第2課時烴與鹵代烴1.能寫出烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴的簡單代表物的結(jié)構(gòu)簡式和名稱,能寫出烯烴、炔烴、鹵代烴的官能團。2.能夠列舉各類烴和鹵代烴的典型代表物的主要物理性質(zhì)。3.能描述和分析烴的典型代表物的重要反應(yīng),能書寫相應(yīng)的化學方程式,能利用物質(zhì)的主要性質(zhì)進行鑒別。4.能從有機化合物及其性質(zhì)的角度對有關(guān)能源、環(huán)境等實際問題進行分析、討論和評價。烷烴、烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.烷烴、烯烴、炔烴的組成、結(jié)構(gòu)特點和通式(1)甲烷、乙烯、乙炔的組成和結(jié)構(gòu)項目甲烷乙烯乙炔分子式CH4C2H4C2H2結(jié)構(gòu)式H—C≡C—H結(jié)構(gòu)簡式CH4CH2CH2結(jié)構(gòu)特點正四面體形①4個C—H鍵的長度和強度相同②夾角相等平面形①6個原子共平面②既有極性鍵又有非極性鍵③雙鍵不能轉(zhuǎn)動直線形4個原子共直線(2)烷烴、烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)特點和通式2.脂肪烴的物理性質(zhì)性質(zhì)變化規(guī)律狀態(tài)常溫下含有1～4個碳原子的烴都是氣態(tài),隨著碳原子數(shù)的增加,逐漸過渡到液態(tài)、固態(tài)(特例:新戊烷常溫下為氣體)沸點隨著碳原子數(shù)的增加,沸點逐漸升高;同分異構(gòu)體之間,支鏈越多,沸點越低相對密度隨著碳原子數(shù)的增加,相對密度逐漸增大,密度均比水小水溶性均難溶于水3.脂肪烴的化學性質(zhì)(1)甲烷的取代反應(yīng)①取代反應(yīng):有機物分子中某些原子(或原子團)被其他原子(或原子團)所替代的反應(yīng)。②甲烷的鹵代反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象a.色變淺:試管內(nèi)氣體的顏色逐漸變淺,最終變?yōu)闊o色b.出油滴,生白霧:試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn),同時試管中有少量白霧c.水上升:試管內(nèi)液面逐漸上升無明顯現(xiàn)象現(xiàn)象分析a.色變淺:說明氯氣參與了反應(yīng),導(dǎo)致混合氣體的黃綠色變淺b.出油滴:說明反應(yīng)后有難溶于水的有機物生成c.生白霧:說明有HCl生成d.水上升:說明反應(yīng)后氣體體積減小而使水位上升甲烷與氣態(tài)鹵素單質(zhì)需在光照下反應(yīng)實驗結(jié)論CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HCl(2)乙烯、乙炔的加成反應(yīng)①加成反應(yīng):有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子(或原子團)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。②乙烯、乙炔的加成反應(yīng)示例(3)烷烴、烯烴、炔烴的化學性質(zhì)比較項目烷烴烯烴炔烴活動性較穩(wěn)定較活潑較活潑取代反應(yīng)鹵素單質(zhì)/光照一定條件下可發(fā)生取代產(chǎn)物:多種鹵代烴和HX加成反應(yīng)不能發(fā)生H2X2、HX(X代表鹵素原子)H2O、HCN等產(chǎn)物:烷烴產(chǎn)物:鹵代烴用途:引入鹵素原子產(chǎn)物:醇、腈類等用途:引入羥基等官能團氧化反應(yīng)燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰燃燒火焰明亮,有黑煙燃燒火焰明亮,有濃煙通入酸性KMnO4溶液:不褪色(不反應(yīng))通入酸性KMnO4溶液:褪色加聚反應(yīng)不能發(fā)生能發(fā)生鑒別加入溴水、酸性KMnO4溶液:不褪色加入溴水、酸性KMnO4溶液:褪色(4)烷烴、烯烴、炔烴的化學性質(zhì)分類整理①燃燒a.烷烴燃燒的通式:CnH2n+2+3n+12O2nCO2+(n+1)H2b.單烯烴燃燒的通式:CnH2n+3n2O2nCO2+nH2Oc.單炔烴燃燒的通式:CnH2n-2+3n-12O2nCO2+(n-1)H②加成a.乙烯與H2O的加成反應(yīng):CH2CH2+H2OCH3—CH2—OH。b.丙烯使溴的CCl4溶液褪色:CH2CH—CH3+Br2。c.共軛二烯烴的加成反應(yīng)CH2CH—CHCH2+2Br2;CH2CH—CHCH2+Br2(1,4-加成);CH2CH—CHCH2+Br2(1,2-加成)。d.乙炔和H2生成乙烷:。e.乙炔和HCl生成氯乙烯:。③加聚a.丙烯的加聚反應(yīng):nCH2CH—CH3。b.乙炔的加聚反應(yīng):。拓展:烯烴、炔烴與酸性KMnO4溶液反應(yīng)。從結(jié)構(gòu)理解有機物的性質(zhì)的不同表現(xiàn)(1)碳碳單鍵有穩(wěn)定的化學性質(zhì),典型反應(yīng)是取代反應(yīng)。(2)碳碳雙鍵中一個π鍵易斷裂,典型反應(yīng)是氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。(3)碳碳三鍵中有兩個π鍵易斷裂,典型反應(yīng)是氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。(5)脂肪烴的來源①脂肪烴來源于煤、石油、天然氣等化石燃料的加工利用。②乙炔的實驗室制法原理:CaC2+2H2OCa(OH)2+。裝置如圖:實驗注意事項(1)制取乙炔的實驗不能使用啟普發(fā)生器或其他簡易裝置。(2)為了得到比較平緩的乙炔氣流,可用飽和食鹽水代替水。[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)1molCH4與1molCl2在光照條件下反應(yīng),生成1molCH3Cl氣體。()(2)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色與使酸性KMnO4溶液褪色的原理相同。()(3)符合通式CnH2n的烴一定是烯烴。()(4)聚乙炔可發(fā)生加成反應(yīng)。()(5)烯烴能發(fā)生加成反應(yīng),不能發(fā)生取代反應(yīng)。()(6)1,3-丁二烯與溴單質(zhì)的加成產(chǎn)物有2種。()解析:(1)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時生成多種氯代物。(2)原理不同,前者發(fā)生的是加成反應(yīng),后者發(fā)生的是氧化反應(yīng)。(3)環(huán)烷烴的通式也為CnH2n。(4)一般含有碳碳雙鍵或三鍵的物質(zhì)均能發(fā)生加成反應(yīng)。(5)一定條件下,烯烴也可以發(fā)生取代反應(yīng),如丙烯與氯氣在加熱時可發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)。(6)可發(fā)生1,2-加成和1,4-加成、兩個雙鍵均加成反應(yīng),加成產(chǎn)物有3種。如考慮順反異構(gòu)則有更多種。答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2.想一想(1)制備一氯乙烷有以下兩種方案:①乙烷和Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng);②乙烯和HCl發(fā)生加成反應(yīng)。采用哪種方案更好?原因是什么?提示:②更好;因為乙烯與HCl的加成反應(yīng)產(chǎn)物只有一種,而乙烷與Cl2的取代反應(yīng)產(chǎn)物是多種氯代烷的混合物。(2)如何區(qū)分兩種無色氣體CH4和C2H4?能否用酸性KMnO4溶液或H2除去CH4中混有的C2H4?提示:用酸性KMnO4溶液或溴水可鑒別甲烷(烷烴)和乙烯。不能用酸性KMnO4溶液或H2除去甲烷(烷烴)中混有的乙烯;因為酸性KMnO4溶液將乙烯最終氧化為CO2和H2O,引入了新的雜質(zhì)氣體,因此當甲烷中混有乙烯時,不能用酸性KMnO4溶液除去,也不能用乙烯與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為乙烷除去,因為該反應(yīng)的條件不易控制,且無法保證乙烯與H2能恰好完全反應(yīng),可用溴水除去CH4(或氣態(tài)烷烴)中混有的C2H4。3.做一做按要求填寫下列空格:(1)CH3CHCH2+

,反應(yīng)類型:。

(2)CH3CHCH2+Cl2+HCl,反應(yīng)類型:。

(3)CH2CH—CHCH2+

,反應(yīng)類型:。

(4)+Br2,反應(yīng)類型:。

(5)

,反應(yīng)類型:。

答案:(1)Cl2加成反應(yīng)(2)取代反應(yīng)(3)Br2加成反應(yīng)(4)CH3—C≡CH加成反應(yīng)(5)nCH2CHCl加聚反應(yīng)甲烷、乙烯、乙炔的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(雙選)(2021·遼寧葫蘆島一模改編)下列關(guān)于有機物性質(zhì)的敘述正確的是(AD)A.《格物粗談》記載:“紅柿摘下未熟,每籃用木瓜三枚放入,得氣即發(fā),并無澀味。”文中的“氣”是指乙烯B.甲烷的一氯代物只有一種,可證明甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)C.乙烯使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色的反應(yīng)類型相同D.相同質(zhì)量的乙炔與苯分別在足量的氧氣中完全燃燒,消耗氧氣的物質(zhì)的量相同解析:有催熟作用的氣體是乙烯,A正確;無論甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu),還是平面正方形結(jié)構(gòu),CH3Cl都不存在同分異構(gòu)體,甲烷的二氯代物只有一種可證明甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),B錯誤;乙烯使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色,前者屬于加成反應(yīng),后者屬于氧化反應(yīng),C錯誤;由于乙炔和苯的最簡式相同,所以當質(zhì)量相同時,其耗氧量也相同,D正確。2.(2021·上海模擬)如圖所示,U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體,假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣混合氣體的裝置放置在有光亮的地方,讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時間。下列說法正確的是(C)A.一段時間后,水中有油狀液體出現(xiàn),為CCl4B.經(jīng)過幾個小時的反應(yīng)后,U形管右端的液面升高C.若最終無甲烷剩余,且生成了等物質(zhì)的量的四種有機取代物,則氯氣的轉(zhuǎn)化率為62.5%D.若將U形管中水換成飽和食鹽水,則可以看到有白色沉淀先產(chǎn)生后消失解析:油狀液體還可能為CH2Cl2或CHCl3,甲烷的氯代物除了CH3Cl以外都是油狀物,故A錯誤;CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng),左邊氣體分子數(shù)減少,壓強減小,導(dǎo)致U形管右端的液面下降,故B錯誤;假設(shè)甲烷的物質(zhì)的量為x,則n(Cl2)=4x,n(CH3Cl)=x4,n(CH2Cl2)=x4,n(CHCl3)=x4,n(CCl4)=x4,則參與反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為x4+x4×2+x4×3+x脂肪烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.(2021·山東淄博模擬)降冰片二烯類化合物是一類太陽能儲能材料,降冰片二烯在紫外線照射下可以發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說法錯誤的是(A)A.四環(huán)烷的一氯代物超過三種(不考慮立體異構(gòu))B.降冰片二烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.降冰片二烯與四環(huán)烷互為同分異構(gòu)體D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超過4個解析:四環(huán)烷的一氯代物(不考慮立體異構(gòu))種數(shù)就是等效氫原子種數(shù),四環(huán)烷中只有3種H,一氯代物只有3種,A錯誤;降冰片二烯的結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵,而碳碳雙鍵能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,B正確;降冰片二烯與四環(huán)烷結(jié)構(gòu)不同,而分子式均為C7H8,故兩者互為同分異構(gòu)體,C正確;根據(jù)乙烯分子是平面分子,與碳碳雙鍵連接的碳原子在碳碳雙鍵所在的平面上,所以降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子個數(shù)最多為4,D正確。4.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)白蟻信息素有(A)、(B),家蠶的信息素為。試回答下列問題:(1)下列說法正確的是(填字母)。

A.信息素A、B互為同系物B.以上三種信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色C.信息素A、B互為同分異構(gòu)體D.1mol家蠶信息素與1molBr2加成產(chǎn)物只有一種(2)用系統(tǒng)命名法命名:信息素A的名稱為;信息素B與氫氣加成產(chǎn)物的名稱為。

(3)烯烴C是信息素A的一種同分異構(gòu)體,C與足量氫氣加成得到烷烴D,D的一氯代物只有2種,則D的結(jié)構(gòu)簡式為。

(4)寫出信息素B與溴水發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:。答案:(1)AB(2)2,4-二甲基-1-庚烯2,6-二甲基辛烷(3)(4)烯烴、炔烴的加成和氧化反應(yīng)規(guī)律5.某烴的結(jié)構(gòu)用鍵線式表示為,該烴與Br2加成(物質(zhì)的量之比為1∶1)時,所得的產(chǎn)物(不考慮立體異構(gòu))有(C)A.3種 B.4種 C.5種 D.6種解析:當溴與發(fā)生1,2-加成時,生成物有、、;當溴與發(fā)生1,4-加成時,生成物有、,則所得的產(chǎn)物有5種。6.烯烴或炔烴在酸性高錳酸鉀溶液作用下,分子中的不飽和鍵完全斷裂,此法可用于減短碳鏈。已知:烯烴被氧化的部位CH2RCH對應(yīng)的氧化產(chǎn)物CO2RCOOH現(xiàn)有某烯烴與酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化產(chǎn)物有CO2、乙二酸(HOOC—COOH)和丙酮(),則該烯烴的結(jié)構(gòu)簡式可能是(D)A.B.C.CH2CH—CHCHCH2CH3D.解析:根據(jù)表中提供的信息,可知該烯烴中含CH2、CH—CH、結(jié)構(gòu),則該烯烴為,故選D。芳香烴1.芳香烴(1)芳香烴:分子里含有一個或多個苯環(huán)的烴。(2)芳香烴的分類芳香化合物、芳香烴和苯及其同系物的關(guān)系可表示為如圖:2.苯及其同系物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)苯的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)①結(jié)構(gòu)簡式:或,分子構(gòu)型:平面正六邊形。②物理性質(zhì):無色、有特殊氣味的透明液體,易揮發(fā),密度比水小,難溶于水。(2)苯及其同系物的性質(zhì)對比項目苯苯的同系物化學式C6H6CnH2n-6(通式,n>6)主要化學性質(zhì)取代反應(yīng)①鹵代反應(yīng):+Br2+HBr②硝化反應(yīng):+HNO3+H2O①鹵代反應(yīng):+Br2+HBr;+Cl2+HCl②硝化反應(yīng):+3HNO3+3H2O對比結(jié)果:①穩(wěn)定,能取代,類似飽和烴;②體現(xiàn)烷基對苯環(huán)有影響,苯的同系物比苯易發(fā)生取代反應(yīng)與H2加成:+3H2與H2加成:+3H2對比結(jié)果:能加成,類似不飽和烴氧化反應(yīng)難氧化,能燃燒,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色易氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色:對比結(jié)果:體現(xiàn)苯環(huán)對烷基有影響,苯環(huán)上的烴基能被酸性高錳酸鉀溶液氧化與苯環(huán)直接相連的碳原子上有氫原子時苯環(huán)上的烴基才能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,且無論鏈長短均被氧化為—COOH。3.芳香烴的用途及對環(huán)境的影響(1)芳香烴的用途:苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香烴都是重要的有機化工原料,苯還是一種重要的有機溶劑。(2)芳香烴對環(huán)境的影響:油漆、涂料、復(fù)合地板等裝飾材料會揮發(fā)出苯等有毒有機物,秸稈、樹葉等物質(zhì)不完全燃燒形成的煙霧和香煙的煙霧中含有較多的芳香烴,對環(huán)境、健康產(chǎn)生不利影響。[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)別甲苯與環(huán)己烷。()(2)苯乙烯所有的原子一定在同一平面上。()(3)受甲基的影響,甲苯與濃硝酸反應(yīng)易生成三硝基甲苯。()(4)往溴水中加入適量苯或甲苯,振蕩、靜置一段時間后,發(fā)現(xiàn)溴水層顏色變淺,原因是苯環(huán)與溴發(fā)生了加成反應(yīng)。()(5)可用溴水鑒別己烯和甲苯。()(6)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此苯不能發(fā)生氧化反應(yīng)。()解析:(1)甲苯可使酸性KMnO4溶液褪色,環(huán)己烷不能。(2)苯平面與乙烯平面靠單鍵連接,單鍵可以旋轉(zhuǎn),因而所有原子不一定在同一平面上。(3)甲基使苯環(huán)活化,可以取代苯環(huán)上鄰、對位三個氫原子。(4)苯或甲苯萃取了溴水中的溴,沒有發(fā)生化學反應(yīng)。(5)己烯可使溴水褪色,甲苯與溴水分層并萃取溴水中的溴。(6)苯能發(fā)生氧化反應(yīng),如在空氣或氧氣中燃燒。答案:(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×2.做一做有下列物質(zhì):①乙苯②環(huán)己烯③苯乙烯④對二甲苯⑤叔丁基苯[]回答下列問題。(1)能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是(填序號,下同)。

(2)互為同系物的是。

(3)能使溴的四氯化碳溶液褪色的是。

(4)寫出②、④分別被酸性高錳酸鉀溶液氧化的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式:、。

答案:(1)①②③④(2)①⑤或④⑤(3)②③(4)HOOC(CH2)4COOH苯的性質(zhì)的實驗探究1.(2022·廣東廣州調(diào)研)實驗室制備硝基苯的反應(yīng)裝置如圖所示。下列實驗操作或敘述不正確的是(D)A.試劑加入順序:先加濃硝酸,再加濃硫酸,最后加入苯B.實驗時水浴溫度需控制在50～60℃C.儀器a的作用:冷凝回流苯和硝酸,提高原料的利用率D.反應(yīng)完全后,可用儀器a、b蒸餾得到產(chǎn)品解析:混合時應(yīng)先加濃硝酸,再加入濃硫酸,待冷卻至室溫后再加入苯,故A正確;制備硝基苯時溫度應(yīng)控制在50～60℃,故B正確;儀器a的作用為使揮發(fā)的苯和硝酸冷凝回流,提高了原料利用率,故C正確;儀器a為球形冷凝管,蒸餾需要的是直形冷凝管,故D不正確。2.(2021·山東棗莊二模)已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4MnSO4+Na2SO4+Br2↑+2H2O,實驗室利用如圖所示的裝置制備溴苯(部分夾持及加熱裝置已略去)。下列說法正確的是(B)A.可用乙醇作洗滌劑除去溴苯中溶解的少量Br2B.裝置乙中進行水浴加熱的目的是防止溴蒸氣冷凝C.裝置丙中的鐵絲主要用于攪拌,使反應(yīng)物充分混合D.裝置丁中有淡黃色沉淀產(chǎn)生,證明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng)解析:裝置甲為題設(shè)條件的發(fā)生裝置,裝置乙中的濃硫酸用來吸收溴蒸氣中的水,水浴加熱是為防止溴蒸氣冷凝,裝置丙為制取溴苯的發(fā)生裝置,裝置丁用來吸收制取溴苯后揮發(fā)出來的溴化氫。除去溴苯中的溴應(yīng)用氫氧化鈉溶液,A錯誤;溴蒸氣容易液化,所以需要通過水浴加熱來防止其冷凝,B正確;裝置丙為制取溴苯的發(fā)生裝置,其中鐵絲作該反應(yīng)的催化劑,C錯誤;揮發(fā)的溴與生成的HBr均與硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生淡黃色沉淀溴化銀,則丁中有淡黃色沉淀產(chǎn)生,不能證明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng),D錯誤。芳香烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.(2021·山東泰安模擬)利用光敏劑QD制備2-環(huán)己基苯乙烯(c)的過程如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(B)A.a不能使酸性KMnO4溶液褪色B.a、b、c都能發(fā)生加成、加聚反應(yīng)C.c中所有原子共平面D.b、c互為同系物解析:a()中含有碳碳雙鍵,能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng),使酸性KMnO4溶液褪色,A錯誤;a()、b()、c()都含有碳碳雙鍵,具有烯烴的性質(zhì),可發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng),B正確;c()含有飽和碳原子,具有甲烷的結(jié)構(gòu)特點,則所有原子不可能共平面,C錯誤;b()、c()的結(jié)構(gòu)不相似,不互為同系物,D錯誤。4.(2021·四川南充月考)分子式為C7H8的某有機物,它能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但不能與溴水反應(yīng)。該有機物在一定條件下與H2完全加成,其生成物的一氯代物的種類有(C)A.3種 B.4種 C.5種 D.6種解析:由分子式為C7H8的某有機物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但不能與溴水反應(yīng)可知,該烴為甲苯,一定條件下甲苯與H2完全加成生成甲基環(huán)己烷,甲基環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)簡式為,由結(jié)構(gòu)簡式可知,甲基環(huán)己烷含有5種氫原子,其一氯代物有5種,故選C。芳香烴與其他有機物的轉(zhuǎn)化5.下列是甲苯的有關(guān)轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物沒有標出),有關(guān)敘述正確的是(B)A.反應(yīng)①為取代反應(yīng),其產(chǎn)物可能是B.反應(yīng)②的現(xiàn)象是火焰明亮并伴有濃煙C.反應(yīng)③為取代反應(yīng),反應(yīng)條件是50～60℃D.反應(yīng)④是1mol甲苯與1molH2發(fā)生加成反應(yīng)解析:氯氣與甲苯在光照條件下取代甲基上的H,在催化劑條件下取代苯環(huán)上的H,故A錯誤;由于甲苯分子中碳含量非常高,故甲苯燃燒時,燃燒不充分,有濃煙,所以燃燒現(xiàn)象為火焰明亮并伴有濃煙,故B正確;甲苯與濃硝酸反應(yīng)的條件是濃硫酸、50～60℃,故C錯誤;反應(yīng)④是1mol甲苯與3molH2發(fā)生加成反應(yīng),故D錯誤。6.對氨基苯甲酸可用甲苯為原料合成。已知①苯環(huán)上的硝基可被還原為氨基:+3Fe+6HCl+3FeCl2+2H2O,產(chǎn)物苯胺還原性強,易被氧化;②—CH3為鄰、對位取代定位基,而—COOH為間位取代定位基。則由甲苯合成對氨基苯甲酸的步驟合理的是(A)A.甲苯XY對氨基苯甲酸B.甲苯XY對氨基苯甲酸C.甲苯XY對氨基苯甲酸D.甲苯XY對氨基苯甲酸解析:由甲苯制取產(chǎn)物時,需發(fā)生硝化反應(yīng)引入硝基,再還原得到氨基,將甲基氧化可得到羧基,但氨基易被氧化,故甲基氧化為羧基應(yīng)在硝基還原前,否則生成的氨基也被氧化,故先將甲基氧化為羧基,再將硝基還原為氨基;—CH3為鄰、對位取代定位基,而—COOH為間位取代定位基,產(chǎn)物中的氨基在羧基的對位,如果先將甲基氧化成羧基,發(fā)生硝化反應(yīng)時,硝基在羧基的間位,所以先用—CH3的對位取代效果,在甲基的對位引入硝基,再將甲基氧化成羧基,最后將硝基還原成氨基,所以步驟為甲苯XY對氨基苯甲酸,A合理。煤、石油、天然氣的綜合應(yīng)用1.煤的綜合利用(1)煤的干餾:將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程。煤的干餾是一個復(fù)雜的物理、化學變化過程。(2)煤的氣化:將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程,目前主要方法是碳和水蒸氣反應(yīng)制水煤氣,化學方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。(3)煤的液化①直接液化:煤+氫氣液體燃料。②間接液化:煤+水水煤氣甲醇等。2.石油的綜合利用(1)石油的成分:由多種碳氫化合物組成的混合物,主要成分是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。所含元素以C、H為主,還含有少量N、S、P、O等。(2)石油的加工方法過程目的分餾把原油中沸點不同的各組分進行分離的過程獲得各種燃料用油裂化把相對分子質(zhì)量大的烴斷裂成相對分子質(zhì)量小的烴得到更多的汽油等輕質(zhì)油裂解深度裂化,產(chǎn)物呈氣態(tài)得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料催化重整使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴得到苯、甲苯等化工原料3.天然氣的綜合利用(1)主要成分:CH4。(2)綜合利用①清潔能源。②化工原料:合成氨和生產(chǎn)甲醇,合成兩個或多個碳原子的有機化合物等。[理解辨析]判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)石油是混合物,其分餾產(chǎn)品汽油為純凈物。()(2)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機化合物。()(3)煤的氣化和液化都是化學變化。()(4)裂化的目的是得到輕質(zhì)油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料。()(5)汽油與水互不相溶,可以用裂化汽油萃取溴水中的溴。()解析:(1)汽油也是混合物。(2)煤干餾分解的產(chǎn)物中含有苯、甲苯、二甲苯等有機化合物,煤中不含這些物質(zhì)。(5)裂化汽油含有不飽和烴,會與溴發(fā)生加成反應(yīng),不能萃取溴水中的溴。答案:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×1.下列關(guān)于煤、石油和天然氣的說法正確的是(C)A.煤的干餾是將煤在空氣中加強熱使之分解的過程B.煤的氣化是將其通過物理變化轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的過程C.天然氣除了作燃料之外,還可用于合成氨D.石油裂化和裂解的主要目的都是得到重要產(chǎn)品乙烯解析:將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程稱為煤的干餾,故A錯誤;煤的氣化是化學變化,故B錯誤;CH4可以轉(zhuǎn)化為H2,用于合成氨,故C正確;石油裂化的目的是提高輕質(zhì)液體燃料(汽油、煤油、柴油等)的產(chǎn)量,特別是提高汽油的產(chǎn)量,裂解的目的是獲得乙烯、丙烯等化工原料,故D錯誤。2.(2021·遼寧沈陽模擬)某化學實驗小組對煤進行干餾并檢驗其中部分產(chǎn)物,其裝置(夾持裝置已略)如圖所示。下列說法錯誤的是(C)A.通過煤的干餾得到煤焦油,再分餾可以獲得芳香烴B.取少量b裝置水層中的液體于試管中,滴入紫色石蕊溶液,溶液變藍C.c裝置可檢驗產(chǎn)生的氣體中一定含有H2SD.e裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是固體由黑色變?yōu)榧t色解析:煤的干餾得到焦爐氣、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等,分餾可得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烴,A正確;煤的干餾產(chǎn)物中有氨氣生成,所以b裝置水層中溶有氨氣,顯堿性,滴入紫色石蕊溶液,溶液變藍,B正確;焦爐氣中含有乙烯等,也可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不一定是硫化氫,C錯誤;焦爐氣中含氫氣、一氧化碳等還原性氣體,可以還原氧化銅生成單質(zhì)銅,e裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是固體由黑色變?yōu)榧t色,D正確。鹵代烴1.鹵代烴的概念(1)鹵代烴是烴分子里的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。通式可表示為R—X(其中R—表示烴基)。(2)官能團是—X。2.鹵代烴的物理性質(zhì)3.鹵代烴的化學性質(zhì)(1)消去反應(yīng)有機化合物在一定條件下,從一個分子中脫去一個或幾個小分子(如H2O、HX等),而生成含不飽和鍵的化合物的反應(yīng)叫做消去反應(yīng)。(2)鹵代烴水解反應(yīng)和消去反應(yīng)的比較反應(yīng)類型水解反應(yīng)(取代反應(yīng))消去反應(yīng)反應(yīng)條件強堿的水溶液、加熱強堿的醇溶液、加熱斷鍵方式通式+NaOH+NaX+NaOH+NaX+H2O特征引入—OH,生成含—OH的化合物消去HX,生成含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的不飽和化合物示例化學方程式(以CH3CH2Br為例)CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBrCH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O(1)能發(fā)生消去反應(yīng)的鹵代烴應(yīng)具備連接鹵素原子的碳原子的鄰位碳原子上含有氫原子的結(jié)構(gòu),即。(2)有兩種或三種鄰位碳原子,且碳原子上均帶有氫原子時,鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng),可生成不同的產(chǎn)物。4.鹵代烴的獲取方法(1)取代反應(yīng)可以通過烷烴、芳香烴、醇與鹵素單質(zhì)或鹵化氫發(fā)生取代反應(yīng)制得。如乙烷與Cl2:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;苯與Br2:+Br2+HBr;C2H5OH與HBr:CH3CH2OH+HBrC2H5Br+H2O。(2)不飽和烴的加成反應(yīng)可以通過不飽和烴與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等發(fā)生加成反應(yīng)制得。如CH3CHCH2+Br2CH3CHBrCH2BrCH3CHCH2+HBrCH3CHBrCH3+HClCH2CHCl5.鹵代烴中所含鹵素原子的檢驗鹵代烴不能電離出X-,必須先將鹵素原子X轉(zhuǎn)化成X-,酸化后方可用AgNO3溶液來檢驗。[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)CH3CH2Cl的沸點比CH3CH3的沸點高。()(2)溴乙烷與NaOH的乙醇溶液共熱生成乙烯。()(3)在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即產(chǎn)生淡黃色沉淀。()(4)所有鹵代烴都能夠發(fā)生消去反應(yīng)。()(5)鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)的產(chǎn)物有2種。()解析:(1)含C數(shù)相同的烴沸點低于鹵代產(chǎn)物。(2)溴乙烷中與溴相連的碳原子的鄰位碳原子上有氫原子,可以發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯。(3)溴乙烷是共價化合物,只有在堿性條件下發(fā)生水解才能產(chǎn)生Br-。(4)與鹵素原子相連的C原子的鄰位C原子上沒有氫原子的鹵代烴不能發(fā)生消去反應(yīng)。(5)該鹵代烴有2種β-H,所以有2種消去方式,分別產(chǎn)生1-丁烯和2-丁烯。答案:(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√2.做一做有以下物質(zhì):①②CH3CH2CH2Br③CH3Br④CH3CHBrCH2CH3按要求填空:(1)上述物質(zhì)中既能發(fā)生水解反應(yīng)又能發(fā)生消去反應(yīng)的是(填序號)。

(2)物質(zhì)④發(fā)生消去反應(yīng)的條件為,產(chǎn)物有

。

(3)由物質(zhì)②制取1,2-丙二醇經(jīng)歷的反應(yīng)類型有。

(4)檢驗物質(zhì)③中含有溴元素的試劑有。

答案:(1)②④(2)氫氧化鈉的醇溶液、加熱CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、NaBr、H2O(3)消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)(取代反應(yīng))(4)氫氧化鈉水溶液、稀硝酸、硝酸銀溶液鹵代烴的兩種重要反應(yīng)1.(2021·安徽蕪湖期中)下列化合物中既能發(fā)生水解反應(yīng)又能發(fā)生消去反應(yīng),且消去后只生成一種不飽和化合物的是(B)A.CH3Cl B.C. D.解析:發(fā)生消去反應(yīng),要求鹵素原子連接的碳原子的相鄰碳原子上必須有氫原子,A、C不符合題意;符合消去反應(yīng)條件,可生成兩種不飽和烴,D不符合題意。2.(2021·安徽八校聯(lián)考)用下列實驗裝置分別驗證溴乙烷(沸點38.4℃)在不同條件下反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)類型。實驗Ⅰ:向圓底燒瓶中加入15mLNaOH水溶液;實驗Ⅱ:向圓底燒瓶中加入15mL乙醇和2gNaOH。下列說法中錯誤的是(D)A.應(yīng)采用水浴加熱進行實驗B.實驗Ⅱ可用溴水代替酸性KMnO4溶液,同時省去裝置②C.可用核磁共振氫譜檢驗實驗Ⅰ中分離、提純后的產(chǎn)物D.分別向?qū)嶒灑瘛嶒灑蚍磻?yīng)后溶液中加入AgNO3溶液,都會產(chǎn)生淡黃色沉淀解析:要驗證溴乙烷在不同條件下發(fā)生的反應(yīng),由于溴乙烷的沸點是38.4℃,為防止由于加熱溫度過高導(dǎo)致反應(yīng)物的揮發(fā),實驗時可通過水浴加熱方式進行,A正確;在實驗Ⅱ中溴乙烷與NaOH的乙醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯,通過試管②中的水可除去揮發(fā)出來的乙醇,生成的乙烯能夠被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,能夠與溴水發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色,由于乙醇不能與溴水發(fā)生反應(yīng),故也可用溴水代替酸性KMnO4溶液,同時省去裝置②,B正確;溴乙烷、NaOH的水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成乙醇,結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2OH,分子中含有三種不同化學環(huán)境的H原子,個數(shù)比是3∶2∶1,可以用核磁共振氫譜檢驗實驗Ⅰ中分離、提純后的產(chǎn)物,C正確;NaOH會與AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生AgOH白色沉淀,AgOH不穩(wěn)性,會迅速分解為黑褐色Ag2O沉淀,對檢驗造成干擾,因此檢驗時應(yīng)該先加入硝酸酸化,然后再加入AgNO3溶液進行檢驗,D錯誤。鹵代烴在有機合成中的橋梁作用3.富馬酸是酸味最強的固體酸之一,可用作食品添加劑。如圖是合成富馬酸的一種工藝路線。根據(jù)下面的反應(yīng)路線及所給信息填空。(1)A的名稱是。富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式為。

(2)②、③的反應(yīng)類型是。

(3)反應(yīng)④的化學方程式是。

答案:(1)環(huán)己烷HOOCCHCHCOOH(2)消去反應(yīng)、加成反應(yīng)(3)+2NaOH+2NaBr+2H2O鹵代烴的“水解”與“消去”(1)鹵代烴在堿性條件下發(fā)生取代反應(yīng)還是消去反應(yīng),主要是看反應(yīng)條件。記憶方法:“無醇成醇,有醇成烯”。(2)所有的鹵代烴在NaOH的水溶液中均能發(fā)生水解反應(yīng),而沒有鄰位碳原子的鹵代烴或雖有鄰位碳原子,但鄰位碳原子上無氫原子的鹵代烴均不能發(fā)生消去反應(yīng),不對稱鹵代烴的消去有多種可能的方式。1.(2021·河北卷,8)苯并降冰片烯是一種重要的藥物合成中間體,結(jié)構(gòu)簡式如圖。關(guān)于該化合物,下列說法正確的是(B)A.是苯的同系物B.分子中最多8個碳原子共平面C.一氯代物有6種(不考慮立體異構(gòu))D.分子中含有4個碳碳雙鍵解析:苯并降冰片烯與苯在組成上相差的不是n個CH2,結(jié)構(gòu)上也不相似,故兩者不互為同系物,A錯誤;由題給苯并降冰片烯的結(jié)構(gòu)簡式可知,苯環(huán)上的6個碳原子和與苯環(huán)相連的2個碳原子共平面,則該分子中最多8個碳原子共平面,B正確;苯并降冰片烯的結(jié)構(gòu)對稱,其分子中含有5種不同化學環(huán)境的氫原子,則其一氯代物有5種,C錯誤;苯環(huán)中含有的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間特殊的鍵,故1個苯并降冰片烯分子中含有1個碳碳雙鍵,D錯誤。2.(2021·湖南卷,4)己二酸是一種重要的化工原料,科學家在現(xiàn)有工業(yè)路線基礎(chǔ)上,提出了一條“綠色”