鲁科专用版高考化学总复习第12章第2讲烃和卤代烃教案
第2讲烃和卤代烃
【2020·备考】
最新考纲：1.掌握烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的结构与性质。2.掌握卤代烃的结构与性质，以及与其他有机物的相互转化。
3.了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法。
核心素养：1.微观探析：认识烃的多样性，并对烃类物质进行分类；能从不同角度认识烃的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。2.证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对烃的组成、结构及其变化提出可能的假设。能运用有关模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
考点一烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质
(频数：★☆☆难度：★★☆)
名师课堂导语烃是有机化合物的基础，是有机合成的起点，在有机合成中起到重要作用。除了常见烃的性质外，二烯烃的双烯合成及加聚反应在考题中也经常出现，复习时要加以关注。
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
常温下含有1～4个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液状态
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 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，但密度均比水小
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 ①取代反应
如乙烷和氯气生成一氯乙烷：CH 3CH 3＋Cl 2――→光照
CH 3CH 2Cl ＋HCl 。 ②分解反应：CH 4――→高温隔绝空气C ＋2H 2。 ③燃烧反应
燃烧通式为C n H 2n ＋2＋3n ＋12O 2――→点燃n CO 2＋(n ＋1)H 2O 。
(2)烯烃的化学性质 ①与酸性KMnO 4溶液的反应
能使酸性KMnO 4溶液褪色，发生氧化反应。 ②燃烧反应
燃烧通式为C n H 2n ＋3n 2O 2――→点燃
n CO 2＋n H 2O 。
③加成反应
④加聚反应
如n CH 2===CH —CH 3――→
催化剂
引导学生掌握双烯合成机理：双烯合成即狄尔斯－阿尔德反应(Diels －Alder 反应)，由共轭双烯与烯烃或炔烃反应生成六元环的反应，是有机化学合成反应中非常重要的碳碳键形成的手段之一，也是现代有机合成里常用的反应之一。 (3)炔烃的化学性质 ①与酸性KMnO 4溶液的反应
能使酸性KMnO 4溶液退色，发生氧化反应。如： CH≡CH――→KMnO 4H 2SO 4CO 2(主要产物) ②燃烧反应
燃烧通式为C n H 2n －2＋3n －12O 2――→点燃n CO 2＋(n －1)H 2O 。
③加成反应
CH≡CH＋H 2――→催化剂
△CH 2===CH 2 CH≡CH＋2H 2――→催化剂△CH 3—CH 3 ④加聚反应
n CH≡CH ――→
催化剂
烯烃、炔烃与酸性KMnO 4溶液反应图解：
4.脂肪烃的来源
来源
条件 产品
石油
常压分馏 石油气、汽油、煤油、柴油等
减压分馏
润滑油、石蜡等 催化裂化、裂解 轻质油、气态烯烃
催化重整
芳香烃 天然气 － 甲烷 煤
煤焦油的分馏
芳香烃
直接或间接液化
燃料油、多种化工原料
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”
(1)乙烯、乙炔在常温常压下可以与H 2、HCl 发生加成反应(×)
(2)反应CH 3CH 3＋Cl 2――→光
CH 3CH 2Cl ＋HCl 与反应CH 2===CH 2＋HCl ―→CH 3CH 2Cl 均为取代反应(×) (3)乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键(×)
(4)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同(√) (5)顺-2-丁烯和反-2-丁烯均能使溴水褪色(√)
2.(教材改编题)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.烷烃的通式一定是C n H 2n ＋2，而烯烃的通式一定是C n H 2n D.烷烃与烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃 答案 D
3.(思维探究题)有机物共线共面也是高考常涉及到的问题，通过小组讨论判断：异戊二烯(结构简式为CH 2===C(CH 3)CH===CH 2)，分子中最多有________个原子共面，顺式聚异戊二烯的结构简式为_______________________________________。
答案 (1)11
[A组基础知识巩固]
1.下列关于有机物的认识正确的是( )
A.C2H6与氯气发生取代反应、C2H4与HCl发生加成反应均可得到纯净的C2H5Cl
B.将甲烷和乙烯的混合气体通过盛有浓溴水的洗气瓶，即可提纯甲烷
C.乙烯结构中含有碳碳双键，苯中不含有碳碳双键，但两者均可以发生加成反应
D.将混合气体通过足量的酸性KMnO4溶液可除去乙烷中混有的乙烯，提纯乙烷
解析C2H6与氯气得到的取代产物不唯一，无法得到纯净的C2H5Cl，A错误；浓溴水易挥发，气体通过时会带出溴蒸气，B错误；苯环中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，也能够发生加成反应，C正确；乙烯可被酸性高锰酸钾氧化生成CO2气体，引入新杂质，D错误。
答案 C
2.有机物中，同一平面上碳原子最多数目和同一直线上的碳原子最多数目分别为( )
A.11、4
B.10、3
C.12、4
D.13、4
解析根据甲烷正四面体，乙烯平面形，乙炔直线形，苯平面六边形，以及三点确定一个平
面，故此有机物可以化成，从图中可以得出共线最多4个碳原子，共面最多13个。
答案 D
3.(2018·天津模拟)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( )
A.X与溴的加成产物可能有3种
B.X能使酸性KMnO4溶液褪色
C.X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
D.Y是X的同分异构体，且属于芳香烃，则Y的结构简式为
解析X分别与1分子Br2，2分子Br2，3分子Br2加成得到3种加成产物，A项正确；X与足量H2加成后的产物中只有两种不等效氢原子，因而只有两种一氯取代物，C项错误；Y的化学式为C8H8，与X相同，D项正确。
答案 C
【归纳总结】
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.碳碳叁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。
[B组考试能力过关]
4.(北京理综)已知A为C3H4，请写出所属烃的种类________，其结构简式是________。
答案烃炔CH≡C—CH3(或环烯烃)
5.(上海卷)异戊二烯是重要的有机化工原料，其结构简式为CH2===C(CH3)CH===CH2。
完成下列填空：
(1)化合物X与异戊二烯具有相同的分子式，与Br2/CCl4反应后得到3-甲基-1，1，2，2-四溴丁烷。X的结构简式为________。
(2)异戊二烯的一种制备方法如下图所示：
A 能发生的反应有________。(填反应类型)
B 的结构简式为______________________________________________________。 (3)设计一条由异戊二烯制得有机合成中间体
的合成路线。
(合成路线常用的表示方式为：A ――→反应试剂反应条件B……――→反应试剂
反应条件目标产物)
答案 (1)
(2)加成(还原)、氧化、聚合、取代(酯化)、消去反应
考点二芳香烃的结构与性质
(频数：★☆☆难度：★★☆)
名师课堂导语芳香烃是芳香族化合物的代表，在高考时主要考查芳香烃特别是苯的结构、苯及同系物的命名、性质和同分异构体的判断等。
1.芳香烃的分类
2.苯的同系物与苯的性质比较
(1)相同点
??????????取代（卤化、硝化、磺化）加氢→环烷烃（反应比烯、炔烃困难）点燃：有浓烟因都含有苯环 (2)不同点
烷基对苯环有影响，所以苯的同系物比苯易发生取代反应；苯环对烷基也有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 完成下列有关苯的同系物的方程式：
①硝化：
②卤代：
③易氧化，能使酸性KMnO 4溶液褪色：
1.苯的同系物在FeX 3催化作用下，与X 2发生苯环上烷基的邻、对位取代反应；在光照条件下，与X 2则发生烷基上的取代反应，类似烷烃的取代反应。
2.苯的同系物能(与苯环相连的碳原子上有氢原子)被酸性KMnO 4溶液等强氧化剂氧化而使KMnO 4溶液褪色。
3.苯的同系物的同分异构体 以C 8H 10芳香烃为例
名称乙苯邻二甲苯间二甲苯对二甲苯
结构简式
4.芳香烃的用途及对环境的影响
(1)芳香烃的用途：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。
(2)芳香烃对环境的影响：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。
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”
(1)某烃的分子式为C11H16，它不能与溴水反应，但能使酸性KMnO4溶液褪色，分子结构中只含有一个烷基，符合条件的烃有7种(√)
(2)甲苯与氯气光照条件下，主要产物是2，4二氯甲苯(×)
(3)苯的二氯代物有三种(√)
(4)己烯中混有少量甲苯，先加入足量溴水，然后加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，则证明己烯中混有甲苯(√)
(5)C2H2与的最简式相同(√)
2.(根据教材基础知识改编题)有下列物质：①乙苯，②环己烯，③苯乙烯，④对二甲苯，⑤
叔丁基苯
回答下列问题：
(1)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(2)互为同系物的是________。
(3)能因化学反应而使溴的四氯化碳溶液褪色的是________。
(4)写出②④分别被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物的结构简式：________________、________________。
答案(1)①②③④(2)①⑤或④⑤(3)②③
(4)HOOC(CH2)4COOH
[A组基础知识巩固]
1.下图为有关苯的转化关系图：
以下说法正确的是( )
A.反应①为取代反应，反应③为加成反应
B.反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟
C.反应④的产物所有原子在同一平面上
D.反应④中1 mol苯最多能与3 mol H2发生加成反应，是因为苯分子中含有三个碳碳双键
解析反应①、③均为取代反应，A项错误；反应④的产物为环己烷，所有原子不在同一平面上，C项错误；苯分子中不含碳碳双键，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 B
2.下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是( )
A.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
B.与互为同分异构体的芳香化合物有6种
C.含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有3种
D.菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物
解析含3个碳原子的烷基有两种，甲苯苯环上的氢原子有3种，故产物有6种，A正确；B 项中物质的分子式为C7H8O，与其互为同分异构体的芳香化合物中有1种醇(苯甲醇)、1种醚(苯甲醚)、3种酚(邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚)，总共有5种，B错；含有5个碳原子的烷烃有3种同分异构体，正戊烷、异戊烷和新戊烷，其一氯代物分别为3、4、1种，C正确；由菲的结构简式可以看出其结构中含有5种氢原子，可生成5种一硝基取代物，D正确。答案 B
3.(2018·武汉二中期末)苯是一种重要的化工原料，下图是通过苯合成橡胶和TNT的路线。
回答下列问题：
(1)工业上从煤焦油提取苯的操作名称为________。
(2)烯烃B的名称为________；E的结构简式为__________________________。
(3)写出反应类型：反应②____________；反应③________________________。
(4)写出反应①的化学方程式：____________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)D在一定条件下与足量H2反应后的产物，其一氯代物有________种。
解析(1)苯溶解在煤焦油中，煤焦油中不同成分的沸点不同，故可通过分馏的方法得到苯。
(2)1个C8H9Cl中有8个C，结合其反应物有苯，1个苯中有6个C，可知B为乙烯。对比反应
③的反应物(C8H9Cl)及目标生成物
()，可推知D为苯乙烯，故E为CH2===CH—CH===CH2。(3)B为CH2===CH2，与Cl2反应生成CH2ClCH2Cl，CH2ClCH2Cl与苯发生取代
反应生成；D为苯乙烯，故
生成苯乙烯的反应为消去反应。
(4) 在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生硝化反应生成
。(5)D为，在一定条件下与足量
H2反应生成，其环上一氯代物有4种，乙基上一氯代物有2种，共有6种。
答案(1)分馏
(2)乙烯CH2===CH—CH===CH2
(3)取代反应消去反应
(4) 3H2O
(5)6
【方法技巧】
判断芳香烃同分异构体数目的两种有效方法
1.等效氢法
“等效氢”就是在有机物分子中处于相同位置的氢原子，等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质；分子中完全对称的氢原子也是“等效氢”，其中引入一个新的原子或原子团时只能形成一种物质。
例如甲苯和乙苯在苯环上的一氯代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对)：
2.定一(或定二)移一法
在苯环上连有两个新的原子或原子团时，可固定一个移动另一个，从而写出邻、间、对三种异构体；苯环上连有三个新的原子或原子团时，可先固定两个原子或原子团，得到三种结构，再逐一插入第三个原子或原子团，这样就能写全含有芳香环的同分异构体。
例如二甲苯苯环上的一氯代物的同分异构体的写法与数目的判断：
共有(2＋3＋1＝6)六种。
[B组考试能力过关]
4.(海南高考)工业上可由乙苯生产苯乙烯：
，下列说法正确的是( )
A.该反应的类型为加成反应
B.乙苯的同分异构体共有三种
C.可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯
D.乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数均为7
解析 A.由乙苯生产苯乙烯，单键变成双键，则该反应为消去反应，错误；B.乙苯含苯环的同分异构体可以是二甲苯，有邻、间、对三种，错误；C.苯乙烯中含有碳碳双键，能使溴的CCl4溶液褪色，而乙苯不能，所以可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯，正确；D.苯乙烯中，苯和乙烯均是平面形分子，通过碳碳单键的旋转，可共平面的碳原子有8个，错误。
答案 C
5.(北京理综)功能高分子P的合成路线如下：
(1)A的分子式是C7H8，其结构简式是________。
(2)试剂a是________________。
(3)反应③的化学方程式：_______________________________________。
答案(1)
(2)浓HNO3和浓H2SO4
(3)
6.(福建理综)肉桂酸是合成M的中间体，其一种合成路线如下：
烃A的名称为________。步骤Ⅰ中B的产率往往偏低，其原因是____________________________________________________________________。
答案甲苯反应中还有一氯取代物和三氯取代物生成
考点三卤代烃
(频数：★★☆难度：★☆☆)
名师课堂导语卤代烃是连接烃和烃的含氧衍生物的桥梁，在有机合成中起到重要作用，复习时要重点掌握卤代烃的两大特征反应。
1.卤代烃的概念
(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R—X(其中R—表示烃基)。
(2)官能团是卤素原子。
2.卤代烃的物理性质
3.卤代烃的化学性质
(1)卤代烃水解反应和消去反应比较
反应类型取代反应(水解反应) 消去反应
反应条件强碱的水溶液、加热强碱的醇溶液、加热
断键方式
反应本质和
通式
卤代烃分子中—X被水中的—OH所取
代，生成醇；R—CH2—X＋NaOH――→
H2O
△
R—CH2OH＋NaX
相邻的两个碳原子间脱去小分子HX；
产生特征引入—OH生成含—OH的化合物
消去HX，生成含碳碳双键或碳碳叁键
的不饱和键的化合物
(2)消去反应的规律
消去反应：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(双键或三键)的化合物的反应。
①两类卤代烃不能发生消去反应
结构特点实例
与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子CH3Cl
与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子
②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：
高中阶段主要讲了两大消去反应类型，除了卤代烃外还有醇的消去反应，要对比掌握，不要把反应条件给混淆了。 4.卤代烃的获取方法
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应 如CH 3—CH===CH 2＋Br 2―→CH 3CHBrCH 2Br ；
CH 3—CH===CH 2＋HBr ――→催化剂；
CH≡CH＋HCl ――→催化剂△CH 2===CHCl 。 (2)取代反应
如乙烷与Cl 2：CH 3CH 3＋Cl 2――→光照
CH 3CH 2Cl ＋HCl ；
苯与Br 2：
C 2H 5OH 与HBr ：C 2H 5OH ＋HBr ――→△C 2H 5Br ＋H 2O 。
卤代烃中的氟氯烃在大气平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧层空洞的主要原因。
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×” (1)溴乙烷与NaOH 乙醇溶液共热生成乙烯(√)
(2)取溴乙烷水解液，向其中加入AgNO 3溶液，可观察到产生淡黄色沉淀(×) (3)所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应(×)
(4)C 2H 5Br 属于电解质，在碱的水溶液中加热可生成C 2H 5OH(×)
(5)卤代烃发生消去反应的产物有2种(√)
2.(教材改编题)(RJ 选修5·P 432改编)由1-溴丁烷和必要的无机试剂制取1，2-二溴丁烷，写出有关的化学方程式。
答案 ①CH 3CH 2CH 2CH 2Br ＋NaOH ――→乙醇△ CH 3CH 2CH===CH 2↑＋NaBr ＋H 2O
②CH 3CH 2CH===CH 2＋Br 2―→
3.(思维探究题)以下物质中，按要求填空：
①
②CH 3CH 2CH 2Br ③CH 3Br
④CH 3CHBrCH 2CH 3
(1)上述物质中既能发生水解反应又能发生消去反应的是________。
(2)物质④发生消去反应的条件为________，产物有_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)由物质②制取1，2-丙二醇经历的反应类型有_____________________________________________________________________
答案(1)②④
(2)氢氧化钠的醇溶液，加热CH2===CHCH2CH3、CH3CH===CHCH3、NaBr、H2O
(3)消去反应、加成反应、水解反应
[A组基础知识巩固]
1.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，可以发生水解反应，其中—Br被—OH取代，A项错误；该物质中的溴原子必须水解成Br－，才能和AgNO3溶液反应生成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邻位碳上没有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
2.下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物说法正确的是( )