《化學(xué) 第二章 官能團與有機化學(xué)反應(yīng) 烴 微型專題3 魯科版選修5》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué) 第二章 官能團與有機化學(xué)反應(yīng) 烴 微型專題3 魯科版選修5（54頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、微型專題3鹵代烴、醇和酚的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第2章官能團與有機化學(xué)反應(yīng)烴的衍生物學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.掌握鹵代烴、醇、酚的結(jié)構(gòu)特點、官能團及其同分異構(gòu)現(xiàn)象。2.掌握鹵代烴、醇、酚的化學(xué)性質(zhì)及有關(guān)反應(yīng)類型，推測多官能團有機物具有的性質(zhì)及反應(yīng)類型。3.掌握鹵代烴、醇、酚在有機合成推斷中的綜合應(yīng)用。一、鹵代烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及其在有機合成中的作用1.鹵代烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)鹵代烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)例例1(2017遼寧師大附中高二月考)在結(jié)構(gòu)簡式為RCH2CH2X的鹵代烴中化學(xué)鍵如圖所示。則下列說法正確的是 A.發(fā)生水解反應(yīng)時，被破壞的鍵是和B.發(fā)生消去反應(yīng)時，被破壞的鍵是和C.發(fā)生水解反應(yīng)時，被破壞的鍵是D.發(fā)生消去反應(yīng)時，被破

2、壞的鍵是和答案解析解析解析鹵代烴發(fā)生水解反應(yīng)生成醇，則只斷裂CX鍵，即圖中；鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)，斷裂CX鍵和鄰位C上的CH鍵，則斷裂，故選C。規(guī)律總結(jié)鹵代烴的消去反應(yīng)和水解反應(yīng)比較鹵代烴的消去反應(yīng)和水解反應(yīng)比較消去反應(yīng)水解反應(yīng)反應(yīng)條件NaOH醇溶液、加熱NaOH水溶液、加熱實質(zhì)失去HX分子，形成不飽和鍵X被OH取代鍵的變化CX與CH斷裂形成 或CC與HXCX斷裂形成COH鍵鹵代烴的結(jié)構(gòu)要求與鹵原子相連的碳原子的鄰碳原子上有氫原子含有X的鹵代烴絕大多數(shù)都可以水解化學(xué)反應(yīng)特點有機物碳骨架不變，官能團由X變?yōu)?或CC 有機物碳骨架不變，官能團由X變?yōu)镺H主要產(chǎn)物烯烴或炔烴醇例例2某烴類化合物A的質(zhì)譜

3、圖表明其相對分子質(zhì)量為84，紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵，且分子中只有一種類型的氫。(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_。答案解析解析解析用商余法先求該烴的化學(xué)式，n(CH2)84/146，化學(xué)式為C6H12，分子中含有一個碳碳雙鍵，又只有一種類型的氫，說明分子結(jié)構(gòu)很對稱，結(jié)構(gòu)簡式為 。(2)A中的碳原子是否都處于同一平面？_(填“是”或“不是”)。答案解析是解析解析由于存在碳碳雙鍵，因此分子中所有碳原子共平面。(3)在下圖中，D1、D2互為同分異構(gòu)體，E1、E2互為同分異構(gòu)體。答案反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；2NaCl2H2O答案解析C的化學(xué)名稱是_；E2的結(jié)構(gòu)簡式是_；、的反應(yīng)類型依次是_、_。2,3-二甲

4、基-1,3-丁二烯加成反應(yīng)取代反應(yīng)(或水解反應(yīng))解析解析A和Cl2發(fā)生加成反應(yīng)，產(chǎn)物再經(jīng)反應(yīng)得共軛二烯烴C( )，D1是C和Br2發(fā)生1,2-加成反應(yīng)的產(chǎn)物，而D1和D2互為同分異構(gòu)體，可知D2是C和Br2發(fā)生1,4-加成的產(chǎn)物，生成物D1和D2分別再發(fā)生水解反應(yīng)生成醇E1和E2。規(guī)律方法通常情況下鹵代烴有兩個性質(zhì)：(1)在氫氧化鈉溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成醇類化合物：如果此有機物含有一個鹵原子，則發(fā)生取代反應(yīng)時只能在原有機物分子結(jié)構(gòu)中引入一個OH，若此有機物含有兩個或多個鹵原子時，則在原有機物分子結(jié)構(gòu)中會引入兩個或多個OH。(2)在氫氧化鈉的醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)形成不飽和的烴類：若與和鹵原子相連

5、的碳原子相鄰的兩個碳原子上均含有氫原子時，則此有機物在發(fā)生消去反應(yīng)時可能會形成兩種不同結(jié)構(gòu)的烯烴，如發(fā)生消發(fā)生消去反應(yīng)可生成或，二者互為同分異構(gòu)體；若相鄰的兩個碳原子上均含有鹵原子時，可發(fā)生消去反應(yīng)形成碳碳叁鍵，如發(fā)生消去反應(yīng)可生成。2.有機合成中鹵代烴的作用有機合成中鹵代烴的作用例例3用有機物甲可制備環(huán)己二烯( )，其反應(yīng)路線如圖所示：下列有關(guān)判斷正確的是 A.甲的化學(xué)名稱是苯B.乙的結(jié)構(gòu)簡式為 C.反應(yīng)為加成反應(yīng)D.有機物丙既能發(fā)生加成反應(yīng)，又能發(fā)生取代反應(yīng)答案解析解析解析通過反應(yīng)的產(chǎn)物及反應(yīng)條件(Cl2/光照)可以推斷，該反應(yīng)是烷烴的取代反應(yīng)，所以甲為環(huán)己烷，A、C錯誤；結(jié)合已知反應(yīng)可知

6、，乙的結(jié)構(gòu)簡式為 ，B正確； 中有不飽和鍵，在溴的四氯化碳溶液中可以發(fā)生加成反應(yīng)，故丙的結(jié)構(gòu)簡式為 ，丙不能發(fā)生加成反應(yīng)，D錯誤。規(guī)律方法有機合成中，鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)形成碳碳雙鍵，碳碳雙鍵與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)可形成二鹵代烴，二鹵代烴再發(fā)生消去反應(yīng)可形成碳碳叁鍵，也可形成兩個碳碳雙鍵，這樣就可達到在原來的有機物的分子結(jié)構(gòu)中引入新的官能團或增加官能團的數(shù)目。相關(guān)鏈接相關(guān)鏈接 1.鹵代烴在有機合成中的作用鹵代烴在有機合成中的作用鹵代烴既可以發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴，又可以發(fā)生取代反應(yīng)引入羥基，所以在有機合成中引入官能團時，常常使用鹵代烴作為中間橋梁，經(jīng)過消去、加成、取代等一系列反應(yīng)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。(

7、1)引入羥基官能團制備醇或酚由于一些鹵代烴可以水解生成醇，故在有機合成題中常利用先生成鹵代烴，再水解引入羥基的方法來增加羥基的數(shù)目。(2)在分子指定位置引入官能團在有機反應(yīng)中，反應(yīng)物相同而條件不同時，可得到不同的主產(chǎn)物。教師用書獨具(3)改變官能團在碳鏈上的位置。由于不對稱的烯烴與HX加成時條件不同，會引起鹵原子連接的碳原子不同，又有鹵代烴在NaOH的水溶液中可發(fā)生取代反應(yīng)生成醇；在NaOH的醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)生成不飽和鍵，這樣可通過：鹵代烴a消去加成鹵代烴b水解，會使鹵原子的位置發(fā)生改變或引起其他官能團(如OH)的位置發(fā)生改變。2.在烴分子中引入鹵素原子的方法在烴分子中引入鹵素原子的方法鹵

8、素原子的引入是改變分子性能的第一步反應(yīng)，在有機合成和有機推斷中起著橋梁的作用。在烴分子中引入X有以下兩種途徑：(1)烴與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)HBr(2)不飽和烴與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等的加成反應(yīng)CH3CH=CH2Br2 CH3CHBrCH2BrCH3CH=CH2HBr CH3CHBrCH3CHCHHBrCH2=CHBr例例4分子式為C7H16O的飽和一元醇的同分異構(gòu)體有多種，在下列該醇的同分異構(gòu)體中，A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OH二、醇、酚的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.醇的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)醇的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)解析解析可以發(fā)生消去反應(yīng)，生成兩種單烯烴，表明與羥基相連的碳原子的相鄰碳原子上應(yīng)連有氫原子，且以O(shè)

9、H所連碳原子為中心，分子不對稱，C符合。(1)可以發(fā)生消去反應(yīng)，生成兩種單烯烴的是_(填字母，下同)。答案解析A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OHC解析解析可以發(fā)生催化氧化生成醛，說明含有CH2OH結(jié)構(gòu)，D符合。(2)可以發(fā)生催化氧化生成醛的是_。答案解析A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OHD解析解析不能發(fā)生催化氧化，說明羥基所連碳原子上沒有氫原子，B符合。(3)不能發(fā)生催化氧化的是_。答案解析A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OHB解析解析能被催化氧化為酮，說明羥基所連碳原子上含有1個氫原子，A、C符合。(4)能被催化氧化為酮的有_種。答案解析A. B

10、. C. D.CH3(CH2)5CH2OH2解析解析能使酸性KMnO4溶液褪色，說明羥基所連碳原子上含有氫原子，A、C、D符合。(5)能使酸性KMnO4溶液退色的有_種。答案解析A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OH3易誤辨析(1)醇發(fā)生消去反應(yīng)是失去羥基的同時，還要失去與羥基直接相連的碳原子的相鄰碳原子上的一個氫原子，因此，并不是所有的醇都能發(fā)生消去反應(yīng)。(2)醇能發(fā)生催化氧化反應(yīng)的條件是連有羥基(OH)的碳原子上必須有氫原子。連有羥基(OH)的碳原子上有氫原子的醇，其結(jié)構(gòu)不同，催化氧化的產(chǎn)物也不相同。2.酚的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)酚的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)例例5(2017江西崇義中學(xué)高二月考)下列物質(zhì)

11、除苯環(huán)外不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)，各取1mol與溴水充分反應(yīng)，消耗Br2的物質(zhì)的量按順序排列正確的是 漆酚： 白藜蘆醇： A.2mol、6molB.5mol、6molC.4mol、5molD.3mol、6mol答案解析白藜蘆醇中，溴可以取代酚羥基鄰、對位的氫原子，所以1mol白藜蘆醇要與5molBr2發(fā)生取代反應(yīng)，含1個碳碳雙鍵，可與1molBr2發(fā)生加成反應(yīng)，一共消耗6molBr2，故B項正確。易錯警示酚類物質(zhì)與溴水反應(yīng)時，是苯環(huán)上的氫原子與溴水發(fā)生的取代反應(yīng)，每取代一個氫原子消耗一分子溴單質(zhì)，而且是酚羥基鄰位或?qū)ξ簧系臍湓颖蝗〈g位上的氫原子不能取代。當(dāng)苯環(huán)連接多個酚羥基時，按照每個酚羥基的位

12、置分別獨立考慮即可。3.醇、酚結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較醇、酚結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較例例6苯酚( )在一定條件下能與氫氣加成得到環(huán)己醇( )。兩種化合物都含有羥基。下面關(guān)于這兩種有機物的敘述中，正確的是 A.都能發(fā)生消去反應(yīng)B.都能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣C.都能和溴水發(fā)生取代反應(yīng)D.都能與FeCl3溶液作用顯紫色答案解析解析解析苯酚不能發(fā)生消去反應(yīng)；環(huán)己醇不能和溴水發(fā)生取代反應(yīng)，也不能與FeCl3溶液作用顯紫色；二者都能和金屬鈉反應(yīng)放出氫氣。易錯辨析醇和酚盡管具有相同的官能團羥基，但它們的烴基不同，由于烴基對羥基的影響，導(dǎo)致了醇和酚性質(zhì)的差異。例例7(2017北京懷柔區(qū)高二期末)芳香族化合物A、B、C的分子式均

13、為C7H8O。ABC加入氯化鐵溶液顯紫色無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象加入鈉放出氫氣放出氫氣不反應(yīng)苯環(huán)上一氯代物的種數(shù)233(1)A、B、C互為_。答案解析同分異構(gòu)體解析解析化合物A中加入氯化鐵溶液顯紫色，說明含有酚羥基，苯環(huán)上的一氯代物有2種，說明羥基和甲基處于對位，則A的結(jié)構(gòu)簡式為 ；化合物B中加入氯化鐵溶液無明顯現(xiàn)象，說明不含酚羥基，加入Na放出氫氣，說明含有醇羥基，其苯環(huán)上一氯代物有3種，因此B的結(jié)構(gòu)簡式為 ；化合物C中加入FeCl3溶液、Na均無明顯現(xiàn)象，不反應(yīng)，且一氯代物有3種，說明存在醚鍵，即C的結(jié)構(gòu)簡式為 三者分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體。(2)A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式分別為A_，B

14、_，C_。答案解析解析解析根據(jù)上述推斷，A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式分別是 解析解析由于羥基的影響，使苯環(huán)上的羥基所在碳原子的鄰位和對位上的氫變得活潑，發(fā)生取代反應(yīng)：2HBr。(3)A與濃溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案解析2Br2 (4)A的鈉鹽溶液中通入CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案解析解析解析碳酸的酸性強于酚羥基，因此有：H2OCO2 NaHCO3。(5)B與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案解析解析解析金屬鈉把羥基上的氫置換出來，則有反應(yīng)：H2。規(guī)律總結(jié)(1)酚類有機物的檢驗方法是滴加FeCl3溶液顯紫色。(2)芳香醇、芳香醚和酚互為同分異構(gòu)體，他們的結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)也不同。4.鹵代烴、醇、酚結(jié)構(gòu)

15、和性質(zhì)的綜合鹵代烴、醇、酚結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的綜合例例8(2017云南玉溪一中高二期中)1mol 分別與濃溴水和NaOH溶液完全反應(yīng)，消耗Br2和NaOH的物質(zhì)的量分別是 A.1mol、2mol B.2mol、3molC.3mol、2mol D.3mol、3mol解析解析由結(jié)構(gòu)可知，分子中含2個酚羥基、1個碳碳雙鍵、1個Cl，酚羥基的鄰、對位上的氫與溴水發(fā)生取代反應(yīng)，碳碳雙鍵與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，則1mol該物質(zhì)消耗3molBr2；酚羥基、Cl均可與NaOH反應(yīng)，則1mol該物質(zhì)消耗3molNaOH，故D項正確。答案解析方法點撥酚羥基、鹵素原子都能與NaOH溶液反應(yīng)，若苯環(huán)上鄰對位的位置不被占有，則酚的

16、苯環(huán)上羥基鄰對位能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)，另外碳碳雙鍵能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)。5.鹵代烴和醇的性質(zhì)在有機合成中的應(yīng)用鹵代烴和醇的性質(zhì)在有機合成中的應(yīng)用例例9(2017安徽蕪湖一中高二月考)已知：CH3CH=CH2HBr CH3CHBrCH3(主要產(chǎn)物)1mol某芳香烴A充分燃燒后可以得到8molCO2和4molH2O。該烴A在不同條件下能發(fā)生如下所示的一系列變化。(1)A的分子式為_，F(xiàn)中的含氧官能團名稱為_。C8H8羥基答案解析解析解析1mol某芳香烴A充分燃燒后可以得到8molCO2和4molH2O，所以A分子中C原子與H原子個數(shù)均是8，則A的分子式為C8H8，可發(fā)生加聚反應(yīng)，所以A是苯乙烯；根

17、據(jù)已知信息反應(yīng)，苯乙烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)的主要產(chǎn)物D為 ，D發(fā)生水解反應(yīng)生成F，則F的結(jié)構(gòu)簡式是 ，所以F中的含氧官能團是羥基。(2)E的結(jié)構(gòu)簡式為_，的反應(yīng)類型為_。答案解析消去反應(yīng)解析解析苯乙烯與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，生成 在氫氧化鈉的乙醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)，生成苯乙炔，所以E的結(jié)構(gòu)簡式是；的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)。解析解析反應(yīng)是苯乙烯的加聚反應(yīng)，生成聚苯乙烯。反應(yīng)是F與醋酸的酯化反應(yīng)。(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；_，反應(yīng)類型為_。答案解析H2O酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng))(4)下列關(guān)于F的說法正確的是_(填序號)。a.能發(fā)生消去反應(yīng)b.能與金屬鈉反應(yīng)c.1molF最多能和3mol氫氣反應(yīng)d

18、.分子式是C8H9解析解析F中含有苯環(huán)和羥基，且羥基所在C原子的鄰位C原子上有H原子，所以F可發(fā)生消去反應(yīng)；能與鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氣；1molF最多與3mol氫氣加成；F的分子式是C8H10O，故選abc。答案解析abc相關(guān)相關(guān)鏈接鏈接1.醇催化氧化反應(yīng)的規(guī)律醇催化氧化反應(yīng)的規(guī)律醇的催化氧化的反應(yīng)情況與跟羥基(OH)相連的碳原子上的氫原子的個數(shù)有關(guān)。教師用書獨具2.醇消去反應(yīng)的規(guī)律醇消去反應(yīng)的規(guī)律結(jié)構(gòu)特點：醇分子中連有羥基(OH)的碳原子必須有相鄰的碳原子；該相鄰的碳子上必須連有氫原子，若沒有氫原子則不能發(fā)生消去反應(yīng)。若與羥基直接相連的碳原子上連有多個碳原子且這些碳原子上都有氫原子，發(fā)生消去反應(yīng)

19、時，能生成多種不飽和烴，其中生成的不飽和碳原子上連接的烴基較多的為主要反應(yīng)。例如：CH3CH=CHCH3H2O(主反應(yīng))CH3CH2CH=CH2H2O(副反應(yīng))3.醇、酚的醇、酚的比較比較類別醇酚脂肪醇芳香醇苯酚結(jié)構(gòu)特點 OH與鏈烴基相連OH與芳香烴側(cè)鏈相連OH與苯環(huán)直接相連實例CH3CH2OH官能團OHOHOH主要化學(xué)性質(zhì)(1)與鈉反應(yīng)(2)取代反應(yīng)(3)脫水反應(yīng)(4)氧化反應(yīng)(5)酯化反應(yīng)(1)弱酸性(2)取代反應(yīng)(3)顯色反應(yīng)(4)加成反應(yīng)特性紅熱銅絲插入醇中有刺激性氣味(生成醛或酮)與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色4.苯、甲苯和苯酚的苯、甲苯和苯酚的比較比較苯甲苯苯酚結(jié)構(gòu)簡式氧化反應(yīng)不被酸性KMnO4溶液氧化可被酸性KMnO4溶液氧化常溫下在空氣中被氧化，呈粉紅色與Br2的取代反應(yīng)溴的狀態(tài)液溴液溴濃溴水條件催化劑催化劑無催化劑產(chǎn)物甲苯的鄰、對兩種一溴代物特點苯酚與溴的取代反應(yīng)比苯、甲苯易進行原因酚羥基對苯環(huán)的影響使苯環(huán)上的氫原子變得活潑，易被取代與H2的加成反應(yīng)條件催化劑、加熱催化劑、加熱催化劑、加熱本質(zhì)都含苯環(huán)，故都可發(fā)生加成反應(yīng)