高中化學選修5之知識講解-《烴和鹵代烴》全章復習與鞏固-提高

全章復習與鞏固

【學習目標】

1、了解烷燒、烯燒、快烽的物理性質的變化與分子中碳原子數(shù)目的關系；

2、能以典型代表物為例，理解烷燒、烯燒、煥煌和鹵代煌等有機化合物的化學性質；

3、能根據(jù)有機化學反應原理，初步學習實驗方案的設計、評價、優(yōu)選并完成實驗；

4、在實踐活動中，體會有機化合物在日常生活中的重要應用，同時關注有機物的合理使用。

【知識網絡】

通式&kSMi）

結構特點：C—C犍，鏈狀

r飽和燒一?烷燒v主要性質:取代（光照）、氧化（點燃）、分解（高溫）

凡制CHC1,>CC14等

02

代表物：甲烷------?作氣體燃料

高溫

----?制炭黑、H2

通式:C11H2.5N2）

鏈結構特點：c=c鍵，鏈狀

主要性質：加成、氧化、加聚

烯B「2

-?CH2cH2（檢驗）

BrBr

HC］

i代表物：乙烯<—>CH3（：H2cl［制一氯（鹵）代燒］

不

飽

?CH3cH20H（工業(yè)制酒精）

和催化劑

燒

'■加聚:毛C%-￡：%3（制聚乙烯）

通式:0%（22）

結構特點：C^C鍵，鏈狀

主要性質：加成、氧化、加聚

煥

煜&氧塊焰（焊接、切割金屬）

HCI

―>CH2=CHCI->-FCH2CH土

代表物：乙烘

J

SCl

H2O

—>CH3CH0（工業(yè)制乙醛）

,通式:QH?…（nN6）

主要反應：取代（硝化、鹵代、磺化）、加成、

側鏈氧化

笨

:及

■

其

同

-

系

物

■-

:

-

代

涇表、

(或CHBr)

和物3

配

代

煌N02

芳

L香混酸C,

【甲小NH(TNT)

是3

笨

N02

KMnO4

C00H

稠環(huán)芳香煌：

I主要來源：石油和煤

結構特點：一X（鹵原子）

鹵

I代組成通式：QHzn+iX

建化學性質｛箴言

I消去反應

【要點梳理】

要點一、有機物的結構與性質的關系

1、有機物結構對物理性質的影響。

①組成與結構相似的物質，相對分子質量越大，熔、沸點越高。相對分子質量相近或相同時，支鏈越多，熔

點越低；在不考慮對稱結構的分子式前提下，沸點也越低（結構對稱的化合物的沸點一般比相同相對分子質量的

化合物高）。

②組成與結構不相似的物質，當相對分子質量相近或相同時，分子的極性越大，熔、沸點越高。

③有機物一般不溶于水，而易溶于有機溶劑。但當有機物分子的極性較大時，則可溶于水，如乙醇、乙醛、

乙酸等均可溶于水。

2、有機物的結構對化學性質的影響。

①有機物的性質由其分子結構決定，而官能團是決定有機物化學性質的主要因素，一般地，具有相同官能團

的有機物具有相似的化學性質，有機物含有多個官能團時，也應具有多個官能團的性質。

②分子作為一個整體，組成的各原子或原子團之間存在著相互影響。尤其是相鄰的原子或原子團之間的影響

較大。如中，由于苯環(huán)對羥基（―OH）的影響，使得的一OH更活潑，表現(xiàn)出弱酸性;

由于一0H對苯環(huán)的影響，使得的苯環(huán)上2,4,6位的氫原子更活潑，室溫下就能與濃漠水發(fā)生取

Br

OH

代反應，生成Br（三澳苯酚）白色沉淀。

要點二、乙烷、乙烯、乙烘的結構和性質的比較

結構、性質乙烷乙烯乙快

結構簡式三

CH3—CH3CH2=CH2CHCH

結構特點全部為單鍵；飽和鏈煌；正四含碳碳雙鍵；不飽和鏈燒；含碳碳三鍵；不飽和鏈煌；

面體型結構平面型分子，鍵角120°直線型分子，鍵角180°

物理性質無色氣體，難溶于水而易溶于——

有機溶劑，密度比水小

化化學活動性穩(wěn)定活潑活潑

學取代反應光鹵代——

性—

加成反應能與H2、x2>HX、H2O>HCN等發(fā)生加成反應

質氧化反應燃燒火焰較明亮燃燒火焰明亮，帶黑煙燃燒火焰很明亮，帶濃黑煙

不與酸性KMnC）4溶液反應使酸性KMnO4溶液褪色使酸性KMnO4溶液褪色

加聚反應不能反應能反應能反應

鑒別不能使澳水褪色；不能使酸性能使濱水褪色；能使酸性KMnO4溶液褪色

KMnCU溶液褪色

各類點與液澳、浪水、酸性KMn（）4溶液反應的比較

物質類別液澳澳水酸性KMnO4溶液

烷燃光照條件下取代不反應，液態(tài)烷煌可將澳萃取褪色不反應

烯燃加成加成褪色氧化褪色

快燃加成加成褪色氧化褪色

苯一般不反應，催化下可取代不反應，苯可將澳萃取褪色不反應

苯的同系物一般不反應，催化下可取代不反應，苯的同系物可將澳萃取褪色氧化褪色

要點三、重要的有機化學反應

熟練掌握本章中所學的取代、加成、消去、氧化和加聚等反應，包括反應條件、反應類型、方程式的書寫、

反應條件的選擇等，尤其是單體與加聚產物的相互推導，由以前的定性推斷發(fā)展為定量計算，更應引起重視。

反應類型定義舉例（反應的化學方程式）

取代反應有機物分子里的原子或原子團被其他原子或光昭

CH4+C12—^CHjCl+HCl

原子團所代替的反應Q+BQ與(0-Br+HBr

加成反應有機物分子中不飽和原子之間的部分化學鍵CH2=CH2+Br2-->CH2Br—CH2Br

斷開，不飽和原子與其他原子或原子團直接0+犯即。

結合生成新的化合物的反應

聚合反應由相對分子質量較小的化合物分子相互結合

玉

nCH2=CH2上匕fjECHz—CH?

成相對分子質量較大的高分子的反應。聚合加熱、加壓

催化劑

k

反應包括加聚反應和縮聚反應71cH2CHC1CH2CH

加熱?

Cl

消去反應有機物在一定條件下，從一個分子中脫去一

CH3cH20H—>CH=CHt+HO

個小分子（如H2O、HBr等），而生成不飽和222

（含雙鍵或三鍵）化合物的反應

CH3—CH2Br+NaOH—中>CH2=CH,t

+NaBr+H20

CCH

^2/>+2NaOH(^~—+2NaBr+2H2O

CH—CHj

BrBr

氧化反應有機物得氧或失氫的反應

2cH3cH2OH+O2—2CH3CHO+2H2O

2CH3CHO+O2—催’劑〉2CH3COOH

常見的煌的相互轉化關系圖。

CH3cH20HCH3—CH3CH3CH2Br

-ECH2—CH2J,Y——CH2=CH2—?CHJBr—CH2Br

h

%

煤的干館-?焦炭》CaC2-?CHWH-CH2=CHCl*{CH2——CHi，

\l\

CHBr2—CHBr2*CHBr=CHBr|CH3CH0——*<H3COOH

C1

O-y-----------Q--------?Q-NOJ—?t3-NH2

/I'

O~S。3HOO-Br

要點四、燒類的重要規(guī)律及其應用。

1、等量的燒完全燃燒時耗氧量的計算。

①等物質的量的燒完全燃燒時耗氧量的計算。

對于等物質的量（1mol）的煌CxHy完全燃燒時，消耗氧氣的物質的量為+mol,若（x+彳）的值越

大，消耗氧氣的物質的量也越大。

②等質量的燃完全燃燒時耗氧量的計算。

等質量的煌CxHy完全燃燒時，若燒分子中氫元素的質量分數(shù)越大，其耗氧量也越大。即若2的值越大。則

X

該燒完全燃燒時的耗氧量也越大。

2、煌分子含氫原子數(shù)恒為偶數(shù)，其相對分子質量恒為偶數(shù)。

應用：如果你求得的煌分子（煌基除外）所含H原子數(shù)為奇數(shù)或相對分子質量為奇數(shù)，則求算一定有錯。

請想一想：有機物CxHyOa、CxHyXa（X代表F、Cl、Br、I等鹵素），其分子內的氫原子數(shù)、相對分子質量

是奇數(shù)還是偶數(shù)？

3、燒燃燒反應中燒前配平化學計量數(shù)的變化規(guī)律。

設m、n、p、q為正整數(shù)，對mCxHy+nCh^^fpCCh+qHzO（設已配平），其中煌前配平化學計量數(shù)只有

兩種可能：非1即2。①當丫/2=偶數(shù)時，則m=l；②當丫/2=奇數(shù)時，則m=2。

如：配平C6H6和C3H8分別完全燃燒反應的方程式。

因6/2=3（奇數(shù)），煌前配平化學計量數(shù)為2；因8/2=4（偶數(shù)），煌前配平化學計量數(shù)為1,可速得：

2c6H6+15O2點燃-12CO2+6H2O

3

CH8+5O2點燃f3CO2+4H2O

4、燃燒前后氣體體積大小變化規(guī)律。

對mCxHy+nO23^pCO2+qH2O,若水為氣體，貝I：

當y=4時，反應前后體積相等；

當y>4時，反應后氣體體積〉反應前氣體體積：

當y<4時，反應后氣體體積〈反應前氣體體積。

燃燒前后體積的變化只與H原子數(shù)有關。

5、燒類混合物燃燒的耗氧量規(guī)律。

①最簡式相同的有機物，無論以何種比例混合。只要混合物的質量一定，完全燃燒后生成的CO?、H2。的量

為定值，耗氧量也為定值。

②混合物總質量一定，只要含碳（或氫）的質量分數(shù)一定，生成C02（或H2O）的量就相同，但耗氧量可能

不同。

【典型例題】

類型一、燒的燃燒及有關計算

例1（2015青島模擬）下列各組物質中各有兩組分，兩組分各取Imol,在足量氧氣中燃燒，兩者耗氧量不相

同的是（）o

A.乙烯和乙醇B.乙烘和乙醛（CH3CHO）

C.乙烷和乙酸甲酯（CH3coOCH3）D.乙醇和乙酸

【思路點撥】比較相同物質的量的有機物燃燒時的耗氧量，可以先將其中的氧元素與C或H組合成不耗氧

的CO2或H2O,C、H原子個數(shù)不等時還可通過1個C原子與4個H原子耗氧量相等進行計算。

【答案】D

【解析】A項可改寫為C2H4和C2H4H2O；B項可改寫為C2H2和C2H2H2O；C項可改寫為C2H6和C2H6CO2；

A、B、C三項中的兩種物質耗氧量相同，只有D項中兩種物質的耗氧量不同。

【總結升華】本題重點考查了燒的燃燒規(guī)律和計算，是本章的重點，同時也是高考的熱點，解題關鍵是熟練

掌握化學式的不同寫法和燃燒規(guī)律。

舉一反三：

【變式1】某氣態(tài)燒在密閉容器中與氧氣混合完全燃燒，若燃燒前后容器壓強保持不變（120℃）,則此氣態(tài)燃

是（）

A.C2H6B.C2H4

C.C2H2D.C3H8

【答案】B

類型二、是和鹵代煌的結構及性質

例2下圖表示4一澳環(huán)己烯所發(fā)生的4個不同反應。其中，產物只含有一種官能團的反應是

W

①]酸性KMnO4溶液

均加

y,HBrC

④②

③[blaOH乙醉溶液共熱

Y

A.①②B.②③C.③④D.①④

【思路點撥】本題考查的是烯煌和鹵代煌的性質及反應條件對有機反應產物的影響。注意所給物質的結構,

根據(jù)題給條件確定發(fā)生反應的類型及產物結構特點。

【答案】C

【解析】題目給出的反應物(4—澳環(huán)己烯)中的碳碳雙鍵會被①中酸性高鋅酸鉀溶液氧化，產物中會含有

兩種官能團，不合題意；反應②實質為碳碳雙鍵與水的加成反應，產物中因為引入羥基所以會含有兩種官能團，

不合題意；反應③是鹵代燃的消去反應，生成物中只含有碳碳雙鍵一種官能團；反應④是不飽和有機化合物與

HBr的加成反應，生成物中只含有“-Br”一種官能團。所以只有C選項滿足題意。

【總結升華】本題考查了烯煌的化學性質：如雙鍵能被氧化劑氧化、能與H2O加成、能與HX加成，以及

鹵代煌的化學性質：鹵代燃的水解與消去的條件及產物；因此掌握常見官能團的化學性質是學好有機化學的關鍵。

如果能在學習過程中從不同角度分類整理、對比記憶，會使有機化學的知識樹更牢固，并且解題速度也會相應有

大幅提。

例3(2016上海高考)異戊二烯是重要的有機化工原料，其結構簡式為CH2=C(CH3)CH=CH2。

完成下列填空：

(1)化合物X與異戊二烯具有相同的分子式，與BRCCJ反應后得到3-甲基7,1,2,2-四澳丁烷。X的結構簡式為

(2)異戊二烯的一種制備方法如下圖所示：

CHaCCH.HCSC-^-OH―?回型；異戊二烯|濃硫酸|―]KOH]

°CH3WV

A

A能發(fā)生的反應有。(填反應類型)

B的結構簡式為=

。匕、

CHCH2cH20H

CH/

(3)設計一條由異戊二烯制得有機合成中間體3的合成路線。

A反應試劑反應試劑口丁.帆

(合成路線常用的表示方式為：反應條件反及條件)

【思路點撥】本題考查有機物的推斷與合成、有機反應類型、有機物官能團的性質等，熟練掌握官能團的性

質與衍變，是對有機化學基礎的綜合考查。

HC^CCHCH3

【答案】⑴CH3

CH3

H2C=CH-C-OH

(2)加成(還原)、氧化、聚合、取代(酯化)、消去反應；

(3)

；HC1CHXAOH/H2

(H2=C(CH3)CH=CH2-C=CHCH2CI-￡

Z

CH3△

H四、

而加25/CHCH2C+OH

【解析】(1)由題意可知化合物X與異戊二烯的分子式相同，則X的分子式為：C6H10,X的不飽和度。=2；

由X與BRCCL發(fā)生加成反應產物為3-甲基-1』,2,2-四濱丁烷，則X分子中存在碳碳三鍵，其結構簡式為：

CH三CCH(CH3)2。

(2)A分子中存在碳碳雙鍵能與H2O、X2、印、HX等發(fā)生加成反應，與H2的加成反應也屬于還原反應；能被

酸性高銃酸鉀溶液氧化而發(fā)生氧化反應；能發(fā)生加聚反應(聚合反應)。A分子中存在羥基能發(fā)生取代反應(酯化

CH3

H2C=CH-C-OH

反應)和消去反應。將A與異戊二烯的結構簡式對比可知，A首先與H2發(fā)生加成反應生成CH3,

CH3

H2C=CH-C-OH

再發(fā)生消去反應即可得到異戊二烯，所以B的結構簡式為：CH3。

(3)根據(jù)題意可知CH2=C(CH3)CH=CH2在一定條件下首先與HC1發(fā)生加成反應生成CH2=C(CH3)CH2CH2C1；

CH2=C(CH3)CH2CH2CI在氫氧化鈉溶液、加熱條件下發(fā)生取代(水解)反應生成CH2=C(CH3)CH2CH2OH；

CH2=C(CH3)CH2CH2OH在催化劑、加熱條件下與也發(fā)生加成反應即可生成CH3CH(CH3)CH2CH2OHO

【總結升華】常見的煌的相互轉化關系圖：

CH3cH20HCH3—CH3CH3CH2Br

■ECH2——CH2J,——CH2=CH2—?CH2Br—CH2Br

JI

煤的干館-??焦炭ACaCz-?CHKH+CHz=CHCl+'fCHz—CHi，

\l\

CHBrz—CHBr2*CHBr=CHBr|CH3CHO——>CH3COOH

C1

O-------------Q-------?￡3-NO2—?￡^-NH2

Q-SO3HOO-Br

舉一反三:

【變式1】下列有機分子中，所有的原子不可能處于同一平面的是()

A、CH2=CH-CNB、CH2=CH-CH=CH2

H?C=C―CH=CH

c、Cr—2

D、CH3

【答案】D

【解析】A項，所有原子一定處于同一平面；B項所有原子可能處于同一平面，注意中間的碳碳單鍵可以旋

轉；C項所有原子可能處于同一平面，苯環(huán)與乙烯基間的單鍵可以旋轉；D項可通過甲基判斷不可能在同一平面。

【變式2】某液態(tài)燒，它不跟濱水反應，但能使KMnCU酸性溶液褪色。將其0.5mol完全燃燒生成的CO?

通入含5moiNaOH的溶液中，所得碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質的量之比為1:3。則該嫌是()

A、1-丁烯B、甲苯

C、1,3-二甲苯D、2-甲基-3-乙基-2-戊烯

【答案】C

【解析】根據(jù)所給物質的性質判斷，應該屬于苯的同系物，排除AD；生成的CO?通入NaOH的溶液中，根

據(jù)生成產物的比例關系，判斷出COz是4mol,即煌中所含C原子數(shù)是8個。

類型三、有機實驗

例41,2-二澳乙烷可做汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無色液體，密度是2.18g/cn?,沸點i3L4℃,

熔點9.79℃,不溶于水，易溶于醇、酸、丙酮等有機溶劑。在實驗室中可以用下圖所示裝置制備1,2-二澳乙烷。

其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，試管d中裝有液澳(表面覆蓋少量水)。

水NaOH溶液冷水NaOH溶液

填寫下列空白：

(1)寫出本題中制備1,2-二澳乙烷的兩個化學方程式：o

(2)安全瓶b可以防止倒吸，并可以檢查實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞，請寫出堵塞時瓶b中的現(xiàn)象:

(3)容器c中NaOH溶液的作用是-

(4)某學生在做此實驗時，使用一定量的澳，當澳全部褪色時，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量比正常情

況超出許多，如果裝置的氣密性沒有問題，試分析其可能的原因。

【思路點撥】本題的裝置圖中有兩個制備裝置，一是抽取乙烯，另一個是利用生成的乙烯制備1,2-二澳乙

烷分別考查了乙烯的制備和加成反應的性質，注意安全瓶b在此處的作用。

【答案】(1)CH3cH20H—懦］>CH2=CH2t+H2OCH2=CH2+Br2-->CH2Br—CH2Br

(2)b中水面會下降，玻璃管中的水面會上升，甚至溢出

(3)除去乙烯中帶出的酸性氣體(或答除去CO?、S02)

(4)①乙烯產生(或通過液浪)速度過快；②實驗過程中，乙醇和濃硫酸的混合液的溫度沒有迅速升至170℃

(或寫控溫不當也可以)

【解析】本題將兩個有機制備實驗聯(lián)系起來綜合組題。在考查一些典型有機反應的基礎上著重考查考生靈活

運用所學知識以及分析實驗結果得出正確結論的能力，并且將從平時學習中獲得的觀察能力和分析能力納入這一

實驗試題中。止匕外，實驗也考查了安全操作，題中裝置生疏，好像很難，但一步一步地思考下去卻不難對試題作

出回答。

（1）由乙醇在濃硫酸存在下制取乙烯，再由乙烯與澳反應制取1,2-二澳乙烷是兩個很常見的有機反應，

書寫有關的化學方程式應當沒有困難，但關鍵是要注意第一個化學方程式的反應溫度以及有機物必須寫結構簡

式。

CH3cH20H—羽膜>CH2=CH2f+H20

CH,=CH2+Br2--?CHoBr—CHoBr

（2）由于1,2-二澳乙烷的熔點為9.79℃,要注意試管d外的冷水溫度如果低于此熔點，就會使得1,2-二

澳乙烷在試管d中凝固，發(fā)生堵塞現(xiàn)象，使試管d和它前面的容器a和b中的乙烯因排不出去而造成壓強增大，

將安全瓶b內的水壓入長玻璃管里,使玻璃管中水柱液面上升甚至溢出，當然與此同時瓶b內的水面當略有下降。

（3）在乙醇在濃硫酸存在下制乙烯的反應中，除了可認為濃硫酸是脫水刑和催化劑外，濃硫酸還是一