2019年高考化学第一轮复习 专题 卤代烃和醇学案 苏教版.doc

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1、1卤代烃和醇卤代烃和醇【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 卤代烃和醇二. 教学目标 1. 了解卤代烃的典型代表物的结构与性质特点，掌握卤代烃的消去反应和取代反应的原 理和条件； 2、了解醇的结构特点，并能对饱和一元醇进行系统命名，以乙醇为例，理解并掌握醇的 性质与用途。三. 教学重点、难点 卤代烃和醇的结构特点与主要化学性质教学过程 一、卤代烃： 1、烃分子中的 H 原子被卤原子取代后所生成的一系列有机物称为卤代烃。 物理通性：都不溶于水，可溶于有机溶剂。氯代烷的沸点随烃基增大呈现升高的趋势； 氯代烷的密度随烃基增大呈现减小的趋势。 如：溴乙烷的物理性质：无色液体，沸点 38.4，

2、密度比水大 2、化学通性：卤代烃的化学性质通常比烃活泼，能发生许多化学反应。 取代反应：CH3ClH2O NaOHCH3OHHCl （一卤代烃可制一元醇）BrCH2CH2Br2H2O NaOHHOCH2CH2OH2HBr （二卤代烃可制二元醇）消去反应：BrCH2CH2BrNaOH 醇CH2CHBrNaBrH2O （消去 1 分子 HBr）BrCH2CH2Br2NaOH 醇CHCH2NaBr2H2O （消去 2 分子 HBr）说明：说明： 1、溴乙烷的水解反应与消去反应的反应条件与产物反应类型反应条件主要产物相互关系水解（取代）反应NaOH 的水溶液，CH3CH2OH消去反应NaOH 的醇溶液

3、，CH2CH2同时发生的两个互相平 行，互相竞争的反应2、卤代烃在发生消去反应的前提条件是：与卤原子所连碳原子相邻碳原子上有 H 存在时， 可发生消去反应；卤代烃发生消去反应时生成取代基较多的烯烃，这样的烯烃对称，稳定，2（扎依采夫规律） 。习惯上称为“氢少失氢” 。如： 3、检验卤代烃分子中卤素的方法：实验原理：RXH2O NaOHROHHX HXNaOHNaXH2OHNO3NaOHNaNO3H2O AgNO3NaXAgXNaNO3 根据沉淀（AgX）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定卤素（氯、溴、碘） 。 、实验步骤： 取少量卤代烃；加入 NaOH 溶液；加热煮沸；冷却；加入稀硝酸酸化；加

4、 入硝酸银溶液。 实验说明： 加热煮沸是为了加快水解反应的速率，因为不同的卤代烃水解难易程度不同；加 入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的 NaOH，防止 NaOH 与 AgNO3反应对实验产生影响；二是 检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。 4、卤代烃的制取： 烷烃取代法；烯烃或炔烃加成法；醇的卤代法等。 5、由于卤代烃比较稳定，不易被氧化，故可用卤代烃保护醇羟基和 CC 双键。 例 1碳原子数在 20 以内的烷烃的所有同分异构体中，一氯代物无同分异构体的有多 少种? 解析：解析：（1）除 CH4、C2H6外，一氯代物无同分异构体的烷烃的结构中只有三氢碳和无氢碳（我们将-CH3称为三氢碳，-CH2-称

5、为二氢碳，称为一氢碳，称为无氢 碳）两种碳原子（如新戊烷） ，即氢原子数一定是 3 的整数倍。 （2）无氢碳完全对称。 （3）同碳原子数的烷烃的各种同分异构体中，同时符合上述（1）和（2）的只有一种， 且只有这一种的一氯代物无同分异构体。 那么：除 CH4、C2H6、新戊烷外，氢原子数为 3 的整数倍的还有 C8H18、C11H24、C14H30、C17H36、C20H42。其中 C8H18和 C17H36分别可以有 6 个-CH3和 12 个-CH3，2 个和 5 个，都能完全对称。C11H24、C14H30和 C20H42中分别可以有 8 个-CH3、10 个-CH3和 14 个-CH3以

6、及 3 个、4 个和 6 个，都不能完全对称。可见，碳原子数在 20 以内的烷烃的所有同分异构体中，一氯代物无同分异构体的有 CH4、CH3CH3、五种。3答案：答案：有 CH4、CH3CH3、五种。例 2在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物，下式中 R 代表 烃基，副产物均已略去。请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意写明反应条件。 （1）由 CH3CH2CH2CH2Br 分两步转变为 CH3CH2CHBrCH3。 （2）由（CH3）2CHCHCH2分两步转变为（CH3）2CHCH2CH2OH。 解析：解析：不对称烯烃与 HBr（HX）加成时，一般是氢原子加在含

7、 H 较多的 CC 键碳上， 这个规律叫 Markovnikov 经验规律，简称“马氏规则” ，当有过氧化物存在时则加在 H 较少 的 CC 键碳上，这叫“反马式规则” ；而卤代烃在稀 NaOH 水溶液中发生取代反应生成醇， 在浓 NaOH 醇溶液中发生消去反应生成烯。根据题给信息，要由 1溴丁烷转变为 2溴丁 烷，可先把 1溴丁烷转变为 1丁烯，再根据“马氏规则”与 HBr 加成即可；而要把 3 甲基1丁烯转变为 3甲基1丁醇，应根据“反马式规则” ，在过氧化物存在的条件 下，先把烯烃转变为 3甲基1溴丁烷，然后水解便得到了 3甲基1丁醇。答案答案：（1）CH3CH2CH2CH2Br ,Na

8、OH 乙醇溶液浓CH3CH2CHCH2HBrCH3CH2CHCH2HBr 适当的溶剂 HBrCH3CH2CHBr-CH3（2） （CH3）2CHCHCH2HBr 适当的溶剂过氧化物HBr,（CH3）2CHCH2CH2Br（CH3）2CHCH2CH2Br 水溶液稀NaOH（CH3）2CHCH2CH2OHHBr例 3在实验室鉴定氯酸钾晶体和 1-氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操作程序： 滴加 AgNO3溶液；加 NaOH 溶液；加热；加催化剂 MnO2；加蒸馏水过滤后取滤液； 过滤后取滤渣；用 HNO3酸化。 （1）鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是_（填序号） 。 （2）鉴定 1-氯丙烷中氯元素

9、的操作步骤是_（填序号） 。 解析：解析：鉴定样品中是否含有氯元素，应将样品中氯元素转化为 Cl，再转化为 AgCl， 通过沉淀的颜色和不溶于稀 HNO3来判断氯元素。由于氯酸钾在催化剂 MnO2作用下受热分解 生成 KCl 可溶于水，故我们的实验步骤应为：、，受热分解后先过滤除 去 MnO2，再用硝酸酸化的 AgNO3溶液鉴别氯元素；而鉴定 1-氯丙烷中氯元素实验的关键是 在加入 AgNO3溶液之前，应加入 HNO3酸化，以用于中和 NaOH 溶液，防止 NaOH 与 AgNO3溶 液反应生成沉淀对实验产生干扰。故我们的方案为：、4答案：答案：（1）、。 （2）、。例 4碳正离子例如 CH5

10、、CH3、 （CH3）3C等是有机反应中重要的中间体。欧拉 （G.Olah）因在此领域研究中的卓越成就而荣获 1994 年诺贝尔化学奖。 碳正离子 CH5可以通过 CH4在“超强酸”中再获得一个 H而得到，而 CH5失去 H2可得 CH3。 （1）CH3是反应性很强的正离子，是缺电子的，其电子式是_ （2）CH3中 4 个原子是共面的，三个键角相等，键角应是_（填角度） 。 （3） （CH3）2CH在 NaOH 水溶液中反应将得到电中性的有机分子，其结构简式是_ （4） （CH3）3C去掉 H后将生成电中性的有机分子，其结构简式是_ 解析：解析：本题属于信息题，需要一定的阅读能力，将解题有关的

11、信息与已学过的知识结 合起来，加工成新的知识和理论，用于推理和判断： （1）CH3+是缺电子的碳正离子，可看作是甲基失去一个电子后的产物：，由于是复杂的阳离子，要加上方括号。（2）CH3因四个原子共面，三个键角相等，应为平面正三角形：，键角120 （3） （CH3）2CH与 NaOH 中 OH结合生成醇（CH3）2CHOH。 （4） （CH3）3C中三个甲基是对称的，其中任何一个CH3中去掉 H，即生成不饱和 的烯烃（CH3）2CCH2。答案：答案：（1）；（2）120；（3） （CH3）2CHOH；（4） （CH3）2CCH2二、醇：脂肪烃分子中的 H 原子被OH 所取代后的生成物称为醇。

12、1、乙醇俗称酒精，是一种无色有特殊香味的液体，沸点低，有挥发性，能与水以任意比 互溶，体积分数为 75%的酒精溶液为医用酒精。 饱和一元醇的通式为：CnH2n1OH，饱和多元醇的通式为：CnH2n2Om。一般情况下，饱 和一元醇的熔沸点随碳原子数的增多而增大，在水中的溶解度随碳原子数的增多而减小， 其中 4 个碳原子以内的醇能与水以任意比互溶。 2、受OH 的影响，醇的化学性质比较活泼，能发生氧化反应、取代反应和消去反应等。 下面我们以乙醇为例来说明醇的化学性质： 乙醇的化学性质 与金属反应产生 H2 2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2（置换，取代）消去反应：C2H5OHCH2C

13、H2H2O 与无机酸反应 C2H5OHHBrC2H5BrH2O（取代） ，其中 HBr 可用浓 H2SO4及 NaBr 代替时，可能有产 生 Br2的副反应发生； C2H5OHHONO2C2H5ONO2H2O（酯化、取代）5与有机酸的反应：CH3COOHHOC2H5CH3COOC2H5H2O（酯化、取代）I. 酯化反应规律：“酸脱羟基醇脱氢” ，包括有机酸和无机含氧酸与醇的反应。 II. 吸收酯的试剂为饱和的 Na2CO3溶液，也是分离 CH3COOH 及 CH3COOC2H5所用的试液。 其可以充分吸收 CH3COOH，使酯香味得以显出；可以有效降低酯的溶解度，使分离更彻底。氧化反应：.燃烧

14、：2C2H5OH3O22CO23H2O .催化氧化：2C2H5OHO22CH3CHO2H2O或：C2H5OHCuOCH3CHOCuH2O 催化氧化对醇的结构的要求：与 OH 直接相连的碳原子上必须有 H 原子，有 2 个或 3 个 氢原子被氧化成醛，只有 1 个氢原子被氧化成酮。 如：CH3OHHCHO CH3CHOHCH3CH3COCH3而（CH3）3COH 不能被氧化。 3、醇的制备： 烯烃与水加成法： 卤代烃水解法： 醛或酮加成法： 酯水解法： 说明：说明： 1、含碳原子数较少的醇中，由于OH 的存在，醇与水分子之间可以形成氢键，因此， 醇在水中的溶解度较大，有些能与水以任意比互溶；同时

15、，由于氢键的存在，也使得这部 分醇的熔点较高。 2、醇可以与活泼金属反应产生 H2，但醇不能电离，不具有酸性，不能与碱和碳酸盐等 反应。 3、醇在与无机酸反应时：与氢卤酸反应，生成卤代烃；而在与含氧酸反应时，一般生成 无机酸酯。如乙醇与硝酸反应时生成硝酸乙酯：C2H5OHHONO2C2H5ONO2H2O；此时： 区分硝基化合物与硝酸酯的方法：若硝基中 N 原子直接与碳原子相连，则该化合物为硝基 化合物，如 C2H5NO2（硝基乙烷） ；若硝基中的 N 原子通过氧原子而与碳原子相连接，则该 化合物称为酯，如 C2H5ONO2（硝酸乙酯） 。 4、醇发生消去反应的条件：与OH 碳相邻的碳原子上有氢

16、原子存在（H 的存在） ， 如：（CH3）3CCH2OH 不可能发生消去反应等。 5、醇在浓硫酸存在时加热，不仅可发生消去反应，还可发生取代（成醚）反应生成醚： 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3H2O。 6、并不是所有的醇都能发生催化氧化反应，催化氧化对醇的结构的要求：与OH 直接 相连的碳原子上必须有 H 原子，有 2 个或 3 个氢原子被氧化成醛，只有 1 个氢原子被氧化 成酮，即：CH3OH、CH2OH 可以被氧化成醛，CHOH 可以被氧化成酮，而COH 则 不能被氧化。 7、醇还能被酸性 KMnO4溶液等强氧化剂所氧化。 8、乙醇可采用：乙烯水化法和发酵法制取。工业上制备无

17、水乙醇的方法是：在乙醇中加 入生石灰蒸馏制取无水酒精，而要得到浓度更高的酒精，则需加入镁粉，再加热蒸馏。 9、检验乙醇中是否含有水的方法是向其中加入无水硫酸铜，若变蓝，则含有水，否则不6含水。例 12001 年 9 月 1 日将执行国家食品卫生标准，规定酱油中 3氯丙醇 （ClCH2CH2CH2OH）含量不超过 1ppm。相对分子质量为 94.5 的氯丙醇（不含COH 结构） 共有：Cl A、2 种 B、3 种 C、4 种 D、5 种 解析：解析：3氯丙醇由于OH 和Cl 的位置引起的异构体应有以下 4 种：其中（1）不符合题意 答案：答案：B例 2乙醇的分子结构为， “箭头”表示乙醇发生化学

18、反应时分子中可能断键的位置，下列叙述中不正确的是： A、与钠或含氧酸反应时断裂键B、发生分子间脱水时断裂键或键 C、与氢卤酸发生取代反应时断裂键 D、发生催化脱氢反应时断裂键 解析：解析：乙醇的化学性质体现在其分子结构上，单独断一个键时有两种可能：或， 其中与 HX 反应时断键，生成卤代烃；与活泼金属（如钠）反应或发生酯化反应时断键， 生成醇钠或酯，当醇分子间反应生成醚时，一个醇分子断键，则另一个醇分子断键生 成醚；或组合断键，如脱氢，发生氧化反应生成醛、消去生成烯。综上所述，本 题答案为：D 答案：答案：D例 3在有机物分子中，引入羟基官能团的下列反应类型正确的是： A、酯化反应B、消去反应

19、C、取代反应 D、加成反应解析：解析：酯化反应是羧酸脱去羟基而不是引入羟基，消去反应是消去OH2或 HX 生成不饱和化合物，也不能引入羟基。卤代烃与 NaOH 溶液发生取代反应生成醇，烯烃与OH2加成生成醇，均能引入OH。 答案：答案：CD例 4某液态有机物 A6.2g，与足量的镁反应生成224. 2LH（标况下） ，A 与32CONa不反应，同温同压下测得 A 蒸气的密度为2CO气体的 1.41 倍，A 分子内脱水可得 B；A 分子间脱水可得 C 或 D，A 氧化得 E，E 再氧化得 F，A 与 F 脱水可得 G 与 H。 （1） 推断结构简式：A_，C_，D_；（2）写出 A 与 F 分子

20、间脱水的化 学方程式_。7解析：解析：本题是由衍变关系结合计算求解的推断题，先由 A 蒸气的相对密度算出相对分子质量，M1.414462，再由 A 与镁反应放出2H，而不与32CONa反应，可推知 A 为醇。又由 6.2gA 与镁反应放出224. 2LH可知 A 为二元醇。再由其相对分子质量可得 A 为乙二醇，由 A 可推知 E 为乙二醛，F 为乙二酸，C、D 分别为两个乙二醇脱一分子水或两分子 水生成的醚。答案：答案：（1）A 为OHCHHOCH22，为，为OHCHOCHCHHOCH2222（2）H2O例 5已知乙醇可以与氯化钙反应生成微溶于水的 CaCl26C2H5OH。有关有机试剂的沸

21、点如下：CH3COOC2H5为 77.1，C2H5OH 为 78.3，C2H5OC2H5为 34.5，CH3COOH 为 118。 实验室中制取乙酸乙酯的粗产品的步骤如下：在蒸馏烧瓶中将过量的乙醇与少量的浓硫酸 混合，然后经分液漏斗边滴加醋酸，边加热蒸馏，由上面的实验可得到含有乙醇、乙醚、 醋酸和水的粗产品。 （1）反应中加入乙醇是过量的,其目的是 。 （2）边滴加醋酸，边加热蒸馏的目的是 。 将粗产品再经下列步骤精制 （3）为了除去粗产品中的醋酸，可向产品中加入 。 A、无水乙醇B、碳酸钠粉末C、无水醋酸钠 （4）向粗产品中加入饱和的氯化钙溶液，振荡、分离的目的是 。 （5）向粗产品中加入无

22、水硫酸钠，振荡的目的是 。 解析：解析：乙醇与乙酸在浓硫酸存在时发生酯化反应生成乙酸乙酯：CH3COOHHOC2H5CH3COOC2H5H2O该反应属于可逆反应，可通过增加某种反应物的量使另一种物质的转化率增大，故本 实验中通过加入过量的乙醇，使乙酸的转化率提高，同时，由于乙酸易挥发，因此实验时 逐滴向反应液中加入乙酸，同时蒸馏使生成的乙酸乙酯蒸出，降低生成物的浓度，使平衡 正向移动，提高乙酸的转化率。 蒸馏出来的物质中含有乙酸、乙醇和乙酸乙酯，欲除去产物中多余的乙酸，可向产物 中加入碳酸钠粉末，因：Na2CO32CH3COOH2CH3COONaH2OCO2，而除去乙酸；对于粗 产品中的乙醇，则通过加入氯化钙溶液，生成 CaCl26C2H5OH 微溶于水，过滤除去；而粗 产品中混有的水，则用无水硫酸钠吸收：Na2SO410H2ONa2SO410H2O，除去乙酸乙酯中 所混有的水。 答案：答案：提高乙酸的转化率；使乙酸充分反应，提高乙酸的转化率；B8除去产品中混有的乙醇；吸水