烃和卤代烃
[江苏考纲要求]
—————————————————————————————————————1．掌握烃(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃)的组成、结构特点和主要性质。
2．了解加成、取代、消去、加聚等有机反应的特点，能判断典型有机反应的类型。
3．掌握卤代烃的组成、结构特点和主要性质。
脂肪烃
[教材基础—自热身]
1．烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式
(1)结构特点和通式
(2)典型代表物的组成与结构
名称分子式结构式结构简式分子构型甲烷CH4CH4正四面体形乙烯C2H4CH2===CH2平面形乙炔C2H2CHCH 直线形2．脂肪烃的物理性质
3．脂肪烃的化学性质 (1)氧化反应
①均能燃烧，其燃烧的化学反应通式：
C x H y ＋? ??
??x ＋y 4O 2――→点燃
x CO 2＋y 2H 2O 。
②被强氧化剂氧化：三类脂肪烃中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是烯烃和炔烃。 (2)烷烃的取代反应
①取代反应：有机物分子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：
③甲烷与氯气发生取代反应的化学方程式： CH 4＋Cl 2――→光
CH 3Cl ＋HCl ； CH 3Cl ＋Cl 2――→光CH 2Cl 2＋HCl ； CH 2Cl 2＋Cl 2――→光CHCl 3＋HCl ； CHCl 3＋Cl 2――→光CCl 4＋HCl 。 (3)烯烃、炔烃的加成反应
①加成反应：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
②烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应方程式)。
(4)烯烃的加聚反应 ①乙烯的加聚反应方程式为
n CH 2===CH 2――→
催化剂
CH 2—CH 2。
②丙烯的加聚反应方程式为
③氯乙烯的加聚反应方程式为
4．脂肪烃的化学性质比较 烷烃 烯烃 炔烃 活动性 较稳定 较活泼
较活泼
取代反应 能够与卤素取代
—
加成反应
不能发生
能与H 2、X 2、HX 、H 2O 、HCN 等加成(X 代表卤素原子)
氧化反应
燃烧产生淡蓝色火焰 燃烧火焰明亮，有黑烟
燃烧火焰明亮，有浓烟
不与酸性KMnO 4溶液反应
能使酸性KMnO 4溶液褪色
加聚反应 不能发生
能发生
鉴别 不能使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色
能使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色
5.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[题点全练—过高考]
题点一脂肪烃的结构与性质
1．下列分析中正确的是( )
A．烷烃在任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应
B．正丁烷分子中四个碳原子可能在同一直线上
D．含有碳元素的化合物不一定是烃
解析：选D 烷烃通常情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应，但点燃条件下可以燃烧，发生氧化反应，A错误；正丁烷分子中四个碳原子呈锯齿状排列不可能在同一直线上，B错
误；分子式是C6H14，常温常压下是液态，C错误；烃是指仅含碳氢两种元素的化合物，所以含有碳元素的化合物不一定是烃，D正确。
2．请回答下列问题：
(1)链烃A有支链且只有一个官能团，其相对分子质量在65～75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)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烷，写出B所有可能的结构简式________________________________________________。
(3)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A的相对分子质量在65～75之间，1 mol A完全燃烧消耗7 mol O2可推出A的分子式为C5H8，A为链烃，有支链且只有一个官能团，则A的结构简式是
(2)判断共平面的原子时要以乙烯、乙炔、苯、甲烷等结构单元为基础来进行分析其分子式为C5H8，则必定含有双键或三键。(3)由C的结构中只有一种氢原子，应为环状结构，可推出C的结构简式。
答案：(1) 3-甲基-1-丁炔
(2)CH3CH===CHCH===CH2(或写它的顺、反异构体)、
(3)
[规律方法]
不同的碳碳键对有机物的性质的影响
(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)碳碳三键中有两个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应。
题点二脂肪烃同分异构体的书写
3．分子式为C5H10，且含有甲基和碳碳双键的有机物共有(不考虑顺反异构)( ) A．2种B．3种C．4种D．5种
解析：选D 当主链为5个碳原子且有碳碳双键时，符合题述条件的有机物的碳骨架结构为C===C—C—C—C、C—C===C—C—C；当主链为4个碳原子且有碳碳双键时，符合题述条
件的有机物的碳骨架结构为共有5种，D项正确。
4．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 1 mol H2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2 mol H2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Cl2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
[教材基础—自热身] 1．苯的性质
完成下列化学方程式：
(1)
燃烧：2C6H6＋15O2――→
点燃
12CO2＋6H2O。(火焰明亮，带有浓烟)
(2)取代反应
苯与液溴的取代反应：
苯的硝化反应：
(3)加成反应
一定条件下与H2加成：
2．苯的同系物的组成、结构与性质
(1)化学式：C n H2n－6(n>6)。
(2)结构特点：①分子中含有一个苯环；②与苯环相连的是烷基。
(3)主要化学性质
①取代反应
芳香烃
3．芳香烃
(1)芳香烃：分子里含有一个或多个苯环的烃。
(2)芳香烃在生产、生活中的作用：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。
(3)芳香烃对环境、健康产生影响：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。
[知能深化—扫盲点]
提能点一苯环与取代基的相互影响
(1)甲基对苯环有影响，所以甲苯比苯易发生取代反应；苯环对甲基有影响，所以苯环上的甲基能被酸性KMnO4溶液氧化。
与苯环相连的碳原子上有氢原子的苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液褪色，而苯不能，可用此性质鉴别苯与某些苯的同系物。
(2)苯的同系物发生卤代反应时，条件不同，取代的位置不同，一般光照条件下发生烷基上的取代，铁粉或FeBr3催化时，发生苯环上的取代。
[对点练]
1．有下列物质：①丙烷②苯③环己烷④丙炔⑤聚苯乙烯⑥环己烯⑦对二甲苯。
(1)既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴的CCl4溶液褪色的是________(填序号)。
(2)写出对二甲苯与足量的氢气发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
答案：(1)④⑥
提能点二芳香烃同分异构体的判断
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6(2＋3＋1＝6)种。
[对点练]
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
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
解析：选B 含3个碳原子的烷基有两种，甲苯苯环上的氢原子有三种，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族化合物有一种醇(苯甲醇)、一种醚(苯甲醚)、三种酚(邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚)，共有5种，B错误；含有5个碳原子的烷烃有三种异构体，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；由菲的结构式可以看出结构中含有5种氢原子，可生成5种一硝基取代物，D正确。
[题点全练—过高考]
题点一芳香烃的结构与性质
1．对于苯乙烯的下列叙述：①能使酸性KMnO4溶液褪色，②可发生
加聚反应，
③可溶于水，④可溶于苯中，⑤苯环能与溴水发生取代反应，⑥所有的原子可能共面。其中完全正确的是( )
A．①②④B．①②④⑥
C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
解析：选B 苯乙烯中含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，可发生加聚反应，①②正确；苯乙烯属于烃类，不溶于水，易溶于有机溶剂如苯中，③错误，④正确；苯乙烯中，
苯环不能与溴水发生取代反应，⑤错误；苯乙烯中，和—CH===CH2均为平面结构，两结构可处于同一平面，则所有原子处于同一平面内，⑥正确。
2．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：选B 反应①、③均为取代反应，A项错误；反应④的产物为环己烷，所有原子并不同时在同一平面上，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。
题点二芳香烃同分异构体的判断
3．下列物质中，属于芳香烃且一氯取代物有五种的是( )
解析：选C A项中，，共四种一氯取代物；B项中，，共三种
一氯取代物；C项中，，共五种一氯取代物；D项不是芳香烃。
4．某烃的分子式为C10H14，它不能使溴水褪色，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( )
A．2种B．3种
C．4种 D．5种
解析：选B 该烃的分子式为C10H14，符合分子通式C n H2n－6，它不能使溴水褪色，但可以使酸性KMnO4溶液褪色，说明它是苯的同系物。因其分子中只含一个烷基，可推知此烷基为—C4H9，它具有以下四种结构：
①—CH2CH2CH2CH3、②—CH(CH3)CH2CH3、
③—CH2CH(CH3)2、④—C(CH3)3，其中第④种侧链上与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子，不能发生侧链氧化，因此符合条件的烃只有3种。
5．已知C—C单键可以绕键轴旋转，某烃结构简式可表示为
下列说法中正确的是( )
A．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B．该烃苯环上的一氯代物只有一种
C．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
D．该烃是苯的同系物
解析：选C 苯环是平面正六边形，分子中所有原子在一个平面上，相对位置上的碳原子在一条直线上，由于两个甲基分别取代苯分子的H原子，所以在苯分子这一个平面上，碳碳单键可以旋转，因此分子中碳原子最少有10个在这个平面上，A错误，C正确；B项，该烃有两条对称轴，该分子苯环上有两种不同位置的H原子，因此该烃的苯环上的一氯代物有两种，错误；D项，由于该芳香烃含有两个苯环，不符合苯的同系物的分子式通式
C n H2n－6，因此该烃不是苯的同系物，错误。
题点三几种重要烃的鉴别与除杂
6．使用一种试剂就能鉴别出来的是( )
A．苯、甲苯、己烯B．甲苯、己烯、四氯化碳
C．己烯、汽油、苯 D．苯、甲苯、二甲苯
解析：选B 烃难溶于水，密度比水小，CCl4难溶于水，密度比水大。B项可用溴水鉴别，甲苯萃取溴后，上层为橙红色，己烯使溴水褪色，四氯化碳萃取溴后，下层为橙红色。
7．写出除杂所用试剂和方法：
物质试剂方法
(1)乙烷(乙烯)
(2)溴苯(溴)
(3)硝基苯(NO2)
(4)苯(甲苯)
(5)硝基苯(苯)
(6)C2H4(CO2，SO2)
答案：(1)溴水(4)酸性高锰酸钾溶液、NaOH溶液分液
(5)无蒸馏(6)NaOH溶液洗气
题点四常见烃的性质与反应类型的判断
8．下列物质中，既能因发生化学反应使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
①SO2②CH3CH2CH===CH2④CH3CH3
A．①②③④B．③④
C．①②④ D．①②
解析：选D ①SO2具有还原性，可以被溴水或酸性KMnO4溶液氧化，使之褪色，正确；
②中含有碳碳双键，可以与溴水发生加成反应使其褪色，也可以被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪去，正确；③苯不能与溴水反应，也不能与酸性KMnO4溶液反应，不能使二者因反应而褪色，错误；④CH3CH3既不能因发生化学反应使溴水褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色，错误。
9．下列关于几种有机物的性质的描述正确的是( )
A．乙烯与Br2发生加成反应生成CH3CHBr2
B．乙烯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应类型相同
C．乙烷和丙烯的物质的量共1 mol，完全燃烧生成3 mol H2O
D．苯中无碳碳双键，化学性质稳定，不能发生氧化反应
解析：选C A项，应生成CH2BrCH2Br；B项，乙烯与溴水发生加成反应，与KMnO4发生氧化反应；C项，乙烷和丙烯中都含有6个氢原子，依据氢原子守恒可判断，正确；D项，苯燃烧是氧化反应。
卤代烃
[教材基础—自热身]
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 水解反应(取代反应) 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 —CH 2—X ＋NaOH ――→H 2O
△R —CH 2OH ＋NaX
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三键的不饱和化合物
(2)写出下列的化学方程式(以CH 3CH 2Br 为例) ①水解反应：
CH 3CH 2Br ＋NaOH ――→水
△CH 3CH 2OH ＋NaBr 。 ②消去反应：
CH 3CH 2Br ＋NaOH ――→乙醇△CH 2===CH 2↑＋NaBr ＋H 2O 。 4．卤代烃的获取方法 (1)取代反应(写出化学方程式)
如乙烷与Cl 2：CH 3CH 3＋Cl 2――→光CH 3CH 2Cl ＋HCl ；
苯与B:
；
C 2H 5OH 与HBr ：CH 3CH 2OH ＋HBr ――→△C 2H 5Br ＋H 2O 。 (2)不饱和烃的加成反应
如乙烯与HBr 的加成反应： CH 2CH 2＋HBr ―→CH 3CH 2Br 。
[知能深化—扫盲点]
提能点一 卤代烃水解反应和消去反应的规律 (1)水解反应
①卤代烃在NaOH 的水溶液中一般能发生水解反应。 ②多元卤代烃水解可生成多元醇，如 BrCH 2CH 2Br ＋2NaOH ――→水△HOCH 2CH 2OH ＋2NaBr 。 (2)消去反应
①两类不能发生消去反应的卤代烃
a ．与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子，如CH 3Cl 。
b ．与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子，但邻位碳原子上没有氢原子，如
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，如
[对点练]
1．下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是( )
解析：选D 只有与—X 相连碳的相邻碳上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，卤代烃均能发生水解反应。
提能点二 卤代烃中卤素原子的检验 RX ――→加NaOH 水溶液
△??????????R —OH NaX NaOH 加稀硝酸酸化,??????????R —OH NaX ――→加AgNO 3溶液
?????
若产生白色沉淀―→X 是氯原子若产生浅黄色沉淀―→X 是溴原子若产生黄色沉淀―→X 是碘原子
[对点练]
2．证明溴乙烷中溴元素的存在，有下列几步，其正确的操作顺序是________(填序号)。 ①加入硝酸银溶液 ②加入氢氧化钠溶液 ③加热 ④加入蒸馏水 ⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性 ⑥加入氢氧化钠醇溶液
解析：由于溴乙烷不能电离出Br －
，可使溴乙烷在碱性条件下发生水解或消去反应得到Br －
，向水解或消去后的溶液中加入AgNO 3溶液，根据生成的淡黄色沉淀，可以确定溴乙烷中含有溴原子。需要说明的是溴乙烷水解或消去需在碱性条件下进行，加入AgNO 3溶液之前需加入稀硝酸酸化，否则溶液中的OH －
会干扰Br －
的检验。
答案：②③⑤①(或⑥③⑤①)
提能点(三) 卤代烃在有机合成中的作用 (1)联系烃和烃的衍生物的桥梁。 (2)改变官能团的个数
如CH 3CH 2Br ――→NaOH 醇，△CH 2===CH 2――→Br 2
CH 2BrCH 2Br 。 (3)改变官能团的位置
如CH 2Br CH 2CH 2CH 3――→NaOH 醇，△ CH 2===CHCH 2CH 3――→HBr
。
(4)进行官能团的保护
如乙烯中的碳碳双键易被氧化，常采用以下两步保护碳碳双键，CH 2===CH 2――→
HBr
NaOH
CH3CH2Br――→
醇，△CH2===CH2。