复习题课件配套优秀教案案例

章末核心素养整合

◇专题1

烃和卤代烃的基本反应类型

1.取代反应：

（1）定义：有机化合物中的某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）所替代的反应。

（2）特征：两种物质互相交换原子或原子团。

（3）常见取代反应。

光照①烷烃卤代，如CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl；

②苯及其同系物（卤代、硝化、磺化），如

③卤代烃的水解反应，如

H2OCH3Cl＋NaOHCH3OH＋NaCl。

△2.加成反应：

（1）定义：有机物分子中不饱和碳原子跟其他原子（或原子团）直接结合成新物质的反应。

（2）特征：①物质“多变少”；②化合物不饱和程度降低（或消失）。

（3）常见加成反应：烯、炔、苯及不饱和烃的衍生物与氢气、卤素、卤化氢、水等反应，如

3.消去反应：

（1）定义：有机物分子中脱去小分子（H2O、HX等）生成不饱和化合物的反应。

（2）特征：①化合物“少变多”；②化合物不饱和程度增大。

（3）常见消去反应：卤代烃分子内脱卤化氢生成烯，如

【例1】

Hagemann酯（H）是一种合成多环化合物的中间体，可由下列路线合成（部分反应条件略去）：

A→B为加成反应，则B的结构简式是

；B→C的反应类型是

。

◇专题2

卤代烃在有机合成中的作用

1.卤代烃的作用

（1）在烃分子中引入官能团，如引入羟基等。

（2）改变官能团在碳链上的位置，由于不对称的烯烃与HX加成时条件不同，会引起卤素原子连接的碳原子不同；又有卤代烃在NaOH的水溶液中可发生取代反应生成醇；在NaOH的醇溶液中要发生消去反应生成不饱和键，这样可通过：卤代烃a→消去→加成→卤代烃b→水解，这样就会使卤原子的位置发生改变或引起其他官能团（如—OH）的位置发生改变。

（3）增加官能团的数目，在有机合成中，许多反应是通过卤代烃在强碱的醇溶液中发生消去反应，消去小分子HX后而生成不饱和的碳碳双键或碳碳三键，再与X2加成，从而使在碳链上连接的卤原子增多，进而达到增加官能团的目的。

2.在烃分子中引入卤素原子的方法

卤素原子的引入是改变分子性能的第一步反应，在有机合成和有机推断中起着桥梁的作用。

在烃分子中引入—X原子有以下两种途径。

（1）烃与卤素单质的取代反应

光照CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl

（2）不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应

【例2】

立方烷（）具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点，因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。下面是立方烷衍生物I的一种合成路线：

回答下列问题：

（1）C的结构简式为

，E的结构简式为

。

（2）③的反应类型为

，⑤的反应类型为

。

（3）化合物A可由环戊烷经三步反应合成：

反应1的试剂与条件为

；反应2的化学方程式为

；反应3可用的试剂为

。

（4）在I的合成路线中，互为同分异构体的化合物是

（填化合物代号）。

（5）I与碱石灰共热可转化为立方烷。立方烷的核磁共振氢谱中有

个峰。

（6）立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有

种。

解析

（1）反应②为B（）在NaOH/CH3CH2OH作用和加热条件下溴原子的消去反应，并结合C的分子式，可知C的结构简式为；D→E为D（）与Br2的加成反应，故E的结构简式。（2）借助A→B的反应信息，可知C→D的反应③为溴原子的取代反应；由E和F的结构差别可以判断反应⑤为溴原子的消去反应。（3）由环戊烷合成化合物反应2――→反应3,Y

)――→的途径为：，则反应1的试剂为Cl2，条件为＋NaCl；反应3为醇的光照；反应2的化学方程式为H2O＋NaOH――→△催化氧化，可用试剂为O2/Cu。（4）在I的合成路线中，G到H是在光照条件下发生的结构变形，二者互为同分异构体。（5）立方烷结构高度对称，分子结构中只有一种化学环境的H原子，故其核磁共振氢谱中有1个峰。（6）因为立方烷的二硝基取代物有3种，利用换元法可得六硝基立方烷也为3种。

答案

（1）

（2）取代反应

消去反应

（3）Cl2/光照

O2/Cu

（4）G和H

（5）1

（6）3

◇专题3

确定混合烃组成的常用方法

1.平均相对分子质量法

－－假设混合烃的平均相对分子质量为Mr，则必含相对分子质量比Mr小或相等（由－同分异构体组成的混合气体）的烃。如Mr＜26（烷、炔相混），则混合烃中一

－定有CH4，或Mr＜28（烷、烯相混），则混合烃中一定有CH4等。

【例3】

某温度和压强下，有三种炔烃（分子中均只含一个键）组成的混合气体4 g，与足量的H2充分加成后生成4.4 g三种对应的烷烃，则所得烷烃中一定有（

）

A.乙烷

C.丁烷

B.异丁烷

D.丙烷

－解析

设混合炔烃的平均相对分子质量为Mr，根据题设条件，可得以下关系式：

－解得Mr＝40 乙炔的相对分子质量为26，丙炔的相对分子质量为40，显然，混合气体中必含乙炔，其加成可得乙烷。

答案

A 2.平均分子组成法

假设混合烃的平均分子式为CxHy，根据其平均分子组成情况有以下规律：若1

【例4】

某气态烷烃和气态炔烃的混合烃2 L，完全燃烧后生成CO2 2.8 L、水蒸气3.2 L（同压且同在200 ℃下测定），该混合烃为（

）

A.CH4、C2H2

C.C3H8、C3H4

B.C2H6、C2H2

D.CH4、C3H4

解析

先求出混合烃的平均分子式，再进行判断。设混合物的平均分子式为CxHy。

12 L12 Lx＝2.8 L，y＝3.2 L

2则x＝1.4，y＝3.2，即混合烃的平均分子式为C1.4H3.2，1.4应介于两种烃分子中碳原子数之间，3.2应介于两种烃分子中氢原子数之间。

答案

A 3.烃燃烧规律法

遇到烃类物质的燃烧问题时，有很多规律可直接应用于解题，如最简式相同的烃，无论以何种比例混合，当总质量一定时，耗氧量不变且生成CO2和H2O的质量均不变；又如分子式为CxHy的烃，当y＝4时，完全燃烧反应前后物质的量相等。

【例5】

a

mL三种气态烃的混合物与足量氧气混合点燃充分反应后，恢复到原来的状况（常温、常压下），体积共缩小2a mL。则这三种烃可能是（

）

A.CH4、C2H4、C3H4

C.CH4、C2H6、C3H8

B.C2H6、C3H6、C4H6

D.C2H4、C3H4、C3H6

解析

常温下水为液态，根据烃完全燃烧的通式可知：

y1＋41a＝2a

y＝4 即分子式中氢原子数为4的烃符合题意。

答案

A