2025届高三化学一轮复习模块一：有机化学01认识有机化合物——烷烃和芳香烃

模块一：有机化学 第一节：认识有机化合物——烷烃、芳香烃 班级： 姓名： . 【教学目标】1.认识烷烃和芳香烃的组成和结构特点,比较这些有机化合物的组成、结构和性质的差异。 2.掌握烷烃和芳香烃的化学性质及用途。 【教学重点】烷烃和芳香烃的化学性质及用途。 【教学难点】烷烃和芳香烃的化学性质及用途。 课前学习任务 一、写出下列方程式（用结构简式表示有机化合物） 1.烷烃（官能团：无） （1）光照下卤代（取代）反应： 甲烷和氯气的一取代反应 。 （2）可燃烧（氧化）：甲烷燃烧 。 2.芳香烃 （1）苯（官能团：无；注意：与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应） ①取代反应（硝化、磺化、卤代Fe或Fe3＋作催化剂） 苯和硝酸 。 苯和硫酸 。 苯和液溴 。 ②加成反应 与H2反应 。 （2）苯的同系物（官能团：无） ①取代反应 甲苯和氯气，氯化铁做催化剂 。 甲苯和氯气，光照 。 甲苯与浓硝酸反应 。 ②使酸性KMnO4溶液褪色（氧化） 甲苯使酸性KMnO4溶液褪色 。 3.[正误判断] (1)苯分子内有三个双键，所以能使溴水褪色，能使酸性KMnO4溶液褪色。(　　) (2)苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液褪色。(　　) (3)乙苯、苯乙烯、二甲苯均为苯的同系物。(　　) (4)苯的结构特点是具有介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键，因此苯的性质特点是易取代，能加成，难氧化。(　　) (5)书写芳香族化合物的同分异构体时，既要考虑侧链的同分异构，又要考虑在苯环上的相对位置。(　　) (6)烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化，因此烷烃属于链烃，但并不是直线状。(　　) (7)烷烃的特征反应是取代反应，不饱和烃的特征反应是加成反应。(　　) (8)烷烃的同分异构体之间，支链越多，沸点越低。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√　(7)√　 课堂学习任务 考向一 烷烃和芳香烃的命名 1.写出下列有机化合物的名称或根据名称写出结构简式。 (1) 的名称为　　　 　 　 　。 (2)的名称为　　　　 　　。 (3) 的名称为　　　　　　。 (4)　的名称为　　　　 　　。 考向2 芳香烃的结构与性质 2．（2022·辽宁卷）下列关于苯乙炔（）的说法正确的是(　　) A．不能使酸性KMnO4溶液褪色 B．分子中最多有5个原子共直线 C．能发生加成反应和取代反应 D．可溶于水 答案：C 解析：苯乙炔分子中含有碳碳三键，能使酸性KMnO4溶液褪色，A错误；如图所示：，苯乙炔分子中最多有6个原子共直线，B错误；苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键，能发生加成反应，苯环上的氢原子能被取代，可发生取代反应，C正确；苯乙炔属于烃，难溶于水，D错误。 考向3 芳香烃的化学性质 3.下列关于苯的说法中正确的是（ ） A. 反应①在常温下能进行，其有机产物是 B. 反应②为加成反应，产物是三硝基甲苯 C. 反应③能发生加成反应是因为苯分子中含有碳碳双键 D. 反应④能发生，现象是酸性溶液褪色 【答案】A 【解析】苯与 在 催化下发生取代反应生成溴苯，正确；苯与浓硝酸、浓硫酸在 时发生取代反应生成硝基苯，错误；苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间特殊的化学键，错误；苯与酸性 溶液混合不发生反应，酸性 溶液不褪色，错误。 考向4 实验探究 5.某实验小组利用如图装置制取溴苯，并提纯和检验产物。下列说法正确的是（ ） A. 分液漏斗中是苯和溴水的混合物 B. 实验结束后打开装置A下端活塞后，锥形瓶底部有红褐色沉淀生成 C. 装置D中有淡黄色沉淀生成，不能证明苯发生了取代反应 D. 装置A中生成溴苯的化学方程式为 【答案】B 【解析】制备溴苯的反应物是苯和液溴，故分液漏斗中是苯和液溴的混合物，错误；装置 中得到产物溴苯，及未反应的苯、、，打开装置 下端活塞后，和 反应会生成，故能观察到锥形瓶底部有红褐色沉淀生成，正确；装置 中 可以除去挥发出的溴蒸气，装置 中有淡黄色沉淀生成，说明装置 发生的反应中有 生成，证明苯发生了取代反应，错误；装置 中生成溴苯的化学方程式为 ，错误。 考向5 有机化学概念或性质的判断 5. (2024·江苏卷)下列有关反应描述正确的是 A. 催化氧化为，断裂键 B. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程 C. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂键和键 D. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由转变为 【答案】B 【解析】A． 催化氧化为，断裂键和生成，A错误； B． 根据题意，氯自由基催化O3分解氟氯烃破坏臭氧层，则氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程，B正确； C． 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂键，丁烷是饱和烷烃，没有键，C错误； D． 石墨碳原子轨道的杂化类型为转化为，金刚石碳原子轨道的杂化类型为，石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由转变为，D错误； 故选B。 课后学习任务 基础篇 1.下列有关物质的命名正确的是(　　) A．CH3CH(OH)CH(CH3)2　3－甲基－2－丁醇 答案：A 解析：的名称为2－甲基－2－丁烯，B项错误；应选最长的碳链作为主链，加氢后得到3－甲基戊烷，C项错误；的名称为1，2，4－三甲苯，D项错误。 2.[2023·安徽滁州月考]纳米分子机器日益受到关注，机器的“车轮”常用组件如图所示。下列说法正确的是( ) A. ①与③互为同分异构体 B. ②与④互为同分异构体 C. ①②④均属于不饱和烃 D. ①②④的一氯代物均只有1种(不考虑立体异构) 【答案】B 【解析】①和③的分子式不相同，二者不互为同分异构体，错误；②和④的分子式均为，二者结构不同，互为同分异构体，正确；①属于不饱和烃，②和④属于饱和烃，错误；①分子中有3种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有3种，④分子中有2种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有2种，错误。 3.（2022·重庆卷）PEEK是一种特种高分子材料，可由X和Y在一定条件下反应制得，相应结构简式如图。下列说法正确的是 A．PEEK是纯净物 B．X与Y经加聚反应制得PEEK C．X苯环上H被Br所取代，一溴代物只有一种 D．1molY与H2发生加成反应，最多消耗6molH2 【答案】C 【解析】A．PEEK是聚合物，属于混合物，故A错误； B．由X、Y和PEEK的结构简式可知，X和Y发生连续的取代反应得到PEEK，即X与Y经缩聚反应制得PEEK，故B错误； C．X是对称的结构，苯环上有1种环境的H原子，苯环上H被Br所取代，一溴代物只有一种，故C正确； D．Y中苯环和羰基都可以和H2发生加成反应，1mol Y与H2发生加成反应，最多消耗7mol H2，故D错误； 故选C。 4. (2024·湖南卷)下列有关化学概念或性质的判断错误的是 A. 分子是正四面体结构，则没有同分异构体 B. 环己烷与苯分子中键的键能相等 C. 甲苯的质谱图中，质荷比为92的峰归属于 D. 由与组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关 【答案】B 【解析】A．为四面体结构，其中任何两个顶点都是相邻关系，因此没有同分异构体，故A项说法正确； B．环己烷中碳原子采用sp3杂化，苯分子中碳原子采用sp2杂化，由于同能层中s轨道更接近原子核，因此杂化轨道的s成分越多，其杂化轨道更接近原子核，由此可知sp2杂化轨道参与组成的C-H共价键的电子云更偏向碳原子核，即苯分子中的C-H键长小于环己烷，键能更高，故B项说法错误； C．带1个单位电荷，其相对分子质量为92，因此其质荷比为92，故C项说法正确； D．当阴阳离子体积较大时，其电荷较为分散，导致它们之间的作用力较低，以至于熔点接近室温，故D项说法正确； 综上所述，错误的是B项。 5.下列是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),下列有关叙述正确的是(　　) A.反应①为取代反应,其产物可能是 B.反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟 C.反应③为取代反应,反应条件是加热 D.反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应 【答案】B　 解析 氯气与甲苯在光照条件下发生取代反应,取代甲基上的H,故A错误;由于甲苯中碳含量非常高,故甲苯燃烧时,燃烧不充分,有浓烟,故B正确;甲苯与浓硝酸的反应条件是浓硫酸、加热,故C错误。 6.已知：①＋H2O　ΔH<0；②硝基苯沸点为210.9 ℃，蒸馏时选用空气冷凝管。下列制取硝基苯的操作或装置（部分夹持装置略去）正确的是(　　) 答案：A 解析：硝基苯的密度比水的密度大，不溶于水，可用分液的方法分离，分层后水在上层、有机层在下层，故A正确；配制混酸时应将浓硫酸注入浓硝酸中，故B错误；该反应中需要控制反应温度，图示装置缺少温度计，故C错误；蒸馏时温度计测定馏分的温度，图示温度计水银球未在支管口处，且锥形瓶不能密封，故D错误。 7.（2024·全国甲卷）白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。 回答下列问题： (1)A中的官能团名称为 。 (2)B的结构简式为 。 (3)由C生成D的反应类型为 。 (4)由E生成F的化学方程式为 。 (5)已知G可以发生银镜反应，G的化学名称为 。 (6)选用一种鉴别H和I的试剂并描述实验现象 。 (7)I的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。 ①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳)； ②含有两个苯环；③含有两个酚羟基；④可发生银镜反应。 【答案】(1)硝基 (2) (3)取代反应 (4)+P(OC2H5)3→+C2H5Br (5)4-甲氧基苯甲醛(或对甲氧基苯甲醛) (6)鉴别试剂为：FeCl3溶液，实验现象为：分别取少量有机物H和有机物I的固体用于水配置成溶液，向溶液中滴加FeCl3溶液，溶液呈紫色的即为有机物I (7)9 【分析】根据流程，有机物A在Fe/H+的作用下发生还原反应生成有机物B，根据有机物B的分子式和有机物A的结构可以得到有机物B的结构为；有机物B发生两个连续的反应后将结构中的氨基氧化为羟基，得到有机物C；有机物C发生取代反应得到有机物D，根据有机物D的分子式可以推出有机物D为；有机物D与NBS发生取代反应得到有机物E，根据有机物E的分子式可以推出有机物E为；有机物E与P(OC2H5)3发生反应得到有机物F，有机物F与有机物G发生反应得到有机物H，结合有机物H的结构、有机物G的分子式和小问5的已知条件可以得到有机物G的结构为；最后，有机物H与BBr3反应得到目标化合物I。据此分析解题： 【解析】（1）根据有机物A的结构可知，A的官能团为硝基； （2）根据分析，有机物B的结构简式为：； （3）根据分析，有机物C发生反应生成有机物D是将C中的羟基取代为甲氧基得到有机物D，故反应类型为取代反应； （4）根据分析，有机物E与P(OC2H5)3发生反应得到有机物F，反应方程式为：+P(OC2H5)3→+C2H5Br； （5）有机物G可以发生银镜反应说明有机物G中含有醛基，结合其分子式和有机物F和有机物H的结构可以得到有机物G的结构为，其化学名称为：4-甲氧基苯甲醛(或对甲氧基苯甲醛)； （6）对比有机物H和有机物I的结构可以看出，有机物I中含有酚羟基，可以由此进行鉴别，鉴别试剂为FeCl3溶液，实验现象为分别取少量有机物H和有机物I的固体用于水配置成溶液，向溶液中滴加FeCl3溶液，溶液呈紫色的即为有机物I； （7）对于有机物I的同分异构体，可以发生银镜反应说明含有醛基；含有手性碳原子，说明有饱和碳原子，可以得到其主体结构为，因其含有两个酚羟基和手性碳原子，则满足条件的同分异构体有9种，分别为：、、、、、、、、。 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 模块一：有机化学 第一节：认识有机化合物——烷烃、芳香烃 班级： 姓名： . 【教学目标】1.认识烷烃和芳香烃的组成和结构特点,比较这些有机化合物的组成、结构和性质的差异。 2.掌握烷烃和芳香烃的化学性质及用途。 【教学重点、难点】烷烃和芳香烃的化学性质及用途。 课前学习任务 一、写出下列方程式（用结构简式表示有机化合物） 1.烷烃（官能团：无） （1）光照下卤代（取代）反应： 甲烷和氯气的一取代反应 。 （2）可燃烧（氧化）：甲烷燃烧 。 2.芳香烃 （1）苯（官能团：无；注意：与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应） ①取代反应（硝化、磺化、卤代Fe或Fe3＋作催化剂） 苯和硝酸 。 苯和硫酸 。 苯和液溴 。 ②加成反应 与H2反应 。 （2）苯的同系物（官能团：无） ①取代反应 甲苯和氯气，氯化铁做催化剂 。 甲苯和氯气，光照 。 甲苯与浓硝酸反应 。 ②使酸性KMnO4溶液褪色（氧化） 甲苯使酸性KMnO4溶液褪色 。 二、正误判断 (1)苯分子内有三个双键，所以能使溴水褪色，能使酸性KMnO4溶液褪色。(　　) (2)苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液褪色。(　　) (3)乙苯、苯乙烯、二甲苯均为苯的同系物。(　　) (4)苯的结构特点是具有介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键，因此苯的性质特点是易取代，能加成，难氧化。( ) (5)烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化，因此烷烃属于链烃，但并不是直线状。(　　) (6)烷烃的特征反应是取代反应，不饱和烃的特征反应是加成反应。(　　) (7)烷烃的同分异构体之间，支链越多，沸点越低。(　　) 课堂学习任务 考向1 烷烃和芳香烃的命名 1.写出下列有机化合物的名称或根据名称写出结构简式。 (1) 的名称为　　　 　 　 　。 (2)的名称为　　　　 　　。 (3) 的名称为　　　　　　。 (4)　的名称为　　　　 　　。 考向2 芳香烃的结构与性质 2．（2022·辽宁卷）下列关于苯乙炔（）的说法正确的是(　　) A．不能使酸性KMnO4溶液褪色 B．分子中最多有5个原子共直线 C．能发生加成反应和取代反应 D．可溶于水 考向3 芳香烃的化学性质 3.[2023·辽宁沈阳期中]下列关于苯的说法中正确的是（ ） A. 反应①在常温下能进行，其有机产物是 B. 反应②为加成反应，产物是三硝基甲苯 C. 反应③能发生加成反应是因为苯分子中含有碳碳双键 D. 反应④能发生，现象是酸性溶液褪色 考向4 实验探究 4.[2023·山西运城期中]某实验小组利用如图装置制取溴苯，并提纯和检验产物。下列说法正确的是（ ） A. 分液漏斗中是苯和溴水的混合物 B. 实验结束后打开装置A下端活塞后，锥形瓶底部有红褐色沉淀生成 C. 装置D中有淡黄色沉淀生成，不能证明苯发生了取代反应 D. 装置A中生成溴苯的化学方程式为 考向5 有机化学概念或性质的判断 5. (2024·江苏卷)下列有关反应描述正确的是（ ） A. 催化氧化为，断裂键 B. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程 C. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂键和键 D. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由转变为 课后学习任务 基础篇 1.下列有关物质的命名正确的是(　　) A．CH3CH(OH)CH(CH3)2　3－甲基－2－丁醇 2.[2023·安徽滁州月考]纳米分子机器日益受到关注，机器的“车轮”常用组件如图所示。下列说法正确的是( ) A. ①与③互为同分异构体 B. ②与④互为同分异构体 C. ①②④均属于不饱和烃 D. ①②④的一氯代物均只有1种(不考虑立体异构) 3.（2022·重庆卷）PEEK是一种特种高分子材料，可由X和Y在一定条件下反应制得，相应结构简式如图。下列说法正确的是（ ） A．PEEK是纯净物 B．X与Y经加聚反应制得PEEK C．X苯环上H被Br所取代，一溴代物只有一种 D．1molY与H2发生加成反应，最多消耗6molH2 4. (2024·湖南卷)下列有关化学概念或性质的判断错误的是（ ） A. 分子是正四面体结构，则没有同分异构体 B. 环己烷与苯分子中键的键能相等 C. 甲苯的质谱图中，质荷比为92的峰归属于 D. 由与组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关 5.下列是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),下列有关叙述正确的是(　　) A.反应①为取代反应,其产物可能是 B.反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟 C.反应③为取代反应,反应条件是加热 D.反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应 6.已知：①＋H2O　ΔH<0；②硝基苯沸点为210.9 ℃，蒸馏时选用空气冷凝管。下列制取硝基苯的操作或装置（部分夹持装置略去）正确的是(　　) 提升篇 7.（2024·全国甲卷）白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。 回答下列问题： (1)A中的官能团名称为 。 (2)B的结构简式为 。 (3)由C生成D的反应类型为 。 (4)由E生成F的化学方程式为 。 (5)已知G可以发生银镜反应，G的化学名称为 。 (6)选用一种鉴别H和I的试剂并描述实验现象 . 。 (7)I的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。 ①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳)； ②含有两个苯环；③含有两个酚羟基；④可发生银镜反应。 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $$