高考第一轮复习——卤代烃和醇学案含答案.pdf

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1、 高考第一轮复习卤代烃和醇（学案含答案）第 2 页 年 级 高三 学 科 化学 版 本 苏教版 内 容标题 高三第一轮复习：卤代烃和醇【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

2、第 3 页 的密度随烃基增大呈现减小的趋势。，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）BrCH2CH2Br 2NaOH醇CH CH 2NaBr2H2O （消去 2 分子 HBr）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

3、 的水溶液，CH3CH2OH 同 时 发 生的 两 个 互相平行，互 第 4 页 消 去 反应 NaOH 的醇溶液，CH2CH2 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，（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 HXNaOHNaXH2O HNO3NaOHNaNO3H2O AgNO3NaXAgXNaNO3 根据沉淀（AgX）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定卤素（氯、溴、碘）。

4、、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 第 5 页 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：（1）除 CH4、C2H6外，一氯代物无同分异构体的烷烃的

5、结构中只有三氢碳和无氢碳（我们将-CH3称为三氢碳，-CH2-称为二氢碳，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。第 6 页 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

6、有8个-CH3、10 个-CH3和 14 个-CH3以及 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。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。第 7 页（1）由 CH3CH2CH2CH2Br 分两步转变为CH3CH2CHBrCH3。（2）由（CH3）2CHCHCH2分两步转变为（CH3）2CHCH2CH2OH。解析：不对称烯烃与 H

7、Br（HX）加成时，一般是氢原子加在含 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：（1）CH3CH2CH2CH

8、2Br,NaOH乙醇溶液浓CH3CH2CHCH2HBr 第 8 页 CH3CH2CHCH2HBr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

9、中氯元素的操作步骤是_（填序号）。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 第 9 页 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：、答案：（1）、。（2）、。例 4碳正离子例如 CH5、CH3、（CH

10、3）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_ 第 10 页（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：本题属于信息题，需要一定的阅读能力，将解题有关的信息与已学过的知识结合起来，加

11、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：（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。1、乙醇俗称酒精，是一种无色有特殊香味的 第 11

12、页 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：C2H5OHCH2CH2H2O 与无机酸反应 C2H5OHHBrC2H

13、5BrH2O（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）第 12 页 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：2C2H5OH3O22CO23H2O .催化氧化：2C2H

14、5OHO22CH3CHO2H2O 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：第 13 页 卤代烃水解法：醛或酮加成法：酯水解法：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，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

15、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原子存在（H 的存在），如：第 14 页（CH3）3CCH2OH 不可能发生消去反应等。5、醇

16、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。

17、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，否则不含水。例 1 2019 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 第 15 页（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：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：B 例 2乙醇的分子结构为，“箭头”表示乙醇发生化学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

18、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：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 第 16 页 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：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 C、取代反应 D、加成反应 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

19、 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：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分子间脱水的化学方程式_。第 17 页 解析：4462，再由 A 与镁反应放出2H，而不与32CONa224.2LH可知

20、 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：（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。有关有机试剂的沸点如下：CH3COOC2H5，C2H5，C2H5OC2H5，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

21、）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 第 18 页 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）向粗产品中加入无水硫酸钠，振荡的目的是 。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 第 19 页 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：Na2SO410H2ONa2SO4 10H2O，除去乙酸乙酯中所混有的水。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；B 除去产品中混有的乙醇；吸水