于水。(2)苯及其同系物的性質(zhì)對(duì)比項(xiàng)目苯苯的同系物化學(xué)式C6H6CnH2n-6(通式,n>6)主要化學(xué)性質(zhì)取代反應(yīng)①鹵代反應(yīng):+Br2+HBr②硝化反應(yīng):+HNO3+H2O①鹵代反應(yīng):+Br2+HBr;+Cl2+HCl②硝化反應(yīng):+3HNO3+3H2O對(duì)比結(jié)果:①穩(wěn)定,能取代,類似飽和烴;②體現(xiàn)烷基對(duì)苯環(huán)有影響,苯的同系物比苯易發(fā)生取代反應(yīng)與H2加成:+3H2與H2加成:+3H2對(duì)比結(jié)果:能加成,類似不飽和烴氧化反應(yīng)難氧化,能燃燒,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色易氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色:對(duì)比結(jié)果:體現(xiàn)苯環(huán)對(duì)烷基有影響,苯環(huán)上的烴基能被酸性高錳酸鉀溶液氧化與苯環(huán)直接相連的碳原子上有氫原子時(shí)苯環(huán)上的烴基才能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,且無(wú)論鏈長(zhǎng)短均被氧化為—COOH。3.芳香烴的用途及對(duì)環(huán)境的影響(1)芳香烴的用途:苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香烴都是重要的有機(jī)化工原料,苯還是一種重要的有機(jī)溶劑。(2)芳香烴對(duì)環(huán)境的影響:油漆、涂料、復(fù)合地板等裝飾材料會(huì)揮發(fā)出苯等有毒有機(jī)物,秸稈、樹葉等物質(zhì)不完全燃燒形成的煙霧和香煙的煙霧中含有較多的芳香烴,對(duì)環(huán)境、健康產(chǎn)生不利影響。[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)別甲苯與環(huán)己烷。()(2)苯乙烯所有的原子一定在同一平面上。()(3)受甲基的影響,甲苯與濃硝酸反應(yīng)易生成三硝基甲苯。()(4)往溴水中加入適量苯或甲苯,振蕩、靜置一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)溴水層顏色變淺,原因是苯環(huán)與溴發(fā)生了加成反應(yīng)。()(5)可用溴水鑒別己烯和甲苯。()(6)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此苯不能發(fā)生氧化反應(yīng)。()解析:(1)甲苯可使酸性KMnO4溶液褪色,環(huán)己烷不能。(2)苯平面與乙烯平面靠單鍵連接,單鍵可以旋轉(zhuǎn),因而所有原子不一定在同一平面上。(3)甲基使苯環(huán)活化,可以取代苯環(huán)上鄰、對(duì)位三個(gè)氫原子。(4)苯或甲苯萃取了溴水中的溴,沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(5)己烯可使溴水褪色,甲苯與溴水分層并萃取溴水中的溴。(6)苯能發(fā)生氧化反應(yīng),如在空氣或氧氣中燃燒。答案:(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×2.做一做有下列物質(zhì):①乙苯②環(huán)己烯③苯乙烯④對(duì)二甲苯⑤叔丁基苯[]回答下列問(wèn)題。(1)能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是(填序號(hào),下同)。

(2)互為同系物的是。

(3)能使溴的四氯化碳溶液褪色的是。

(4)寫出②、④分別被酸性高錳酸鉀溶液氧化的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:、。

答案:(1)①②③④(2)①⑤或④⑤(3)②③(4)HOOC(CH2)4COOH苯的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究1.(2022·廣東廣州調(diào)研)實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的反應(yīng)裝置如圖所示。下列實(shí)驗(yàn)操作或敘述不正確的是(D)A.試劑加入順序:先加濃硝酸,再加濃硫酸,最后加入苯B.實(shí)驗(yàn)時(shí)水浴溫度需控制在50～60℃C.儀器a的作用:冷凝回流苯和硝酸,提高原料的利用率D.反應(yīng)完全后,可用儀器a、b蒸餾得到產(chǎn)品解析:混合時(shí)應(yīng)先加濃硝酸,再加入濃硫酸,待冷卻至室溫后再加入苯,故A正確;制備硝基苯時(shí)溫度應(yīng)控制在50～60℃,故B正確;儀器a的作用為使揮發(fā)的苯和硝酸冷凝回流,提高了原料利用率,故C正確;儀器a為球形冷凝管,蒸餾需要的是直形冷凝管,故D不正確。2.(2021·山東棗莊二模)已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4MnSO4+Na2SO4+Br2↑+2H2O,實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示的裝置制備溴苯(部分夾持及加熱裝置已略去)。下列說(shuō)法正確的是(B)A.可用乙醇作洗滌劑除去溴苯中溶解的少量Br2B.裝置乙中進(jìn)行水浴加熱的目的是防止溴蒸氣冷凝C.裝置丙中的鐵絲主要用于攪拌,使反應(yīng)物充分混合D.裝置丁中有淡黃色沉淀產(chǎn)生,證明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng)解析:裝置甲為題設(shè)條件的發(fā)生裝置,裝置乙中的濃硫酸用來(lái)吸收溴蒸氣中的水,水浴加熱是為防止溴蒸氣冷凝,裝置丙為制取溴苯的發(fā)生裝置,裝置丁用來(lái)吸收制取溴苯后揮發(fā)出來(lái)的溴化氫。除去溴苯中的溴應(yīng)用氫氧化鈉溶液,A錯(cuò)誤;溴蒸氣容易液化,所以需要通過(guò)水浴加熱來(lái)防止其冷凝,B正確;裝置丙為制取溴苯的發(fā)生裝置,其中鐵絲作該反應(yīng)的催化劑,C錯(cuò)誤;揮發(fā)的溴與生成的HBr均與硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生淡黃色沉淀溴化銀,則丁中有淡黃色沉淀產(chǎn)生,不能證明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng),D錯(cuò)誤。芳香烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.(2021·山東泰安模擬)利用光敏劑QD制備2-環(huán)己基苯乙烯(c)的過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(B)A.a不能使酸性KMnO4溶液褪色B.a、b、c都能發(fā)生加成、加聚反應(yīng)C.c中所有原子共平面D.b、c互為同系物解析:a()中含有碳碳雙鍵,能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng),使酸性KMnO4溶液褪色,A錯(cuò)誤;a()、b()、c()都含有碳碳雙鍵,具有烯烴的性質(zhì),可發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng),B正確;c()含有飽和碳原子,具有甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),則所有原子不可能共平面,C錯(cuò)誤;b()、c()的結(jié)構(gòu)不相似,不互為同系物,D錯(cuò)誤。4.(2021·四川南充月考)分子式為C7H8的某有機(jī)物,它能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但不能與溴水反應(yīng)。該有機(jī)物在一定條件下與H2完全加成,其生成物的一氯代物的種類有(C)A.3種 B.4種 C.5種 D.6種解析:由分子式為C7H8的某有機(jī)物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但不能與溴水反應(yīng)可知,該烴為甲苯,一定條件下甲苯與H2完全加成生成甲基環(huán)己烷,甲基環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,甲基環(huán)己烷含有5種氫原子,其一氯代物有5種,故選C。芳香烴與其他有機(jī)物的轉(zhuǎn)化5.下列是甲苯的有關(guān)轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物沒(méi)有標(biāo)出),有關(guān)敘述正確的是(B)A.反應(yīng)①為取代反應(yīng),其產(chǎn)物可能是B.反應(yīng)②的現(xiàn)象是火焰明亮并伴有濃煙C.反應(yīng)③為取代反應(yīng),反應(yīng)條件是50～60℃D.反應(yīng)④是1mol甲苯與1molH2發(fā)生加成反應(yīng)解析:氯氣與甲苯在光照條件下取代甲基上的H,在催化劑條件下取代苯環(huán)上的H,故A錯(cuò)誤;由于甲苯分子中碳含量非常高,故甲苯燃燒時(shí),燃燒不充分,有濃煙,所以燃燒現(xiàn)象為火焰明亮并伴有濃煙,故B正確;甲苯與濃硝酸反應(yīng)的條件是濃硫酸、50～60℃,故C錯(cuò)誤;反應(yīng)④是1mol甲苯與3molH2發(fā)生加成反應(yīng),故D錯(cuò)誤。6.對(duì)氨基苯甲酸可用甲苯為原料合成。已知①苯環(huán)上的硝基可被還原為氨基:+3Fe+6HCl+3FeCl2+2H2O,產(chǎn)物苯胺還原性強(qiáng),易被氧化;②—CH3為鄰、對(duì)位取代定位基,而—COOH為間位取代定位基。則由甲苯合成對(duì)氨基苯甲酸的步驟合理的是(A)A.甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸B.甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸C.甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸D.甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸解析:由甲苯制取產(chǎn)物時(shí),需發(fā)生硝化反應(yīng)引入硝基,再還原得到氨基,將甲基氧化可得到羧基,但氨基易被氧化,故甲基氧化為羧基應(yīng)在硝基還原前,否則生成的氨基也被氧化,故先將甲基氧化為羧基,再將硝基還原為氨基;—CH3為鄰、對(duì)位取代定位基,而—COOH為間位取代定位基,產(chǎn)物中的氨基在羧基的對(duì)位,如果先將甲基氧化成羧基,發(fā)生硝化反應(yīng)時(shí),硝基在羧基的間位,所以先用—CH3的對(duì)位取代效果,在甲基的對(duì)位引入硝基,再將甲基氧化成羧基,最后將硝基還原成氨基,所以步驟為甲苯XY對(duì)氨基苯甲酸,A合理。煤、石油、天然氣的綜合應(yīng)用1.煤的綜合利用(1)煤的干餾:將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程。煤的干餾是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過(guò)程。(2)煤的氣化:將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程,目前主要方法是碳和水蒸氣反應(yīng)制水煤氣,化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。(3)煤的液化①直接液化:煤+氫氣液體燃料。②間接液化:煤+水水煤氣甲醇等。2.石油的綜合利用(1)石油的成分:由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物,主要成分是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。所含元素以C、H為主,還含有少量N、S、P、O等。(2)石油的加工方法過(guò)程目的分餾把原油中沸點(diǎn)不同的各組分進(jìn)行分離的過(guò)程獲得各種燃料用油裂化把相對(duì)分子質(zhì)量大的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小的烴得到更多的汽油等輕質(zhì)油裂解深度裂化,產(chǎn)物呈氣態(tài)得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料催化重整使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴得到苯、甲苯等化工原料3.天然氣的綜合利用(1)主要成分:CH4。(2)綜合利用①清潔能源。②化工原料:合成氨和生產(chǎn)甲醇,合成兩個(gè)或多個(gè)碳原子的有機(jī)化合物等。[理解辨析]判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)石油是混合物,其分餾產(chǎn)品汽油為純凈物。()(2)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)化合物。()(3)煤的氣化和液化都是化學(xué)變化。()(4)裂化的目的是得到輕質(zhì)油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料。()(5)汽油與水互不相溶,可以用裂化汽油萃取溴水中的溴。()解析:(1)汽油也是混合物。(2)煤干餾分解的產(chǎn)物中含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)化合物,煤中不含這些物質(zhì)。(5)裂化汽油含有不飽和烴,會(huì)與溴發(fā)生加成反應(yīng),不能萃取溴水中的溴。答案:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×1.下列關(guān)于煤、石油和天然氣的說(shuō)法正確的是(C)A.煤的干餾是將煤在空氣中加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程B.煤的氣化是將其通過(guò)物理變化轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的過(guò)程C.天然氣除了作燃料之外,還可用于合成氨D.石油裂化和裂解的主要目的都是得到重要產(chǎn)品乙烯解析:將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程稱為煤的干餾,故A錯(cuò)誤;煤的氣化是化學(xué)變化,故B錯(cuò)誤;CH4可以轉(zhuǎn)化為H2,用于合成氨,故C正確;石油裂化的目的是提高輕質(zhì)液體燃料(汽油、煤油、柴油等)的產(chǎn)量,特別是提高汽油的產(chǎn)量,裂解的目的是獲得乙烯、丙烯等化工原料,故D錯(cuò)誤。2.(2021·遼寧沈陽(yáng)模擬)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組對(duì)煤進(jìn)行干餾并檢驗(yàn)其中部分產(chǎn)物,其裝置(夾持裝置已略)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A.通過(guò)煤的干餾得到煤焦油,再分餾可以獲得芳香烴B.取少量b裝置水層中的液體于試管中,滴入紫色石蕊溶液,溶液變藍(lán)C.c裝置可檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體中一定含有H2SD.e裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是固體由黑色變?yōu)榧t色解析:煤的干餾得到焦?fàn)t氣、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等,分餾可得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烴,A正確;煤的干餾產(chǎn)物中有氨氣生成,所以b裝置水層中溶有氨氣,顯堿性,滴入紫色石蕊溶液,溶液變藍(lán),B正確;焦?fàn)t氣中含有乙烯等,也可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不一定是硫化氫,C錯(cuò)誤;焦?fàn)t氣中含氫氣、一氧化碳等還原性氣體,可以還原氧化銅生成單質(zhì)銅,e裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是固體由黑色變?yōu)榧t色,D正確。鹵代烴1.鹵代烴的概念(1)鹵代烴是烴分子里的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。通式可表示為R—X(其中R—表示烴基)。(2)官能團(tuán)是—X。2.鹵代烴的物理性質(zhì)3.鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(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、HX等),而生成含不飽和鍵的化合物的反應(yīng)叫做消去反應(yīng)。(2)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、加熱斷鍵方式通式+NaOH+NaX+NaOH+NaX+H2O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示例化學(xué)方程式(以CH3CH2Br為例)CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBrCH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O(1)能發(fā)生消去反應(yīng)的鹵代烴應(yīng)具備連接鹵素原子的碳原子的鄰位碳原子上含有氫原子的結(jié)構(gòu),即。(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),鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng),可生成不同的產(chǎn)物。4.鹵代烴的獲取方法(1)取代反應(yīng)可以通過(guò)烷烴、芳香烴、醇與鹵素單質(zhì)或鹵化氫發(fā)生取代反應(yīng)制得。如乙烷與Cl2:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;苯與Br2:+Br2+HBr;C2H5OH與HBr:CH3CH2OH+HBrC2H5Br+H2O。(2)不飽和烴的加成反應(yīng)可以通過(guò)不飽和烴與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等發(fā)生加成反應(yīng)制得。如CH3CHCH2+Br2CH3CHBrCH2BrCH3CHCH2+HBrCH3CHBrCH3+HClCH2CHCl5.鹵代烴中所含鹵素原子的檢驗(yàn)鹵代烴不能電離出X-,必須先將鹵素原子X(jué)轉(zhuǎn)化成X-,酸化后方可用AgNO3溶液來(lái)檢驗(yàn)。[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)CH3CH2Cl的沸點(diǎn)比CH3CH3的沸點(diǎn)高。()(2)溴乙烷與NaOH的乙醇溶液共熱生成乙烯。()(3)在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即產(chǎn)生淡黃色沉淀。()(4)所有鹵代烴都能夠發(fā)生消去反應(yīng)。()(5)鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)的產(chǎn)物有2種。()解析:(1)含C數(shù)相同的烴沸點(diǎn)低于鹵代產(chǎn)物。(2)溴乙烷中與溴相連的碳原子的鄰位碳原子上有氫原子,可以發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯。(3)溴乙烷是共價(jià)化合物,只有在堿性條件下發(fā)生水解才能產(chǎn)生Br-。(4)與鹵素原子相連的C原子的鄰位C原子上沒(méi)有氫原子的鹵代烴不能發(fā)生消去反應(yīng)。(5)該鹵代烴有2種β-H,所以有2種消去方式,分別產(chǎn)生1-丁烯和2-丁烯。答案:(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√2.做一做有以下物質(zhì):①②CH3CH2CH2Br③CH3Br④CH3CHBrCH2CH3按要求填空:(1)上述物質(zhì)中既能發(fā)生水解反應(yīng)又能發(fā)生消去反應(yīng)的是(填序號(hào))。

(2)物質(zhì)④發(fā)生消去反應(yīng)的條件為,產(chǎn)物有

。

(3)由物質(zhì)②制取1,2-丙二醇經(jīng)歷的反應(yīng)類型有。

(4)檢驗(yàn)物質(zhì)③中含有溴元素的試劑有。

答案:(1)②④(2)氫氧化鈉的醇溶液、加熱CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、NaBr、H2O(3)消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)(取代反應(yīng))(4)氫氧化鈉水溶液、稀硝酸、硝酸銀溶液鹵代烴的兩種重要反應(yīng)1.(2021·安徽蕪湖期中)下列化合物中既能發(fā)生水解反應(yīng)又能發(fā)生消去反應(yīng),且消去后只生成一種不飽和化合物的是(B)A.CH3Cl B.C. D.解析:發(fā)生消去反應(yīng),要求鹵素原子連接的碳原子的相鄰碳原子上必須有氫原子,A、C不符合題意;符合消去反應(yīng)條件,可生成兩種不飽和烴,D不符合題意。2.(2021·安徽八校聯(lián)考)用下列實(shí)驗(yàn)裝置分別驗(yàn)證溴乙烷(沸點(diǎn)38.4℃)在不同條件下反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)類型。實(shí)驗(yàn)Ⅰ:向圓底燒瓶中加入15mLNaOH水溶液;實(shí)驗(yàn)Ⅱ:向圓底燒瓶中加入15mL乙醇和2gNaOH。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(D)A.應(yīng)采用水浴加熱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.實(shí)驗(yàn)Ⅱ可用溴水代替酸性KMnO4溶液,同時(shí)省去裝置②C.可用核磁共振氫譜檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中分離、提純后的產(chǎn)物D.分別向?qū)嶒?yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)后溶液中加入AgNO3溶液,都會(huì)產(chǎn)生淡黃色沉淀解析:要驗(yàn)證溴乙烷在不同條件下發(fā)生的反應(yīng),由于溴乙烷的沸點(diǎn)是38.4℃,為防止由于加熱溫度過(guò)高導(dǎo)致反應(yīng)物的揮發(fā),實(shí)驗(yàn)時(shí)可通過(guò)水浴加熱方式進(jìn)行,A正確;在實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溴乙烷與NaOH的乙醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯,通過(guò)試管②中的水可除去揮發(fā)出來(lái)的乙醇,生成的乙烯能夠被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,能夠與溴水發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色,由于乙醇不能與溴水發(fā)生反應(yīng),故也可用溴水代替酸性KMnO4溶液,同時(shí)省去裝置②,B正確;溴乙烷、NaOH的水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成乙醇,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CH2OH,分子中含有三種不同化學(xué)環(huán)境的H原子,個(gè)數(shù)比是3∶2∶1,可以用核磁共振氫譜檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中分離、提純后的產(chǎn)物,C正確;NaOH會(huì)與AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生AgOH白色沉淀,AgOH不穩(wěn)性,會(huì)迅速分解為黑褐色Ag2O沉淀,對(duì)檢驗(yàn)造成干擾,因此檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先加入硝酸酸化,然后再加入AgNO3溶液進(jìn)行檢驗(yàn),D錯(cuò)誤。鹵代烴在有機(jī)合成中的橋梁作用3.富馬酸是酸味最強(qiáng)的固體酸之一,可用作食品添加劑。如圖是合成富馬酸的一種工藝路線。根據(jù)下面的反應(yīng)路線及所給信息填空。(1)A的名稱是。富馬酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(2)②、③的反應(yīng)類型是。

(3)反應(yīng)④的化學(xué)方程式是。

答案:(1)環(huán)己烷HOOCCHCHCOOH(2)消去反應(yīng)、加成反應(yīng)(3)+2NaOH+2NaBr+2H2O鹵代烴的“水解”與“消去”(1)鹵代烴在堿性條件下發(fā)生取代反應(yīng)還是消去反應(yīng),主要是看反應(yīng)條件。記憶方法:“無(wú)醇成醇,有醇成烯”。(2)所有的鹵代烴在NaOH的水溶液中均能發(fā)生水解反應(yīng),而沒(méi)有鄰位碳原子的鹵代烴或雖有鄰位碳原子,但鄰位碳原子上無(wú)氫原子的鹵代烴均不能發(fā)生消去反應(yīng),不對(duì)稱鹵代烴的消去有多種可能的方式。1.(2021·河北卷,8)苯并降冰片烯是一種重要的藥物合成中間體,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖。關(guān)于該化合物,下列說(shuō)法正確的是(B)A.是苯的同系物B.分子中最多8個(gè)碳原子共平面C.一氯代物有6種(不考慮立體異構(gòu))D.分子中含有4個(gè)碳碳雙鍵解析:苯并降冰片烯與苯在組成上相差的不是n個(gè)CH2,結(jié)構(gòu)上也不相似,故兩者不互為同系物,A錯(cuò)誤;由題給苯并降冰片烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,苯環(huán)上的6個(gè)碳原子和與苯環(huán)相連的2個(gè)碳原子共平面,則該分子中最多8個(gè)碳原子共平面,B正確;苯并降冰片烯的結(jié)構(gòu)對(duì)稱,其分子中含有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,則其一氯代物有5種,C錯(cuò)誤;苯環(huán)中含有的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間特殊的鍵,故1個(gè)苯并降冰片烯分子中含有1個(gè)碳碳雙鍵,D錯(cuò)誤。2.(2021·湖南卷,4)己二酸是一種重要的化工原料,科學(xué)家在現(xiàn)有工業(yè)路線基礎(chǔ)上,提出了一條“綠色”