[理学]选修5第二章 烃和卤代烃.doc
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1、第二章 烃和卤代烃【考纲知识梳理】一、烃的性质对比(一)烷烃1.结构:通式CH(n1),分子中全是单键,原子均饱和,其中碳氢键、碳碳键键能较大,因此烷烃的性质较稳定。2.化学性质(1)在光照条件下与卤素单质发生取代反应如:CHCHCH+ClCHCHCHCl(1-氯丙烷)+CHCHClCH(2-氯丙烷)(2)氧化反应(燃烧)CH+O nCO+(n+1)HO(二)烯烃1.结构:通式CH(n2),存在不饱和碳原子,其中碳碳双键中有一个键很活泼容易断裂,因此烯烃的性质不稳定。2.化学性质(1)容易与H、Br、HO、HX等发生加成反应CHCHCH+BrCHCHBrCHBr(2)容易发生氧化反应燃烧:CH
2、+O nCO+nHO(三)苯及其同系物1.结构:通式CH(n6),含有一个苯环,存在不饱和碳原子,但苯环是一个较稳定的结构,分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的特除的化学键。2.化学性质(1)易发生取代反应在铁粉的催化下与液溴(不是溴水)发生取代反应;与浓硫酸和浓硝酸,60水浴,发生取代反应;与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应。(2)较难与H等发生加成反应如:(3)苯的同系物与酸性高锰酸钾溶液的反应如:几类重要烃的代表物比较 四、有机燃烧规律1烃完全燃烧前后气体体积的变化完全燃烧的通式:CxHy(x )O2xCO2H2O(1)燃烧后温度高于100时,水为气态:VV后V前 1y4时,V0,体
3、积不变;y4时,V0,体积增大;y4时,V0,体积减小(2)燃烧后温度低于100时,水为液态:VV前V后1无论水为气态还是液态,燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子个数有关,而与烃分子中的碳原子数无关2烃类完全燃烧时耗氧量的规律完全燃烧的通式:CxHy(x )O2xCO2 H2O(1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,(x )值越大,则耗氧量越多;(2)质量相同的有机物,其含氢百分率(或 值)越大,则耗氧量越多;(3)1 mol 有机物每增加一个CH2,耗氧量多1.5 mol;(4)1 mol 含相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃耗氧量依次减小0.5 mol;(5)质量相同的CxHy,值
4、越大,则生成的CO2越多;若两种烃的 值相等,质量相同,则生成的CO2和H2O 均相等例题讲解:类型一:烃的性质 (17分)以石油裂解气为原料,通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G. 请完成下列各题:(1)写出反应类型:反应_,反应_.(2)写出反应条件:反应_,反应_.(3)反应的目的是:_.(4)写出反应的化学方程式:_.(5)B被氧化成C的过程中会有中间产物生成,中间产物可能是_(写出一种物质的结构简式),检验该物质存在的试剂是_(6)写出G的结构简式_ 解析:题中涉及的反应主要有:CH2=CHCH=CH2X2XCH2CH=CHCH2X,CH2XCH=CHCH2X2NaOHCH
5、2OHCH=CHCH2OH2NaXHOCH2CH=CHCH2OHHClNaOOCCH=CHCOONaNaCl3H2O NaOOCCH=CHCOONa2HHOOCCH=CHCOOH2NanHOOCCH=CHCOOHnHOCH2CH2CH2OHCH2=CHCH3Br2CH2=CHCH2BrHBrCH2=CHCH2BrHBrBrCH2CH2CH2BrBrCH2CH2CH2Br2NaOHHOCH2CH2CH2OH2NaBr答案:(1)加成反应取代反应(2)NaOH/醇溶液(或KOH/醇溶液)NaOH/水溶液(3)防止双键被氧化(4)CH2=CHCH2BrHBrBrCH2CH2CH2Br(5) 或(或
6、)新制氢氧化铜悬浊液(6) 类型二:卤代烃的性质烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:CH2=CHCH3 + HBr CH3CHBrCH3 + CH3CH2CH2Br (主要产物) (次要产物)CH2=CH CH2CH3 + H2OCH3CH(OH)CH2CH3 + CH3CH2CH2 CH2 OH(主要产物) (次要产物)下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物(部分条件、试剂被省略),且化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子。CADB Br2,光照H2O上述框图中,B的结构简式为_属于取代反应的有_(填框图中序号),属于消去反应的有_(填序号);写出反应的化学方程式(
7、只写主要产物,标明反应条件): _ _解析:从各物质之间的转化关系可以推出以上四种物质的种类,然后即可得出答案。H+.5 gmol-1CH2=C(CH3)2 + H2O (CH3)3COH答案: (3)(CH3)3CBr 类型三:苯及同系物的性质(10分)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,为取代反应答
8、案:(1) (2)NaOH,乙醇,加热 (3) 2H2O2HBr+【感悟高考真题】1. (2010全国卷1)下图表示4溴环己烯所发生的4个不同反应。其中,产物只含有一种官能团的反应是A B C D【解析】易知发生四个反应得到的产物如下图所示,显然Y、Z中只含一种官能团,即可!【答案】B【命题意图】掌握烯烃的基本化学性质:与HX加成,与H2O加成,双键被氧化剂氧化,掌握卤代烃的化学性质:卤代烃的水解与消去的条件及产物;掌握常见的官能团!【点评】本题很有新意,不过貌似一些反应超出教学大纲的要求了:如烯烃的氧化,烯烃与水加成!但总体还可以,有些创意,赞一个!有机结构性质官能团这条主线能够推陈出新难能
9、可贵的!2. (2010福建卷)下列关于有机物的正确说法是A聚乙烯可发生加成反应 B石油干馏可得到汽油、,煤油等C淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体D乙酸乙酯、油脂与NaOH溶液反应均有醇生成。【解析】答案:D本题考查有机化学方面有关的知识点A乙烯加聚反应生成聚乙烯后,双键变单键不能发生加成反应B石油分馏可得汽油和煤油属于物理变化过程,干馏是指隔绝空气加强热,属于化学变化C淀粉属于糖类,完全水解生成葡萄糖;蛋白质完全水解生成氨基酸;两者的产物不可能是同分异构体D乙酸乙酯和油脂都属于酯类,在氢氧化钠溶液反应后均生成醇,前者生成乙醇,后者生成甘油3. (2010山东卷)下列叙述错误的是A乙烯
10、和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同B淀粉、油脂、蛋白质都能水解,但水解产物不同C煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠D乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去解析:烯烃使溴水褪色的原理是加成反应,苯使溴水褪色的原理是萃取,故A说法错误;淀粉水解的最终产物是葡萄糖,蛋白质水解的产物是氨基酸,故B说法正确;煤油来自石油的分馏,可用作航空燃料,也可用于保存Na,故C说法正确;乙酸和乙醇的酯化反应是取代反应,乙酸乙酯的水解反应也属于取代反应,乙酸能与Na2CO3反应, 故可用饱和Na2CO3 溶液除去乙酸乙酯中乙酸,故D说法正确。答案:A4.
11、(2010广东理综卷)下列说法正确的是A乙烯和乙烷都能发生加聚反应B蛋白质水解的最终产物是多肽C米酒变酸的过程涉及了氧化反应D石油裂解和油脂皂化都有高分子生成小分子的过程解析:乙烷是饱和烃,不能发生加聚反应,A错;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,故B错;酒精生成酸的过程发生了氧化反应,故C正确;油脂不是高分子化合物,故D错。答案:C5. (2010全国卷1)(15分)有机化合物AH的转换关系如下所示:请回答下列问题:(1)链烃A有南链且只有一个官能团,其相对分子质量在6575之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气,则A的结构简式是 ,名称是 ;(2)在特定催化剂作用下,A与等物质的量的H
12、2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是 ;(3)G与金属钠反应能放出气体,由G转化为H的化学方程式是 ;(4)的反应类型是 ;的反应类型是 ;(5)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊为烷,写出B所有可能的结构简式(6)C也是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构,则C的结构简式为 。【解析】(1)由H判断G中有5个碳,进而A中5个C,再看A能与H2加成,能与Br2加成,说明A中不饱和度至少为2,又据A1mol燃烧,消耗7molO2,故A分子式为:C5H8,再据题意A中只有一个官能团,且含有支链,可以确定A的结构简式如下:(CH3)2CHC
13、CH,命名:3-甲基-1-丁炔(炔烃的命名超纲);(2)(CH3)2CHCCH与等物质的量的H2完全加成后得到E:(CH3)2CHCH=CH2,E再与Br2加成的反应就很好写了,见答案(2);H2SO4(浓)(3)二元醇和二元酸发生酯化反应,注意生成的水不能掉了!反应条件用应该也可以,或者用 应该也可以,见答案(4)反应类型略(5)难度增大,考查了共轭二烯烃的共面问题,超纲!注意有的同学写CH2=CH-CH2-CH=CH2是不符合一定共面这个条件的,球棍模型为:;CH3CH=CH-CH=CH2(存在顺反异构)是共轭二烯烃,中间单键不能旋转可以满足;CH3CH2CCCH3可以满足,三键周围的四个
14、碳原子是在同一条直线的,那另外那个碳原子无论在哪个位置都是和这4个碳共面的,因为(因为:一条直线和直线外一点确定一个平面)(6)难度更大,超出一般考生的想象范围,其实在早几年的全国化学竞赛试题里已经考过,要抓住不饱和度为2,一个三键不能满足1氯代物只有一种,同样两个双键也不能满足,一个环,一个双键也不能满足,逼得你想到两个环,5个碳只能是两个环共一个碳了!【答案】【命题意图】考查有机物的转化关系,结构官能团性质,这条主线一直是高考的主干题型,今年的题目试图烃和烃的衍生物连续起来考查官能团的转化关系,涉及到具体的知识点有:通过计算确定分子式和结构简式,并对其命名;三键的加成,双键的加成,卤代烃的
15、水解,二元醇与二元酸的酯化;方程式的书写,反应类型的书写,同分异构体的判断与书写。【点评】继续延续2009年的题型,将烃和烃的衍生物联系起来考查,考了多年未考的炔烃结构简式及其命题(命名是超纲的,与2009年卤代烃的命名一样),(1)(4)一般考生能顺利完成,(5)难度增大,其中二烯烃的书写,并且要写共面的共轭二烯烃,这实在是能力要求太高,超出教学大纲的要求了,说明命题人不熟悉高中化学课本,这给以后的教学带来误导,给学生增加负担!(6)书写同分异构体要求更是离谱,明显这是竞赛题的要求,而且是前些年竞赛的原题,根本不是高考要求!这里的区分度“很好”,对于参加过化学竞赛辅导的学生很容易做出,而对于
16、其他未参加辅导的同学就显得很不公平了!难道命题人到了江郎才尽,非得借助于竞赛题来命制高考题吗?同分异构体的书写是该加强,但是不能太离谱!不能将高考与竞赛混为一谈,两者虽相通,但是能力要求差别很大,大纲各不相同!6. (2010上海卷)丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为C4H8,A氢化后得到2甲基丙烷。完成下列填空:1)A可以聚合,写出A的两种聚合方式(以反应方程式表示)。 2)A与某烷发生烷基化反应生成分子式为C8H18的物质B,B的一卤代物只有4种,且碳链不对称。写出B的结构简式。 3)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象。A通入溴水: A通入溴的四氯化碳溶液:
17、4)烯烃和NBS作用,烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代。分子式为C4H8的烃和NBS作用,得到的一溴代烯烃有 种。答案:1);2);3)A属于烯烃,其通入溴水:红棕色褪去且溶液分层;其通入溴的四氯化碳溶液:红棕色褪去;4)3种。解析:此题考查有机物结构式的确定、小分子的聚合、有机实验现象、同分异构体等知识。1)根据A氢化后得到2-甲基丙烷,故其为2-甲基-1-丙烯,其聚合方式可能有:)、两种;2)根据B的分子式为:C8H18,其一卤代物有4种,其结构式为:;3)A通入溴水:红棕色褪去且溶液分层;A通入溴的四氯化碳溶液:红棕色褪去;4)根据烯烃和NBS作用时的规律,可知其能生成
18、3种一溴代烯烃。技巧点拨:书写同分异构体时需注意:价键数守恒,包括C原子价键为“4”、O原子价键数为“2”、H原子价键数为“1”,不可不足或超过;注意思维的严密性和条理性,特别是同分异构体数量较多时,按什么样的思维顺序去书写同分异构体就显得非常重要。有序的思维不但是能力的一种体现,而且可保证快速,准确书写同分异构体。当然有序书写的顺序可以是自己特有的,但必须要有序。7. (2010上海卷)粘合剂M的合成路线如下图所示:完成下列填空:1)写出A和B的结构简式。A B 2)写出反应类型。反应 反应 3)写出反应条件。反应 反应 4)反应和的目的是 。5)C的具有相同官能团的同分异构体共有 种。6)
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