2014届高考化学一轮复习第11章第2讲
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第2讲烃复习目标1.掌握烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的结构特点和性质。
2.能描述和分析各类烃的典型代表物的重要反应,能书写相应的化学反应方程式。
3.了解烃类物质的重要应用。
考点一脂肪烃的结构和性质一、烷烃、烯烃、炔烃的组成及结构特点二、典型代表物的组成与结构名称甲烷(CH 4)乙烯(C 2H 4)乙炔(C 2H 2)空间结构01正四面体形02平面形H—C≡C—H03直线形键角109°28′120°180°碳原子杂化方式sp 3sp 2sp 碳原子成键类型σ键σ键和π键σ键和π键三、脂肪烃的性质1.物理性质物理性质变化规律常温下01≤4个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增多,逐渐状态过渡到02液态、固态随着碳原子数的增多,沸点逐渐03升高;同分异构体之间,支链越沸点多,沸点04越低相对密度随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水05小水溶性均难溶于水2.化学性质(1)氧化反应(2)烷烃的取代反应①取代反应:有机物中某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
②烷烃的卤代反应。
如甲烷和氯气生成一氯甲烷:06CH 4+Cl 2――→光照CH 3Cl +HCl 。
a .反应条件:07光照。
b .无机试剂:08卤素单质。
c .产物特点:09多种卤代烃混合物+HX(X 为卤素原子)。
d .量的关系:取代1mol 氢原子,消耗101mol 卤素单质。
(3)烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应方程式)(4)烯烃、炔烃的加聚反应①乙烯的加聚反应方程式:20n CH 2===CH 2――――→催化剂CH 2—CH 2。
②乙炔的加聚反应方程式:21n CH ≡CH――――→催化剂CH===CH 。
③1,3丁二烯的加聚反应方程式:22n CH 2===CH —CH===CH 2――――→催化剂CH 2—CH===CH —CH2。
四、脂肪烃的来源和用途脂肪烃来源用途甲烷天然气、沼气、煤矿坑道气燃料、化工原料乙烯工业:01石油裂解植物生长调节剂、催熟果实、化工原料实验室:02乙炔实验室:CaC 2+2H 2O ―→Ca(OH)2+CH≡CH ↑切割、焊接金属、化工原料请指出下列各说法的错因(1)1mol CH 4和1mol Cl 2发生取代反应生成的有机产物只有CH 3Cl 。
第2讲 烃和卤代烃 [考纲要求] 1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。
2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。
3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。
4.了解加成反应、取代反应和消去反应。
5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质 1.烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式 2.物理性质 性质变化规律状态常温下含有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,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:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
②分解反应 ③与氧气的反应 燃烧通式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。
(2)烯烃的化学性质 ①与酸性KMnO4溶液的反应 能使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应。
②燃烧 燃烧通式为CnH2n+O2nCO2+nH2O。
③加成反应 。
。
④加聚反应 如nCH2CH—CH3 。
(3)炔烃的化学性质 ①与酸性KMnO4溶液的反应 能使酸性KMnO4溶液褪色,如: CH≡CHCO2(主要产物)。
②燃烧 燃烧通式为CnH2n-2+O2nCO2+(n-1)H2O。
③加成反应 CH≡CH+H2CH2CH2, CH≡CH+2H2CH3—CH3。
④加聚反应 nCH≡CHCHCH。
题组一 判断烃的空间结构 1.下列关于甲烷结构的说法中正确的是( ) A.甲烷的分子式是CH4,5个原子共面 B.甲烷分子中,碳原子和氢原子形成了4个不完全相同的碳氢共价键 C.甲烷分子的空间构型属于正四面体结构 D.甲烷中的任意三个原子都不共面 答案 C 解析 甲烷分子中的5个原子最多3个原子共面,选项A、D错;甲烷分子中的4个碳氢共价键完全相同,选项B错。
课后训练与检测(时间: 45 分钟 )一、选择题1.鉴识苯酚溶液、己烷、己烯、乙酸溶液和乙醇液体,可采纳的最正确试剂是() A.溴水、新制的Cu(OH) 2B. FeCl 3溶液、金属钠、溴水、石蕊试液C.石蕊试液、溴水D. KMnO 4酸性溶液、石蕊试液分析:此题的重点词句是“鉴识液体最正确试剂”,A、B、C选项中试剂均可鉴识上述物质,但 A 需新制 Cu(OH) 2;若用 B 选项中试剂来鉴识其操作步骤较繁琐:用石蕊可鉴识出乙酸溶液,用 FeCl 3溶液可鉴识出苯酚溶液,用溴水可鉴识出己烯,余下的乙醇和己烷可用金属钠鉴识。
而用 C 选项中试剂则操作简捷,现象显然。
答案: C2.以下有机物中,在不一样条件下,既能发生水解反响和消去反响,又能发生酯化反响并能与金属钠反响放出氢气的是()A.②B.②③C.①② D .①②③分析:卤素原子、酯基可水解,羧基和羟基发生酯化反响,卤素原子和醇羟基当邻碳上有氢时,可发生消去反响,羧基和羟基能与钠反响放出氢气。
知足条件只有②、③,故答案选 B。
答案: B3. CPAE 是蜂胶的主要活性成分,它可由咖啡酸合成,其合成过程以下。
以下说法不正确的选项是 ()A. 1 mol CPAE 与足量的NaOH 溶液反响,最多耗费 3 mol NaOHB.可用金属Na 检测上述反响结束后能否残留苯乙醇C.与苯乙醇互为同分异构体的酚类物质共有9 种D.咖啡酸可发生聚合反响,而且其分子中含有 3 种官能团分析:CPAE中酚羟基和酯基都能与NaOH反响, A正确;题述反响方程式中的四种物质都能与Na反响产生氢气,所以用Na 没法查验反响结束后能否残留苯乙醇, B 项错误;与苯乙醇互为同分异构体的酚类物质共有9 种,酸中含有碳碳双键、羧基、酚羟基 3 种官能团,且能发生加聚反响, D 项正确。
答案: B4.物质 X 的构造简式以下图,常被用于香料或作为饮料的酸化剂,在食品和医学上用作多价螯合剂,也是化学中间体。
第二节溶液的酸碱性与pH计算一、溶液的酸碱性与pH1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
(将“>”“=”或“<”填在下表空格中)(1)定义式:pH=-_lg_c(H+)。
(2)溶液的酸碱性跟pH的关系:室温下:(3)适用范围:0~14(4)pH试纸的使用:把小片试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。
二、酸碱中和滴定1.实验原理(1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来测定酸(或)碱的浓度。
(2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化,表示反应已完全,指示滴定终点。
常见酸碱指示剂的变色范围如下表所示:2.实验用品(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如B图)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前准备工作:(2)滴定过程:(3)终点判断:①一滴:滴入最后一滴标准液,锥形瓶内颜色发生突变。
②半分钟:颜色突变后,半分钟内不恢复原色。
4.数据处理按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=c VV 计算。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2013·福建高考)室温下对于0.10 mol/L的氨水,其溶液的pH=13。
( )(2)(2013·福建高考)室温下对于0.10 mol/L的氨水,用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性。
( )(3)(2012·福建高考)25℃与60℃时,水的pH相等。
( )(4)pH=6的溶液一定显酸性。
( )(5)25℃时,1 L pH=12的Ba(OH)2溶液中,OH-的物质的量为0.02 mol。
( )(6)(2012·重庆高考)盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为NH4Cl。
最新整理第2讲 烃和卤代烃[考纲要求] 1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。
2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。
3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。
4.了解加成反应、取代反应和消去反应。
5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质1.烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式2.物理性质性质 变化规律状态常温下含有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,密度均比水小水溶性均难溶于水3(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 ③与氧气的反应最新整理燃烧通式为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。
(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溶液褪色,如: CH ≡CH ――→KMnO 4H 2SO4CO 2(主要产物)。
②燃烧燃烧通式为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 ――→引发剂CH===CH 。
题组一 判断烃的空间结构1.下列关于甲烷结构的说法中正确的是( )A .甲烷的分子式是CH 4,5个原子共面B.甲烷分子中,碳原子和氢原子形成了4个不完全相同的碳氢共价键C.甲烷分子的空间构型属于正四面体结构D.甲烷中的任意三个原子都不共面答案 C解析甲烷分子中的5个原子最多3个原子共面,选项A、D错;甲烷分子中的4个碳氢共价键完全相同,选项B错。
2.下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是()答案 D解析苯分子中12个原子处在同一平面上,可以看作甲基取代苯环上的1个氢原子,因此所有碳原子在同一平面上;乙炔分子中4个原子在同一直线上,HC≡C—CH3可以看作甲基取代乙炔中的1个氢原子,因此所有碳原子在同一平面上,且在同一直线上;乙烯分子中的6个原子在同一平面上,可以看作2个甲基取代乙烯中1个碳原子上的两个氢原子,因此所有碳原子在同一平面上。
题组二烷烃、烯烃、炔烃与反应类型3.下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型叙述正确的是() 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 H2n+2,而烯烃的通式一定是C n H2nD.烷烃与烯烃相比,发生加成反应的一定是烯烃答案 D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C n H2n,只有单烯链烃的通式才是C n H2n,C 错。
4.(2011·上海,15)β -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 ( )A .2种B .3种C .4种D .6种答案 C解析 根据单烯烃和共轭二烯烃的性质可知有四种加成产物。
题组三 烷烃、烯烃、炔烃性质的综合应用5.若用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷,这一过程中所要经历的反应及耗用氯气的量(设乙烯为1 mol ,反应产物中的有机物只有四氯乙烷)是 ( )A .取代,4 mol Cl 2B .加成,2 mol Cl 2C .加成、取代,2 mol Cl 2D .加成、取代,3 mol Cl 2 答案 D解析 乙烯分子中含有一个碳碳双键,1 mol 乙烯先与1 mol Cl 2发生加成反应,然后再与2 mol Cl 2发生取代反应生成四氯乙烷。
6.(2011·大纲全国卷,30)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:请回答下列问题:(1)环戊二烯分子中最多有________个原子共平面;(2)金刚烷的分子式为__________,其分子中的CH 2基团有________个; (3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:其中,反应①的产物名称是__________,反应②的反应试剂和反应条件是______________,反应③的反应类型是______________; (4)已知烯烃能发生如下反应:请写出下列反应产物的结构简式:――→O 3――→H 2O/Zn_____________________________________________;(5)A 是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A 经酸性高锰酸钾溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸[提示:苯环上的烷基(—CH3,—CH2R,—CHR2)或烯基侧链经酸性高锰酸钾溶液氧化得羧基],写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构):__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案(1)9(2)C10H166(3)氯代环戊烷氢氧化钠乙醇溶液,加热加成反应(4)(5)、、、(不作要求)找准不饱和烃结构基准点,归纳其重要性质一是必须熟悉不饱和烃的代表物乙烯和乙炔的结构特点:①乙烯分子中的所有原子都在同一平面内,键角为120°,如。
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
②乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上,键角为180°,如。
当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其他原子共线。
二是必须掌握不饱和烃如烯烃、炔烃和二烯烃的性质,它们均具有不饱和键,化学性质也类似,均可发生以下反应:①加成反应:分子中的碳碳双键或碳碳叁键断裂,双键或叁键两端的原子可与其他原子或原子团结合。
②加聚反应:实质上是加成反应,与普通加成反应有所不同的是生成的产物一般为高分子化合物。
③氧化反应:可以燃烧,也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,一般乙炔被氧化成CO2;烯烃在酸性KMnO4溶液的作用下,分子中的碳碳双键断开;双键碳原子上连有两个氢原子的被氧化成CO2,双键碳原子上连有一个氢原子的最终被氧化成羧酸,双键碳原子上无氢原子的被氧化成酮。
具体的反应:考点二苯及苯的同系物的结构与性质苯苯的同系物化学式C6H6C n H2n-6(通式,n>6)结构特点苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的化学键①分子中含有一个苯环②与苯环相连的是烷基主要化学性质(1)取代:(3)难氧化,可燃烧,不能使酸性KMnO4溶液褪色。
(1)取代:(2)能加成(3)易氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。
1.从基团之间相互影响的角度分析甲苯易发生取代反应和氧化反应的原因。
答案因为甲基对苯环有影响,所以甲苯比苯易发生取代反应;因为苯环对甲基有影响,所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
2.己烯中混有少量甲苯,如何检验?答案先加入足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液。
即检验苯的同系物之前必须排除烯烃的干扰。
题组一含苯环化合物的同分异构体1.分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有几种?试写出其结构简式。
答案4种。
、、、。
2.乙苯的一氯代物有几种?试写出其结构简式。
答案5种。
、3.已知某烃的相对分子质量为120,这种烃能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色。
计算并判断该烃的分子式和种类,并写出其可能的结构简式。
答案该烃的分子式为C9H12,该烃属于苯的同系物,其可能的结构简式有:解析利用通式法确定该烃的分子式。
120=9…余-6,故该烃符合C n H2n-6的通式,分子式为C9H12。
再结合该烃能使酸14性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色,确定该烃应属于苯的同系物。
去掉苯环上的6个碳原子,还剩余3个碳原子,3个碳原子可形成1个丙基、1个甲基和1个乙基、3个甲基3种情况的侧链,其可能的结构简式有:、。
题组二芳香烃的性质4.柑橘中柠檬烯的结构可表示为,下列关于这种物质的说法中正确的是() A.与苯的结构相似,性质也相似B.可使溴的四氯化碳溶液褪色C.易发生取代反应,难发生加成反应D.该物质极易溶于水答案 B解析根据柠檬烯的结构可知,柠檬烯属于烃,故其不溶于水;其含有碳碳双键,故易与溴发生加成反应;与苯的结构不同,故其性质与苯的也不同。
5.近日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(a)芘超标。
苯并(a)芘是一种致癌物、致畸原及诱变剂,也是多环芳烃中毒性最大的一种强致癌物。
苯并(a)芘的结构简式如图所示,下列有关苯并(a)芘的说法中不正确的是() A.苯并(a)芘的分子式为C20H12,属于稠环芳香烃B.苯并(a)芘与互为同分异构体C.苯并(a)芘在一定条件下可以发生取代反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色D.苯并(a)芘不易溶于水,易溶于苯、氯仿等有机溶剂答案 B解析根据结构简式可得苯并(a)芘的分子式为C20H12,苯并(a)芘是由5个苯环形成的稠环芳香烃,A对;苯并(a)芘与分子式不同,结构不同,不属于同分异构体,B错;苯并(a)芘分子中苯环上的氢原子在一定条件下可以发生取代反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色,C对;苯并(a)芘属于稠环芳香烃,是一种相对分子质量比较大的有机物,易溶于有机溶剂苯、氯仿等,不易溶于水,D对。
6.(2011·上海,28)异丙苯[]是一种重要的有机化工原料。
根据题意完成下列填空:(1)由苯与2-丙醇反应制备异丙苯属于______反应;由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为______。
(2)异丙苯有多种同分异构体,其中一溴代物最少的芳香烃的名称是__________。