内容正文:
0
第十一单元 有机
化学基础
第2讲 烃
1.知道烷烃、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.认识烃类物质的重要应用。
2
考点一
01
课时作业
05
目录
CONTENTS
考点二
02
高考真题演练
04
核心素养
03
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
单键
CnH2n+2(n≥1)
碳碳双键
CnH2n(n≥2)
碳碳三键
CnH2n-2(n≥2)
考点一
5
名称 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 乙炔(C2H2)
空间结构 ____________形 ________形 H—C≡C—H
______形
键角 109°28′ 120° 180°
碳原子杂化方式 sp3 sp2 sp
碳原子成键类型 σ键 σ键和π键 σ键和π键
二、典型代表物的组成与结构
正四面体
平面
直线
考点一
6
物理性质 变化规律
状态 常温下________个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增多,逐渐过渡到_______、固态
沸点 随着碳原子数的增多,沸点逐渐_______;同分异构体之间,支链越多,沸点_______
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_______
水溶性 均难溶于水
三、脂肪烃的性质
1.物理性质
≤4
液态
升高
越低
小
考点一
7
不褪色
褪色
褪色
考点一
8
(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:_________________________。
a.反应条件:_______。
b.无机试剂:____________。
c.产物特点:____________混合物+HX(X为卤素原子)。
d.量的关系:取代1 mol氢原子,消耗________卤素单质。
光照
卤素单质
多种卤代烃
1 mol
考点一
9
(3)烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应方程式)
CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
考点一
10
考点一
11
考点一
12
(4)烯烃、炔烃的加聚反应
①乙烯的加聚反应方程式:_________________________________。
②1,3丁二烯的加聚反应方程式:
_______________________________________________________。
③乙炔的加聚反应方程式:______________________________。
考点一
13
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:____________ 植物生长调节剂、催熟果实、化工原料
实验室:____________________________________
乙炔 实验室:CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+CH≡CH↑ 切割、焊接金属、化工原料
四、脂肪烃的来源和用途
石油裂解
考点一
14
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
(1)1 mol CH4和1 mol Cl2发生取代反应生成的有机产物只有CH3Cl。( )
错因:______________________________________________________________
(2)溴水和酸性KMnO4溶液既可除去乙烷中的乙烯,也可以鉴别乙烷与乙烯。( )
错因:______________________________________________________________ ________________________________________________________________________
错因:______________________________________________________________
×
×
烷烃与卤素单质发生取代反应生成的有机物为多种卤代烃的混合物。
不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯,因为KMnO4(H+)会将乙烯氧化生成CO2气体,引入新杂质。
×
根据反应原理判断应为取代反应。
考点一
15
(4)聚丙烯、聚氯乙烯分子中含碳碳双键。( )
错因:______________________________________________________________ ________________________________________________________________________
(5)顺-2-丁烯能使溴水褪色但反-2-丁烯不能。( )
错因:______________________________________________________________
(6)SO2使溴水褪色与乙烯使溴水褪色的原理相同。( )
错因:______________________________________________________________ ________________________________________________________________________
聚丙烯、聚氯乙烯的结构简式分别为 ,
分子中不含碳碳双键。
×
×
都含有碳碳双键,均可使溴水褪色。
×
SO2使溴水褪色发生氧化还原反应,乙烯与溴水发生加成反应使其褪色,原理不相同。
考点一
16
1.甲烷、乙烯、乙炔化学性质比较
甲烷 乙烯 乙炔
取代 与纯净的卤素单质在光照条件下生成卤代烷与卤化氢
加成 不反应 可与卤素单质、卤化氢、氢气、水等发生加成反应
考点一
17
2.烯烃的顺反异构
(1)概念:由于碳碳双键不能旋转而导致分子中的原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。
(2)存在条件:每个双键碳原子上连接两个不同的原子或原子团。
(3)两种结构形式
(4)性质特点:化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。
顺式结构 反式结构
特点 两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧 两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧
举例
考点一
18
考点一
19
(1)实验室制备乙烯时的注意事项
①温度计水银球插入反应液液面以下。
②反应温度迅速升至170 ℃。
③浓硫酸作催化剂和脱水剂。
④一般混有CO2、SO2等杂质气体,用溴水或酸性KMnO4溶液检验生成的乙烯前,要用NaOH溶液洗气除杂。
(2)实验室制备乙炔时的注意事项
①不能使用启普发生器。
②用饱和食盐水代替水以得到较平稳的乙炔气流。
③一般乙炔中混有H2S、PH3等杂质,用溴水或酸性KMnO4溶液检验生成的乙炔前要用硫酸铜溶液洗气除杂。
考点一
20
考点一
21
角度一 理解与辨析脂肪烃的结构与性质
1.下列关于常见烃的认识正确的是( )
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.甲烷和苯都是常见的燃料,燃烧时甲烷的火焰更明亮
考点一
22
2.下列表述正确的是( )
A.丙烷和氯气生成一氯丙烷的反应是取代反应
B.可以用高锰酸钾溶液鉴别乙烯和乙炔气体
C.等物质的量的甲烷与氯气反应,有机产物只有CH3Cl
D.1 mol 最多可与3 mol H2发生加成反应
考点一
23
Cl2
加成反应
取代反应
Br2
加成反应
CH3—C≡CH
加成反应
nCH2===CHCl
加聚反应
考点一
24
4.烯烃在化工生产过程中有重要
意义。如图所示是以烯烃A为原料合成
黏合剂M的路线图。
回答下列问题:
(1)下列关于路线图中的有机物或转化关系的说法正确的是________(填字母)。
A.A能发生加成反应、氧化反应、缩聚反应
B.B的结构简式为CH2ClCHClCH3
C.C的分子式为C4H8O3
D.M的单体是CH2===CHCOOCH3和
D
考点一
25
(2)A分子中所含官能团的名称是____________,反应①的反应类型为______________。
(3)设计步骤③⑤的目的是________________________,C的名称为__________。
(4)C和D生成M的化学方程式为______________________________________
______________________________。
碳碳双键
取代反应
保护碳碳双键,防止被氧化
丙烯酸甲酯
考点一
26
解析:由题意及分析可知A为烯烃,分子式为C3H6,其结构简式为CH3CH===CH2;结合反应②的生成物为CH2===CHCH2OH,及反应①的条件可知B为ClCH2CH===CH2;生成D的反应物为CH2===CH—CN,由黏合剂M的结构简式逆推可知D为 ,故C为CH2===CHCOOCH3。
考点一
27
角度三 创新与探究乙烯和乙炔的性质及制备实验
5.如图是制备和研究乙炔性质的实验装置图,下列说法不正确的是( )
A.制备乙炔的反应原理是CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+CHCH↑
B.c的作用是除去影响后续实验的杂质
C.d中的有机产物与AgNO3溶液混合能产生沉淀
D.e中的现象说明乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化
解析:d中的有机产物为1,1,2,2-四溴乙烷,属于非电解质,不能电离出溴离子,故与AgNO3溶液不反应,故C错误。
考点一
28
6.实验室里用乙醇和浓硫酸反应生成乙烯,乙烯再与溴反应制1,2-二溴乙烷。在制备过程中部分乙醇被浓硫酸氧化产生CO2、SO2,进而与Br2反应生成HBr等酸性气体。
(1)用下列仪器,以上述三种物质为原料制备1,2-二溴乙烷。如果气体流向为从左到右,正确的连接顺序是(短接口或橡皮管均已略去):B经A①插入A中,D接A②;A③→________→________→________→________。
C
F
E
G
考点一
29
(2)装置C的作用是____________。
(3)装置F中盛有10% NaOH溶液的作用是_______________________。
(4)在反应管E中进行的主要反应的化学方程式为
___________________________________。
作安全瓶
除CO2、SO2酸性气体
CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
解析:(1)乙醇与浓硫酸在170 ℃制取乙烯,由于浓硫酸有氧化性,而乙醇有还原性,二者容易发生氧化还原反应产生SO2、CO2酸性气体,可以用碱性物质,如NaOH溶液来吸收除去,产生的乙烯与溴发生加成反应就生成了1,2-二溴乙烷。
考点一
30
考点二 芳香烃的结构与性质
1.芳香烃
(1)芳香烃:分子里含有一个或多个_______的烃。
(2)稠环芳香烃:通过两个或两个以上的苯环共用相邻的两个碳原子而形成的芳香烃。最典型的代表物是萘( )。
苯环
考点二
32
2.芳香烃的分类
CnH2n-6(n≥6)
碳碳单键和碳碳双键
酸性KMnO4溶液
考点二
33
平面正六边形
考点二
34
不能
考点二
35
苯环
烷
考点二
36
能
考点二
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判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
(1)甲苯与氯气在光照条件下反应,苯环上的H被取代。( )
错因:______________________________________________________________
(2)苯与溴水充分振荡后,溴水褪色说明苯分子中的碳原子没有饱和。( )
错因:______________________________________________________________
(3)对二甲苯属于饱和烃。( )
错因:______________________________________________________________
(4)验证己烯中混有少量甲苯,可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。( )
错因:______________________________________________________________
×
光照条件下,甲基上的H被取代。
×
苯通过萃取可使溴水褪色,为物理变化过程。
×
对二甲苯属于不饱和烃。
×
己烯和甲苯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
考点二
38
(5)乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键,都能发生加成反应。( )
错因:______________________________________________________________ ________________________________________________________________________
(6)苯与溴水混合发生取代反应。( )
错因:______________________________________________________________
(7)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和浓硝酸反应生成硝基苯的反应类型不相同。( )
错因:______________________________________________________________
×
己烯和甲苯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
×
相同,都是取代反应。
×
考点二
39
1.苯及其同系物在分子组成、结构和性质上的异同
苯 苯的同系物
相同点 结构
组成 ①分子中都只含有一个苯环;
②都符合通式CnH2n-6(n≥6)
化学
性质 ①燃烧时现象相同,火焰明亮,伴有浓烟;
②都易发生苯环上的取代反应;
③都能发生加成反应,都比较困难
不同点 取代
反应 易发生取代反应,主要得到一元取代产物 更容易发生取代反应,常得到多元取代产物
氧化
反应 难被氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色 易被氧化剂氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色(与苯环直接相连的碳原子上含有氢原子)
差异原因 苯的同系物分子中,苯环与侧链相互影响。苯环影响侧链,使侧链烃基性质活泼而易被氧化;侧链烃基影响苯环,使苯环上烃基邻、对位的氢更活泼而易被取代
考点二
40
考点二
41
2.苯的同系物中苯环与侧链的相互影响(以甲苯为例)
(1)苯环对—CH3影响——易氧化
苯的同系物被氧化时,不论它的侧链长短如何,如果侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,则该侧链烃基通常被氧化为羧基。
(2)—CH3对苯环影响——易取代
考点二
42
3.苯的同系物发生卤代反应,反应条件不同,反应产物不同(以甲苯为例)
(1)光照,侧链氢被取代
(2)催化剂,苯环氢被取代
考点二
43
4.芳香族化合物同分异构体的分析方法
(1)苯环上无取代基时:苯环上只有一种氢原子。
(2)苯环上有两个取代基时:
有2个相同取代基时,2个取代基有邻、间、对3种位置关系,苯环上分别有2种、3种、1种化学环境的氢原子。有2个不同取代基时,2个取代基处于邻、间、对位时,苯环上分别有4种、4种、2种化学环境的氢原子。
考点二
44
(3)苯环上有3个取代基时
有3个相同取代基时,3个取代基有连、均、偏3种位置关系,苯环上分别有2种、1种、3种化学环境的氢原子。
考点二
45
角度一 理解与辨析苯及其同系物的结构与性质
1.(2025·福建省龙岩市高三质检)有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实中不能说明上述观点的是( )
A.苯酚能与NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应
B.苯不能使溴水褪色,苯乙烯能使溴水褪色
C.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.甲苯与浓硝酸生成2,4,6三硝基甲苯,而苯不能
考点二
46
2.甲苯是对煤的综合利用得到的产物之一,其结构简式为 。试回答下列问题:
(1)苯与甲苯的相互关系为________(填字母)。
A.同分异构体 B.同位素
C.同素异形体 D.同系物
(2)甲苯燃烧时的现象为__________________,1 mol甲苯完全燃烧消耗氧气的物质的量为________。
(3)甲苯苯环上的一氯代物有________种。
(4)区分苯和甲苯的方法是_____________________________________________ ______________________________________________________。
D
火焰明亮,冒浓烟
9 mol
3
取样,加入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡后若紫色消失,则该液体为甲苯,若紫色不消失,则该液体为苯
考点二
47
考点二
48
考点二
49
核心素养 证据推理与模型认知——有机物分子中原子共线、共面的确定
1.建立碳原子成键特点和各种有机物的结构特点的联系,建立有机物分子中原子关系(相对位置——共线、共面和立体)思维模型。2.通过碳原子成键特点尤其是根据共价键和结构简式的宏观结构去探寻有机物分子的电子式,从而强化对有机化合物中碳原子成键特点和常见有机物的结构的理解。
核心素养
51
1.把握“三步”解题策略
核心素养
52
2.熟练掌握五种典型结构
(1)甲烷型:四面体结构,碳原子与四个原子形成四个共价键时,空间结构都是四面体结构,五个原子中最多有三个原子共平面。
(2)乙烯型:平面结构,位于乙烯型结构上的六个原子一定共平面。
(3)乙炔型:直线形结构,位于乙炔型结构上的四个原子一定在一条直线上,也一定共平面。
(4)苯型:平面六边形结构,位于苯环上的十二个原子一定共平面,并且处于对角线的四个原子共线。
(5)甲醛型:平面结构,位于甲醛型结构上的四个原子一定共平面。
核心素养
53
3.注意键的旋转
(1)在分子中,形成单键的原子可以绕键轴旋转,而形成双键、三键等其他键的原子不能绕轴旋转。
(2)若平面间靠单键相连,所连平面可以绕轴旋转,可能旋转到同一平面上,也可能旋转后不在同一平面上。
(3)若平面间被多个点固定,则不能旋转,一定共面。如 分子中所有环一定共面。
4.恰当地拆分复杂分子
观察复杂分子的结构,先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子等的结构,再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共线、共面的问题。
核心素养
54
1.(2025·贵阳市高三适应性考试)某常用医药中间体的结构简式如图所示。下列关于该有机物说法正确的是( )
A.分子式为C12H10NO
B.分子中所有碳原子一定共面
C.分子中C原子的杂化方式为sp3
D.与HCl、NaOH均能发生反应
解析:由该有机物的结构简式可得其分子式为C12H11NO,A错误;当两个苯环所在的平面不重合时,所有碳原子不共面,B错误;苯环上碳原子是sp2杂化,C错误;该有机物中含有酚羟基,能与NaOH反应,含有氨基,能与HCl反应,D正确。
核心素养
55
核心素养
56
解析:A项,以“ ”为中心,联想乙烯分子中的键角为120°,该分子中4个碳原子不可能共线;B项,单键可绕轴旋转,烯平面与苯平面可能共面,因而所有原子可能共面;C项,含有饱和碳原子,所有原子不可能共面;D项,应选含支链最多的碳链为主链,正确的名称为2,4二甲基3乙基己烷。
核心素养
57
3.(2025·福建省龙岩市高三质检)4溴甲基肉桂酸甲酯是合成抗肿瘤药物帕比司他的重要中间体,其结构简式如图。关于该有机物的说法错误的是( )
A.能发生加成反应、氧化反应、聚合反应
B.含有3种官能团
C.其苯环上的二氯代物有四种(不考虑立体异构)
D.最多有18个原子共平面
解析:苯环、碳碳双键、碳氧双键均为平面结构,三个平面通过单键相连,单键可旋转,三个平面可重合,因此最多有21个原子共平面,D错误。
核心素养
58
4. 苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是( )
A.是苯的同系物
B.分子中最多8个碳原子共平面
C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有4个碳碳双键
解析:苯的同系物必须是只含有1个苯环,侧链为烷基的芳香烃,故A错误;由结构简式可知,苯并降冰片烯分子的结构上下对称,分子中含有5类氢原子,则一氯代物有5种,故C错误;苯环不是单双键交替的结构,由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键,故D错误。
核心素养
59
5.有机物 分子中最多有________个碳原子在同一平面内,最多有________个原子在同一条直线上。
解析:以碳碳双键为中心,根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构,可以画出如图所示结构。炔直线一定在苯平面内,由于碳碳单键可以绕轴自由旋转,苯平面和烯平面可能共面,也可能不共面。因而该有机物分子的所有碳原子均可能共面,最多有11个碳原子共面。由于苯分子、乙烯分子的键角均为120°,炔直线所在苯环正六边形对角线上的碳原子共线,因而5个碳原子和炔基上的1个氢原子共线,即5+1=6个。
11
6
核心素养
60
高考真题演练
高考真题演练
1
2
3
4
5
6
62
2.(2024·浙江6月选考)丙烯可发生
如图转化(反应条件略):下列说法不正确
的是( )
A.产物M有2种且互为同分异构体
(不考虑立体异构)
B.H+可提高Y→Z转化的反应速率
C.Y→Z过程中,a处碳氧键比b处更易断裂
D.Y→P是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
高考真题演练
1
2
3
4
5
6
63
高考真题演练
1
2
3
4
5
6
64
3.(2023·浙江6月选考)丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是( )
A.丙烯分子中最多7个原子共平面
B.X的结构简式为CH3CH===CHBr
C.Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔
D.聚合物Z的链节为
高考真题演练
1
2
3
4
5
6
65
4.(2022·辽宁高考)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
解析:苯乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;苯乙炔分子中最多有6个原子共直线,如图所示: ,B错误;苯乙炔难溶于水,D错误。
高考真题演练
1
2
3
4
5
6
66
解析:Z分子中含有1个手性碳原子,如图: ,D错误。
高考真题演练
1
2
3
4
5
6
67
6.(2022·河北高考)(双选)在EY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。
下列说法正确的是( )
A.M和N互为同系物
B.M分子中最多有12个碳原子共平面
C.N的一溴代物有5种
D.萘的二溴代物有10种
高考真题演练
1
2
3
4
5
6
68
课时作业
[建议用时:40分钟]
解析:饱和食盐水可以降低氯气在水中的溶解度,不能用水代替饱和食盐水收集Cl2,A错误;CH4和Cl2反应的产物中CH3Cl为气体,且难溶于水,故集气瓶中不可能充满液体,C错误;生成物中含量最高的物质为HCl,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
70
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
71
3.关于 的说法正确的是( )
A.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
B.分子中共平面的原子数目最多为14
C.分子中的苯环由单双键交替组成
D.与Cl2发生取代反应生成两种产物
1
2
3
4
5
6
7
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11
12
课时作业
72
4.某烃1 mol能与2 mol HCl加成,所得的加成产物每摩尔又能与8 mol Cl2反应,最后得到一种只含C、Cl两种元素的化合物,则烃为( )
A.丙烯 B.1丁炔
C.丁烯 D.2甲基1,3丁二烯
解析:根据题意可知,该烃含一个—C≡C—或两个 ,氢原子个数为6。
1
2
3
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5
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7
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9
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11
12
课时作业
73
图像
选项 A.实验室制备
及收集乙烯 B.石油分馏 C.实验室制硝基苯 D.实验室制乙炔
5.下列实验装置图正确的是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
74
解析:X与足量H2加成生成的环状饱和烃Z中只有2种不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有2种。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
75
7.某烃结构用键线式表示为,该烃与 加成时(物质的量之比为1∶1),所得的产物有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
76
8.一种生产聚苯乙烯的流程如下:
下列叙述不正确的是( )
A.苯乙烯的分子式为C8H8
B.1 mol苯乙烯最多可与4 mol H2
发生加成反应
C.鉴别乙苯与苯乙烯可用溴的四氯化碳溶液
D.乙烯、苯和乙苯的分子中所有原子均可处于同一平面
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
77
9. (2025·广东两校高三质量检测)某烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的键线式如图所示。此烯烃可能的结构(不考虑顺反异构)有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
78
10.某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管,分别加入适量溴水,实验操作及现象如下:
下列有关X的说法正确的是( )
A.相同条件下,X的密度比水大
B.X的分子式为C6H14,X的同分
异构体共有6种
C.X能与Br2发生加成反应使溴水褪色
D.实验后试管2中的有机层是上层还是下层,可通过加水确定
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二、非选择题
11.乙烯是一种重要的基本化工原料,实验小组同学欲制备乙烯并验证其与溴单质的反应类型为加成反应。
Ⅰ.乙烯的制备
欲利用下图所给装置制备乙烯。反应过程中观察到蒸馏烧瓶中溶液逐渐变黑。
(1)欲收集一瓶乙烯,选择下图中的装置,其连接顺序为________(按气流方向,用小写字母表示)。
bdcefi
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(2)C中盛放的试剂为____________,其作用为____________________________ __________。
(3)在烧杯中混合浓硫酸和乙醇时,应先添加________;实验开始一段时间后发现忘记加碎瓷片,此时应该进行的操作为________________________。
(4)尾气吸收可采用________(填字母)。
A.酸性KMnO4溶液
B.浓硫酸
C.饱和Na2CO3溶液
D.NaOH溶液
NaOH溶液
除去乙烯中混有的SO2、CO2
等杂质
乙醇
停止加热,冷却后补加
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Ⅱ.验证乙烯与溴单质的反应类型为加成反应。实验小组同学将Ⅰ中制得的乙烯干燥后,按下列两种方案进行实验。
(5)乙烯与溴单质发生加成反应的化学方程式为
__________________________________。
CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
方案 操作 现象
一 将纯净的乙烯通入溴水中 溴水褪色
二 向充满纯净乙烯的塑料瓶中注入适量溴的CCl4溶液,振荡 ①溴的CCl4溶液褪色
②______________________
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(6)方案一不能证明乙烯与溴单质发生了加成反应,原因为_________________ ______________________________________________________________________。
(7)方案二中现象②应为________________,要想用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应,还需补充的实验为继续向方案二塑料瓶中加入少量__________________,振荡后,若_________________________________________ ____________________,证明发生了加成反应。
发生取代反应同样
可以使溴水褪色,溴水中含有HBr和HBrO等成分,不一定是Br2发生加成反应
塑料瓶变瘪
紫色石蕊溶液
溶液不变红(或硝酸酸化的硝酸银溶液
无淡黄色沉淀生成)
解析:(7)由于塑料瓶内气体体积减小,使瓶内压强减小,所以现象②应为塑料瓶变瘪,要想用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应,还需补充证明产物中不含有HBr的实验,继续向方案二塑料瓶中加入少量紫色石蕊溶液,振荡后,若溶液不变红(或加入少量硝酸酸化的硝酸银溶液,无淡黄色沉淀生成),证明发生了加成反应。
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回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ,D的官能团名称为 。
(2)②的反应类型为 。
(3)E的结构简式为 。用1 mol D合成苯乙烷,理论上需要消耗氢气的物质的量为 mol,D中最多有 个原子共直线。
(4)芳香族化合物F是C的同分异构体,其分子中有2种不同化学环境的氢原子,数目比为3∶1,写出其中3种的结构简式: 。
碳碳三键
取代反应
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R
2.化学性质
(1)氧化反应
烷烃
烯烃
炔烃
酸性KMnO4
溶液是否褪色
_________
________
________
燃烧通式
CxHy+____________eq \o(――→,\s\up15(点燃))__________________
(x+eq \f(y,4))O2
xCO2+eq \f(y,2)H2O
CH4+Cl2eq \o(――→,\s\up14(光照))CH3Cl+HCl
CH2===CH2+HCleq \o(――→,\s\up14(催化剂))CH3—CH2Cl
CH2===CH2+H2Oeq \o(――――――→,\s\up14(催化剂),\s\do14(加热、加压))CH3—CH2OH
CH≡CH+HCleq \o(――→,\s\up14(催化剂),\s\do14(△))CH2===CHC
nCH2===CH2eq \o(――→,\s\up15(催化剂))CH2—CH2
nCH2===CH—CH===CH2eq \o(――→,\s\up15(催化剂))CH2—CH===CH—CH2
nCH≡CHeq \o(――→,\s\up15(催化剂))CH===CH
CH3CH2OHeq \o(――→,\s\up14(浓H2SO4),\s\do14(170 ℃))CH2===CH2↑+H2O
(3)反应CH2===CH—CH3+Cl2eq \o(――――→,\s\up15(500~600 ℃))CH2===CH—CH2Cl+HCl为加成反应。( )
3.乙烯、乙炔的实验室制备
乙烯
乙炔
原理
CH3CH2OHeq \o(――→,\s\up15(浓H2SO4),\s\do15(170 ℃))CH2===CH2↑+H2O
CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+HC≡CH↑
反应装置
收集方法
排水集气法
排水集气法或向下排空气法
4.易错警示
(1)烷烃与卤素单质发生取代为连锁反应,多种取代产物共存。
(2)区别烯烃(炔烃)使溴水、KMnO4(H+)溶液褪色机理差异。
(3)乙烷与乙烯的鉴别和除去乙烷中的杂质乙烯所选试剂的差异。[因CH2===CH2eq \o(――→,\s\up15(KMnO4),\s\do15(H+))CO2,有新杂质气体CO2产生,不能用KMnO4(H+)除乙烷中的杂质乙烯,可用溴水,但KMnO4(H+)可鉴别二者。]
角度二 分析与推测脂肪烃与其他有机物的转化
3.完成下列有机物的转化,并判断反应类型。
(1)CH3CH===CH2+_____―→,反应类型:_________。
(2)CH3CH===CH2+Cl2eq \o(――→,\s\up15(光照))_____________+HCl,反应类型:_____________。
(3)CH2===CH—CH===CH2+______―→,反应类型:__________。
(4)_______________+Br2―→,反应类型:___________。
(5)_________________ eq \o(――→,\s\up15(催化剂)),反应类型:___________。
3.苯的结构与化学性质
(1)结构特点
所有原子在同一平面内,呈__________________结构。
(2)主要化学性质
①取代反应
a.卤代:+Br2eq \o(――→,\s\up15(FeBr3))_____________________。
b.硝化:+HNO3eq \o(――→,\s\up15(浓H2SO4),\s\do15(△))_______________。
+HBr↑
+H2O
②加成反应
_______________________________。
③氧化反应
a.燃烧:_____________________________。
b. _________使酸性KMnO4溶液褪色。
2C6H6+15O2eq \o(――→,\s\up15(点燃))12CO2+6H2O
4.苯的同系物的结构与化学性质(以为例)
(1)结构特点
①分子中含有一个________。
②与苯环相连的是______基。
(2)主要化学性质
ⅰ)取代反应
①卤代
a.+Br2eq \o(――→,\s\up15(FeBr3))___________________。
b.+Cl2eq \o(――→,\s\up15(光照))___________________。
②硝化:+3HNO3eq \o(――→,\s\up15(浓H2SO4),\s\do15(△))_______________________。
ⅱ)加成反应
+3H2eq \o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))_______。
ⅲ)氧化反应
______使酸性KMnO4溶液褪色, eq \o(――――――――→,\s\up15(酸性KMnO4溶液))____________。
聚乙烯结构简式为CH2—CH2,故不存在碳碳双键;苯分子中无碳碳双键。
注意:①苯的同系物属于芳香烃,但芳香烃不一定是苯的同系物,因为芳香烃的范围较广,含一个苯环、多个苯环、稠环等的烃,都属于芳香烃。
②只含一个苯环的烃也不一定是苯的同系物。如,虽然只含一个苯环,属于芳香烃,但因其侧链不是烷基,所以它们并不是苯的同系物。
角度二 分析与推测芳香烃的同分异构体
3.已知: (异丙烯苯)eq \o(――――→,\s\up15(H2),\s\do15(一定条件)) (异丙苯),下列说法错误的是( )
A.该反应属于加成反应
B.异丙苯的一氯代物共有6种
C.可用溴水鉴别异丙烯苯和异丙苯
D.异丙苯是苯的同系物
4.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族化合物有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
2.下列有关说法正确的是( )
A.CH3CH===CHCH3分子中的4个碳原子可能在同一直线上
B.苯乙烯()分子的所有原子可能在同一平面上
C.
分子中的所有原子都在同一平面上
D.的名称为3甲基4异丙基己烷
1.(2024·广西卷)烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得CH2===CH2、CH3CH===CH2、(CH3)2C===CH2与Br2进行加成反应的活化能依次减小。下列说法错误的是( )
A.乙烯与HCl反应的中间体为CH3—eq \o(CH2,\s\up16(+))
B.乙烯与氯水反应无CH2ClCH2OH生成
C.卤化氢与乙烯反应的活性:HBr>HCl
D.烯烃双键碳上连接的甲基越多,与Br2的反应越容易
解析:丙烯与HOCl发生加成反应得到M,M有CH3—CHCl—CH2OH和CH3—CHOH—CH2Cl两种可能的结构,在Ca(OH)2环境下脱去HCl生成Y(
解析:CH3—CH===CH2与Br2的CCl4溶液发生加成反应,生成;CH3—CH===CH2与Br2在光照条件下发生甲基上的取代反应,生成;CH3—CH===CH2在催化剂作用下发生加聚反应,生成,B不正确。
5.(2022·江苏高考)精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,X→Z的反应机理如图,下列说法不正确的是( )
A.X与互为顺反异构体
B.X能使溴的CCl4溶液褪色
C.X与HBr反应有副产物生成
D.Z分子中含有2个手性碳原子
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1. 如图所示,室温下用排饱和食盐水法在集气瓶中先后收集占集气瓶容积eq \f(4,5)的Cl2和占集气瓶容积eq \f(1,5)的CH4,用强光照射瓶中的混合气体。下列说法正确的是( )
A.可用水代替饱和食盐水收集Cl2
B.生成的氯代烃都不存在同分异构体
C.反应结束后集气瓶中充满液体
D.生成物中含量最高的物质为一氯甲烷
2.聚丙烯是日用品及合成纤维的重要原料之一,其单体为丙烯,下列说法错误的是( )
A.丙烯可使Br2的CCl4溶液褪色
B.丙烯可与Cl2在光照条件下发生取代反应
C.聚丙烯的结构简式为CH2—CH2—CH2
D.丙烯与乙烯互为同系物
6.有机物X的键线式为,下列说法不正确的是( )
A.X的分子式为C8H8
B.有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为
C.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.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
解析:当溴与发生1,2加成时,生成物有 ;发生1,4加成时,生成物有,则所得产物有5种。
解析:每个C原子最多只能形成四个共价键,根据该烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的键线式
5种。
解析:烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7,则C、H原子数目之比为 eq \f(36,12)∶eq \f(7,1)=3∶7,链状烷烃通式为CnH2n+2,故X分子式为C6H14。烷烃X能萃取溴水中的溴,上层呈橙红色,说明X的密度比水小,故A错误;C6H14的同分异构体有己烷、2甲基戊烷、3甲基戊烷、2,3二甲基丁烷、2,2二甲基丁烷,共5种,故B错误;X为烷烃,不能与溴发生加成反应使溴水褪色,故C错误。
12.端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
2R—C≡C—Heq \o(――→,\s\up15(催化剂))R—C≡C—C≡C—R+H2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。如图所示是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
答案: (任写三种)
解析:依据B→C的反应条件、B的分子式和C的结构简式可知B为,再结合A→B的反应条件可知,A为。E的合成路线如下: 。
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