2018新课标新高考第一轮总复习化学教案选修5 有机化学基础
文档属性
| 名称 | 2018新课标新高考第一轮总复习化学教案选修5 有机化学基础 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | |||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2017-06-23 12:05:12 | ||
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文档简介
选修5 有机化学基础
第一节 认识有机化合物
【考纲要求】
1．了解常见有机物的结构。了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。
2．能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。
3．能正确命名简单的有机物。
4．能根据有机物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。
考点一 有机化合物的分类及官能团
知
识
梳
理 【P212】
1．按碳的骨架分类
(1)有机化合物
(2)烃
链状烃又称为脂肪烃。
2．按官能团分类
官能团：决定化合物特殊性质的__原子或原子团__。
类别
官能团结构及名称
类别
官能团结构及名称
烷烃
烯烃
C===C(碳碳双键)
炔烃
__—C≡C—__
(碳碳三键)
芳香烃
卤代烃
—X(X表示卤素原子)
醇
—OH(__羟基__)
醚
C—O—C
(醚键)
酚
—OH(__羟基__)
酮
—C—O(羰基)
醛
—C—HO(__醛基__)
羧酸
__—C—OHO__(羧基)
酯
—C—O—RO(酯基)
注意：①醇和酚的结构差别就是羟基是否直接连在苯环上。
如CH2OH属于醇类，CH3OH属于酚类
②同一物质含有不同的官能团，可属于不同的类别。
如OHCHO既可属于醛类，又可属于酚类
分
点
突
破 【P213】
角度一 官能团的识别
【练1】北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S 诱抗素制剂，以保持鲜花盛开。S 诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是( )
A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B．含有苯环、羟基、羰基、羧基
C．含有羟基、羰基、羧基、酯基
D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
【解析】从图示可以分析，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基。
【答案】A
【练2】(2016·南阳模拟)下列叙述正确的是( )
A．和均是芳香烃，NO2既是芳香烃又是芳香化合物
B．OH和OH分子组成相差一个—CH2—，因此是同系物关系
C．H—C—O—C2H5O含有醛基，所以属于醛类
D．分子式为C4H10O的物质，可能属于醇类或醚类
【解析】烃是指仅含碳氢两种元素的化合物，含苯环的烃为芳香烃，含苯环的化合物为芳香族化合物，A中有机物分别是芳香烃、环烷烃、芳香族化合物，A项错误；羟基与苯环直接相连的称为酚，羟基与链烃相连的称为醇，B中分子分别是酚和醇，不属于同系物，B项错误；C中有机物属于酯类，C项错误；分子式为C4H10O的物质，可能属于饱和一元醇类或醚类，D项正确。
【答案】D
角度二 突破有机物的分类
【练1】(2016·唐山模拟)按官能团分类，下列说法正确的是( )
A．OH属于芳香化合物
B．COOH属于羧酸
C．CHCH3CH3COCH3属于醛类
D．CH2OH属于酚类
【解析】A中物质为环己醇，不含苯环，所以不属于芳香族化合物，A错误；B中苯甲酸分子中含有羧基官能团，所以属于羧酸，B正确；C中物质含有羰基，不含醛基，所以不属于醛类，C错误；羟基与苯环直接相连的烃的衍生物为酚类，而D物质羟基与链烃基相连，所以属于醇类，D错误。
【答案】B
【练2】按官能团的不同，可以对有机物进行分类，请指出下列有机物的类别，填在横线上。
(1)CH3CH2CH2OH________。
(2)HOOH________。
(3)C2H5________。
(4)CHOOC2H5________。
(5)CH3CHCH2CH3Cl________。
(6)CHCHCH3CH3CHCH3________。
(7)COOH ________。
(8)CCH3OH ________。
【答案】(1)醇 (2)酚 (3)芳香烃(或苯的同系物)
(4)酯 (5)卤代烃 (6)烯烃 (7)羧酸 (8)醛
考点二 有机化合物的结构特点、同分异构体及命名
知
识
梳
理 【P213】
一、有机化合物的结构特点
1．有机化合物中碳原子的成键特点
(1)碳原子的结构特点
碳原子最外层有4个电子，能与其他原子形成4个共价键。
(2)碳原子间的结合方式
碳原子不仅可以与氢原子形成共价键，而且碳原子之间也能形成__单__键、__双__键或__三__键。多个碳原子可以形成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环也可以相互结合，所以有机物种类纷繁，数量庞大。
2．有机化合物的同分异构现象
(1)概念
化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
(2)同分异构体的类别
①碳链异构：由于分子中碳链骨架不同产生的同分异构现象，如正丁烷和异丁烷；
②位置异构：由于官能团在碳链上所处的位置不同产生的同分异构现象，如1 丁烯和
2 丁烯；
③官能团异构：有机物分子式相同，但官能团不同产生的同分异构现象，如乙酸和甲酸甲酯；
④给信息的其他同分异构体：顺反异构、对映异构。
3．同分异构体的书写方法
(1)同分异构体的书写规律
①烷烃
烷烃只存在碳链异构，书写时应注意要全面而不重复，具体规则如下：成直链，一条线；摘一碳，挂中间，往边移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基，同、邻、间。
②具有官能团的有机物
一般书写的顺序：碳链异构→位置异构→官能团异构。
③芳香族化合物
取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对3种。
(2)常见的几种烃基的异构体数目
(1)—C3H7：2种，结构简式分别为：
CH3CH2CH2—、CH3—CH—CH3。
(2)—C4H9：4种，结构简式分别为：
CH3—CH2—CH2—CH2—、CH3—CH—CH2—CH3、
CH3—CH—CH2—CH3、CH3—C—CH3CH3。
4．常见官能团异构
组成通式
可能的类别及典型实例
CnH2n
烯烃(CH2＝CHCH3)、
环烷烃
(H2CCH2CH2)
CnH2n－2
炔烃(CH≡C—CH2CH3)、
二烯烃(CH2＝CHCH＝CH2)、环烯烃()
CnH2n＋2O
醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3)
CnH2nO
醛(CH3CH2CHO)、酮(CH3COCH3)、
烯醇(CH2＝CHCH2OH)、环醚(CH3—CH—CH2O)、
环醇(CH2—CH—OHCH2)
CnH2nO2
羧酸(CH3COOH)、酯(HCOOCH3)、
羟基醛(HO—CH2—CHO)
CnH2n－6O
酚(H3COH)、
芳香醚(O—CH3)、
芳香醇(CH2—OH)
5.烷烃的习惯命名法
如C5H12的同分异构体有3种，分别是：
__CH3CHCH2CH3CH3__、
__CCH3CH3CH3CH3__，用习惯命名法命名分别为__正戊烷__、__异戊烷__、__新戊烷__。
6．烷烃的系统命名法
(1)最长、最多定主链
当有几条相同长度的不同碳链时，选择含支链最多的一条作为主链。如
含6个碳原子的链有A、B两条，因A有三条支链，含支链最多，故应选A为主链。
(2)编号位要遵循“近”、“简”、“小”原则
原则
解释
首先要考虑“近”
以离支链较近的主链一端为起点编号
同“近”考虑“简”
有两个不同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，则从较简单的支链一端开始编号
同“近”、同“简”，考虑“小”
若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，而中间还有其他支链，从主链的两个方向编号，可得到两种不同的编号系列，两系列中各位次和最小者即为正确的编号
如：
CH3—CH2—CH—CH2—CH—CH—CH2—CH387654321CH2CH3CH3CH3
CH3—CH—CH2—CH—CH—CH3654321CH3CH3CH3
(3)写名称
①按主链的碳原子数称为相应的某烷。
②在某烷前写出支链的位次和名称。
原则是：先简后繁，相同合并，位号指明。阿拉伯数字之间用“，”相隔，汉字与阿拉伯数字之间用“ ”连接。
如(2)中两种有机物分别命名为3，4 二甲基 6 乙基辛烷、2，3，5 三甲基己烷。
7．烯烃和炔烃的命名
例如：CH≡C—CH2—CH—CH3CH3命名为：4 甲基 1 戊炔。
8．苯的同系物命名
①苯作为母体，其他基团作为取代基
例如：苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯，被乙基取代后生成乙苯，如果两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯，二甲苯有三种同分异构体，可分别用邻、间、对表示。
②将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号，选取最小位次给另一个甲基编号。
CH3CH3 CH3CH3
邻二甲苯(1，2 二甲苯) 对二甲苯(1，4 二甲苯)
分
点
突
破 【P215】
角度一 有机物的共线、共面判断
【练1】下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有( )
A．乙烷
B．甲苯
C．苯
D．丙烯
【解析】A、B、D中都含有甲基，有四面体的空间结构，所有原子不可能共面；C项中原子代替分子中一个氢原子的位置，仍共平面。
【答案】C
角度二 同分异构体的书写与判断
【练1】分子式为C5H8O2，且既能与Na2CO3溶液反应生成CO2，又能与溴的四氯化碳溶液反应的有机化合物有(不考虑立体异构)( )
A．2种
B．4种
C．6种
D．8种
【解析】C5H8O2的不饱和度为2，由题意可知该分子中含有1个—COOH和1个碳碳双键，故该化合物可表示为C4H7—COOH，相当于羧基取代了烯烃C4H8中的一个氢原子，C4H8属于烯烃的结构有3种：CH2＝CHCH2CH3、CH3CH＝CHCH3、CH2＝C(CH3)2，上述三种物质的分子中分别含有4种、2种、2种不同化学环境的氢原子，故其一元取代物共有8种可能的结构，即D项符合题意。
【答案】D
【练2】根据要求书写下列有机物的同分异构体。
(1)与CCH2CH3COOH具有相同官能团的同分异构体的结构简式为________________________________________________________________________。
(2)苯氧乙酸(OCH2COOH)有多种酯类的同分异构体。其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上有2种一硝基取代物的同分异构体________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(写出任意两种的结构简式)。
【答案】(1)CH2＝CHCH2COOH、CH3CH＝CHCOOH
(2)HOCH2OOCH、HOCOOCH3、
HOOOCCH3(任写两种)
【练3】分子式为C9H10O2的有机物有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有________种，写出其中任意一种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。
①含有苯环且苯环上只有一个取代基；
②分子结构中含有甲基；
③能发生水解反应。
【答案】5
CHCH3OOCH、CH2COOCH3、
CH2COOCH3、OOCCH2CH3或
COOCH2CH3
(写出一种即可)
角度三 有机物命名的正误判断
【练1】(2016·台州模拟)下列说法正确的是( )
A．按系统命名法，化合物CCH3CH3CH3CH2CH3的名称为2 甲基 2 乙基丙烷
B．下图是某有机物分子的比例模型，该物质可能是一种氨基酸
C．CH3CH2COOH与HCCH2CH2OHO互为同分异构体
D．木糖醇和葡萄糖互为同系物，均属于糖类
【解析】按系统命名法，化合物CCH3CH3CH3CH2CH3的名称为2，2 二甲基丁烷，A错误。图中是某有机物分子的比例模型，该物质表示的是HOCH2CH2COOH，不是氨基酸，B错误。两者的结构不同，分子式均为C3H6O2，互为同分异构体，C正确。木糖醇和葡萄糖都含有多个羟基，但是木糖醇是醇类，葡萄糖是多羟基醛，因此二者不是同系物，D错误。
【答案】C
【练2】某炔烃经催化加氢后可得到2 甲基丁烷，则该炔烃的名称是( )
A．2 甲基 1 丁炔
B．2 甲基 3 丁炔
C．3 甲基 1 丁炔
D．3 甲基 2 丁炔
【解析】烷烃分子中相邻的2个碳原子上各自去掉2个氢原子，则可以形成碳碳三键，因此根据2 甲基丁烷的结构简式(CH3)2CHCH2CH3可知，相应的炔烃只能是3 甲基 1 丁炔。
【答案】C
【练3】下列系统命名正确的是( )
A．2 甲基 4 乙基戊烷
B．3，4，4 三甲基己烷
C．2，3 二乙基 1 戊烯
D．间二甲苯
【解析】A中碳链选错了，最长有6个碳，命名应该是2，4 二甲基己烷；B中编号错了，命名应该是3，3，4 三甲基己烷；C对；间二甲苯属于习惯命名法，不是系统命名，D错。
【答案】C
考点三 研究有机物的一般步骤和方法
知
识
梳
理 【P216】
1．研究有机化合物的基本步骤
2．分离提纯有机物常用的方法
(1)蒸馏和重结晶
适用对象
要求
蒸馏
常用于分离提纯__液态__有机物
①该有机物的__热稳定性__较强
②该有机物与杂质的__沸点__相差较大
重结晶
常用于提纯__固态__有机物
①杂质在所选溶剂中的溶解度__很小__或__很大__
②被提纯的有机物在溶剂中的溶解度受温度影响较大
(2)萃取分液
①常用的萃取剂：__苯__、__CCl4__、石油醚、二氯甲烷等。
②液－液萃取：利用有机物在两种__互不相溶__的溶剂中的__溶解性__不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
③固 液萃取：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
3．有机物分子式的确定
(1)元素分析
(2)相对分子质量的测定—质谱法
质荷比(分子离子、碎片离子的__相对质量__与其__电荷__的比值)__最大__值即为该有机物的相对分子质量。
4．分子结构的鉴定
(1)化学方法：利用特征反应鉴定出__官能团__，再制备它的衍生物进一步确认。
常见官能团特征反应如下：
官能团种类
试剂
判断依据
碳碳双键或碳碳三键
溴的CCl4溶液
红棕色褪去
酸性KMnO4溶液
紫色褪去
卤素原子
NaOH溶液，AgNO3和稀硝酸的混合液
有沉淀产生
醇羟基
钠
有氢气放出
酚羟基
FeCl3溶液
显紫色
浓溴水
有白色沉淀产生
醛基
银氨溶液
有银镜生成
新制Cu(OH)2悬浊液
有砖红色沉淀产生
羧基
NaHCO3溶液
有CO2气体放出
(2)物理方法
①红外光谱
分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团__吸收频率__不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
②核磁共振氢谱
分
点
突
破 【P216】
角度一 怎样确定有机物的结构
【练1】在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3∶2的化合物是( )
A．CH3CH3CCH2
B．OCH3OCH3
C．H3CCH3
D．H3CCH3
【解析】A中有2种氢，个数比为3∶1；B中据镜面对称分析知有3种氢，个数比为3∶1∶1；C中据对称分析知有3种氢，个数比为1∶3∶4；D中据对称分析知有2种氢，个数比为
3∶2。
【答案】D
【练2】(2016·德阳模拟)下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是( )
A．2，2，3，3 四甲基丁烷
B．2，3，4 三甲基戊烷
C．3，4 二甲基己烷
D．2，5 二甲基己烷
【解析】核磁共振氢谱中出现三组峰说明分子中存在三种不同的氢原子，A.2，2，3，3 四甲基丁烷分子中只存在1种氢原子；B.2，3，4 三甲基戊烷分子中存在4种氢原子；C.3，4 二甲基己烷分子中存在4种氢原子；D.2，5 二甲基己烷分子中存在3种氢原子。
【答案】D
【练3】有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取A
9.0
g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍
试通过计算填空：(1)A的相对分子质量为________。
(2)将此9.0
g
A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4
g
和13.2
g
(2)A的分子式为________。
(3)另取A
9.0
g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24
L
CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24
L
H2(标准状况)
(3)用结构简式表示A中含有的官能团：____________、____________。
(4)A的核磁共振氢谱如图：
(4)A中含有________种氢原子。
(5)综上所述，A的结构简式为______________________________。
【解析】(1)M(A)＝2×45
g·mol－1＝90
g·mol－1。
(2)9.0
g
A燃烧生成n(CO2)＝＝0.3
mol，
n(H2O)＝＝0.3
mol，
n(A)∶n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1∶0.3∶0.3×2∶＝1∶3∶6∶3，所以A的分子式为C3H6O3。
(3)0.1
mol
A与NaHCO3反应生成0.1
mol
CO2，则A分子中含有一个—COOH，与钠反应生成0.1
mol
H2，则还含有一个—OH。
【答案】(1)90 (2)C3H6O3 (3)—COOH —OH
(4)4 (5)CH3—CH—COOHOH
规律总结
有机化合物分子式、结构式的确定
1．有机物分子式的确定
2．确定有机物分子式的规律
(1)最简式规律
最简式
对应物质
CH
乙炔和苯
CH2
烯烃和环烷烃
CH2O
甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖
(2)常见相对分子质量相同的有机物
①同分异构体相对分子质量相同；
②含有n个碳原子的饱和一元醇与含(n－1)个碳原子的饱和一元羧酸和酯相对分子质量相同，均为14n＋18。
③含有n个碳原子的烷烃与含(n－1)个碳原子的饱和一元醛(或酮)相对分子质量相同，均为14n＋2。
④其他常见的相对分子质量相同的有机物和无机物。
相对分子质量
对应物质
28
C2H4、N2、CO
30
C2H6、NO、HCHO
44
C3H8、CH3CHO、CO2、N2O
46
C2H5OH、HCOOH、NO2
(3)“商余法”推断有机物的分子式(设烃的相对分子质量为M)
M/12的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时，将碳原子数依次减少一个，每减少一个碳原子即增加12个氢原子，直到饱和为止。
(4)根据题给特殊条件确定有机物分子式
①含氢量最高的烃为甲烷；
②通常情况下，烃的含氧衍生物为气态的是甲醛；
③对于烃类混合物，平均每个分子中所含碳原子数小于2，则该烃类混合物中一定含有甲烷；
④同温(温度高于100
℃)同压下，烃燃烧前后，气体体积不变，则烃分子中氢原子数为4；
⑤通常情况下，若为气态烃，则烃分子中碳原子数≤4。
考
题
专
练 【备用题】
1．某烃有两种或两种以上的同分异构体，其某一种同分异构体的一氯代物只有一种，则这种烃可能是( )
①分子中含有7个碳原子的芳香烃
②分子中含有4个碳原子的烷烃
③分子中含有12个氢原子的烷烃
④分子中含有8个碳原子的烷烃
A．③④
B．②③
C．①②
D．②④
【解析】①分子中含有7个碳原子的芳香烃只能是甲苯，只有一种结构，不符合题意；②分子中含有4个碳原子的烷烃，是丁烷有两种结构，正丁烷和异丁烷，正丁烷有两种一氯代物，异丁烷有两种一氯代物，所以不符合题意；③分子中含有12个氢原子的烷烃是戊烷，有三种结构，正戊烷、异戊烷和新戊烷，其中新戊烷只有一种一氯代物，符合题意；④分子中含有8个碳原子的烷烃，有多种结构，其中2，2，3，3 四甲基丁烷只有一种一氯代物，符合题意。
【答案】A
2．根据有机化合物的命名原则，下列命名正确的是( )
A．CH2CHCCH3CH2 3 甲基 1，3 丁二烯
B．CH3CHCH2CH3OH 2 羟基丁烷
C．CH3CH(C2H5)CH2CH2CH3 2 乙基戊烷
D．CH3CH(NH2)CH2COOH 3 氨基丁酸
【解析】A选项应该从右边开始编号，A项错误；B选项应该为2 丁醇，B项错误；C选项最长的碳链含有6个碳原子，C项错误。
【答案】D
3．(天津理综)对下图两种化合物的结构或性质描述正确的是( )
CH3OHCHH3CCH3 CHOCHH3CCH3
A．不是同分异构体
B．分子中共平面的碳原子数一定相同
C．均能与溴水反应
D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分
【解析】两种有机物的分子式均为C10H14O，但二者的分子结构不同，二者互为同分异构体，A错误；根据、CC和C的结构特点，可知两种化合物的分子中共平面的碳原子数不相同，B错误；前一种有机物分子中含有酚羟基，苯环上酚羟基的邻、对位H原子与溴水发生取代反应；后一种有机物分子中含有CC和—CHO，可与溴水发生反应，C正确；两种有机物的分子结构不同，H原子所处的化学环境也不同，可以采用核磁共振氢谱进行区分，D错误。
【答案】C
4．为了测定某有机物A的结构，做如下实验；
①将4.6
g该有机物完全燃烧，生成0.2
mol
CO2和5.4
g水；
②用质谱仪测定其相对分子质量，得如下图一所示的质谱图；
③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图二所示谱图，图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。
试回答下列问题：
(1)有机物A的相对分子质量是____________。
(2)有机物A的结构简式是______________。
(3)写出有机物A的同分异构体的结构简式________________________________________________________________________。
(4)写出由有机物A制备1，2 二氯乙烷过程的方程式：
________________________________________________________________________。
【解析】(1)通过质谱仪测定其相对分子质量为46；
(2)通过计算，二氧化碳的物质的量为0.2
mol，水的物质的量为5.4/18＝0.3
mol，所以有机物中含氧原子的物质的量＝(4.6－0.2×12－0.3×2×1)/16
mol＝0.1
mol，所以碳氢氧的原子个数比为2∶6∶1，根据相对分子质量分析，化学式为C2H6O，根据核磁共振氢谱分析，有三种氢原子，比例为3∶2∶1，所以结构简式为：CH3CH2OH；
(3)乙醇的同分异构体可以是甲醚，CH3—O—CH3；
(4)乙醇先消去生成乙烯，乙烯和氯气加成生成1，2 二氯乙烷，CH3—CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O，CH2＝CH2＋Cl2―→CH2Cl－CH2Cl。
【答案】(1)46 (2)CH3CH2OH (3)CH3—O—CH3
(4)CH3—CH2OHCH2===CH2↑＋H2O、
CH2＝CH2＋Cl2―→CH2Cl－CH2Cl
考
点
集
训 【P341】
A级(跨越本科练)
1．已知戊烷有3种同分异构体，则可以被催化氧化成醛的戊醇的同分异构体(属醇类)的数目有(A)
A．4种
B．5种
C．7种
D．8种
【解析】被催化氧化成醛的戊醇的分子中含有—CH2OH结构，正戊烷对应的醇中，符合题意的有1种，异戊烷对应的醇中，符合题意的有2种，新戊烷对应的醇中，符合题意的只有1种，共4种结构。
2．已知某兴奋剂乙基雌烯醇(etylestrenol)的结构如图所示。下列叙述中正确的是(C)
A．分子内消去一个水分子，产物有3种同分异构体
B．该物质可以视为酚类
C．能使溴的四氯化碳溶液褪色
D．该物质分子中的所有碳原子均共面
【解析】A.因为连接羟基的碳原子的有氢原子的邻位碳有2种，所以分子内消去一个水分子，产物只有2种，不选A；B.因为结构中没有苯环，所以不视为酚类，不选B；C.因为结构中有碳碳双键，所以能使溴的四氯化碳溶液褪色，选C；D.结构中很多的碳原子都是形成4个共价键，所以不可能所有的碳原子都在一个平面上，不选D。
3．在核磁共振氢谱中出现三组峰，其氢原子数之比为3∶2∶2的化合物是(B)
A．BrBrCH3CH3
B．H3CCl
C．H3CCH3
D．ClCH3CH3Cl
【解析】A.BrBrCH3CH3分子高度对称，分子中有2种不同的H原子，个数比是6∶4＝3∶2，错误。B.H3CCl分子中有3种不同的H原子，个数比是3∶2∶2，正确。C.H3CCH3分子中有2种不同的H原子，个数比是6∶2＝3∶1，错误。D.ClCH3CH3Cl分子中有2种不同的H原子，个数比是6∶4＝3∶2，错误。
4．分子式为C6H12O，且能发生银镜反应的同分异构体有(D)
A．2种
B．3种
C．4种
D．8种
【解析】该分子能发生银镜反应说明含有醛基，C6H12O可看成C5H11—CHO，相当于—CHO取代戊烷上一个H原子，戊烷有8种氢，故C6H12O符合题意的同分异构体有8种。
5．江苏省盐城市自来水厂发生水源地污染事件，部分区域自来水出现异味，经检测为挥发酚类物质超标。此次污染为盐城市标新化工有限公司偷排污水所致，近20万居民饮水受到影响。下列有关说法不正确的是(B)
A．酚类化合物的毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应，形成变性蛋白质，使细胞失去活性
B．分离苯和苯酚的混合物，通常采用的方法是加入浓溴水振荡后过滤
C．苯酚的浑浊液加热后能变澄清
D．苯酚沾在手上应立即用酒精洗涤
【解析】考查苯酚的性质，A.酚类物质有毒，可使蛋白质变性。B.苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚在苯中可溶，不能过滤除去，一般是加碱液后再分液除去。C.苯酚在70
℃以上可以任意比溶于水。D.操作正确。
6．下列说法正确的是(B)
A．按系统命名法，化合物CH3CH2CHCH2CH2CH(CH3)2CH(CH3)2的名称为：2 甲基 5 丙基庚烷
B．聚偏二氯乙烯(?CClClCH2?)的单体的结构简式为CCl2＝CH2
C．有机物CH2＝CH－CH＝CH2和CH2＝CH－CH3互为同系物
D．李比希法、钠融法、铜丝燃烧法、元素分析仪均可帮助人们确定有机化合物的元素组成和空间结构
【解析】按系统命名法，该化合物的名称为：2，6 二甲基 3 乙基庚烷，故A项错误；B.聚偏二氯乙烯(?CClClCH2?)的单体的结构简式为CCl2＝CH2，故B项正确；C.有机物CH2＝CH－CH＝CH2为二烯烃而CH2＝CH－CH3为单烯烃，故CH2＝CH－CH＝CH2和CH2＝CH－CH3不为同系物，故C项错误；李比希法、钠融法、铜丝燃烧法、元素分析仪均可帮助人们确定有机化合物的元素组成，但不能确定空间结构，故D项错误。
7．在一定条件下，萘可以被硝酸和硫酸的混合酸硝化生成二硝基物，它是1，5 二硝基萘NO2NO2，1，8 二硝基萘NO2NO2的混合物，后者可溶于质量分数大于98%的硫酸，而前者不能。利用这一性质可将这两种异构体分离。将上述硝化产物加入适量98%的硫酸，充分搅拌，用耐酸漏斗过滤，欲从滤液中得到固体1，8 二硝基萘，应采用的方法是(D)
A．蒸发浓缩结晶
B．向滤液中加水过滤
C．用碳酸钠溶液处理滤液
D．将滤液缓缓加入水中
【解析】本题的关键是读懂题意，加入98%的硫酸后，1，5 二硝基萘不溶解，而1，8 二硝基萘溶于硫酸，这样得到了固体与液体的混合物，要用过滤的方法分离；分离后再将硫酸稀释，1，8 二硝基萘也析出，但只能将滤液缓缓加入水中，否则导致事故的发生。另外，不能用碳酸钠溶液处理滤液，因该操作危险又浪费试剂。
8．设NA为阿伏伽德罗常数，下列说法不正确的是(C)
A．28
g乙烯和28
g丙烯中均含有6NA对共用电子对
B．常温下，1
L
0.1
mol·L－1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA
C．标准状况下，22.4
L二氯甲烷的分子数约为NA个
D．23
g钠在氧气中完全燃烧失去电子数为NA
【解析】A中乙烯和丙烯都属于烯烃，且最简式相同，都是CH2，所以28
g都含有6
mol共用电子对，A正确；硝酸铵是0.1
mol，则根据氮原子守恒可知，含有0.2
mol氮原子，B正确；标准状况下，二氯甲烷不是气体，不能适用于气体摩尔体积，C不正确；钠在反应中失去1个电子，所以23
g钠失去1
mol电子，D正确。
9．下列说法正确的是(C)
A．最简式为C2H4O的有机物一定可以发生银镜反应
B．不粘锅表面的高分子涂层可以由四氟乙烯通过缩聚反应合成
C．分子结构中含有4个甲基、碳原子数最少的烷烃的系统命名为：2，2 二甲基丙烷
D．甘油和甲苯只有在物质的量之比1∶1混合时，充分燃烧后生成的水，才与等质量的甘油充分燃烧后生成的水相同
【解析】A.最简式为C2H4O的有机物可能是环氧乙烷，不能发生银镜反应，A错误；B.不粘锅表面的高分子涂层可以由四氟乙烯通过加聚反应合成，B错误；C.分子结构中含有4个甲基、碳原子数最少的烷烃的结构简式为C(CH3)4，系统命名为：2，2 二甲基丙烷，C正确；D.甘油的化学式C3H8O3，相对分子质量为92，甲苯的化学式为C7H8，相对分子质量为92，两种物质含H量相同，无论如何混合，只要质量与甘油相等，充分燃烧后生成的水就相等，D错误。
B级(冲刺名校练)
10．有关CHCHCHF2CCCH3分子结构的下列叙述中，正确的是(D)
A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
B．所有的原子都在同一平面上
C．12个碳原子不可能都在同一平面上
D．12个碳原子有可能都在同一平面上
【解析】本题主要考查苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间结构。按照结构特点，其空间结构可简单表示为下图所示：
由图形可以看到，直线l一定在平面N中，甲基上3个氢只有一个可能在这个平面内；CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在双键决定的平面M中；平面M和平面N一定共用两个碳原子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有CHF2中的两个原子和CH3中的两个氢原子不在这个平面内。要使苯环外的碳原子共直线，必须使双键部分键角为180°。但烯烃中键角为120°，所以苯环以外的碳不可能共直线。
11．(山西康杰中学高三月考)已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的有(D)
A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为：
CH3—O—CH3
【解析】红外光谱给出的是化学键和官能团，从图上看出，已给出C—H、O—H和C—O三种化学键，A项正确；核磁共振氢谱图中，峰的个数即代表氢的种类数，故B项正确；核磁共振氢谱图中峰的面积表示氢的数目比例，在没有给出化学式的情况下，无法得知其H原子总数，C项正确；若A的结构简式为CH3—O—CH3，则无O—H键(与题中红外光谱图不符)，其核磁共振氢谱图应只有一个峰(与题中核磁共振氢谱图不符)，故D项错。
12．有X、Y两种有机物，按要求回答下列问题：
(1)取3.0
g有机物X，完全燃烧后生成3.6
g水和3.36
L
CO2(标准状况)，已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30，求该有机物的分子式：________________________________________________________________________。
(2)有机物Y的分子式为C4H8O2，其红外光谱图如下：
则该有机物的可能结构为________(填字母)。
A．CH3COOCH2CH3
B．CH3CH2COOCH3
C．HCOOCH2CH2CH3
D．(CH3)2CHCOOH
【解析】(1)m(C)＝×12
g·mol－1＝1.8
g，
m(H)＝×2×1
g·mol－1＝0.4
g，
则m(O)＝3.0
g－1.8
g－0.4
g＝0.8
g，
所以n(C)∶n(H)∶n(O)＝∶∶＝3∶8∶1，即实验式为C3H8O。由该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30知，其相对分子质量为60，所以其分子式为C3H8O。
(2)A、B项都有两个—CH3，且不对称，都含有C===O、C—O—C，所以A、B项符合图示内容；C项只有一个—CH3，不会出现不对称的现象；D项中两个—CH3对称，没有C—O—C键。
【答案】(1)C3H8O (2)AB
13．按要求回答下列问题：
(1)CHCH3CH3CHCH3CH3的系统命名为________________________________________________________________________。
(2)3 甲基 2 戊烯的结构简式为________________________________________________________________________。
(3)OH的分子式为________。
(4)某烃的分子式为C4H4，它是合成橡胶的中间体，它有多种同分异构体。
①试写出它的一种链式结构的同分异构体的结构简式：
________________________________________________________________________。
②它有一种同分异构体，每个碳原子均达饱和，且碳与碳的夹角相同，该分子中碳原子形成的空间构型为________形。(5)化合物A是合成天然橡胶的单体，分子式为C5H8。A的结构简式为________________，化学名称是________。
【答案】(1)2，3 二甲基丁烷 (2)CH3CHCCH2CH3CH3
(3)C4H8O (4)①CH2===CH—C≡CH ②正四面体
(5)CH2CHCCH3CH2 2 甲基 1，3 丁二烯(或异戊二烯)
14．根据要求填空：
(1)CH2OHCH2CH2CH3中官能团的名称是________________________________________________________________________。
(2)中含氧官能团的名称是________________________________________________________________________。
(3)HOCH2CH2NH2中含有的官能团的名称是________________________________________________________________________。
(4)OCOOH中所含官能团的名称是________________________。
(5)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的CH3CHO的同分异构体有________种。
(6)OCH3CHO的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有______种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为：
________________________________________________________________________(写结构简式)。
【解析】(1)中官能团为羟基。(2)中含氧官能团是(酚)羟基、酯基。(3)中官能团为羟基和氨基。(4)中官能团为羰基和羧基。(5)除苯环外不饱和度为1，还有2个碳原子，1个氧原子，可知除酚—OH外另一取代基为—CH===CH2，苯环上有邻、间、对三种结构。(6)根据限定条件确定含有酚羟基和醛基两种官能团，步骤是先确定—OH和—CHO在苯环上的位置，再定最后一个饱和C原子的位置。
【答案】(1)羟基
(2)(酚)羟基、酯基
(3)羟基、氨基
(4)羰基、羧基
(5)3
(6)13 HOCH2CHO
第二节 烃和卤代烃
【考纲要求】
1．掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构和性质。
2．了解烃类的重要应用。
考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质
知
识
梳
理 【P218】
1．结构特点
甲烷
乙烯
乙炔
结构
简式
CH4
CH2===CH2
CH≡CH
结构
特点
正四面体结构，C原子居于正四面体的中心，分子中的5个原子中没有任何4个原子处于同一平面内。其中任意三个原子在同一平面内，任意两个原子在同一直线上
平面形结构，分子中的6个原子处于同一平面内，键角都约为120°
直线形结构，分子中的4个原子处于同一直线上。同一直线上的原子当然也处于同一平面内
空间
构型
CHHCHH
H—C≡C—H
物理
性质
无色气体，难溶于水
无色气体，难溶于水
无色气体，微溶于水
2.化学性质
(1)甲烷
化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。
①氧化反应
甲烷在空气中安静的燃烧，火焰的颜色为__淡蓝色__。其燃烧热为890
kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式为：
__CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)__ΔH＝－890__kJ/mol__。
②取代反应：有机物分子里的某些__原子或原子团__被其他原子或原子团所替代的反应。
甲烷与氯气的取代反应分四步进行：
第一步：__CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl__
第二步：__CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl__
第三步：__CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl__
第四步：__CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl__
甲烷的四种氯代物均难溶于水，常温下，只有CH3Cl是__气态__，其余均为液态，CHCl3俗称__氯仿__，CCl4又叫__四氯化碳__，是重要的有机溶剂，密度比水__大__。
(2)乙烯
①与卤素单质X2加成
CH2===CH2＋X2―→__XCH2—CH2X__
②与H2加成
CH2===CH2＋H2__CH3—CH3__
③与卤化氢加成
CH2===CH2＋HX__CH3—CH2X__
④与水加成
CH2===CH2＋H2O__CH3CH2OH__
⑤氧化反应
常温下被氧化，如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色__褪去__。
⑥易燃烧
CH2===CH2＋3O2__2CO2＋2H2O__(现象：火焰明亮，伴有黑烟)
⑦加聚反应
__nCH2===CH2?CH2—CH2?__
3．概念及通式
(1)烷烃：分子中的碳原子之间只以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的饱和烃，分子通式为：CnH2n＋2(n≥l)。
(2)烯烃：分子中含有碳碳双键的不饱和链烃，单烯烃的分子通式为：CnH2n(n≥2)。
(3)炔烃：分子中含有碳碳三键的一类脂肪烃，单炔烃的分子通式为：CnH2n－2(n≥2)。
4．物理性质
(1)状态：常温下分子中含有1～4个碳原子的烃为气态烃，随分子中碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态。
(2)沸点：①随着分子中碳原子数的增多，沸点逐渐升高。
②同分异构体之间，支链越多，沸点越低。
(3)相对密度：随着分子中碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水小。
(4)在水中的溶解性：均难溶于水。
5．化学性质
(1)均易燃烧，燃烧的化学反应通式为：
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
(2)烷烃难被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化，在光照条件下易和卤素单质发生取代反应。
(3)烯烃和炔烃易被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化，易发生加成反应和加聚反应。
分
点
突
破 【P219】
角度一 烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质
【练1】(贵阳模拟)下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型的叙述正确的是( )
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CnH2n＋2，而烯烃的通式一定是CnH2n
D．烷烃与烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃
【解析】烯烃中也可能含有碳氢饱和键和碳碳饱和键，A错；烯烃中的氢原子有可能发生取代反应，B错；环烷烃的通式是CnH2n，只有单烯链烃的通式才是CnH2n，C错。
【答案】D
【练2】下列关于烷烃性质的叙述中，错误的是( )
A．都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．都能燃烧
C．都难溶于水
D．都能发生取代反应
【解析】烷烃的性质为：难溶于水，能发生取代反应，都能燃烧，但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A项错误。
【答案】A
【练3】已知丙烷的分子结构可简写成键线式结构。有机物A的键线式结构为，有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是( )
A．有机物A的一氯代物只有4种
B．用系统命名法命名有机物A，名称为2，2，3?三甲基戊烷
C．有机物A的分子式为C8H18
D．B的结构可能有3种，其中一种名称为3，4，4?三甲基?2?戊烯
【解析】根据信息提示，A的结构简式为CCH3CH3H3CCHCH3CH2CH3，其有5种不同化学环境的氢原子，所以其一氯代物有5种；A是B和等物质的量的H2加成后的产物，所以B可能的结构简式有三种：CCH3CH3H3CCCH2CH2CH3、CCH3CH3H3CCCH3CHCH3、CCH3CH3H3CCHCH3CHCH2，名称依次为3，3 二甲基 2 乙基 1 丁烯；3，4，4 三甲基 2 戊烯；3，4，4 三甲基 1 戊烯。
【答案】A
角度二 烯烃、炔烃的加成和氧化反应规律
【练1】β 月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有( )
A．2种
B．3种
C．4种
D．6种
【解析】根据单烯烃和共轭二烯烃的性质可知有4种加成产物。
【答案】C
【练2】某气态烃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，则气态烃为( )
A．丙烯
B．1 丁炔
C．丁烯
D．2 甲基 1，3 丁二烯
【解析】该有机物含有两个不饱和度，且含有6个H，则其化学式为C4H6。
【答案】B
【练3】提示下列信息
CR1HCR2HCR1HO＋OCR2H
某无支链的环状一氯代烃A(分子式为C6H11Cl)可发生如下转化关系：
试回答下列问题：
(1)A的结构简式为____________________。
(2)指出下列转化的反应类型：C→D：________________。
(3)写出D→E的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)A的链状同分异构体有多种。各写出符合下列条件的一种同分异构体的结构简式。
①只有一个甲基：________________________________________________________________________；
②有3个甲基，但不存在顺反异构体：________________________________________________________________________。
【解析】(1)无支链的环状一氯代烃A分子式为C6H11Cl，则A是一氯环己烷，结构简式是Cl，(2)A与NaOH的醇溶液在加热时发生消去反应产生B环己烯：；B在臭氧存在时即Zn、H2O存在下发生氧化反应产生C己二醛：OHCCH2CH2CH2CH2CHO，C与H2在Ni作催化剂时发生加成(还原)反应产生D己二醇：HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH；(3)D与2个分子的乙酸发生酯化反应产生E二乙酸己二酯CH3COOCH2(CH2)4CH2OOCCH3和水。反应的方程式是：
2CH3COOH＋HOCH2(CH2)4CH2OH
CH3COOCH2(CH2)4CH2OOCCH3＋2H2O。(4)A的链状同分异构体有多种，其中符合条件①只有一个甲基的一种同分异构体的结构简式是CH3CH2CH2CH＝CHCH2Cl；②有3个甲基，但不存在顺反异构体的一种同分异构体的结构简式是CCH3CH3CCH3CH2Cl。
【答案】(1)Cl
(2)加成反应(或还原反应)
(3)2CH3COOH＋HOCH2(CH2)4CH2OH
CH3COOCH2(CH2)4CH2OOCCH3＋2H2O
(4)①CH3CH2CH2CH＝CHCH2Cl(其它合理答案也可)
②CCH3CH3CCH3CH2Cl
考点二 苯的同系物 芳香烃
知
识
梳
理 【P220】
1．苯的物理性质
颜色
状态
气味
密度
水溶性
熔、沸点
毒性
无色
液体
特殊气味
比水小
不溶于水
低
有毒
2.
苯的结构
(1)结构式： 分子式：C6H6
结构简式：或
CCCCCCHHHHHH
(2)成键特点：6个碳原子之间的键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。
(3)空间构型：平面正六边形，分子中的12个原子共平面。
3．苯的化学性质：可归结为易取代、难加成、易燃烧，与其他氧化剂一般不能发生反应。
(1)能取代：
①硝化：＋HNO3__NO2＋H2O__
②卤代：＋Br2__Br＋HBr__
(2)能加成：＋3H2____
(3)可燃烧，难氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色
4．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：CnH2n－6(n≥6)。
(2)化学性质(以甲苯为例)
①氧化反应：甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，说明苯环对烷基的影响使其易被氧化。
②取代反应
a．苯的同系物的硝化反应
CH3＋3HO—NO2__NO2O2NCH3NO2＋3H2O__
b．苯的同系物可发生溴代反应
有铁作催化剂时：
CH3＋Br2CH3Br＋HBr
光照时：
CH3＋Br2CH2Br＋HBr
5．苯的同系物、芳香烃、芳香族化合物的比较
(1)异同点
①相同点：
a．都含有碳、氢元素；
b．都含有苯环。
②不同点：
a．苯的同系物、芳香烃只含有碳、氢元素，芳香族化合物还可能含有O、N等其他元素。
b．苯的同系物分子中只含一个苯环，通式为CnH2n－6(n≥6)；芳香烃分子中含有一个或多个苯环；芳香族化合物分子中含有一个或多个苯环，苯环上可能含有其他取代基。
(2)相互关系
6.
含苯环的化合物同分异构体的书写
(1)苯的氯代物
①苯的一氯代物只有1种：__Cl__。
②苯的二氯代物有3种：
ClCl、ClCl、ClCl。
(2)苯的同系物及其氯代物
①甲苯(C7H8)不存在同分异构体。
②分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有4种：
__C2H5__、__CH3CH3__、__CH3CH3__、
__CH3CH3__。
③甲苯的一氯代物的同分异构体有4种：
CH2Cl 、 CH3Cl 、 CH3Cl 、
CH3Cl 。
分
点
突
破 【P220】
角度一 苯的同系物芳香烃的结构特点
【练1】(2016·南昌模拟)下列叙述中，错误的是( )
A．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55～60
℃反应生成硝基苯
B．苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1，2 二溴乙烷
D．甲苯与氯气在光照下反应主要生成2，4 二氯甲苯
【解析】A项，苯在浓硫酸作催化剂以及55～60
℃水浴加热下，和浓硝酸发生取代反应，生成硝基苯，故说法正确；B项，苯乙烯中含有碳碳双键和苯环，都可以和氢气发生加成反应，生成乙基环己烷，故说法正确；C项，乙烯含有碳碳双键，可以和溴的四氯化碳发生加成反应，生成1，2 二溴乙烷，故说法正确；D项，甲苯和氯气在光照的条件下，氯气取代甲基上的氢原子，故说法错误。
【答案】D
【练2】(金华模拟)关于CH3CHCC2H5CCH，下列结论正确的是( )
A．该有机物分子式为C13H16
B．该有机物属于苯的同系物
C．该有机物分子至少有4个碳原子共直线
D．该有机物分子最多有13个碳原子共平面
【解析】A项，该有机物分子式为C13H14，A项错误；B项，该有机物含有碳碳双键和碳碳三键，不属于苯的同系物，B项错误；C项，分析碳碳三键附近的原子，单键可以自由旋转，所以该有机物分子至少有3个碳原子共直线，C项错误；D项，该有机物可以看成是由甲基、苯环、乙基、乙烯、乙炔连接而成，单键可以自由旋转，该有机物分子最多有13个碳原子共平面，D项正确。
【答案】D
【练3】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OCHCH2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
【解析】含3个碳原子的烷基有两种，甲苯苯环上的氢原子有3种，故产物有6种，A正确；B项中物质的分子式为C7H8O，与其互为同分异构体的芳香族化合物中有1种醇(苯甲醇)、1种醚(苯甲醚)、3种酚(邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚)，总共有5种，B错；含有5个碳原子的烷烃有3种同分异构体：正戊烷、异戊烷和新戊烷，其一氯代物分别为3、4、1种，C正确；由菲的结构可以看出其结构中含有5种氢原子，可生成5种一硝基取代物，D正确。
【答案】B
角度二 苯的同系物芳香烃的性质及应用
【练1】柑橘中柠檬烯的结构可表示为，下列关于这种物质的说法中正确的是( )
A．与苯的结构相似，性质也相似
B．可使溴的四氯化碳溶液褪色
C．易发生取代反应，难发生加成反应
D．该物质极易溶于水
【解析】根据柠檬烯的结构可知，柠檬烯属于芳香烃，故其不溶于水；其含有碳碳双键，故易与溴发生加成反应；与苯的结构不同，故其性质与苯的也不同。
【答案】B
【练2】某同学用如图所示装置制取溴苯和溴乙烷。已知溴乙烷为无色液体，难溶于水，沸点为38.4
℃，熔点为－119
℃，密度为1.46
g·cm－3。
主要实验步骤如下：
①检查装置的气密性后，向烧瓶中加入一定量的苯和液溴。
②向锥形瓶中加入乙醇和浓H2SO4的混合液至液面稍高于进气导管口处。
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。
④点燃B装置中的酒精灯，用小火缓缓对锥形瓶加热10
min。
请填写下列空白：
(1)步骤③中观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)导管a的作用是________________________________________________________________________。
(3)C装置中U形管内部用蒸馏水封住管底的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)反应完毕后，U形管内的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
分离溴乙烷时所用的最主要仪器的名称是____________(只填一种)。
(5)步骤④中能否用大火加热，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应，该同学用装置D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验。
①装置D的锥形瓶中，小试管内的液体是________(填名称)，其作用是________________________________；小试管外的液体是________(填名称)，其作用是____________________________。
②反应后，向锥形瓶中滴加________溶液，现象是____________________，其作用是____________________________；装置D还可起到的作用是______________________________。
【解析】这是一个综合性较强的实验题，连续制备两种产品：溴苯和溴乙烷，反应方程式为：＋Br2Br＋HBr，CH3CH2OH＋HBr―→CH3CH2Br＋H2O。
(1)溴与苯的反应为放热反应，会有溴蒸气产生。
(2)a导管很长，除导出HBr外，还起到冷凝回流的作用，使苯蒸气和溴蒸气回流到烧瓶中继续反应。
(3)U形管内的蒸馏水用来溶解吸收HBr，防止HBr及CH3CH2Br逸出。
(4)反应完毕，U形管内会发生液体分层现象，上层为水层，下层为无色油状液体(溴乙烷)，可用分液漏斗进行分液。
(5)步骤④不能用大火加热，否则乙醇在浓H2SO4存在条件下发生副反应生成乙醚、乙烯等。
(6)要证明溴与苯的反应是取代反应，必须检验有HBr生成。
①装置D的锥形瓶中小试管内应装苯，用于吸收溴蒸气；小试管外的液体为水，用于吸收HBr气体。
②反应后可向锥形瓶中滴加AgNO3溶液，产生浅黄色沉淀(AgBr)，证明发生的是取代反应。同时装置D还可防止倒吸。
【答案】(1)剧烈反应，液体沸腾，烧瓶上方及导管a中有红棕色气体且产生白雾
(2)导气、冷凝回流
(3)溶解吸收HBr，防止HBr及产物逸出
(4)液体分层，上层为水层，下层为无色油状液体 分液漏斗
(5)不能，易发生副反应生成乙醚、乙烯等
(6)①苯 吸收挥发出的溴蒸气 水 吸收HBr气体
②AgNO3 生成浅黄色沉淀 检验Br－的存在，证明发生的是取代反应 防止倒吸
规律总结
苯的同系物的两条重要性质
1．与卤素(X2)的取代反应
苯的同系物在FeX3催化作用下，与X2发生苯环上烷基的邻、对位取代反应；在光照条件下，与X2则发生烷基上的取代反应，类似烷烃的取代反应。
2．被强氧化剂氧化
苯的同系物能(与苯环相连的碳原子上含氢)被酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化而使溶液褪色。
考点三 卤代烃
知
识
梳
理 【P222】
1．卤代烃的结构特点
卤素原子是卤代烃的官能团。C—X之间的共用电子对偏向X，形成一个极性较强的共价键，分子中C—X键易断裂。
2．卤代烃的物理性质
(1)溶解性：不溶于水，易溶于大多数有机溶剂。
(2)状态、密度：CH3Cl常温下呈__气__态，C2H5Br、CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下呈__液__态且密度__>__
(填“>”或“<”)1
g/cm3。
3．卤代烃的化学性质(以CH3CH2Br为例)
(1)取代反应
①条件：强碱的水溶液，加热。
②化学方程式为：C2H5Br＋H2OCH3CH2OH＋HBr或CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr。
(2)消去反应
①条件：强碱的醇溶液，加热。
②化学方程式：CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。
4．卤代烃的获取方法
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
如 CH3—CH===CH2＋Br2―→__CH3CHBrCH2Br__；
CH3—CH===CH2＋HBrCHCH3BrCH3；
CHCH＋HClCH2===CHCl。
(2)取代反应
如乙烷与Cl2：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；
苯与Br2:
＋Br2Br＋HBr；
C2H5OH与HBr：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O。
5．卤代烃对环境的污染
(1)氟氯烃在平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的罪魁祸首。
(2)氟氯烃破坏臭氧层的原理
①氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生氯原子
②氯原子可引发损耗臭氧的循环反应：
Cl＋O3―→ClO＋O2 ClO＋O―→Cl＋O2
总的反应式：O3＋O2O2
③实际上氯原子起了催化作用
分
点
突
破 【P222】
角度一 卤代烃的两种重要反应类型
【练1】由2 氯丙烷制取少量的1，2 丙二醇CH2OHCHOHCH3时，需要经过的反应是( )
A．加成→消去→取代
B．消去→加成→水解
C．取代→消去→加成
D．消去→加成→消去
【解析】由2 氯丙烷与NaOH的乙醇溶液发生消去反应形成丙烯，然后与溴水发生加成反应，形成1，2 二溴乙烷，再与NaOH的水溶液发生水解反应(也叫取代反应)，就产生1，2 丙二醇。
【答案】B
【练2】下列过程中，发生了消去反应的是( )
A．C2H5Br和NaOH溶液混合共热
B．一氯甲烷和苛性钾的乙醇溶液混合共热
C．一溴丁烷与KOH的丁醇溶液混合共热
D．氯苯与NaOH溶液混合共热
【解析】有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如水、卤化氢等分子)，而生成含不饱和键(碳碳双键或三键)化合物的反应，叫做消去反应。据此可知选项C是消去反应，A、D是卤代烃的水解反应，也是取代反应，B中卤代烃只有1个碳原子，不能发生消去反应，答案选C。
【答案】C
【练3】氯乙烷跟化合物之间的转化如图所示：
(1)写出各反应的化学方程式
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________，
③________________________________________________________________________，
④________________________________________________________________________，
⑤________________________________________________________________________。
(2)上述化学反应的反应类型有__________，__________，__________。
【解析】(1)①氯乙烷能与NaOH溶液在加热的条件下发生取代反应生成醇，化学方程式为：
CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl
②乙烯能与HCl发生加成反应生成氯乙烷，化学方程式为：CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl
③氯乙烷能与氢氧化钠的醇溶液在加热的条件下发生消去反应生成乙烯，化学方程式为：
CH3CH2Cl＋NaOHCH2===CH2↑＋NaCl＋H2O
④乙烯能与H2O发生加成反应生成乙醇，化学方程式为：
CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH
⑤乙醇在浓硫酸中加热到170
℃时发生消去反应生成乙烯，化学方程式为：
CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
(2)上述化学反应的反应类型有取代反应、加成反应、消去反应。
【答案】(1)①CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl
②CH2＝CH2＋HClCH3CH2Cl
③CH3CH2Cl＋NaOHCH2＝CH2↑＋NaCl＋H2O
④CH2＝CH2＋H2OCH3CH2OH
⑤CH3CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O
(2)取代反应 加成反应 消去反应
角度二 卤代烃在有机合成中的作用
【练1】有机物甲的分子式为C3H7Br，在适宜的条件下能发生如下转化关系：
BA甲(C3H7Br)DE
已知：B能与新制氢氧化铜悬浊液反应，试回答下列问题：
(1)甲的结构简式________________。
(2)甲与NaOH溶液共热的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)甲与NaOH醇溶液共热的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(4)A与氧气反应生成B的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(5)D生成E的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(6)若此一溴代烷与足量NaOH溶液共热后，不经硝酸酸化就加入AgNO3溶液，将会产生什么现象？________________________________；写出有关的反应方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】根据题给信息和转化关系图推断，甲为CH3CH2CH2Br，A为CH3CH2CH2OH，B为CH3CH2CHO，D为CH3CH===CH2，E为聚丙烯。(1)甲的结构简式为CH3CH2CH2Br；(2)CH3CH2CH2Br与NaOH溶液共热发生取代反应生成1 丙醇和溴化钠，化学方程式见答案；(3)CH3CH2CH2Br与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成丙烯、溴化钠和水，化学方程式见答案；(4)CH3CH2CH2OH与氧气在铜作催化剂加热的条件下发生氧化反应反应生成丙醛和水，化学方程式见答案；(5)丙烯在引发剂存在的条件下发生加聚反应生成聚丙烯，化学方程式见答案；(6)将会形成黑色或棕色沉淀，化学方程式见答案。
【答案】(1)CH3CH2CH2Br
(2)CH3CH2CH2Br＋NaOHCH3CH2CH2OH＋NaBr
(3)CH3CH2CH2Br＋NaOHCH3CH===CH2↑＋NaBr＋H2O
(4)2CH3CH2CH2OH＋O22CH3CH2CHO＋2H2O
(5)nCH3CH===CH2?CHCH3CH2?
(6)将会形成黑色或棕色沉淀
Ag＋＋OH－===AgOH↓、2AgOH===Ag2O＋H2O
【练2】从溴乙烷制取1，2 二溴乙烷，下列制备方案中最好的是( )
A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2Br
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C．CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br
D．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br
【解析】本题考查卤代烃制取方案的设计。在有机合成中，理想合成方案有以下特点：①尽量少的步骤；②选择生成副产物最少的反应原理；③试剂价廉；④实验安全；⑤符合环保要求。在有机合成中引入卤原子或引入卤原子作中间产物，用加成反应，而不用取代反应，因为光照下卤代反应产物无法控制，得到产品纯度低。A项，发生三步反应，步骤多，产率低；B项，溴与烷烃发生取代反应，是连续反应，不能控制产物种类，副产物多；C项，步骤多，且发生卤代反应难控制产物纯度；D项，步骤少，产物纯度高。
【答案】D
规律总结
1．卤代烃水解反应和消去反应
反应类型
取代反应(水解反应)
消去反应
反应条件
强碱的水溶液、加热
强碱的醇溶液、加热
断键方式
反应本质
和通式
卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代，生成醇
R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX
相邻的两个碳原子间脱去小分子HX
C—CHX
＋NaOHC＝C＋NaX＋H2O
产物特征
引入—OH，生成含—OH
的化合物
消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和化合物
2.反应规律
(1)水解反应
①所有卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应
②多卤代烃水解可生成多元醇，如
BrCH2CH2Br＋2NaOHCH2OH＋2NaBrCH2OH
(2)消去反应
①两类卤代烃不能发生消去反应
结构特点
实 例
与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子
CH3Cl
与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子；不能因消去破坏苯环结构
CCH3CH3CH2ClCH3、CH2Cl
②有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如：
CH3—CH—CH2—CH3Cl＋NaOHCH2===CH—CH2—CH3↑(或CH3—CH===CH—CH3↑)＋NaCl＋H2O
③R—CH—CH—RXX型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡C—R，如
BrCH2CH2Br＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O
二、卤代烃中卤元素的检验
1．反应原理
(1)R—X＋NaOHROH＋NaX
(2)HNO3＋NaOH
===NaNO3＋H2O
(3)AgNO3＋NaX
===AgX↓＋NaNO3
2．实验步骤
(1)首先，将卤代烃与过量NaOH溶液混合，并加热；
(2)冷却后，向混合液中加入过量的稀HNO3以中和过量的NaOH；
(3)最后，向混合液中加入AgNO3溶液。若有白色沉淀生成，则证明卤代烃中含氯原子；若有浅黄色沉淀生成，则证明卤代烃中含溴原子；若有黄色沉淀产生，则证明卤代烃中含有碘原子。
3．实验说明
(1)加热是为了加快水解反应的速率，因为不同的卤代烃水解的难易程度不同。
(2)加入稀HNO3酸化的目的：中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应生成的棕黑色Ag2O沉淀而干扰对实验现象的观察；检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
4．量的关系
据R—X～NaX～AgX，1
mol一卤代烃可得到1
mol卤化银(除F外)沉淀，常利用此量的关系来定量测定卤代烃。
考
题
专
练 【备用题】
1．(重庆理综，10)某”化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫，其中一种组分T可通过下列反应路线合成(部分反应条件略)。
(1)A的化学名称是________，A→B新生成的官能团是________。
(2)D的核磁共振氢谱显示峰的组数为________。
(3)D→E的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(4)G与新制的Cu(OH)2发生反应，所得有机物的结构简式为____________________。
(5)L可由B与H2发生加成反应而得，已知R1CH2Br＋NaC≡CR2―→R1CH2C≡CR2＋NaBr，，则M的结构简式为
____________________。
(6)已知R3C≡CR4CR3HCHR4，则T的结构简式为________________。
【解析】(1)丙烯与Br2在光照条件下发生取代反应生成H2C===CHCH2Br，新增官能团为溴原子(—Br)。(2)CH2BrCHBrCH2Br为对称结构，含有2种氢原子。(3)CH2BrCHBrCH2Br在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应生成HC≡CCH2Br。(4)HC≡CCH2Br经水解、氧化，得HC≡CCHO(G)，HC≡CCHO与新制氢氧化铜反应生成HC≡CCOONa。(5)L可由B与H2加成而得，所以L为CH3CH2CH2Br，由题给信息“R1CH2Br＋NaC≡CR2―→R1CH2C≡CR2＋NaBr”可知发生取代反应，所以M为CH3CH2CH2C≡CCHO。(6)由题给信息可知发生碳碳三键加成生成碳碳双键。
【答案】(1)丙烯 —Br
(2)2
(3)CH2BrCHBrCH2Br＋2NaOHHC≡CCH2Br＋2NaBr＋2H2O
(4)HC≡CCOONa(或HC≡CCOOH)
(5)CH3CH2CH2C≡CCHO
(6)COHCHCHCH2CH2CH3
2．用乙烯、甲苯、D三种原料合成高分子化合物J和有机中间体K的路线如下：
已知Ⅰ：CCCOHCOH
Ⅱ.K是六元环酯
回答下列问题：
(1)C中官能团的名称是__________________，D的系统命名名称是__________________；
(2)K的结构简式是________________________________________________________________________；
(3)F→G的化学反应方程式是：
________________________________________________________________________；
(4)I→J属于加聚反应，J的结构简式是________________________________________________________________________；
(5)写出生成I的化学反应方程式：
________________________________________________________________________；
(6)M与C互为同系物，质谱图显示其最大质荷比为136，符合下列条件的M的同分异构体有__________种。
①属于芳香族化合物且苯环上有三个取代基 ②能发生银镜反应 ③能与FeCl3发生显色反应。
【解析】A：乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为B：乙二醇HOCH2CH2OH，CH3被酸性KMnO4溶液氧化为C：苯甲酸COOH，所以C中官能团的名称是羧基，根据物质的分子式及相互转化关系可知：D是CCH2CH3CH3，系统命名名称是2 甲基 1 丙烯；E是CHOCH2OHCH3CH3，F是CH3COHCH3CHO；G是CH3COHCOOHCH3；K是；H是CCH2CH3COOH；B、C、H发生反应：
COOH＋CH2CCOOHCH3＋HOCH2CH2OH
COOCH2CH2OOCCCH3CH2＋2H2O，
I是COOCH2CH2OOCCCH3CH2；
J是COOCH2CH2OOC?CCH3CH2?。(1)C中官能团的名称是羧基；DCCH2CH3CH3的系统命名名称是2 甲基 1 丙烯；(2)K的结构简式是；(3)F→G的化学反应方程式是CH3COHCH3CHO＋2Cu(OH)2CCH3OHCH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O；(4)I→J属于加聚反应，J的结构简式是COOCH2CH2OOC?CCH3CH2?；(5)生成I的化学反应方程式是
COOH＋CH2CCH3COOH
＋HOCH2CH2OH
COOCH2CH2OOCCCH3CH2＋2H2O(6)M与C互为同系物，相对分子质量是136，符合条件的M的同分异构体有10种，它们分别是OHCHOCH3、OHCH3CHO、OHCH3CHO、CH3OHCHO、CHOOHCH3、CHOOHCH3、OHCHOCH3、H3COHCHO、CH3OHCHO、CH3OHCHO
【答案】(1)羧基 2 甲基 1 丙烯
(2)
(3)CH3COHCH3CHO＋2Cu(OH)2CCH3OHCH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O
(4)COOCH2CH2OOC?CCH3CH2?
(5)COOH＋CH2CCH3COOH＋HOCH2CH2OH
COOCH2CH2OOCCCH3CH2＋2H2O
(6)10
考
点
集
训 【P343】
A级(跨越本科练)
1．进行一氯取代反应后，只能生成3种沸点不同的有机产物的烷烃是(D)
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
【解析】(CH3)2CHCH2CH2CH3中接在CH原子团上的两个—CH3等效，一氯取代反应后反应产物有5种，A错；(CH3CH2)2CHCH3中的两个CH3CH2—等效，一氯取代反应后有四种产物，B错；(CH3)2CHCH(CH3)2中关于—CHCH—对称，CH等效，—CH3都等效，一氯取代反应后产物只有2种，C错；(CH3)3CCH2CH3中C上的3个—CH3等效，一氯取代反应后产物有3种，D对。
2．下列实验操作能达到目的的是(A)
A．除去苯中混有的少量苯酚：加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液
B．除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸：加入NaOH溶液并加热，振荡、静置后分液
C．检验卤代烃中的卤原子：取少量液体与NaOH溶液共热后滴加AgNO3溶液
D．检验FeCl3中是否含有Fe2＋：取少量溶液先滴加氯水，再滴加KSCN溶液
【解析】A.苯酚能与氢氧化钠反应，因此除去苯中混有的少量苯酚：加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液即可，A正确；B.氢氧化钠也能与乙酸乙酯反应，因此除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸：应该加入饱和碳酸钠溶液并加热，振荡、静置后分液，B错误；C.检验卤代烃中的卤原子：取少量液体与NaOH溶液共热后先加入硝酸酸化，然后再滴加AgNO3溶液，C错误；D.检验FeCl3溶液中是否含有Fe2＋应该利用亚铁离子的还原性，所以应该用酸性高锰酸钾溶液，D错误。
3．某种气态烷烃和具有一个双键的气态烯烃组成的混合气体，其平均相对分子质量为36，取标准状况下的此种混合气体4.48
L，通过足量溴水中，称量得知溴水增重2.8
g，则此两种烃可能是(C)
A．甲烷与丁烯
B．甲烷与丙烯
C．丙烷与乙烯
D．乙烷与丙烯
【解析】混合气态烃的平均相对分子质量为36，标况下4.48
L混合气体的物质的量为＝0.2
mol，故混合气体的总质量为0.2
mol×36
g·mol－1＝7.2
g，溴水质量增重2.8
g
为烯烃的质量，故烷烃的质量为7.2
g－2.8
g＝4.4
g，A.2.8
g丁烯为0.05
mol，则甲烷为0.15
mol，质量为：0.15
mol×16
g·mol－1＝2.4
g≠4.4
g，A不符合；B.2.8
g丙烯为0.067
mol，则甲烷为0.133
mol，质量为：0.133
mol×16
g·mol－1＝2.13
g≠4.4
g，B不符合；C.2.8
g乙烯为0.1
mol，则丙烷为0.1
mol，质量为：0.1
mol×44
g·mol－1＝4.4
g，C符合；D.2.8
g
丙烯为0.067
mol，则乙烷为0.133
mol，质量为：0.133
mol×30
g·mol－1＝3.99
g≠4.4
g，D不符合。
4．下列说法中不正确的是(D)
A．苯分子的二氯取代物和三氯取代物的同分异构体数目相同
B．分子式为C4H10O且可以与金属钠反应放出H2的有机化合物共有4种
C．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
D．分子组成相差一个或几个CH2原子团的化合物必定互为同系物
【解析】A.苯分子的二氯取代物有邻、间、对三种同分异构体，三氯代物也有三种同分异构体，A项正确；B.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物应该是醇，说明该有机物相当于是羟基取代丁烷分子中的氢原子后的衍生物，丁基有4种，所以该醇的结构就有4种，B项正确；C.分子式为C3H8与C6H14的有机物属于烷烃，碳原子数不同的烷烃之间互为同系物，C项正确；D.结构相似，分子组成上相差一个或几个CH2原子团的化合物互为同系物，同系物之间的官能团的种类和个数必须相同，D项错误。
5．芥子气[(ClCH2CH2)2S]是一种毒气，即使嗅觉不能感受的极低浓度也会对人造成伤害，可用NaOH溶液解毒。芥子气可用以下方法制备2CH2===CH2＋S2Cl2―→(ClCH2CH2)2S＋S，下列有关说法正确的是(B)
A．CH2===CH2是直线型分子
B．S2Cl2中有极性键和非极性键
C．制备反应中S2Cl2作还原剂
D．NaOH溶液解毒原理是中和反应
【解析】A.CH2＝CH2是平面结构，A错误；B.S2Cl2中S和Cl之间存在极性键，S和S之间存在非极性键，电子式为
··········，B正确；C.根据方程式可知S元素的化合价从＋1价降低到0价、－2价，因此在制备反应中S2Cl2作氧化剂，C错误；D.NaOH溶液解毒原理是卤代烃的水解反应，D错误。
6．下列关于苯的叙述正确的是(B)
A．反应①为取代反应，有机产物与水混合浮在上层
B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C．反应③为取代反应，有机产物是一种烃
D．反应④中1
mol苯最多与3
mol
H2发生加成反应，是因为苯分子含有三个碳碳双键
【解析】A.溴苯密度大于水，应在下层，A错误；B.苯含碳量较高，燃烧时火焰明亮并带有浓烟，B正确；C.取代反应的产物是硝基苯，不是烃，是烃的衍生物，C错误；D.苯分子中不含碳碳双键，但在催化剂存在的条件下可与3
mol
H2发生加成反应，D错误。
7．能发生消去反应，且生成的不饱和烃不只一种的是(B)
A．CH3CHBrCH3
B．CH3CH2CCH3CH3Br
C．CH2CH2Cl
D．CH3CH2Br
【解析】C、D选项中与卤素原子相连的碳原子只有一个邻位碳，且都有氢原子，消去产物只有一种；A项虽然有两个邻位碳，但其为对称结构，消去产物只有一种；B项中有三个邻位碳原子，但其中两个为甲基，一个为乙基，消去产物有两种，互为同分异构体。
8．下列实验能成功的是(D)
A．将乙酸和乙醇混合加热制乙酸乙酯
B．苯和浓溴水反应制溴苯
C．CH3CH2Br中滴加AgNO3溶液观察是否有浅黄色沉淀，判断卤代烃的类型
D．用CuSO4溶液和过量NaOH溶液混合，然后加入几滴乙醛，加热煮沸观察红色沉淀
【解析】A.乙酸和乙醇混合加热制乙酸乙酯，反应非常缓慢，实验室制取需要加浓硫酸作催化剂才行，错误；B.制取溴苯需要催化剂铁或溴化铁，因此苯和浓溴水不能制取溴苯，只能是萃取分层，错误；C.CH3CH2Br中的Br不是离子，鉴别是哪种卤素，需先加入NaOH溶液加热，冷却，加入硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，观察沉淀颜色，错误；D.乙醛与新制氢氧化铜反应加热煮沸，观察红色沉淀，验证醛基的存在，正确。
9．制取一氯乙烷最好采用的办法是(C)
A．乙烷和氯气反应
B．乙烯和氯气反应
C．乙烯和氯化氢反应
D．乙烯和氯气、氢气反应
【解析】A.乙烷和氯气发生取代反应，产物为多种产物的混合物，难以分离，错误；B.乙烯和氯气发生加成反应，产物为1，2 二氯乙烷，错误；C.乙烯和氯化氢发生加成反应，生成氯乙烷，正确；D.乙烯和氯气、氢气反应的产物为多种物质的混合物，正确。
10．向甲烷与丙烷的混合气体中加入一氧化碳气体，不论加入一氧化碳的体积如何改变，混合气体的密度始终不会改变(同温同压)，则甲烷与丙烷的体积比是(B)
A．2∶1
B．4∶3
C．3∶2
D．3∶4
【解析】向甲烷与丙烷的混合气体中加入一氧化碳气体，不论加入一氧化碳的体积如何改变，混合气体的密度始终不会改变(同温同压)，则说明甲烷和丙烷混合气的密度与同温同压下一氧化碳的密度相同，则甲烷与丙烷混合气体的平均相对分子质量与一氧化碳相等为28，设甲烷的体积分数为x，则丙烷的体积分数为1－x，16x＋44(1－x)＝28，解得x＝，故混合气中甲烷和丙烷的体积比为x∶(1－x)＝∶(1－)＝4∶3。
11．对于乙苯的下列叙述中，正确的是(C)
①能使酸性KMnO4溶液褪色 ②可发生加成反应 ③可溶于水 ④可溶于苯中 ⑤能与浓硝酸在浓H2SO4作用下发生取代反应 ⑥所有的原子可能共平面
A．①②③④⑤
B．①②⑤⑥
C．①②④⑤
D．全部
【解析】①乙苯可被KMnO4溶液氧化为苯甲酸，正确；②含苯环可发生加成反应，正确；乙苯不溶于水，易溶于有机溶剂，③错④对；⑤能发生硝化反应，正确；含—CH3，不可能所有原子共面，错误。
B级(冲刺名校练)
12．现有A、B、两种烃，已知：
①A的氢原子个数为偶数；取一定量的A完全燃烧，将产物依次通过盛有CaCl2和碱石灰的干燥管，测得质量增重分别为3.6
g和17.6
g，且26
g·mol－1＜M(A)＜78
g·mol－1。
②B为饱和链烃，通常情况下为气态，其同分异构体不超过2种，二溴代物有3种。
回答下列问题：
(1)A的最简式是________，写出A的一种链状同分异构体的结构简式________(要求：所有原子在同一平面内，所有碳原子不处于同一直线上)。
(2)B的分子式为________，其一溴代物在氢氧化钠醇溶液和加热条件下可以发生反应，则反应后有机产物的名称为________________。
(3)A分子的所有氢原子被硝基取代后的产物为一种新型炸药，该炸药爆炸分解产生无毒的物质，写出该爆炸反应的化学方程式________________________________________________________________________。
【解析】A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝∶＝2∶1，故A的组成可以表示为(CH)n，由于26＜M(A)＜78，故26＜13n＜78，解得2＜n＜6，A中碳原子个数可能为3，4，5，又烃中氢原子个数为偶数，故A的分子式只能为C4H4；B是饱和链烃，通常情况下呈气态，碳原子数目小于5(新戊烷除外)，有同分异构体，碳原子数目大于3，二溴代物有三种，故B为CH(CH3)3。
(1)根据分析可知，A分子式为C4H4，最简式是CH；A的一种链状同分异构体的结构简式中所有原子在同一平面内，所有碳原子不处于同一直线上，则其分子中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键，其碳碳三键在1号C，其结构简式为：CH2＝CHC≡CH。
(2)B的分子式为C4H10，结构简式为：CH(CH3)3；其一溴代物在氢氧化钠醇溶液和加热条件下可以发生反应，反应产物为：(CH3)2C＝CH2，其名称为：2 甲基 1 丙烯。
(3)A的分子式为C4H4，A分子的所有氢原子被硝基取代后的产物的分子式为C4N4O8，C4N4O8是一种新型炸药，该炸药爆炸分解产生无毒的物质，所以反应产物为二氧化碳和氮气，该反应方程式为：C4N4O8===4CO2↑＋2N2↑。
【答案】(1)CH CH2＝CHC≡CH
(2)C4H10 2 甲基 1 丙烯
(3)C4N4O8===4CO2↑＋2N2↑
13．某兴趣小组同学在实验室用加热1 丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物(可产生HBr)的方法来制备1 溴丁烷，设计了如下图所示的实验装置(其中的夹持仪器没有画出)。
请回答下列问题：
(1)A装置中，在烧杯里的液面倒扣一个漏斗吸收________，这样做的目的是________________________________________________________________________。
(2)制备操作中，加入的浓硫酸事先必须进行稀释，其目的是________(填字母序号)。
a．减少副产物烯和醚的生成
b．减少Br2的生成
c．水是反应的催化剂
(3)有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“—CH2CH2CH2CH3”，来确定副产物中是否存在丁醚(CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3)。该同学设计的鉴定方案________(填“合理”
或“不合理”),
理由是____________________________________________________。
(4)为了进一步提纯1 溴丁烷，该小组同学查得相关有机物的有关数据如下表：
物质
熔点/℃
沸点/℃
1 丁醇
89.5
117.3
1 溴丁浣
112.4
101.6
丁醚
95.3
142.4
1 丁烯
－185.3
－6.5
则用B装置完成此提纯实验时，实验中要迅速升高温度至________收集所得馏分。
【答案】(1)HBr 防止倒吸 (2)ab
(3)不合理 产物1 溴丁烷也含有—CH2CH2CH2CH3
(4)101.6
℃
14．Atropic酸(H)是某些具有消炎、镇痛作用药物的中间体，其一种合成路线如下：
(1)G中含氧官能团的名称是______________；反应1为加成反应，则B的结构简式是____________。
(2)C→D的化学方程式是：
________________________________________________________________________。
(3)反应2的反应类型为______________，反应3的反应条件为________________。
(4)下列说法正确的是________。
a．B中所有原子可能在同一平面上
b．合成路线中所涉及的所有有机物均为芳香族化合物
c．一定条件下1
mol有机物H最多能与5
mol
H2发生反应
d．G能发生取代、加成、消去、氧化、缩聚等反应
(5)化合物G有多种同分异构体，其中同时满足下列条件：
①能发生水解反应和银镜反应；
②能与FeCl3发生显色反应；
③核磁共振氢谱只有4个吸收峰的同分异构体的结构
简式是________________________________________________________________________。
【解析】根据流程图，B、C、D分别为CHCH2、CH2CH2Br、CH2CH2OH。
(1)CHCOOHCH2OH中含氧官能团的名称是羟基和羧基；反应1为加成反应，则B的结构简式是CHCH2。
(2)C→D是卤代烃的水解反应，化学方程式是：
CH2CH2Br＋NaOHCH2CH2OH＋NaBr。
(3)根据F和G的分子组成可知，反应2的反应类型为加成反应，根据G→H的变化过程可知是醇的消去反应，故反应3的反应条件为浓硫酸、加热。
(4)a.CHCH2中苯环和乙烯基都是平面形状，因此所有原子可能在同一平面上，正确；b.HCHO不属于芳香族化合物，错误；c.羧基不能与H2加成，故1
mol有机物H最多能与4
mol
H2发生反应，错误；d.苯环能发生取代、加成，醇能发生消去、氧化，分子中含有羟基和羧基，能够发生缩聚反应，正确。
(5)根据满足的条件：①能发生水解反应和银镜反应，说明分子中含有醛基和酯基；②能与FeCl3发生显色反应，说明含有酚羟基；③核磁共振氢谱只有4个吸收峰，说明分子中只有4种环境的H原子，同分异构体的结构简式为H3CHCOOH3COH或H3CHOH3COOCH。
【答案】(1)羟基、羧基 CHCH2
(2)CH2CH2Br＋NaOH
CH2CH2OH＋NaBr
(3)加成反应 浓硫酸、加热
(4)ad
(5)H3CHCOOH3COH或H3CHOH3COOCH
15．异戊二烯是一种化工原料，有如下转化关系：
回答下列问题：
(1)A的名称(系统命名)是__________________________；B→C的反应类型是______________。
(2)B的结构简式是______________；D的核磁共振氢谱共有________组峰。
(3)上述转化关系中互为同系物的是__________(填化合物代号)。
(4)F生成PHB的化学方程式是：
________________________________________________________________________。
(5)E的同分异构体中，既能发生银镜反应，也能与碳酸氢钠溶液反应的共有________种(不考虑立体异构)。
(6)F除了合成PHB外，还可经过________、酯化、聚合三步反应合成?CHCH3CH?COOCH3(一种类似有机玻璃的塑料)。在催化剂作用下，第三步反应的化学方程式是：
________________________________________________________________________。
【解析】(1)A中含有2个碳碳双键，1个取代基甲基，从左端开始编号，所以A的名称为2 甲基 1，3 丁二烯；A与3 甲基 1 丁炔发生加成反应生成B为环二烯烃，则B与氢气发生加成反应生成C；
(2)根据已知信息①可知B的结构简式为；D的结构简式是CH3COCH2COOH，不存在对称结构，所以分子中含有3种H原子，则核磁共振氢谱共有3组峰；
(3)同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物的互称，D与E的分子中都含有羰基和羧基，且分子组成相差2个CH2，是同系物；
(4)D中的羰基与氢气发生加成反应，则F的结构简式是CH3－CHOH－CH2－COOH，F发生分子间的缩聚反应生成PHB和水，化学方程式是：
nHOCHCH3CH2COOH
H?OCHCH3CH2C?OH＋(n－1)H2OO；
(5)E的同分异构体中，既能发生银镜反应，也能与碳酸氢钠溶液反应，则该有机物中含有醛基和羧基，将醛基作为取代基，取代戊酸分子中的烃基上的H原子，戊酸的同分异构体有4种，分别是正戊酸、2 甲基戊酸、3 甲基戊酸、2，2 二甲基戊酸，每种中的H原子种数(除去羧基的H原子)分别有4、4、3、1，所以共有12种；
(6)分析产物的结构简式判断，F发生消去反应生成CH3－CH＝CH－COOH，再与甲醇发生酯化反应生成酯，最后发生加聚反应生成产物；在催化剂条件下，发生加聚反应的化学方程式是
nCH3CH===CHCOOCH3?CHCH3CH?COOCH3。
【答案】(1)2 甲基 1，3 丁二烯 加成反应或还原反应
(2) 3
(3)D和E
(4)nHOCHCH3CH2COOH
H?OCHCH3CH2C?OH＋(n－1)H2OO
(5)12
(6)消去
nCH3CH===CHCOOCH3?CHCH3CH?COOCH3
第三节 烃的含氧衍生物
【考纲要求】
1．掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们的相互联系。
2．了解烃的衍生物的重要应用及合成方法。
3．根据信息能设计有机化合物的合成路线。
考点一 醇、酚
知
识
梳
理 【P224】
一、醇类
1．概念：醇是分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物，饱和一元醇的分子通式为__CnH2n＋2O(n≥1)__。
2．醇类物理性质的变化规律
(1)在水中的溶解性：低级脂肪醇易溶于水。
(2)密度：一元脂肪醇的密度一般小于1
g·cm－3。
(3)沸点
①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐__升高__；
②醇分子间存在__氢键__，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃。
3．分类
二、乙醇的性质
1．乙醇的物理性质
(1)物理性质
密度：比水小；沸点：比水的沸点低。
水溶性：与水以任意比互溶；医用酒精组成：含酒精的体积分数为__75%__。
(2)无水乙醇的制备方法
向工业酒精中加入新制的__生石灰__，然后加热__蒸馏__。
(3)检验酒精中是否含有水的方法
加入无水CuSO4，观察是否变__蓝色__。
2．乙醇的化学性质
条件
断键
位置
反应
类型
化学方程式
Na
①
置换
__2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑__
HBr，△
②
取代
__CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O__
O2(Cu)，△
①③
氧化
__2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O__
浓硫酸，170
℃
②④
消去
__CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O__
浓硫酸，140
℃
①
取代
2CH3CH2OH
C2H5—O—C2H5＋H2O
CH3COOH
(浓硫酸，△)
__①__
取代
(酯化)
__CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O__
三、苯酚
1．分子式为C6H6O，结构简式为OH
或C6H5OH，结构特点：__羟基与苯环直接相连__。
2．物理性质
(1)颜色状态：无色晶体，露置在空气中会因部分被氧化而显__粉红色__；
(2)溶解性：常温下在水中溶解度__不__大，高于65
℃时与水混溶；
(3)毒性：有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，皮肤上不慎沾有苯酚应立即用__酒精__清洗。
3．化学性质
(1)羟基中氢原子的反应
①弱酸性
电离方程式为C6H5OH??C6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红色。
②与活泼金属反应
与Na反应的化学方程式为：
__2C6H5OH＋2Na―→2C6H5ONa＋H2↑__。
③与碱反应
__OH＋NaOH―→ONa＋H2O__。
(2)苯环上氢原子的取代反应
苯酚与浓溴水反应的化学方程式为：
__OH＋3Br2―→BrBrOHBr↓＋3HBr__，
此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。
(3)显色反应
苯酚跟FeCl3溶液作用显__紫色__，利用这一反应可以检验苯酚的存在。
分
点
突
破 【P225】
角度一 醇、酚的结构特点及性质
【练1】(长沙调研)下列关于酚的说法不正确的是( )
A．酚类是指羟基直接连在苯环上的化合物
B．酚类都具有弱酸性，在一定条件下可以和NaOH溶液反应
C．酚类可以和浓溴水反应生成白色沉淀，利用该反应可以检验酚
D．分子中含有羟基和苯环的含氧衍生物都属于酚类
【解析】羟基直接连在苯环上的化合物都属于酚类，A对；酚羟基可以电离出氢离子，所以酚类可以和NaOH溶液反应，B对；酚类中羟基的邻、对位易与溴发生取代反应生成白色沉淀，C对；分子中含有苯环和羟基的物质不一定属于酚类，如CH2OH属于芳香醇，D错。
【答案】D
【练2】下列关系正确的是( )
A．沸点：乙二醇>丙三醇
B．与钠反应的快慢：CH3CH2COOH>苯酚>水>乙醇
C．等质量的有机物完全燃烧的耗氧量：甲烷＞乙烯＞乙炔＞苯
D．同物质的量的物质燃烧耗O2量：己烷＞环己烷＞苯＞苯甲酸
【解析】A.丙三醇含有三个羟基，形成的氢键比乙二醇多，氢键多，沸点高，丙三醇的沸点大于乙二醇，故说法错误；B.与钠反应的快慢，与氢离子的浓度大小有关，浓度越大，反应越快，电离H＋的能力：羧酸>苯酚>水>乙醇，故说法正确；C.对于烃来说，烃分子式CxHy，y/x越大耗氧量越高，CH4、CH2、CH、CH，甲烷耗氧量最高，其次是乙烯，乙炔和苯相等，故说法错误；D.CxHyOz＋(x＋y/4－z/2)O2xCO2＋y/2H2O，分子式分别是C6H14、C6H12、C6H6、C7H6O2，耗氧量分别是19/2、9、15/2、15/2，苯和苯甲酸耗氧量相等，故说法错误。
【答案】B
【练3】A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，而A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。
(1)写出A和B的结构简式：A______________________，B______________________。
(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)A与金属钠反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________；
与足量金属钠反应生成等量H2，分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为__________。
【解析】依据分子式C7H8O知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均能与Na反应放出H2，且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均有—OH，为醇和酚类。A不溶于NaOH溶液，说明A为醇，又不能使溴水褪色，故A为CH2OH。B溶于NaOH溶液，且与适量溴水反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其分子式，故B为甲基苯酚，它有三种结构：OHCH3、OHCH3、CH3OH，其中苯环上一溴代物有两种结构的只有H3COH。CH2OH、H3COH、H2O与金属钠反应生成H2的物质的量关系分别为
2CH2OH～H2 2H3COH～H2、2H2O～H2，所以生成等量H2时分别需三种物质的物质的量之比为1∶1∶1。
【答案】CH2OH H3COH
(2)H3COH＋NaOH―→
H3CONa＋H2O
(3)2CH2OH＋2Na―→
2CH2ONa＋H2↑ 1∶1∶1
角度二 醇类的特征反应
【练1】下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是( )
A．CHH3CCH3CHCH3OH
B．CH2OH
C．CH3CCH3CH3CH2CH2OH
D．CHOHCH3
【解析】发生消去反应的条件是：与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子，上述醇中，B项不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化，但只有含有两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。
【答案】C
【练2】Ⅰ.15
g有机物A完全燃烧只生成22
g
CO2和9
g
H2O。试求：
(1)该有机物的最简式__________________。
(2)符合该最简式的A物质有多种，则它们之间的关系______(填序号)
A．一定互为同系物
B．一定互为同分异构体
C．等质量的它们完全燃烧耗氧量相同
D．等物质的量的它们完全燃烧耗氧量相同
(3)若A的相对质量为90，且两分子A能反应形成六元环状酯，则A的结构简式为________________。
Ⅱ.PTT性能优异，能作为纺织纤维和地毯等材料而得到广泛应用。其合成路线可设计为：
其中A、B、C均为链状化合物，A能发生银镜反应，C不含甲基，1
mol
C可与足量钠反应生成22.4
L
H2(标准状况)。请回答下列问题：
(1)A的结构简式为________________________________________________________________________，
C的名称(系统命名)________________________________________________________________________。
(2)由物质C与D反应生成PTT的化学方程式为：
_____________________________________________________________________
第一节 认识有机化合物
【考纲要求】
1．了解常见有机物的结构。了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。
2．能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。
3．能正确命名简单的有机物。
4．能根据有机物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。
考点一 有机化合物的分类及官能团
知
识
梳
理 【P212】
1．按碳的骨架分类
(1)有机化合物
(2)烃
链状烃又称为脂肪烃。
2．按官能团分类
官能团：决定化合物特殊性质的__原子或原子团__。
类别
官能团结构及名称
类别
官能团结构及名称
烷烃
烯烃
C===C(碳碳双键)
炔烃
__—C≡C—__
(碳碳三键)
芳香烃
卤代烃
—X(X表示卤素原子)
醇
—OH(__羟基__)
醚
C—O—C
(醚键)
酚
—OH(__羟基__)
酮
—C—O(羰基)
醛
—C—HO(__醛基__)
羧酸
__—C—OHO__(羧基)
酯
—C—O—RO(酯基)
注意：①醇和酚的结构差别就是羟基是否直接连在苯环上。
如CH2OH属于醇类，CH3OH属于酚类
②同一物质含有不同的官能团，可属于不同的类别。
如OHCHO既可属于醛类，又可属于酚类
分
点
突
破 【P213】
角度一 官能团的识别
【练1】北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S 诱抗素制剂，以保持鲜花盛开。S 诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是( )
A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B．含有苯环、羟基、羰基、羧基
C．含有羟基、羰基、羧基、酯基
D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
【解析】从图示可以分析，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基。
【答案】A
【练2】(2016·南阳模拟)下列叙述正确的是( )
A．和均是芳香烃，NO2既是芳香烃又是芳香化合物
B．OH和OH分子组成相差一个—CH2—，因此是同系物关系
C．H—C—O—C2H5O含有醛基，所以属于醛类
D．分子式为C4H10O的物质，可能属于醇类或醚类
【解析】烃是指仅含碳氢两种元素的化合物，含苯环的烃为芳香烃，含苯环的化合物为芳香族化合物，A中有机物分别是芳香烃、环烷烃、芳香族化合物，A项错误；羟基与苯环直接相连的称为酚，羟基与链烃相连的称为醇，B中分子分别是酚和醇，不属于同系物，B项错误；C中有机物属于酯类，C项错误；分子式为C4H10O的物质，可能属于饱和一元醇类或醚类，D项正确。
【答案】D
角度二 突破有机物的分类
【练1】(2016·唐山模拟)按官能团分类，下列说法正确的是( )
A．OH属于芳香化合物
B．COOH属于羧酸
C．CHCH3CH3COCH3属于醛类
D．CH2OH属于酚类
【解析】A中物质为环己醇，不含苯环，所以不属于芳香族化合物，A错误；B中苯甲酸分子中含有羧基官能团，所以属于羧酸，B正确；C中物质含有羰基，不含醛基，所以不属于醛类，C错误；羟基与苯环直接相连的烃的衍生物为酚类，而D物质羟基与链烃基相连，所以属于醇类，D错误。
【答案】B
【练2】按官能团的不同，可以对有机物进行分类，请指出下列有机物的类别，填在横线上。
(1)CH3CH2CH2OH________。
(2)HOOH________。
(3)C2H5________。
(4)CHOOC2H5________。
(5)CH3CHCH2CH3Cl________。
(6)CHCHCH3CH3CHCH3________。
(7)COOH ________。
(8)CCH3OH ________。
【答案】(1)醇 (2)酚 (3)芳香烃(或苯的同系物)
(4)酯 (5)卤代烃 (6)烯烃 (7)羧酸 (8)醛
考点二 有机化合物的结构特点、同分异构体及命名
知
识
梳
理 【P213】
一、有机化合物的结构特点
1．有机化合物中碳原子的成键特点
(1)碳原子的结构特点
碳原子最外层有4个电子，能与其他原子形成4个共价键。
(2)碳原子间的结合方式
碳原子不仅可以与氢原子形成共价键，而且碳原子之间也能形成__单__键、__双__键或__三__键。多个碳原子可以形成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环也可以相互结合，所以有机物种类纷繁，数量庞大。
2．有机化合物的同分异构现象
(1)概念
化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
(2)同分异构体的类别
①碳链异构：由于分子中碳链骨架不同产生的同分异构现象，如正丁烷和异丁烷；
②位置异构：由于官能团在碳链上所处的位置不同产生的同分异构现象，如1 丁烯和
2 丁烯；
③官能团异构：有机物分子式相同，但官能团不同产生的同分异构现象，如乙酸和甲酸甲酯；
④给信息的其他同分异构体：顺反异构、对映异构。
3．同分异构体的书写方法
(1)同分异构体的书写规律
①烷烃
烷烃只存在碳链异构，书写时应注意要全面而不重复，具体规则如下：成直链，一条线；摘一碳，挂中间，往边移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基，同、邻、间。
②具有官能团的有机物
一般书写的顺序：碳链异构→位置异构→官能团异构。
③芳香族化合物
取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对3种。
(2)常见的几种烃基的异构体数目
(1)—C3H7：2种，结构简式分别为：
CH3CH2CH2—、CH3—CH—CH3。
(2)—C4H9：4种，结构简式分别为：
CH3—CH2—CH2—CH2—、CH3—CH—CH2—CH3、
CH3—CH—CH2—CH3、CH3—C—CH3CH3。
4．常见官能团异构
组成通式
可能的类别及典型实例
CnH2n
烯烃(CH2＝CHCH3)、
环烷烃
(H2CCH2CH2)
CnH2n－2
炔烃(CH≡C—CH2CH3)、
二烯烃(CH2＝CHCH＝CH2)、环烯烃()
CnH2n＋2O
醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3)
CnH2nO
醛(CH3CH2CHO)、酮(CH3COCH3)、
烯醇(CH2＝CHCH2OH)、环醚(CH3—CH—CH2O)、
环醇(CH2—CH—OHCH2)
CnH2nO2
羧酸(CH3COOH)、酯(HCOOCH3)、
羟基醛(HO—CH2—CHO)
CnH2n－6O
酚(H3COH)、
芳香醚(O—CH3)、
芳香醇(CH2—OH)
5.烷烃的习惯命名法
如C5H12的同分异构体有3种，分别是：
__CH3CHCH2CH3CH3__、
__CCH3CH3CH3CH3__，用习惯命名法命名分别为__正戊烷__、__异戊烷__、__新戊烷__。
6．烷烃的系统命名法
(1)最长、最多定主链
当有几条相同长度的不同碳链时，选择含支链最多的一条作为主链。如
含6个碳原子的链有A、B两条，因A有三条支链，含支链最多，故应选A为主链。
(2)编号位要遵循“近”、“简”、“小”原则
原则
解释
首先要考虑“近”
以离支链较近的主链一端为起点编号
同“近”考虑“简”
有两个不同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，则从较简单的支链一端开始编号
同“近”、同“简”，考虑“小”
若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，而中间还有其他支链，从主链的两个方向编号，可得到两种不同的编号系列，两系列中各位次和最小者即为正确的编号
如：
CH3—CH2—CH—CH2—CH—CH—CH2—CH387654321CH2CH3CH3CH3
CH3—CH—CH2—CH—CH—CH3654321CH3CH3CH3
(3)写名称
①按主链的碳原子数称为相应的某烷。
②在某烷前写出支链的位次和名称。
原则是：先简后繁，相同合并，位号指明。阿拉伯数字之间用“，”相隔，汉字与阿拉伯数字之间用“ ”连接。
如(2)中两种有机物分别命名为3，4 二甲基 6 乙基辛烷、2，3，5 三甲基己烷。
7．烯烃和炔烃的命名
例如：CH≡C—CH2—CH—CH3CH3命名为：4 甲基 1 戊炔。
8．苯的同系物命名
①苯作为母体，其他基团作为取代基
例如：苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯，被乙基取代后生成乙苯，如果两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯，二甲苯有三种同分异构体，可分别用邻、间、对表示。
②将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号，选取最小位次给另一个甲基编号。
CH3CH3 CH3CH3
邻二甲苯(1，2 二甲苯) 对二甲苯(1，4 二甲苯)
分
点
突
破 【P215】
角度一 有机物的共线、共面判断
【练1】下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有( )
A．乙烷
B．甲苯
C．苯
D．丙烯
【解析】A、B、D中都含有甲基，有四面体的空间结构，所有原子不可能共面；C项中原子代替分子中一个氢原子的位置，仍共平面。
【答案】C
角度二 同分异构体的书写与判断
【练1】分子式为C5H8O2，且既能与Na2CO3溶液反应生成CO2，又能与溴的四氯化碳溶液反应的有机化合物有(不考虑立体异构)( )
A．2种
B．4种
C．6种
D．8种
【解析】C5H8O2的不饱和度为2，由题意可知该分子中含有1个—COOH和1个碳碳双键，故该化合物可表示为C4H7—COOH，相当于羧基取代了烯烃C4H8中的一个氢原子，C4H8属于烯烃的结构有3种：CH2＝CHCH2CH3、CH3CH＝CHCH3、CH2＝C(CH3)2，上述三种物质的分子中分别含有4种、2种、2种不同化学环境的氢原子，故其一元取代物共有8种可能的结构，即D项符合题意。
【答案】D
【练2】根据要求书写下列有机物的同分异构体。
(1)与CCH2CH3COOH具有相同官能团的同分异构体的结构简式为________________________________________________________________________。
(2)苯氧乙酸(OCH2COOH)有多种酯类的同分异构体。其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上有2种一硝基取代物的同分异构体________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(写出任意两种的结构简式)。
【答案】(1)CH2＝CHCH2COOH、CH3CH＝CHCOOH
(2)HOCH2OOCH、HOCOOCH3、
HOOOCCH3(任写两种)
【练3】分子式为C9H10O2的有机物有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有________种，写出其中任意一种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。
①含有苯环且苯环上只有一个取代基；
②分子结构中含有甲基；
③能发生水解反应。
【答案】5
CHCH3OOCH、CH2COOCH3、
CH2COOCH3、OOCCH2CH3或
COOCH2CH3
(写出一种即可)
角度三 有机物命名的正误判断
【练1】(2016·台州模拟)下列说法正确的是( )
A．按系统命名法，化合物CCH3CH3CH3CH2CH3的名称为2 甲基 2 乙基丙烷
B．下图是某有机物分子的比例模型，该物质可能是一种氨基酸
C．CH3CH2COOH与HCCH2CH2OHO互为同分异构体
D．木糖醇和葡萄糖互为同系物，均属于糖类
【解析】按系统命名法，化合物CCH3CH3CH3CH2CH3的名称为2，2 二甲基丁烷，A错误。图中是某有机物分子的比例模型，该物质表示的是HOCH2CH2COOH，不是氨基酸，B错误。两者的结构不同，分子式均为C3H6O2，互为同分异构体，C正确。木糖醇和葡萄糖都含有多个羟基，但是木糖醇是醇类，葡萄糖是多羟基醛，因此二者不是同系物，D错误。
【答案】C
【练2】某炔烃经催化加氢后可得到2 甲基丁烷，则该炔烃的名称是( )
A．2 甲基 1 丁炔
B．2 甲基 3 丁炔
C．3 甲基 1 丁炔
D．3 甲基 2 丁炔
【解析】烷烃分子中相邻的2个碳原子上各自去掉2个氢原子，则可以形成碳碳三键，因此根据2 甲基丁烷的结构简式(CH3)2CHCH2CH3可知，相应的炔烃只能是3 甲基 1 丁炔。
【答案】C
【练3】下列系统命名正确的是( )
A．2 甲基 4 乙基戊烷
B．3，4，4 三甲基己烷
C．2，3 二乙基 1 戊烯
D．间二甲苯
【解析】A中碳链选错了，最长有6个碳，命名应该是2，4 二甲基己烷；B中编号错了，命名应该是3，3，4 三甲基己烷；C对；间二甲苯属于习惯命名法，不是系统命名，D错。
【答案】C
考点三 研究有机物的一般步骤和方法
知
识
梳
理 【P216】
1．研究有机化合物的基本步骤
2．分离提纯有机物常用的方法
(1)蒸馏和重结晶
适用对象
要求
蒸馏
常用于分离提纯__液态__有机物
①该有机物的__热稳定性__较强
②该有机物与杂质的__沸点__相差较大
重结晶
常用于提纯__固态__有机物
①杂质在所选溶剂中的溶解度__很小__或__很大__
②被提纯的有机物在溶剂中的溶解度受温度影响较大
(2)萃取分液
①常用的萃取剂：__苯__、__CCl4__、石油醚、二氯甲烷等。
②液－液萃取：利用有机物在两种__互不相溶__的溶剂中的__溶解性__不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
③固 液萃取：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
3．有机物分子式的确定
(1)元素分析
(2)相对分子质量的测定—质谱法
质荷比(分子离子、碎片离子的__相对质量__与其__电荷__的比值)__最大__值即为该有机物的相对分子质量。
4．分子结构的鉴定
(1)化学方法：利用特征反应鉴定出__官能团__，再制备它的衍生物进一步确认。
常见官能团特征反应如下：
官能团种类
试剂
判断依据
碳碳双键或碳碳三键
溴的CCl4溶液
红棕色褪去
酸性KMnO4溶液
紫色褪去
卤素原子
NaOH溶液，AgNO3和稀硝酸的混合液
有沉淀产生
醇羟基
钠
有氢气放出
酚羟基
FeCl3溶液
显紫色
浓溴水
有白色沉淀产生
醛基
银氨溶液
有银镜生成
新制Cu(OH)2悬浊液
有砖红色沉淀产生
羧基
NaHCO3溶液
有CO2气体放出
(2)物理方法
①红外光谱
分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团__吸收频率__不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
②核磁共振氢谱
分
点
突
破 【P216】
角度一 怎样确定有机物的结构
【练1】在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3∶2的化合物是( )
A．CH3CH3CCH2
B．OCH3OCH3
C．H3CCH3
D．H3CCH3
【解析】A中有2种氢，个数比为3∶1；B中据镜面对称分析知有3种氢，个数比为3∶1∶1；C中据对称分析知有3种氢，个数比为1∶3∶4；D中据对称分析知有2种氢，个数比为
3∶2。
【答案】D
【练2】(2016·德阳模拟)下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是( )
A．2，2，3，3 四甲基丁烷
B．2，3，4 三甲基戊烷
C．3，4 二甲基己烷
D．2，5 二甲基己烷
【解析】核磁共振氢谱中出现三组峰说明分子中存在三种不同的氢原子，A.2，2，3，3 四甲基丁烷分子中只存在1种氢原子；B.2，3，4 三甲基戊烷分子中存在4种氢原子；C.3，4 二甲基己烷分子中存在4种氢原子；D.2，5 二甲基己烷分子中存在3种氢原子。
【答案】D
【练3】有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取A
9.0
g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍
试通过计算填空：(1)A的相对分子质量为________。
(2)将此9.0
g
A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4
g
和13.2
g
(2)A的分子式为________。
(3)另取A
9.0
g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24
L
CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24
L
H2(标准状况)
(3)用结构简式表示A中含有的官能团：____________、____________。
(4)A的核磁共振氢谱如图：
(4)A中含有________种氢原子。
(5)综上所述，A的结构简式为______________________________。
【解析】(1)M(A)＝2×45
g·mol－1＝90
g·mol－1。
(2)9.0
g
A燃烧生成n(CO2)＝＝0.3
mol，
n(H2O)＝＝0.3
mol，
n(A)∶n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1∶0.3∶0.3×2∶＝1∶3∶6∶3，所以A的分子式为C3H6O3。
(3)0.1
mol
A与NaHCO3反应生成0.1
mol
CO2，则A分子中含有一个—COOH，与钠反应生成0.1
mol
H2，则还含有一个—OH。
【答案】(1)90 (2)C3H6O3 (3)—COOH —OH
(4)4 (5)CH3—CH—COOHOH
规律总结
有机化合物分子式、结构式的确定
1．有机物分子式的确定
2．确定有机物分子式的规律
(1)最简式规律
最简式
对应物质
CH
乙炔和苯
CH2
烯烃和环烷烃
CH2O
甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖
(2)常见相对分子质量相同的有机物
①同分异构体相对分子质量相同；
②含有n个碳原子的饱和一元醇与含(n－1)个碳原子的饱和一元羧酸和酯相对分子质量相同，均为14n＋18。
③含有n个碳原子的烷烃与含(n－1)个碳原子的饱和一元醛(或酮)相对分子质量相同，均为14n＋2。
④其他常见的相对分子质量相同的有机物和无机物。
相对分子质量
对应物质
28
C2H4、N2、CO
30
C2H6、NO、HCHO
44
C3H8、CH3CHO、CO2、N2O
46
C2H5OH、HCOOH、NO2
(3)“商余法”推断有机物的分子式(设烃的相对分子质量为M)
M/12的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时，将碳原子数依次减少一个，每减少一个碳原子即增加12个氢原子，直到饱和为止。
(4)根据题给特殊条件确定有机物分子式
①含氢量最高的烃为甲烷；
②通常情况下，烃的含氧衍生物为气态的是甲醛；
③对于烃类混合物，平均每个分子中所含碳原子数小于2，则该烃类混合物中一定含有甲烷；
④同温(温度高于100
℃)同压下，烃燃烧前后，气体体积不变，则烃分子中氢原子数为4；
⑤通常情况下，若为气态烃，则烃分子中碳原子数≤4。
考
题
专
练 【备用题】
1．某烃有两种或两种以上的同分异构体，其某一种同分异构体的一氯代物只有一种，则这种烃可能是( )
①分子中含有7个碳原子的芳香烃
②分子中含有4个碳原子的烷烃
③分子中含有12个氢原子的烷烃
④分子中含有8个碳原子的烷烃
A．③④
B．②③
C．①②
D．②④
【解析】①分子中含有7个碳原子的芳香烃只能是甲苯，只有一种结构，不符合题意；②分子中含有4个碳原子的烷烃，是丁烷有两种结构，正丁烷和异丁烷，正丁烷有两种一氯代物，异丁烷有两种一氯代物，所以不符合题意；③分子中含有12个氢原子的烷烃是戊烷，有三种结构，正戊烷、异戊烷和新戊烷，其中新戊烷只有一种一氯代物，符合题意；④分子中含有8个碳原子的烷烃，有多种结构，其中2，2，3，3 四甲基丁烷只有一种一氯代物，符合题意。
【答案】A
2．根据有机化合物的命名原则，下列命名正确的是( )
A．CH2CHCCH3CH2 3 甲基 1，3 丁二烯
B．CH3CHCH2CH3OH 2 羟基丁烷
C．CH3CH(C2H5)CH2CH2CH3 2 乙基戊烷
D．CH3CH(NH2)CH2COOH 3 氨基丁酸
【解析】A选项应该从右边开始编号，A项错误；B选项应该为2 丁醇，B项错误；C选项最长的碳链含有6个碳原子，C项错误。
【答案】D
3．(天津理综)对下图两种化合物的结构或性质描述正确的是( )
CH3OHCHH3CCH3 CHOCHH3CCH3
A．不是同分异构体
B．分子中共平面的碳原子数一定相同
C．均能与溴水反应
D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分
【解析】两种有机物的分子式均为C10H14O，但二者的分子结构不同，二者互为同分异构体，A错误；根据、CC和C的结构特点，可知两种化合物的分子中共平面的碳原子数不相同，B错误；前一种有机物分子中含有酚羟基，苯环上酚羟基的邻、对位H原子与溴水发生取代反应；后一种有机物分子中含有CC和—CHO，可与溴水发生反应，C正确；两种有机物的分子结构不同，H原子所处的化学环境也不同，可以采用核磁共振氢谱进行区分，D错误。
【答案】C
4．为了测定某有机物A的结构，做如下实验；
①将4.6
g该有机物完全燃烧，生成0.2
mol
CO2和5.4
g水；
②用质谱仪测定其相对分子质量，得如下图一所示的质谱图；
③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图二所示谱图，图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。
试回答下列问题：
(1)有机物A的相对分子质量是____________。
(2)有机物A的结构简式是______________。
(3)写出有机物A的同分异构体的结构简式________________________________________________________________________。
(4)写出由有机物A制备1，2 二氯乙烷过程的方程式：
________________________________________________________________________。
【解析】(1)通过质谱仪测定其相对分子质量为46；
(2)通过计算，二氧化碳的物质的量为0.2
mol，水的物质的量为5.4/18＝0.3
mol，所以有机物中含氧原子的物质的量＝(4.6－0.2×12－0.3×2×1)/16
mol＝0.1
mol，所以碳氢氧的原子个数比为2∶6∶1，根据相对分子质量分析，化学式为C2H6O，根据核磁共振氢谱分析，有三种氢原子，比例为3∶2∶1，所以结构简式为：CH3CH2OH；
(3)乙醇的同分异构体可以是甲醚，CH3—O—CH3；
(4)乙醇先消去生成乙烯，乙烯和氯气加成生成1，2 二氯乙烷，CH3—CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O，CH2＝CH2＋Cl2―→CH2Cl－CH2Cl。
【答案】(1)46 (2)CH3CH2OH (3)CH3—O—CH3
(4)CH3—CH2OHCH2===CH2↑＋H2O、
CH2＝CH2＋Cl2―→CH2Cl－CH2Cl
考
点
集
训 【P341】
A级(跨越本科练)
1．已知戊烷有3种同分异构体，则可以被催化氧化成醛的戊醇的同分异构体(属醇类)的数目有(A)
A．4种
B．5种
C．7种
D．8种
【解析】被催化氧化成醛的戊醇的分子中含有—CH2OH结构，正戊烷对应的醇中，符合题意的有1种，异戊烷对应的醇中，符合题意的有2种，新戊烷对应的醇中，符合题意的只有1种，共4种结构。
2．已知某兴奋剂乙基雌烯醇(etylestrenol)的结构如图所示。下列叙述中正确的是(C)
A．分子内消去一个水分子，产物有3种同分异构体
B．该物质可以视为酚类
C．能使溴的四氯化碳溶液褪色
D．该物质分子中的所有碳原子均共面
【解析】A.因为连接羟基的碳原子的有氢原子的邻位碳有2种，所以分子内消去一个水分子，产物只有2种，不选A；B.因为结构中没有苯环，所以不视为酚类，不选B；C.因为结构中有碳碳双键，所以能使溴的四氯化碳溶液褪色，选C；D.结构中很多的碳原子都是形成4个共价键，所以不可能所有的碳原子都在一个平面上，不选D。
3．在核磁共振氢谱中出现三组峰，其氢原子数之比为3∶2∶2的化合物是(B)
A．BrBrCH3CH3
B．H3CCl
C．H3CCH3
D．ClCH3CH3Cl
【解析】A.BrBrCH3CH3分子高度对称，分子中有2种不同的H原子，个数比是6∶4＝3∶2，错误。B.H3CCl分子中有3种不同的H原子，个数比是3∶2∶2，正确。C.H3CCH3分子中有2种不同的H原子，个数比是6∶2＝3∶1，错误。D.ClCH3CH3Cl分子中有2种不同的H原子，个数比是6∶4＝3∶2，错误。
4．分子式为C6H12O，且能发生银镜反应的同分异构体有(D)
A．2种
B．3种
C．4种
D．8种
【解析】该分子能发生银镜反应说明含有醛基，C6H12O可看成C5H11—CHO，相当于—CHO取代戊烷上一个H原子，戊烷有8种氢，故C6H12O符合题意的同分异构体有8种。
5．江苏省盐城市自来水厂发生水源地污染事件，部分区域自来水出现异味，经检测为挥发酚类物质超标。此次污染为盐城市标新化工有限公司偷排污水所致，近20万居民饮水受到影响。下列有关说法不正确的是(B)
A．酚类化合物的毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应，形成变性蛋白质，使细胞失去活性
B．分离苯和苯酚的混合物，通常采用的方法是加入浓溴水振荡后过滤
C．苯酚的浑浊液加热后能变澄清
D．苯酚沾在手上应立即用酒精洗涤
【解析】考查苯酚的性质，A.酚类物质有毒，可使蛋白质变性。B.苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚在苯中可溶，不能过滤除去，一般是加碱液后再分液除去。C.苯酚在70
℃以上可以任意比溶于水。D.操作正确。
6．下列说法正确的是(B)
A．按系统命名法，化合物CH3CH2CHCH2CH2CH(CH3)2CH(CH3)2的名称为：2 甲基 5 丙基庚烷
B．聚偏二氯乙烯(?CClClCH2?)的单体的结构简式为CCl2＝CH2
C．有机物CH2＝CH－CH＝CH2和CH2＝CH－CH3互为同系物
D．李比希法、钠融法、铜丝燃烧法、元素分析仪均可帮助人们确定有机化合物的元素组成和空间结构
【解析】按系统命名法，该化合物的名称为：2，6 二甲基 3 乙基庚烷，故A项错误；B.聚偏二氯乙烯(?CClClCH2?)的单体的结构简式为CCl2＝CH2，故B项正确；C.有机物CH2＝CH－CH＝CH2为二烯烃而CH2＝CH－CH3为单烯烃，故CH2＝CH－CH＝CH2和CH2＝CH－CH3不为同系物，故C项错误；李比希法、钠融法、铜丝燃烧法、元素分析仪均可帮助人们确定有机化合物的元素组成，但不能确定空间结构，故D项错误。
7．在一定条件下，萘可以被硝酸和硫酸的混合酸硝化生成二硝基物，它是1，5 二硝基萘NO2NO2，1，8 二硝基萘NO2NO2的混合物，后者可溶于质量分数大于98%的硫酸，而前者不能。利用这一性质可将这两种异构体分离。将上述硝化产物加入适量98%的硫酸，充分搅拌，用耐酸漏斗过滤，欲从滤液中得到固体1，8 二硝基萘，应采用的方法是(D)
A．蒸发浓缩结晶
B．向滤液中加水过滤
C．用碳酸钠溶液处理滤液
D．将滤液缓缓加入水中
【解析】本题的关键是读懂题意，加入98%的硫酸后，1，5 二硝基萘不溶解，而1，8 二硝基萘溶于硫酸，这样得到了固体与液体的混合物，要用过滤的方法分离；分离后再将硫酸稀释，1，8 二硝基萘也析出，但只能将滤液缓缓加入水中，否则导致事故的发生。另外，不能用碳酸钠溶液处理滤液，因该操作危险又浪费试剂。
8．设NA为阿伏伽德罗常数，下列说法不正确的是(C)
A．28
g乙烯和28
g丙烯中均含有6NA对共用电子对
B．常温下，1
L
0.1
mol·L－1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA
C．标准状况下，22.4
L二氯甲烷的分子数约为NA个
D．23
g钠在氧气中完全燃烧失去电子数为NA
【解析】A中乙烯和丙烯都属于烯烃，且最简式相同，都是CH2，所以28
g都含有6
mol共用电子对，A正确；硝酸铵是0.1
mol，则根据氮原子守恒可知，含有0.2
mol氮原子，B正确；标准状况下，二氯甲烷不是气体，不能适用于气体摩尔体积，C不正确；钠在反应中失去1个电子，所以23
g钠失去1
mol电子，D正确。
9．下列说法正确的是(C)
A．最简式为C2H4O的有机物一定可以发生银镜反应
B．不粘锅表面的高分子涂层可以由四氟乙烯通过缩聚反应合成
C．分子结构中含有4个甲基、碳原子数最少的烷烃的系统命名为：2，2 二甲基丙烷
D．甘油和甲苯只有在物质的量之比1∶1混合时，充分燃烧后生成的水，才与等质量的甘油充分燃烧后生成的水相同
【解析】A.最简式为C2H4O的有机物可能是环氧乙烷，不能发生银镜反应，A错误；B.不粘锅表面的高分子涂层可以由四氟乙烯通过加聚反应合成，B错误；C.分子结构中含有4个甲基、碳原子数最少的烷烃的结构简式为C(CH3)4，系统命名为：2，2 二甲基丙烷，C正确；D.甘油的化学式C3H8O3，相对分子质量为92，甲苯的化学式为C7H8，相对分子质量为92，两种物质含H量相同，无论如何混合，只要质量与甘油相等，充分燃烧后生成的水就相等，D错误。
B级(冲刺名校练)
10．有关CHCHCHF2CCCH3分子结构的下列叙述中，正确的是(D)
A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
B．所有的原子都在同一平面上
C．12个碳原子不可能都在同一平面上
D．12个碳原子有可能都在同一平面上
【解析】本题主要考查苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间结构。按照结构特点，其空间结构可简单表示为下图所示：
由图形可以看到，直线l一定在平面N中，甲基上3个氢只有一个可能在这个平面内；CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在双键决定的平面M中；平面M和平面N一定共用两个碳原子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有CHF2中的两个原子和CH3中的两个氢原子不在这个平面内。要使苯环外的碳原子共直线，必须使双键部分键角为180°。但烯烃中键角为120°，所以苯环以外的碳不可能共直线。
11．(山西康杰中学高三月考)已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的有(D)
A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为：
CH3—O—CH3
【解析】红外光谱给出的是化学键和官能团，从图上看出，已给出C—H、O—H和C—O三种化学键，A项正确；核磁共振氢谱图中，峰的个数即代表氢的种类数，故B项正确；核磁共振氢谱图中峰的面积表示氢的数目比例，在没有给出化学式的情况下，无法得知其H原子总数，C项正确；若A的结构简式为CH3—O—CH3，则无O—H键(与题中红外光谱图不符)，其核磁共振氢谱图应只有一个峰(与题中核磁共振氢谱图不符)，故D项错。
12．有X、Y两种有机物，按要求回答下列问题：
(1)取3.0
g有机物X，完全燃烧后生成3.6
g水和3.36
L
CO2(标准状况)，已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30，求该有机物的分子式：________________________________________________________________________。
(2)有机物Y的分子式为C4H8O2，其红外光谱图如下：
则该有机物的可能结构为________(填字母)。
A．CH3COOCH2CH3
B．CH3CH2COOCH3
C．HCOOCH2CH2CH3
D．(CH3)2CHCOOH
【解析】(1)m(C)＝×12
g·mol－1＝1.8
g，
m(H)＝×2×1
g·mol－1＝0.4
g，
则m(O)＝3.0
g－1.8
g－0.4
g＝0.8
g，
所以n(C)∶n(H)∶n(O)＝∶∶＝3∶8∶1，即实验式为C3H8O。由该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30知，其相对分子质量为60，所以其分子式为C3H8O。
(2)A、B项都有两个—CH3，且不对称，都含有C===O、C—O—C，所以A、B项符合图示内容；C项只有一个—CH3，不会出现不对称的现象；D项中两个—CH3对称，没有C—O—C键。
【答案】(1)C3H8O (2)AB
13．按要求回答下列问题：
(1)CHCH3CH3CHCH3CH3的系统命名为________________________________________________________________________。
(2)3 甲基 2 戊烯的结构简式为________________________________________________________________________。
(3)OH的分子式为________。
(4)某烃的分子式为C4H4，它是合成橡胶的中间体，它有多种同分异构体。
①试写出它的一种链式结构的同分异构体的结构简式：
________________________________________________________________________。
②它有一种同分异构体，每个碳原子均达饱和，且碳与碳的夹角相同，该分子中碳原子形成的空间构型为________形。(5)化合物A是合成天然橡胶的单体，分子式为C5H8。A的结构简式为________________，化学名称是________。
【答案】(1)2，3 二甲基丁烷 (2)CH3CHCCH2CH3CH3
(3)C4H8O (4)①CH2===CH—C≡CH ②正四面体
(5)CH2CHCCH3CH2 2 甲基 1，3 丁二烯(或异戊二烯)
14．根据要求填空：
(1)CH2OHCH2CH2CH3中官能团的名称是________________________________________________________________________。
(2)中含氧官能团的名称是________________________________________________________________________。
(3)HOCH2CH2NH2中含有的官能团的名称是________________________________________________________________________。
(4)OCOOH中所含官能团的名称是________________________。
(5)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的CH3CHO的同分异构体有________种。
(6)OCH3CHO的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有______种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为：
________________________________________________________________________(写结构简式)。
【解析】(1)中官能团为羟基。(2)中含氧官能团是(酚)羟基、酯基。(3)中官能团为羟基和氨基。(4)中官能团为羰基和羧基。(5)除苯环外不饱和度为1，还有2个碳原子，1个氧原子，可知除酚—OH外另一取代基为—CH===CH2，苯环上有邻、间、对三种结构。(6)根据限定条件确定含有酚羟基和醛基两种官能团，步骤是先确定—OH和—CHO在苯环上的位置，再定最后一个饱和C原子的位置。
【答案】(1)羟基
(2)(酚)羟基、酯基
(3)羟基、氨基
(4)羰基、羧基
(5)3
(6)13 HOCH2CHO
第二节 烃和卤代烃
【考纲要求】
1．掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构和性质。
2．了解烃类的重要应用。
考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质
知
识
梳
理 【P218】
1．结构特点
甲烷
乙烯
乙炔
结构
简式
CH4
CH2===CH2
CH≡CH
结构
特点
正四面体结构，C原子居于正四面体的中心，分子中的5个原子中没有任何4个原子处于同一平面内。其中任意三个原子在同一平面内，任意两个原子在同一直线上
平面形结构，分子中的6个原子处于同一平面内，键角都约为120°
直线形结构，分子中的4个原子处于同一直线上。同一直线上的原子当然也处于同一平面内
空间
构型
CHHCHH
H—C≡C—H
物理
性质
无色气体，难溶于水
无色气体，难溶于水
无色气体，微溶于水
2.化学性质
(1)甲烷
化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。
①氧化反应
甲烷在空气中安静的燃烧，火焰的颜色为__淡蓝色__。其燃烧热为890
kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式为：
__CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)__ΔH＝－890__kJ/mol__。
②取代反应：有机物分子里的某些__原子或原子团__被其他原子或原子团所替代的反应。
甲烷与氯气的取代反应分四步进行：
第一步：__CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl__
第二步：__CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl__
第三步：__CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl__
第四步：__CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl__
甲烷的四种氯代物均难溶于水，常温下，只有CH3Cl是__气态__，其余均为液态，CHCl3俗称__氯仿__，CCl4又叫__四氯化碳__，是重要的有机溶剂，密度比水__大__。
(2)乙烯
①与卤素单质X2加成
CH2===CH2＋X2―→__XCH2—CH2X__
②与H2加成
CH2===CH2＋H2__CH3—CH3__
③与卤化氢加成
CH2===CH2＋HX__CH3—CH2X__
④与水加成
CH2===CH2＋H2O__CH3CH2OH__
⑤氧化反应
常温下被氧化，如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色__褪去__。
⑥易燃烧
CH2===CH2＋3O2__2CO2＋2H2O__(现象：火焰明亮，伴有黑烟)
⑦加聚反应
__nCH2===CH2?CH2—CH2?__
3．概念及通式
(1)烷烃：分子中的碳原子之间只以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的饱和烃，分子通式为：CnH2n＋2(n≥l)。
(2)烯烃：分子中含有碳碳双键的不饱和链烃，单烯烃的分子通式为：CnH2n(n≥2)。
(3)炔烃：分子中含有碳碳三键的一类脂肪烃，单炔烃的分子通式为：CnH2n－2(n≥2)。
4．物理性质
(1)状态：常温下分子中含有1～4个碳原子的烃为气态烃，随分子中碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态。
(2)沸点：①随着分子中碳原子数的增多，沸点逐渐升高。
②同分异构体之间，支链越多，沸点越低。
(3)相对密度：随着分子中碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水小。
(4)在水中的溶解性：均难溶于水。
5．化学性质
(1)均易燃烧，燃烧的化学反应通式为：
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
(2)烷烃难被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化，在光照条件下易和卤素单质发生取代反应。
(3)烯烃和炔烃易被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化，易发生加成反应和加聚反应。
分
点
突
破 【P219】
角度一 烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质
【练1】(贵阳模拟)下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型的叙述正确的是( )
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CnH2n＋2，而烯烃的通式一定是CnH2n
D．烷烃与烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃
【解析】烯烃中也可能含有碳氢饱和键和碳碳饱和键，A错；烯烃中的氢原子有可能发生取代反应，B错；环烷烃的通式是CnH2n，只有单烯链烃的通式才是CnH2n，C错。
【答案】D
【练2】下列关于烷烃性质的叙述中，错误的是( )
A．都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．都能燃烧
C．都难溶于水
D．都能发生取代反应
【解析】烷烃的性质为：难溶于水，能发生取代反应，都能燃烧，但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A项错误。
【答案】A
【练3】已知丙烷的分子结构可简写成键线式结构。有机物A的键线式结构为，有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是( )
A．有机物A的一氯代物只有4种
B．用系统命名法命名有机物A，名称为2，2，3?三甲基戊烷
C．有机物A的分子式为C8H18
D．B的结构可能有3种，其中一种名称为3，4，4?三甲基?2?戊烯
【解析】根据信息提示，A的结构简式为CCH3CH3H3CCHCH3CH2CH3，其有5种不同化学环境的氢原子，所以其一氯代物有5种；A是B和等物质的量的H2加成后的产物，所以B可能的结构简式有三种：CCH3CH3H3CCCH2CH2CH3、CCH3CH3H3CCCH3CHCH3、CCH3CH3H3CCHCH3CHCH2，名称依次为3，3 二甲基 2 乙基 1 丁烯；3，4，4 三甲基 2 戊烯；3，4，4 三甲基 1 戊烯。
【答案】A
角度二 烯烃、炔烃的加成和氧化反应规律
【练1】β 月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有( )
A．2种
B．3种
C．4种
D．6种
【解析】根据单烯烃和共轭二烯烃的性质可知有4种加成产物。
【答案】C
【练2】某气态烃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，则气态烃为( )
A．丙烯
B．1 丁炔
C．丁烯
D．2 甲基 1，3 丁二烯
【解析】该有机物含有两个不饱和度，且含有6个H，则其化学式为C4H6。
【答案】B
【练3】提示下列信息
CR1HCR2HCR1HO＋OCR2H
某无支链的环状一氯代烃A(分子式为C6H11Cl)可发生如下转化关系：
试回答下列问题：
(1)A的结构简式为____________________。
(2)指出下列转化的反应类型：C→D：________________。
(3)写出D→E的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)A的链状同分异构体有多种。各写出符合下列条件的一种同分异构体的结构简式。
①只有一个甲基：________________________________________________________________________；
②有3个甲基，但不存在顺反异构体：________________________________________________________________________。
【解析】(1)无支链的环状一氯代烃A分子式为C6H11Cl，则A是一氯环己烷，结构简式是Cl，(2)A与NaOH的醇溶液在加热时发生消去反应产生B环己烯：；B在臭氧存在时即Zn、H2O存在下发生氧化反应产生C己二醛：OHCCH2CH2CH2CH2CHO，C与H2在Ni作催化剂时发生加成(还原)反应产生D己二醇：HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH；(3)D与2个分子的乙酸发生酯化反应产生E二乙酸己二酯CH3COOCH2(CH2)4CH2OOCCH3和水。反应的方程式是：
2CH3COOH＋HOCH2(CH2)4CH2OH
CH3COOCH2(CH2)4CH2OOCCH3＋2H2O。(4)A的链状同分异构体有多种，其中符合条件①只有一个甲基的一种同分异构体的结构简式是CH3CH2CH2CH＝CHCH2Cl；②有3个甲基，但不存在顺反异构体的一种同分异构体的结构简式是CCH3CH3CCH3CH2Cl。
【答案】(1)Cl
(2)加成反应(或还原反应)
(3)2CH3COOH＋HOCH2(CH2)4CH2OH
CH3COOCH2(CH2)4CH2OOCCH3＋2H2O
(4)①CH3CH2CH2CH＝CHCH2Cl(其它合理答案也可)
②CCH3CH3CCH3CH2Cl
考点二 苯的同系物 芳香烃
知
识
梳
理 【P220】
1．苯的物理性质
颜色
状态
气味
密度
水溶性
熔、沸点
毒性
无色
液体
特殊气味
比水小
不溶于水
低
有毒
2.
苯的结构
(1)结构式： 分子式：C6H6
结构简式：或
CCCCCCHHHHHH
(2)成键特点：6个碳原子之间的键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。
(3)空间构型：平面正六边形，分子中的12个原子共平面。
3．苯的化学性质：可归结为易取代、难加成、易燃烧，与其他氧化剂一般不能发生反应。
(1)能取代：
①硝化：＋HNO3__NO2＋H2O__
②卤代：＋Br2__Br＋HBr__
(2)能加成：＋3H2____
(3)可燃烧，难氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色
4．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：CnH2n－6(n≥6)。
(2)化学性质(以甲苯为例)
①氧化反应：甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，说明苯环对烷基的影响使其易被氧化。
②取代反应
a．苯的同系物的硝化反应
CH3＋3HO—NO2__NO2O2NCH3NO2＋3H2O__
b．苯的同系物可发生溴代反应
有铁作催化剂时：
CH3＋Br2CH3Br＋HBr
光照时：
CH3＋Br2CH2Br＋HBr
5．苯的同系物、芳香烃、芳香族化合物的比较
(1)异同点
①相同点：
a．都含有碳、氢元素；
b．都含有苯环。
②不同点：
a．苯的同系物、芳香烃只含有碳、氢元素，芳香族化合物还可能含有O、N等其他元素。
b．苯的同系物分子中只含一个苯环，通式为CnH2n－6(n≥6)；芳香烃分子中含有一个或多个苯环；芳香族化合物分子中含有一个或多个苯环，苯环上可能含有其他取代基。
(2)相互关系
6.
含苯环的化合物同分异构体的书写
(1)苯的氯代物
①苯的一氯代物只有1种：__Cl__。
②苯的二氯代物有3种：
ClCl、ClCl、ClCl。
(2)苯的同系物及其氯代物
①甲苯(C7H8)不存在同分异构体。
②分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有4种：
__C2H5__、__CH3CH3__、__CH3CH3__、
__CH3CH3__。
③甲苯的一氯代物的同分异构体有4种：
CH2Cl 、 CH3Cl 、 CH3Cl 、
CH3Cl 。
分
点
突
破 【P220】
角度一 苯的同系物芳香烃的结构特点
【练1】(2016·南昌模拟)下列叙述中，错误的是( )
A．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55～60
℃反应生成硝基苯
B．苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1，2 二溴乙烷
D．甲苯与氯气在光照下反应主要生成2，4 二氯甲苯
【解析】A项，苯在浓硫酸作催化剂以及55～60
℃水浴加热下，和浓硝酸发生取代反应，生成硝基苯，故说法正确；B项，苯乙烯中含有碳碳双键和苯环，都可以和氢气发生加成反应，生成乙基环己烷，故说法正确；C项，乙烯含有碳碳双键，可以和溴的四氯化碳发生加成反应，生成1，2 二溴乙烷，故说法正确；D项，甲苯和氯气在光照的条件下，氯气取代甲基上的氢原子，故说法错误。
【答案】D
【练2】(金华模拟)关于CH3CHCC2H5CCH，下列结论正确的是( )
A．该有机物分子式为C13H16
B．该有机物属于苯的同系物
C．该有机物分子至少有4个碳原子共直线
D．该有机物分子最多有13个碳原子共平面
【解析】A项，该有机物分子式为C13H14，A项错误；B项，该有机物含有碳碳双键和碳碳三键，不属于苯的同系物，B项错误；C项，分析碳碳三键附近的原子，单键可以自由旋转，所以该有机物分子至少有3个碳原子共直线，C项错误；D项，该有机物可以看成是由甲基、苯环、乙基、乙烯、乙炔连接而成，单键可以自由旋转，该有机物分子最多有13个碳原子共平面，D项正确。
【答案】D
【练3】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OCHCH2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
【解析】含3个碳原子的烷基有两种，甲苯苯环上的氢原子有3种，故产物有6种，A正确；B项中物质的分子式为C7H8O，与其互为同分异构体的芳香族化合物中有1种醇(苯甲醇)、1种醚(苯甲醚)、3种酚(邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚)，总共有5种，B错；含有5个碳原子的烷烃有3种同分异构体：正戊烷、异戊烷和新戊烷，其一氯代物分别为3、4、1种，C正确；由菲的结构可以看出其结构中含有5种氢原子，可生成5种一硝基取代物，D正确。
【答案】B
角度二 苯的同系物芳香烃的性质及应用
【练1】柑橘中柠檬烯的结构可表示为，下列关于这种物质的说法中正确的是( )
A．与苯的结构相似，性质也相似
B．可使溴的四氯化碳溶液褪色
C．易发生取代反应，难发生加成反应
D．该物质极易溶于水
【解析】根据柠檬烯的结构可知，柠檬烯属于芳香烃，故其不溶于水；其含有碳碳双键，故易与溴发生加成反应；与苯的结构不同，故其性质与苯的也不同。
【答案】B
【练2】某同学用如图所示装置制取溴苯和溴乙烷。已知溴乙烷为无色液体，难溶于水，沸点为38.4
℃，熔点为－119
℃，密度为1.46
g·cm－3。
主要实验步骤如下：
①检查装置的气密性后，向烧瓶中加入一定量的苯和液溴。
②向锥形瓶中加入乙醇和浓H2SO4的混合液至液面稍高于进气导管口处。
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。
④点燃B装置中的酒精灯，用小火缓缓对锥形瓶加热10
min。
请填写下列空白：
(1)步骤③中观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)导管a的作用是________________________________________________________________________。
(3)C装置中U形管内部用蒸馏水封住管底的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)反应完毕后，U形管内的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
分离溴乙烷时所用的最主要仪器的名称是____________(只填一种)。
(5)步骤④中能否用大火加热，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应，该同学用装置D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验。
①装置D的锥形瓶中，小试管内的液体是________(填名称)，其作用是________________________________；小试管外的液体是________(填名称)，其作用是____________________________。
②反应后，向锥形瓶中滴加________溶液，现象是____________________，其作用是____________________________；装置D还可起到的作用是______________________________。
【解析】这是一个综合性较强的实验题，连续制备两种产品：溴苯和溴乙烷，反应方程式为：＋Br2Br＋HBr，CH3CH2OH＋HBr―→CH3CH2Br＋H2O。
(1)溴与苯的反应为放热反应，会有溴蒸气产生。
(2)a导管很长，除导出HBr外，还起到冷凝回流的作用，使苯蒸气和溴蒸气回流到烧瓶中继续反应。
(3)U形管内的蒸馏水用来溶解吸收HBr，防止HBr及CH3CH2Br逸出。
(4)反应完毕，U形管内会发生液体分层现象，上层为水层，下层为无色油状液体(溴乙烷)，可用分液漏斗进行分液。
(5)步骤④不能用大火加热，否则乙醇在浓H2SO4存在条件下发生副反应生成乙醚、乙烯等。
(6)要证明溴与苯的反应是取代反应，必须检验有HBr生成。
①装置D的锥形瓶中小试管内应装苯，用于吸收溴蒸气；小试管外的液体为水，用于吸收HBr气体。
②反应后可向锥形瓶中滴加AgNO3溶液，产生浅黄色沉淀(AgBr)，证明发生的是取代反应。同时装置D还可防止倒吸。
【答案】(1)剧烈反应，液体沸腾，烧瓶上方及导管a中有红棕色气体且产生白雾
(2)导气、冷凝回流
(3)溶解吸收HBr，防止HBr及产物逸出
(4)液体分层，上层为水层，下层为无色油状液体 分液漏斗
(5)不能，易发生副反应生成乙醚、乙烯等
(6)①苯 吸收挥发出的溴蒸气 水 吸收HBr气体
②AgNO3 生成浅黄色沉淀 检验Br－的存在，证明发生的是取代反应 防止倒吸
规律总结
苯的同系物的两条重要性质
1．与卤素(X2)的取代反应
苯的同系物在FeX3催化作用下，与X2发生苯环上烷基的邻、对位取代反应；在光照条件下，与X2则发生烷基上的取代反应，类似烷烃的取代反应。
2．被强氧化剂氧化
苯的同系物能(与苯环相连的碳原子上含氢)被酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化而使溶液褪色。
考点三 卤代烃
知
识
梳
理 【P222】
1．卤代烃的结构特点
卤素原子是卤代烃的官能团。C—X之间的共用电子对偏向X，形成一个极性较强的共价键，分子中C—X键易断裂。
2．卤代烃的物理性质
(1)溶解性：不溶于水，易溶于大多数有机溶剂。
(2)状态、密度：CH3Cl常温下呈__气__态，C2H5Br、CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下呈__液__态且密度__>__
(填“>”或“<”)1
g/cm3。
3．卤代烃的化学性质(以CH3CH2Br为例)
(1)取代反应
①条件：强碱的水溶液，加热。
②化学方程式为：C2H5Br＋H2OCH3CH2OH＋HBr或CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr。
(2)消去反应
①条件：强碱的醇溶液，加热。
②化学方程式：CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。
4．卤代烃的获取方法
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
如 CH3—CH===CH2＋Br2―→__CH3CHBrCH2Br__；
CH3—CH===CH2＋HBrCHCH3BrCH3；
CHCH＋HClCH2===CHCl。
(2)取代反应
如乙烷与Cl2：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；
苯与Br2:
＋Br2Br＋HBr；
C2H5OH与HBr：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O。
5．卤代烃对环境的污染
(1)氟氯烃在平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的罪魁祸首。
(2)氟氯烃破坏臭氧层的原理
①氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生氯原子
②氯原子可引发损耗臭氧的循环反应：
Cl＋O3―→ClO＋O2 ClO＋O―→Cl＋O2
总的反应式：O3＋O2O2
③实际上氯原子起了催化作用
分
点
突
破 【P222】
角度一 卤代烃的两种重要反应类型
【练1】由2 氯丙烷制取少量的1，2 丙二醇CH2OHCHOHCH3时，需要经过的反应是( )
A．加成→消去→取代
B．消去→加成→水解
C．取代→消去→加成
D．消去→加成→消去
【解析】由2 氯丙烷与NaOH的乙醇溶液发生消去反应形成丙烯，然后与溴水发生加成反应，形成1，2 二溴乙烷，再与NaOH的水溶液发生水解反应(也叫取代反应)，就产生1，2 丙二醇。
【答案】B
【练2】下列过程中，发生了消去反应的是( )
A．C2H5Br和NaOH溶液混合共热
B．一氯甲烷和苛性钾的乙醇溶液混合共热
C．一溴丁烷与KOH的丁醇溶液混合共热
D．氯苯与NaOH溶液混合共热
【解析】有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如水、卤化氢等分子)，而生成含不饱和键(碳碳双键或三键)化合物的反应，叫做消去反应。据此可知选项C是消去反应，A、D是卤代烃的水解反应，也是取代反应，B中卤代烃只有1个碳原子，不能发生消去反应，答案选C。
【答案】C
【练3】氯乙烷跟化合物之间的转化如图所示：
(1)写出各反应的化学方程式
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________，
③________________________________________________________________________，
④________________________________________________________________________，
⑤________________________________________________________________________。
(2)上述化学反应的反应类型有__________，__________，__________。
【解析】(1)①氯乙烷能与NaOH溶液在加热的条件下发生取代反应生成醇，化学方程式为：
CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl
②乙烯能与HCl发生加成反应生成氯乙烷，化学方程式为：CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl
③氯乙烷能与氢氧化钠的醇溶液在加热的条件下发生消去反应生成乙烯，化学方程式为：
CH3CH2Cl＋NaOHCH2===CH2↑＋NaCl＋H2O
④乙烯能与H2O发生加成反应生成乙醇，化学方程式为：
CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH
⑤乙醇在浓硫酸中加热到170
℃时发生消去反应生成乙烯，化学方程式为：
CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
(2)上述化学反应的反应类型有取代反应、加成反应、消去反应。
【答案】(1)①CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl
②CH2＝CH2＋HClCH3CH2Cl
③CH3CH2Cl＋NaOHCH2＝CH2↑＋NaCl＋H2O
④CH2＝CH2＋H2OCH3CH2OH
⑤CH3CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O
(2)取代反应 加成反应 消去反应
角度二 卤代烃在有机合成中的作用
【练1】有机物甲的分子式为C3H7Br，在适宜的条件下能发生如下转化关系：
BA甲(C3H7Br)DE
已知：B能与新制氢氧化铜悬浊液反应，试回答下列问题：
(1)甲的结构简式________________。
(2)甲与NaOH溶液共热的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)甲与NaOH醇溶液共热的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(4)A与氧气反应生成B的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(5)D生成E的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(6)若此一溴代烷与足量NaOH溶液共热后，不经硝酸酸化就加入AgNO3溶液，将会产生什么现象？________________________________；写出有关的反应方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】根据题给信息和转化关系图推断，甲为CH3CH2CH2Br，A为CH3CH2CH2OH，B为CH3CH2CHO，D为CH3CH===CH2，E为聚丙烯。(1)甲的结构简式为CH3CH2CH2Br；(2)CH3CH2CH2Br与NaOH溶液共热发生取代反应生成1 丙醇和溴化钠，化学方程式见答案；(3)CH3CH2CH2Br与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成丙烯、溴化钠和水，化学方程式见答案；(4)CH3CH2CH2OH与氧气在铜作催化剂加热的条件下发生氧化反应反应生成丙醛和水，化学方程式见答案；(5)丙烯在引发剂存在的条件下发生加聚反应生成聚丙烯，化学方程式见答案；(6)将会形成黑色或棕色沉淀，化学方程式见答案。
【答案】(1)CH3CH2CH2Br
(2)CH3CH2CH2Br＋NaOHCH3CH2CH2OH＋NaBr
(3)CH3CH2CH2Br＋NaOHCH3CH===CH2↑＋NaBr＋H2O
(4)2CH3CH2CH2OH＋O22CH3CH2CHO＋2H2O
(5)nCH3CH===CH2?CHCH3CH2?
(6)将会形成黑色或棕色沉淀
Ag＋＋OH－===AgOH↓、2AgOH===Ag2O＋H2O
【练2】从溴乙烷制取1，2 二溴乙烷，下列制备方案中最好的是( )
A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2Br
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C．CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br
D．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br
【解析】本题考查卤代烃制取方案的设计。在有机合成中，理想合成方案有以下特点：①尽量少的步骤；②选择生成副产物最少的反应原理；③试剂价廉；④实验安全；⑤符合环保要求。在有机合成中引入卤原子或引入卤原子作中间产物，用加成反应，而不用取代反应，因为光照下卤代反应产物无法控制，得到产品纯度低。A项，发生三步反应，步骤多，产率低；B项，溴与烷烃发生取代反应，是连续反应，不能控制产物种类，副产物多；C项，步骤多，且发生卤代反应难控制产物纯度；D项，步骤少，产物纯度高。
【答案】D
规律总结
1．卤代烃水解反应和消去反应
反应类型
取代反应(水解反应)
消去反应
反应条件
强碱的水溶液、加热
强碱的醇溶液、加热
断键方式
反应本质
和通式
卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代，生成醇
R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX
相邻的两个碳原子间脱去小分子HX
C—CHX
＋NaOHC＝C＋NaX＋H2O
产物特征
引入—OH，生成含—OH
的化合物
消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和化合物
2.反应规律
(1)水解反应
①所有卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应
②多卤代烃水解可生成多元醇，如
BrCH2CH2Br＋2NaOHCH2OH＋2NaBrCH2OH
(2)消去反应
①两类卤代烃不能发生消去反应
结构特点
实 例
与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子
CH3Cl
与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子；不能因消去破坏苯环结构
CCH3CH3CH2ClCH3、CH2Cl
②有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如：
CH3—CH—CH2—CH3Cl＋NaOHCH2===CH—CH2—CH3↑(或CH3—CH===CH—CH3↑)＋NaCl＋H2O
③R—CH—CH—RXX型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡C—R，如
BrCH2CH2Br＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O
二、卤代烃中卤元素的检验
1．反应原理
(1)R—X＋NaOHROH＋NaX
(2)HNO3＋NaOH
===NaNO3＋H2O
(3)AgNO3＋NaX
===AgX↓＋NaNO3
2．实验步骤
(1)首先，将卤代烃与过量NaOH溶液混合，并加热；
(2)冷却后，向混合液中加入过量的稀HNO3以中和过量的NaOH；
(3)最后，向混合液中加入AgNO3溶液。若有白色沉淀生成，则证明卤代烃中含氯原子；若有浅黄色沉淀生成，则证明卤代烃中含溴原子；若有黄色沉淀产生，则证明卤代烃中含有碘原子。
3．实验说明
(1)加热是为了加快水解反应的速率，因为不同的卤代烃水解的难易程度不同。
(2)加入稀HNO3酸化的目的：中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应生成的棕黑色Ag2O沉淀而干扰对实验现象的观察；检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
4．量的关系
据R—X～NaX～AgX，1
mol一卤代烃可得到1
mol卤化银(除F外)沉淀，常利用此量的关系来定量测定卤代烃。
考
题
专
练 【备用题】
1．(重庆理综，10)某”化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫，其中一种组分T可通过下列反应路线合成(部分反应条件略)。
(1)A的化学名称是________，A→B新生成的官能团是________。
(2)D的核磁共振氢谱显示峰的组数为________。
(3)D→E的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(4)G与新制的Cu(OH)2发生反应，所得有机物的结构简式为____________________。
(5)L可由B与H2发生加成反应而得，已知R1CH2Br＋NaC≡CR2―→R1CH2C≡CR2＋NaBr，，则M的结构简式为
____________________。
(6)已知R3C≡CR4CR3HCHR4，则T的结构简式为________________。
【解析】(1)丙烯与Br2在光照条件下发生取代反应生成H2C===CHCH2Br，新增官能团为溴原子(—Br)。(2)CH2BrCHBrCH2Br为对称结构，含有2种氢原子。(3)CH2BrCHBrCH2Br在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应生成HC≡CCH2Br。(4)HC≡CCH2Br经水解、氧化，得HC≡CCHO(G)，HC≡CCHO与新制氢氧化铜反应生成HC≡CCOONa。(5)L可由B与H2加成而得，所以L为CH3CH2CH2Br，由题给信息“R1CH2Br＋NaC≡CR2―→R1CH2C≡CR2＋NaBr”可知发生取代反应，所以M为CH3CH2CH2C≡CCHO。(6)由题给信息可知发生碳碳三键加成生成碳碳双键。
【答案】(1)丙烯 —Br
(2)2
(3)CH2BrCHBrCH2Br＋2NaOHHC≡CCH2Br＋2NaBr＋2H2O
(4)HC≡CCOONa(或HC≡CCOOH)
(5)CH3CH2CH2C≡CCHO
(6)COHCHCHCH2CH2CH3
2．用乙烯、甲苯、D三种原料合成高分子化合物J和有机中间体K的路线如下：
已知Ⅰ：CCCOHCOH
Ⅱ.K是六元环酯
回答下列问题：
(1)C中官能团的名称是__________________，D的系统命名名称是__________________；
(2)K的结构简式是________________________________________________________________________；
(3)F→G的化学反应方程式是：
________________________________________________________________________；
(4)I→J属于加聚反应，J的结构简式是________________________________________________________________________；
(5)写出生成I的化学反应方程式：
________________________________________________________________________；
(6)M与C互为同系物，质谱图显示其最大质荷比为136，符合下列条件的M的同分异构体有__________种。
①属于芳香族化合物且苯环上有三个取代基 ②能发生银镜反应 ③能与FeCl3发生显色反应。
【解析】A：乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为B：乙二醇HOCH2CH2OH，CH3被酸性KMnO4溶液氧化为C：苯甲酸COOH，所以C中官能团的名称是羧基，根据物质的分子式及相互转化关系可知：D是CCH2CH3CH3，系统命名名称是2 甲基 1 丙烯；E是CHOCH2OHCH3CH3，F是CH3COHCH3CHO；G是CH3COHCOOHCH3；K是；H是CCH2CH3COOH；B、C、H发生反应：
COOH＋CH2CCOOHCH3＋HOCH2CH2OH
COOCH2CH2OOCCCH3CH2＋2H2O，
I是COOCH2CH2OOCCCH3CH2；
J是COOCH2CH2OOC?CCH3CH2?。(1)C中官能团的名称是羧基；DCCH2CH3CH3的系统命名名称是2 甲基 1 丙烯；(2)K的结构简式是；(3)F→G的化学反应方程式是CH3COHCH3CHO＋2Cu(OH)2CCH3OHCH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O；(4)I→J属于加聚反应，J的结构简式是COOCH2CH2OOC?CCH3CH2?；(5)生成I的化学反应方程式是
COOH＋CH2CCH3COOH
＋HOCH2CH2OH
COOCH2CH2OOCCCH3CH2＋2H2O(6)M与C互为同系物，相对分子质量是136，符合条件的M的同分异构体有10种，它们分别是OHCHOCH3、OHCH3CHO、OHCH3CHO、CH3OHCHO、CHOOHCH3、CHOOHCH3、OHCHOCH3、H3COHCHO、CH3OHCHO、CH3OHCHO
【答案】(1)羧基 2 甲基 1 丙烯
(2)
(3)CH3COHCH3CHO＋2Cu(OH)2CCH3OHCH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O
(4)COOCH2CH2OOC?CCH3CH2?
(5)COOH＋CH2CCH3COOH＋HOCH2CH2OH
COOCH2CH2OOCCCH3CH2＋2H2O
(6)10
考
点
集
训 【P343】
A级(跨越本科练)
1．进行一氯取代反应后，只能生成3种沸点不同的有机产物的烷烃是(D)
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
【解析】(CH3)2CHCH2CH2CH3中接在CH原子团上的两个—CH3等效，一氯取代反应后反应产物有5种，A错；(CH3CH2)2CHCH3中的两个CH3CH2—等效，一氯取代反应后有四种产物，B错；(CH3)2CHCH(CH3)2中关于—CHCH—对称，CH等效，—CH3都等效，一氯取代反应后产物只有2种，C错；(CH3)3CCH2CH3中C上的3个—CH3等效，一氯取代反应后产物有3种，D对。
2．下列实验操作能达到目的的是(A)
A．除去苯中混有的少量苯酚：加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液
B．除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸：加入NaOH溶液并加热，振荡、静置后分液
C．检验卤代烃中的卤原子：取少量液体与NaOH溶液共热后滴加AgNO3溶液
D．检验FeCl3中是否含有Fe2＋：取少量溶液先滴加氯水，再滴加KSCN溶液
【解析】A.苯酚能与氢氧化钠反应，因此除去苯中混有的少量苯酚：加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液即可，A正确；B.氢氧化钠也能与乙酸乙酯反应，因此除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸：应该加入饱和碳酸钠溶液并加热，振荡、静置后分液，B错误；C.检验卤代烃中的卤原子：取少量液体与NaOH溶液共热后先加入硝酸酸化，然后再滴加AgNO3溶液，C错误；D.检验FeCl3溶液中是否含有Fe2＋应该利用亚铁离子的还原性，所以应该用酸性高锰酸钾溶液，D错误。
3．某种气态烷烃和具有一个双键的气态烯烃组成的混合气体，其平均相对分子质量为36，取标准状况下的此种混合气体4.48
L，通过足量溴水中，称量得知溴水增重2.8
g，则此两种烃可能是(C)
A．甲烷与丁烯
B．甲烷与丙烯
C．丙烷与乙烯
D．乙烷与丙烯
【解析】混合气态烃的平均相对分子质量为36，标况下4.48
L混合气体的物质的量为＝0.2
mol，故混合气体的总质量为0.2
mol×36
g·mol－1＝7.2
g，溴水质量增重2.8
g
为烯烃的质量，故烷烃的质量为7.2
g－2.8
g＝4.4
g，A.2.8
g丁烯为0.05
mol，则甲烷为0.15
mol，质量为：0.15
mol×16
g·mol－1＝2.4
g≠4.4
g，A不符合；B.2.8
g丙烯为0.067
mol，则甲烷为0.133
mol，质量为：0.133
mol×16
g·mol－1＝2.13
g≠4.4
g，B不符合；C.2.8
g乙烯为0.1
mol，则丙烷为0.1
mol，质量为：0.1
mol×44
g·mol－1＝4.4
g，C符合；D.2.8
g
丙烯为0.067
mol，则乙烷为0.133
mol，质量为：0.133
mol×30
g·mol－1＝3.99
g≠4.4
g，D不符合。
4．下列说法中不正确的是(D)
A．苯分子的二氯取代物和三氯取代物的同分异构体数目相同
B．分子式为C4H10O且可以与金属钠反应放出H2的有机化合物共有4种
C．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
D．分子组成相差一个或几个CH2原子团的化合物必定互为同系物
【解析】A.苯分子的二氯取代物有邻、间、对三种同分异构体，三氯代物也有三种同分异构体，A项正确；B.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物应该是醇，说明该有机物相当于是羟基取代丁烷分子中的氢原子后的衍生物，丁基有4种，所以该醇的结构就有4种，B项正确；C.分子式为C3H8与C6H14的有机物属于烷烃，碳原子数不同的烷烃之间互为同系物，C项正确；D.结构相似，分子组成上相差一个或几个CH2原子团的化合物互为同系物，同系物之间的官能团的种类和个数必须相同，D项错误。
5．芥子气[(ClCH2CH2)2S]是一种毒气，即使嗅觉不能感受的极低浓度也会对人造成伤害，可用NaOH溶液解毒。芥子气可用以下方法制备2CH2===CH2＋S2Cl2―→(ClCH2CH2)2S＋S，下列有关说法正确的是(B)
A．CH2===CH2是直线型分子
B．S2Cl2中有极性键和非极性键
C．制备反应中S2Cl2作还原剂
D．NaOH溶液解毒原理是中和反应
【解析】A.CH2＝CH2是平面结构，A错误；B.S2Cl2中S和Cl之间存在极性键，S和S之间存在非极性键，电子式为
··········，B正确；C.根据方程式可知S元素的化合价从＋1价降低到0价、－2价，因此在制备反应中S2Cl2作氧化剂，C错误；D.NaOH溶液解毒原理是卤代烃的水解反应，D错误。
6．下列关于苯的叙述正确的是(B)
A．反应①为取代反应，有机产物与水混合浮在上层
B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C．反应③为取代反应，有机产物是一种烃
D．反应④中1
mol苯最多与3
mol
H2发生加成反应，是因为苯分子含有三个碳碳双键
【解析】A.溴苯密度大于水，应在下层，A错误；B.苯含碳量较高，燃烧时火焰明亮并带有浓烟，B正确；C.取代反应的产物是硝基苯，不是烃，是烃的衍生物，C错误；D.苯分子中不含碳碳双键，但在催化剂存在的条件下可与3
mol
H2发生加成反应，D错误。
7．能发生消去反应，且生成的不饱和烃不只一种的是(B)
A．CH3CHBrCH3
B．CH3CH2CCH3CH3Br
C．CH2CH2Cl
D．CH3CH2Br
【解析】C、D选项中与卤素原子相连的碳原子只有一个邻位碳，且都有氢原子，消去产物只有一种；A项虽然有两个邻位碳，但其为对称结构，消去产物只有一种；B项中有三个邻位碳原子，但其中两个为甲基，一个为乙基，消去产物有两种，互为同分异构体。
8．下列实验能成功的是(D)
A．将乙酸和乙醇混合加热制乙酸乙酯
B．苯和浓溴水反应制溴苯
C．CH3CH2Br中滴加AgNO3溶液观察是否有浅黄色沉淀，判断卤代烃的类型
D．用CuSO4溶液和过量NaOH溶液混合，然后加入几滴乙醛，加热煮沸观察红色沉淀
【解析】A.乙酸和乙醇混合加热制乙酸乙酯，反应非常缓慢，实验室制取需要加浓硫酸作催化剂才行，错误；B.制取溴苯需要催化剂铁或溴化铁，因此苯和浓溴水不能制取溴苯，只能是萃取分层，错误；C.CH3CH2Br中的Br不是离子，鉴别是哪种卤素，需先加入NaOH溶液加热，冷却，加入硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，观察沉淀颜色，错误；D.乙醛与新制氢氧化铜反应加热煮沸，观察红色沉淀，验证醛基的存在，正确。
9．制取一氯乙烷最好采用的办法是(C)
A．乙烷和氯气反应
B．乙烯和氯气反应
C．乙烯和氯化氢反应
D．乙烯和氯气、氢气反应
【解析】A.乙烷和氯气发生取代反应，产物为多种产物的混合物，难以分离，错误；B.乙烯和氯气发生加成反应，产物为1，2 二氯乙烷，错误；C.乙烯和氯化氢发生加成反应，生成氯乙烷，正确；D.乙烯和氯气、氢气反应的产物为多种物质的混合物，正确。
10．向甲烷与丙烷的混合气体中加入一氧化碳气体，不论加入一氧化碳的体积如何改变，混合气体的密度始终不会改变(同温同压)，则甲烷与丙烷的体积比是(B)
A．2∶1
B．4∶3
C．3∶2
D．3∶4
【解析】向甲烷与丙烷的混合气体中加入一氧化碳气体，不论加入一氧化碳的体积如何改变，混合气体的密度始终不会改变(同温同压)，则说明甲烷和丙烷混合气的密度与同温同压下一氧化碳的密度相同，则甲烷与丙烷混合气体的平均相对分子质量与一氧化碳相等为28，设甲烷的体积分数为x，则丙烷的体积分数为1－x，16x＋44(1－x)＝28，解得x＝，故混合气中甲烷和丙烷的体积比为x∶(1－x)＝∶(1－)＝4∶3。
11．对于乙苯的下列叙述中，正确的是(C)
①能使酸性KMnO4溶液褪色 ②可发生加成反应 ③可溶于水 ④可溶于苯中 ⑤能与浓硝酸在浓H2SO4作用下发生取代反应 ⑥所有的原子可能共平面
A．①②③④⑤
B．①②⑤⑥
C．①②④⑤
D．全部
【解析】①乙苯可被KMnO4溶液氧化为苯甲酸，正确；②含苯环可发生加成反应，正确；乙苯不溶于水，易溶于有机溶剂，③错④对；⑤能发生硝化反应，正确；含—CH3，不可能所有原子共面，错误。
B级(冲刺名校练)
12．现有A、B、两种烃，已知：
①A的氢原子个数为偶数；取一定量的A完全燃烧，将产物依次通过盛有CaCl2和碱石灰的干燥管，测得质量增重分别为3.6
g和17.6
g，且26
g·mol－1＜M(A)＜78
g·mol－1。
②B为饱和链烃，通常情况下为气态，其同分异构体不超过2种，二溴代物有3种。
回答下列问题：
(1)A的最简式是________，写出A的一种链状同分异构体的结构简式________(要求：所有原子在同一平面内，所有碳原子不处于同一直线上)。
(2)B的分子式为________，其一溴代物在氢氧化钠醇溶液和加热条件下可以发生反应，则反应后有机产物的名称为________________。
(3)A分子的所有氢原子被硝基取代后的产物为一种新型炸药，该炸药爆炸分解产生无毒的物质，写出该爆炸反应的化学方程式________________________________________________________________________。
【解析】A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝∶＝2∶1，故A的组成可以表示为(CH)n，由于26＜M(A)＜78，故26＜13n＜78，解得2＜n＜6，A中碳原子个数可能为3，4，5，又烃中氢原子个数为偶数，故A的分子式只能为C4H4；B是饱和链烃，通常情况下呈气态，碳原子数目小于5(新戊烷除外)，有同分异构体，碳原子数目大于3，二溴代物有三种，故B为CH(CH3)3。
(1)根据分析可知，A分子式为C4H4，最简式是CH；A的一种链状同分异构体的结构简式中所有原子在同一平面内，所有碳原子不处于同一直线上，则其分子中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键，其碳碳三键在1号C，其结构简式为：CH2＝CHC≡CH。
(2)B的分子式为C4H10，结构简式为：CH(CH3)3；其一溴代物在氢氧化钠醇溶液和加热条件下可以发生反应，反应产物为：(CH3)2C＝CH2，其名称为：2 甲基 1 丙烯。
(3)A的分子式为C4H4，A分子的所有氢原子被硝基取代后的产物的分子式为C4N4O8，C4N4O8是一种新型炸药，该炸药爆炸分解产生无毒的物质，所以反应产物为二氧化碳和氮气，该反应方程式为：C4N4O8===4CO2↑＋2N2↑。
【答案】(1)CH CH2＝CHC≡CH
(2)C4H10 2 甲基 1 丙烯
(3)C4N4O8===4CO2↑＋2N2↑
13．某兴趣小组同学在实验室用加热1 丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物(可产生HBr)的方法来制备1 溴丁烷，设计了如下图所示的实验装置(其中的夹持仪器没有画出)。
请回答下列问题：
(1)A装置中，在烧杯里的液面倒扣一个漏斗吸收________，这样做的目的是________________________________________________________________________。
(2)制备操作中，加入的浓硫酸事先必须进行稀释，其目的是________(填字母序号)。
a．减少副产物烯和醚的生成
b．减少Br2的生成
c．水是反应的催化剂
(3)有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“—CH2CH2CH2CH3”，来确定副产物中是否存在丁醚(CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3)。该同学设计的鉴定方案________(填“合理”
或“不合理”),
理由是____________________________________________________。
(4)为了进一步提纯1 溴丁烷，该小组同学查得相关有机物的有关数据如下表：
物质
熔点/℃
沸点/℃
1 丁醇
89.5
117.3
1 溴丁浣
112.4
101.6
丁醚
95.3
142.4
1 丁烯
－185.3
－6.5
则用B装置完成此提纯实验时，实验中要迅速升高温度至________收集所得馏分。
【答案】(1)HBr 防止倒吸 (2)ab
(3)不合理 产物1 溴丁烷也含有—CH2CH2CH2CH3
(4)101.6
℃
14．Atropic酸(H)是某些具有消炎、镇痛作用药物的中间体，其一种合成路线如下：
(1)G中含氧官能团的名称是______________；反应1为加成反应，则B的结构简式是____________。
(2)C→D的化学方程式是：
________________________________________________________________________。
(3)反应2的反应类型为______________，反应3的反应条件为________________。
(4)下列说法正确的是________。
a．B中所有原子可能在同一平面上
b．合成路线中所涉及的所有有机物均为芳香族化合物
c．一定条件下1
mol有机物H最多能与5
mol
H2发生反应
d．G能发生取代、加成、消去、氧化、缩聚等反应
(5)化合物G有多种同分异构体，其中同时满足下列条件：
①能发生水解反应和银镜反应；
②能与FeCl3发生显色反应；
③核磁共振氢谱只有4个吸收峰的同分异构体的结构
简式是________________________________________________________________________。
【解析】根据流程图，B、C、D分别为CHCH2、CH2CH2Br、CH2CH2OH。
(1)CHCOOHCH2OH中含氧官能团的名称是羟基和羧基；反应1为加成反应，则B的结构简式是CHCH2。
(2)C→D是卤代烃的水解反应，化学方程式是：
CH2CH2Br＋NaOHCH2CH2OH＋NaBr。
(3)根据F和G的分子组成可知，反应2的反应类型为加成反应，根据G→H的变化过程可知是醇的消去反应，故反应3的反应条件为浓硫酸、加热。
(4)a.CHCH2中苯环和乙烯基都是平面形状，因此所有原子可能在同一平面上，正确；b.HCHO不属于芳香族化合物，错误；c.羧基不能与H2加成，故1
mol有机物H最多能与4
mol
H2发生反应，错误；d.苯环能发生取代、加成，醇能发生消去、氧化，分子中含有羟基和羧基，能够发生缩聚反应，正确。
(5)根据满足的条件：①能发生水解反应和银镜反应，说明分子中含有醛基和酯基；②能与FeCl3发生显色反应，说明含有酚羟基；③核磁共振氢谱只有4个吸收峰，说明分子中只有4种环境的H原子，同分异构体的结构简式为H3CHCOOH3COH或H3CHOH3COOCH。
【答案】(1)羟基、羧基 CHCH2
(2)CH2CH2Br＋NaOH
CH2CH2OH＋NaBr
(3)加成反应 浓硫酸、加热
(4)ad
(5)H3CHCOOH3COH或H3CHOH3COOCH
15．异戊二烯是一种化工原料，有如下转化关系：
回答下列问题：
(1)A的名称(系统命名)是__________________________；B→C的反应类型是______________。
(2)B的结构简式是______________；D的核磁共振氢谱共有________组峰。
(3)上述转化关系中互为同系物的是__________(填化合物代号)。
(4)F生成PHB的化学方程式是：
________________________________________________________________________。
(5)E的同分异构体中，既能发生银镜反应，也能与碳酸氢钠溶液反应的共有________种(不考虑立体异构)。
(6)F除了合成PHB外，还可经过________、酯化、聚合三步反应合成?CHCH3CH?COOCH3(一种类似有机玻璃的塑料)。在催化剂作用下，第三步反应的化学方程式是：
________________________________________________________________________。
【解析】(1)A中含有2个碳碳双键，1个取代基甲基，从左端开始编号，所以A的名称为2 甲基 1，3 丁二烯；A与3 甲基 1 丁炔发生加成反应生成B为环二烯烃，则B与氢气发生加成反应生成C；
(2)根据已知信息①可知B的结构简式为；D的结构简式是CH3COCH2COOH，不存在对称结构，所以分子中含有3种H原子，则核磁共振氢谱共有3组峰；
(3)同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物的互称，D与E的分子中都含有羰基和羧基，且分子组成相差2个CH2，是同系物；
(4)D中的羰基与氢气发生加成反应，则F的结构简式是CH3－CHOH－CH2－COOH，F发生分子间的缩聚反应生成PHB和水，化学方程式是：
nHOCHCH3CH2COOH
H?OCHCH3CH2C?OH＋(n－1)H2OO；
(5)E的同分异构体中，既能发生银镜反应，也能与碳酸氢钠溶液反应，则该有机物中含有醛基和羧基，将醛基作为取代基，取代戊酸分子中的烃基上的H原子，戊酸的同分异构体有4种，分别是正戊酸、2 甲基戊酸、3 甲基戊酸、2，2 二甲基戊酸，每种中的H原子种数(除去羧基的H原子)分别有4、4、3、1，所以共有12种；
(6)分析产物的结构简式判断，F发生消去反应生成CH3－CH＝CH－COOH，再与甲醇发生酯化反应生成酯，最后发生加聚反应生成产物；在催化剂条件下，发生加聚反应的化学方程式是
nCH3CH===CHCOOCH3?CHCH3CH?COOCH3。
【答案】(1)2 甲基 1，3 丁二烯 加成反应或还原反应
(2) 3
(3)D和E
(4)nHOCHCH3CH2COOH
H?OCHCH3CH2C?OH＋(n－1)H2OO
(5)12
(6)消去
nCH3CH===CHCOOCH3?CHCH3CH?COOCH3
第三节 烃的含氧衍生物
【考纲要求】
1．掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们的相互联系。
2．了解烃的衍生物的重要应用及合成方法。
3．根据信息能设计有机化合物的合成路线。
考点一 醇、酚
知
识
梳
理 【P224】
一、醇类
1．概念：醇是分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物，饱和一元醇的分子通式为__CnH2n＋2O(n≥1)__。
2．醇类物理性质的变化规律
(1)在水中的溶解性：低级脂肪醇易溶于水。
(2)密度：一元脂肪醇的密度一般小于1
g·cm－3。
(3)沸点
①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐__升高__；
②醇分子间存在__氢键__，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃。
3．分类
二、乙醇的性质
1．乙醇的物理性质
(1)物理性质
密度：比水小；沸点：比水的沸点低。
水溶性：与水以任意比互溶；医用酒精组成：含酒精的体积分数为__75%__。
(2)无水乙醇的制备方法
向工业酒精中加入新制的__生石灰__，然后加热__蒸馏__。
(3)检验酒精中是否含有水的方法
加入无水CuSO4，观察是否变__蓝色__。
2．乙醇的化学性质
条件
断键
位置
反应
类型
化学方程式
Na
①
置换
__2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑__
HBr，△
②
取代
__CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O__
O2(Cu)，△
①③
氧化
__2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O__
浓硫酸，170
℃
②④
消去
__CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O__
浓硫酸，140
℃
①
取代
2CH3CH2OH
C2H5—O—C2H5＋H2O
CH3COOH
(浓硫酸，△)
__①__
取代
(酯化)
__CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O__
三、苯酚
1．分子式为C6H6O，结构简式为OH
或C6H5OH，结构特点：__羟基与苯环直接相连__。
2．物理性质
(1)颜色状态：无色晶体，露置在空气中会因部分被氧化而显__粉红色__；
(2)溶解性：常温下在水中溶解度__不__大，高于65
℃时与水混溶；
(3)毒性：有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，皮肤上不慎沾有苯酚应立即用__酒精__清洗。
3．化学性质
(1)羟基中氢原子的反应
①弱酸性
电离方程式为C6H5OH??C6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红色。
②与活泼金属反应
与Na反应的化学方程式为：
__2C6H5OH＋2Na―→2C6H5ONa＋H2↑__。
③与碱反应
__OH＋NaOH―→ONa＋H2O__。
(2)苯环上氢原子的取代反应
苯酚与浓溴水反应的化学方程式为：
__OH＋3Br2―→BrBrOHBr↓＋3HBr__，
此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。
(3)显色反应
苯酚跟FeCl3溶液作用显__紫色__，利用这一反应可以检验苯酚的存在。
分
点
突
破 【P225】
角度一 醇、酚的结构特点及性质
【练1】(长沙调研)下列关于酚的说法不正确的是( )
A．酚类是指羟基直接连在苯环上的化合物
B．酚类都具有弱酸性，在一定条件下可以和NaOH溶液反应
C．酚类可以和浓溴水反应生成白色沉淀，利用该反应可以检验酚
D．分子中含有羟基和苯环的含氧衍生物都属于酚类
【解析】羟基直接连在苯环上的化合物都属于酚类，A对；酚羟基可以电离出氢离子，所以酚类可以和NaOH溶液反应，B对；酚类中羟基的邻、对位易与溴发生取代反应生成白色沉淀，C对；分子中含有苯环和羟基的物质不一定属于酚类，如CH2OH属于芳香醇，D错。
【答案】D
【练2】下列关系正确的是( )
A．沸点：乙二醇>丙三醇
B．与钠反应的快慢：CH3CH2COOH>苯酚>水>乙醇
C．等质量的有机物完全燃烧的耗氧量：甲烷＞乙烯＞乙炔＞苯
D．同物质的量的物质燃烧耗O2量：己烷＞环己烷＞苯＞苯甲酸
【解析】A.丙三醇含有三个羟基，形成的氢键比乙二醇多，氢键多，沸点高，丙三醇的沸点大于乙二醇，故说法错误；B.与钠反应的快慢，与氢离子的浓度大小有关，浓度越大，反应越快，电离H＋的能力：羧酸>苯酚>水>乙醇，故说法正确；C.对于烃来说，烃分子式CxHy，y/x越大耗氧量越高，CH4、CH2、CH、CH，甲烷耗氧量最高，其次是乙烯，乙炔和苯相等，故说法错误；D.CxHyOz＋(x＋y/4－z/2)O2xCO2＋y/2H2O，分子式分别是C6H14、C6H12、C6H6、C7H6O2，耗氧量分别是19/2、9、15/2、15/2，苯和苯甲酸耗氧量相等，故说法错误。
【答案】B
【练3】A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，而A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。
(1)写出A和B的结构简式：A______________________，B______________________。
(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)A与金属钠反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________；
与足量金属钠反应生成等量H2，分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为__________。
【解析】依据分子式C7H8O知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均能与Na反应放出H2，且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均有—OH，为醇和酚类。A不溶于NaOH溶液，说明A为醇，又不能使溴水褪色，故A为CH2OH。B溶于NaOH溶液，且与适量溴水反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其分子式，故B为甲基苯酚，它有三种结构：OHCH3、OHCH3、CH3OH，其中苯环上一溴代物有两种结构的只有H3COH。CH2OH、H3COH、H2O与金属钠反应生成H2的物质的量关系分别为
2CH2OH～H2 2H3COH～H2、2H2O～H2，所以生成等量H2时分别需三种物质的物质的量之比为1∶1∶1。
【答案】CH2OH H3COH
(2)H3COH＋NaOH―→
H3CONa＋H2O
(3)2CH2OH＋2Na―→
2CH2ONa＋H2↑ 1∶1∶1
角度二 醇类的特征反应
【练1】下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是( )
A．CHH3CCH3CHCH3OH
B．CH2OH
C．CH3CCH3CH3CH2CH2OH
D．CHOHCH3
【解析】发生消去反应的条件是：与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子，上述醇中，B项不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化，但只有含有两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。
【答案】C
【练2】Ⅰ.15
g有机物A完全燃烧只生成22
g
CO2和9
g
H2O。试求：
(1)该有机物的最简式__________________。
(2)符合该最简式的A物质有多种，则它们之间的关系______(填序号)
A．一定互为同系物
B．一定互为同分异构体
C．等质量的它们完全燃烧耗氧量相同
D．等物质的量的它们完全燃烧耗氧量相同
(3)若A的相对质量为90，且两分子A能反应形成六元环状酯，则A的结构简式为________________。
Ⅱ.PTT性能优异，能作为纺织纤维和地毯等材料而得到广泛应用。其合成路线可设计为：
其中A、B、C均为链状化合物，A能发生银镜反应，C不含甲基，1
mol
C可与足量钠反应生成22.4
L
H2(标准状况)。请回答下列问题：
(1)A的结构简式为________________________________________________________________________，
C的名称(系统命名)________________________________________________________________________。
(2)由物质C与D反应生成PTT的化学方程式为：
_____________________________________________________________________
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