2 第二讲 烃与卤代烃

第二讲烃与卤代烃1．掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。

2．掌握卤代烃的结构与性质，以及与其他烃的衍生物之间的相互转化。

3．了解烃类及卤代烃的重要应用以及卤代烃合成方法。

烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质[知识梳理]一、烷烃、烯烃、炔烃的组成和结构特点1．烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式(1)直接连在饱和碳原子上的四个原子形成的立体构型为四面体形；(2)直接连在双键碳原子上的四个原子与双键两端的碳原子共平面；(3)直接连在三键碳原子上的两个原子与三键两端的碳原子共线。

2．典型代表物的分子组成与结构特点(1)顺反异构及其存在条件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了两个不同的原子或原子团。

(2)两种结构形式1．氧化反应(1)现象烷烃：C n H 2n ＋2＋3n ＋12O 2――→点燃n CO 2＋(n ＋1)H 2O 。

烯烃：C n H 2n ＋3n 2O 2――→点燃n CO 2＋n H 2O 。

炔烃：C n H 2n －2＋3n －12O 2――→点燃n CO 2＋(n －1)H 2O 。

2．烷烃的卤代反应(取代反应)3．烯烃、炔烃的加成反应4．烯烃、炔烃的加聚反应乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，二者褪色原理不相同。

乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化还原反应，高锰酸钾将乙烯氧化成CO 2，其自身被还原；乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是与单质溴发生了加成反应。

四、天然气、液化石油气和汽油的主要成分及其应用1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)聚氯乙烯分子中含碳碳双键。

( )(2)用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果。

( )(3)CH 3CH 3＋Cl 2――→光CH 3CH 2Cl ＋HCl ，CH 2===CH 2＋HCl ―→CH 3CH 2Cl 均为取代反应。

( )(4)是两种不同的物质，它们互为同分异构体。

( )(5)随着碳原子数的增多，烃的沸点逐渐升高。

( ) (6)烷烃同分异构体之间，支链越多，沸点越高。

( )(7)将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯。

( ) (8)乙烯、乙炔在常温常压下可以与H 2、HCl 发生加成反应。

( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)× 2．下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型叙述中正确的是( ) A ．烷烃只含有饱和键，烯烃只含有不饱和键 B ．烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应 C ．烷烃的通式一定是C n H 2n ＋2，而烯烃的通式一定是C n H 2n D ．将乙烯通入酸性KMnO 4溶液证明乙烯具有还原性解析：选D 。

烯烃中一定含有碳氢饱和键，可能含有碳碳饱和键，A 错；烯烃中的氢原子有可能发生取代反应，B 错；烯烃中只有单烯链烃的通式才是C n H 2n ，C 错；乙烯使酸性KMnO 4溶液褪色是发生了氧化反应，体现了乙烯的还原性，D 对。

3．(2015·高考北京卷)已知A 为C 3H 4(属于炔烃)，请写出其结构简式：_________________。

答案：HC ≡C —CH 3有机物的结构可用“键线式”表示，如CH3CH===CHCH3可简写为，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C8H8B．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CHCH2C．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]由X的键线式可知其分子式为C8H8，与苯乙烯()互为同分异构体，X分子中含碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，X与足量H2加成生成的环状饱和烃Z中只有2种不同位置的氢原子，故其一氯代物有2种。

[答案] D上述例题表明，结构决定性质。

有下列物质：①CH3CH2CH3②CH3—CH===CH2③乙炔④聚乙烯。

其中能使溴水褪色的有哪些？能使酸性KMnO4溶液褪色的有哪些？既能发生取代反应又能发生加成反应的又有哪些？答案：能使溴水褪色的有②③；能使酸性KMnO4溶液褪色的有②③；既能发生取代反应又能发生加成反应的只有②。

结构决定性质不同的碳碳键对有机物的性质有着不同的影响：(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、加成反应和加聚反应。

题组一脂肪烃的结构和性质1．(2018·河北正定中学期末)在通常情况下，下列各组物质的性质排列不正确的是() A．沸点：乙烷>戊烷>2-甲基丁烷B．同分异构体种类：戊烷<戊烯C．密度：苯<水<1，1，2，2­四溴乙烷D．点燃时火焰明亮程度：乙烯>乙烷解析：选A。

碳原子数越多，沸点越高，相同碳原子数时，支链越多沸点越低，A项错误。

2．某烃结构式用键线式表示为，该烃与Br2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种题组二有机物分子的空间结构3．(2018·淮南模拟)有机物中，同一平面上碳原子最多数目和同一直线上的碳原子最多数目分别为()A．11、4 B．10、3C．12、4 D．13、4解析：选D。

根据甲烷正四面体，乙烯平面形，乙炔直线形，苯平面六边形，以及三点确定一个平面，故此有机物可以化成，从图中可以得出共线最多4个碳原子，共面最多13个。

4．下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是()解析：选D。

苯分子中12个原子处在同一平面上，CH3可以看作甲基取代苯环上的1个氢原子，所有碳原子在同一平面上；乙炔分子中的4个原子在同一直线上，HC≡C—CH3可以看作甲基取代乙炔中1个氢原子，所有碳原子在同一平面上；乙烯分子中6个原子在同一平面上，可看作乙烯分子中的两个氢原子被—CH3取代，所有碳原子在同一平面上；可看作甲烷分子中的三个氢原子被—CH3取代，所有碳原子不可能在同一平面上。

有机物分子中原子共面、共线的判断方法(1)单键旋转思想：有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等均可旋转。

但是碳碳双键和碳碳三键等不能旋转，对原子的空间位置具有“定格”作用。

例如：(CH3)2C===C(CH3)C(CH3)===C(CH3)2，其结构简式也可写成：，该分子中至少有6个碳原子共面(连接两个平面的碳碳单键旋转，两平面不重合时)、至多有10个碳原子共面(连接两个平面的碳碳单键旋转，两平面重合时)。

(2)定平面规律：共平面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时，两平面必定重叠，两平面内的所有原子必定共平面。

(3)定直线规律：直线形分子中有2个原子处于某一平面内时，该分子中的所有原子也必在此平面内。

在解决有机化合物分子中共面、共线问题的时候，要特别注意题目中的隐含条件和特殊规定，如题目中的“碳原子”“所有原子”“可能”“一定”“最少”“最多”“共线”和“共面”等在判断中的应用。

题组三 有机反应类型的判断5．(2018·贵州七校联考)下列说法正确的是( ) A ．乙烯使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色均属于加成反应 B ．用乙醇与浓硫酸加热至170℃制乙烯的反应属于取代反应C ．用重铬酸钾溶液检验司机是否酒驾所发生的反应属于乙醇的氧化反应D ．乙炔可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成解析：选C 。

乙烯使溴水褪色为加成反应，使酸性KMnO 4溶液褪色为氧化反应，A 错误；乙醇制取乙烯为消去反应，B 错误；乙炔和苯均能与氢气发生加成反应，D 错误。

6．按要求填写下列空白： (1)CH 3CH===CH 2＋________―→，反应类型：________。

(2)CH 3CH===CH 2＋Cl 2―---------→500～600℃________＋HCl ，反应类型：________。

(3)CH 2===CHCH===CH 2＋________―→，反应类型：________。

(4)____________＋Br 2―→，反应类型：____________。

(5)____________――→一定条件，反应类型：________。

(6)CH 3CH===CH 2――→酸性KMnO 4溶液CH 3COOH ＋________________________，反应类型：________。

答案：(1)Cl 2 加成反应 (2)取代反应(3)Br 2 加成反应(4)CH3C≡CH加成反应(5)n CH2===CHCl加聚反应(6)CO2＋H2O氧化反应(1)常见反应类型的判断常见反应类型包括取代反应、加成反应(加聚反应)、氧化反应等。

①取代反应。

特点：有上有下，包括卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型。

②加成反应。

特点：只上不下，反应物中一般含有不饱和键，如碳碳双键等。

③加聚反应全称为加成聚合反应，即通过加成反应聚合成高分子化合物，除具有加成反应特点外，生成物必是高分子化合物。

(2)烯烃、炔烃与酸性KMnO4溶液反应图解芳香烃的结构和性质[知识梳理]一、苯1．结构2．物理性质(1)取代反应与液溴：； 与浓硝酸：＋H 2O 。

(2)加成反应(与H 2)：。

(3)氧化反应⎩⎪⎨⎪⎧与O 22C 6H 6＋15O 2――→点燃12CO 2＋6H 2O 与酸性KMnO 4溶液：不反应二、苯的同系物1．概念：苯环上的氢原子被烷基取代的产物。

通式为C n H 2n －6(n >6)。

2．化学性质(以甲苯为例) (1)氧化反应 ①能够燃烧；②能使酸性高锰酸钾溶液褪色(与苯环直接相连的碳原子上含有氢原子)。

(2)取代反应(以甲苯生成TNT 的反应为例)；(填化学方程式，下同)甲苯比苯更容易发生苯环上的取代反应，是由于甲基对苯环的影响所致。

(3)加成反应(以甲苯与氢气的反应为例)。

(1)苯的同系物被酸性KMnO 4溶液氧化的规律①苯的同系物或芳香烃侧链为烃基时，不管烃基碳原子数为多少，只要直接与苯环相连的碳原子上有氢原子，均能被酸性KMnO 4溶液氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连。

②并不是所有苯的同系物都能使酸性KMnO 4溶液褪色，如C(CH 3)3就不能，原因是与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子。

(2)苯的同系物卤代时，条件不同，取代位置不同光①在光照条件下，卤代反应发生在烷基上，记作“烷代光”。

CH3＋Cl2――→CH2Cl＋HCl②在铁的催化作用下，卤代反应发生在苯环上，记作“苯代铁”。