《2018年高考化學(xué)第一輪復(fù)習 專題 鹵代烴和醇學(xué)案 蘇教版.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高考化學(xué)第一輪復(fù)習 專題 鹵代烴和醇學(xué)案 蘇教版.doc（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

鹵代烴和醇 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 鹵代烴和醇 二. 教學(xué)目標 1. 了解鹵代烴的典型代表物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點，掌握鹵代烴的消去反應(yīng)和取代反應(yīng)的原理和條件； 2、了解醇的結(jié)構(gòu)特點，并能對飽和一元醇進行系統(tǒng)命名，以乙醇為例，理解并掌握醇的性質(zhì)與用途。 三. 教學(xué)重點、難點 鹵代烴和醇的結(jié)構(gòu)特點與主要化學(xué)性質(zhì) ［教學(xué)過程］ 一、鹵代烴： 1、烴分子中的H原子被鹵原子取代后所生成的一系列有機物稱為鹵代烴。 物理通性：都不溶于水，可溶于有機溶劑。氯代烷的沸點隨烴基增大呈現(xiàn)升高的趨勢；氯代烷的密度隨烴基增大呈現(xiàn)減小的趨勢。 如：溴乙烷的物理性質(zhì)：無色液體，沸點38.4℃，密度比水大 2、化學(xué)通性：鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)通常比烴活潑，能發(fā)生許多化學(xué)反應(yīng)。 ①取代反應(yīng)： CH3Cl＋H2OCH3OH＋HCl （一鹵代烴可制一元醇） BrCH2CH2Br＋2H2OHOCH2CH2OH＋2HBr （二鹵代烴可制二元醇） ②消去反應(yīng)： BrCH2CH2Br＋NaOHCH2═CH—Br＋NaBr＋H2O （消去1分子HBr） BrCH2CH2Br＋2NaOHCH≡CH＋2NaBr＋2H2O （消去2分子HBr） 說明： 1、溴乙烷的水解反應(yīng)與消去反應(yīng)的反應(yīng)條件與產(chǎn)物 反應(yīng)類型 反應(yīng)條件 主要產(chǎn)物 相互關(guān)系 水解（取代）反應(yīng) NaOH的水溶液，△ CH3CH2OH 同時發(fā)生的兩個互相平行，互相競爭的反應(yīng) 消去反應(yīng) NaOH的醇溶液，△ CH2═CH2 2、鹵代烴在發(fā)生消去反應(yīng)的前提條件是：與鹵原子所連碳原子相鄰碳原子上有H存在時，可發(fā)生消去反應(yīng)；鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)時生成取代基較多的烯烴，這樣的烯烴對稱，穩(wěn)定，（扎依采夫規(guī)律）。習慣上稱為“氫少失氫”。如： 3、檢驗鹵代烴分子中鹵素的方法： ⑴實驗原理：R—X＋H2OR—OH＋HX HX＋NaOHNaX＋H2O HNO3＋NaOHNaNO3＋H2O AgNO3＋NaXAgX↓＋NaNO3 根據(jù)沉淀（AgX）的顏色（白色、淺黃色、黃色）可確定鹵素（氯、溴、碘）。 ⑵、實驗步驟： ①取少量鹵代烴；②加入NaOH溶液；③加熱煮沸；④冷卻；⑤加入稀硝酸酸化；⑥加入硝酸銀溶液。 ⑶實驗說明： ①加熱煮沸是為了加快水解反應(yīng)的速率，因為不同的鹵代烴水解難易程度不同；②加入稀硝酸酸化，一是為了中和過量的NaOH，防止NaOH與AgNO3反應(yīng)對實驗產(chǎn)生影響；二是檢驗生成的沉淀是否溶于稀硝酸。 4、鹵代烴的制?。? ⑴烷烴取代法；⑵烯烴或炔烴加成法；⑶醇的鹵代法等。 5、由于鹵代烴比較穩(wěn)定，不易被氧化，故可用鹵代烴保護醇羥基和C＝C雙鍵。 ［例1］碳原子數(shù)在20以內(nèi)的烷烴的所有同分異構(gòu)體中，一氯代物無同分異構(gòu)體的有多少種? 解析：（1）除CH4、C2H6外，一氯代物無同分異構(gòu)體的烷烴的結(jié)構(gòu)中只有三氫碳和無氫碳（我們將-CH3稱為三氫碳，-CH2-稱為二氫碳，稱為一氫碳，稱為無氫碳）兩種碳原子（如新戊烷），即氫原子數(shù)一定是3的整數(shù)倍。 （2）無氫碳完全對稱。 （3）同碳原子數(shù)的烷烴的各種同分異構(gòu)體中，同時符合上述（1）和（2）的只有一種，且只有這一種的一氯代物無同分異構(gòu)體。 那么：除CH4、C2H6、新戊烷外，氫原子數(shù)為3的整數(shù)倍的還有C8H18、C11H24、C14H30、C17H36、C20H42。其中C8H18和C17H36分別可以有6個-CH3和12個-CH3，2個和5個，都能完全對稱。C11H24、C14H30和C20H42中分別可以有8個-CH3、10個-CH3和14個-CH3以及3個、4個和6個，都不能完全對稱?？梢?，碳原子數(shù)在20以內(nèi)的烷烴的所有同分異構(gòu)體中，一氯代物無同分異構(gòu)體的有CH4、CH3CH3、、、五種。 答案：有CH4、CH3CH3、、、五種。 ［例2］在有機反應(yīng)中，反應(yīng)物相同而條件不同，可得到不同的主產(chǎn)物，下式中R代表烴基，副產(chǎn)物均已略去。 請寫出實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)變的各步反應(yīng)的化學(xué)方程式，特別注意寫明反應(yīng)條件。 （1）由CH3CH2CH2CH2Br分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3CH2CHBrCH3。 （2）由（CH3）2CHCH＝CH2分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)椋–H3）2CHCH2CH2OH。 解析：不對稱烯烴與HBr（HX）加成時，一般是氫原子加在含H較多的C＝C鍵碳上，這個規(guī)律叫Markovnikov經(jīng)驗規(guī)律，簡稱“馬氏規(guī)則”，當有過氧化物存在時則加在H較少的C＝C鍵碳上，這叫“反馬式規(guī)則”；而鹵代烴在稀NaOH水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成醇，在濃NaOH醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)生成烯。根據(jù)題給信息，要由1－溴丁烷轉(zhuǎn)變?yōu)?－溴丁烷，可先把1－溴丁烷轉(zhuǎn)變?yōu)?－丁烯，再根據(jù)“馬氏規(guī)則”與HBr加成即可；而要把3－甲基－1－丁烯轉(zhuǎn)變?yōu)?－甲基－1－丁醇，應(yīng)根據(jù)“反馬式規(guī)則”，在過氧化物存在的條件下，先把烯烴轉(zhuǎn)變?yōu)?－甲基－1－溴丁烷，然后水解便得到了3－甲基－1－丁醇。 答案：（1）CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH＝CH2＋HBr CH3CH2CH＝CH2＋HBrCH3CH2CHBr-CH3 （2）（CH3）2CHCH＝CH2＋HBr（CH3）2CHCH2CH2Br （CH3）2CHCH2CH2Br （CH3）2CHCH2CH2OH＋HBr ［例3］在實驗室鑒定氯酸鉀晶體和1-氯丙烷中的氯元素，現(xiàn)設(shè)計了下列實驗操作程序：①滴加AgNO3溶液；②加NaOH溶液；③加熱；④加催化劑MnO2；⑤加蒸餾水過濾后取濾液；⑥過濾后取濾渣；⑦用HNO3酸化。 （1）鑒定氯酸鉀中氯元素的操作步驟是_________（填序號）。 （2）鑒定1-氯丙烷中氯元素的操作步驟是_________（填序號）。 解析：鑒定樣品中是否含有氯元素，應(yīng)將樣品中氯元素轉(zhuǎn)化為Cl－，再轉(zhuǎn)化為AgCl，通過沉淀的顏色和不溶于稀HNO3來判斷氯元素。由于氯酸鉀在催化劑MnO2作用下受熱分解生成KCl可溶于水，故我們的實驗步驟應(yīng)為：④、③、⑤、⑦、①，受熱分解后先過濾除去MnO2，再用硝酸酸化的AgNO3溶液鑒別氯元素；而鑒定1-氯丙烷中氯元素實驗的關(guān)鍵是在加入AgNO3溶液之前，應(yīng)加入HNO3酸化，以用于中和NaOH溶液，防止NaOH與AgNO3溶液反應(yīng)生成沉淀對實驗產(chǎn)生干擾。故我們的方案為：②、③、⑦、① 答案：（1）④、③、⑤、⑦、①。 （2）②、③、⑦、①。 ［例4］碳正離子［例如CH5＋、CH3＋、（CH3）3C＋等］是有機反應(yīng)中重要的中間體。歐拉（G.Olah）因在此領(lǐng)域研究中的卓越成就而榮獲1994年諾貝爾化學(xué)獎。 碳正離子CH5＋可以通過CH4在“超強酸”中再獲得一個H＋而得到，而CH5＋失去H2可得CH3＋。 （1）CH3＋是反應(yīng)性很強的正離子，是缺電子的，其電子式是_________ （2）CH3＋中4個原子是共面的，三個鍵角相等，鍵角應(yīng)是_________（填角度）。 （3）（CH3）2CH＋在NaOH水溶液中反應(yīng)將得到電中性的有機分子，其結(jié)構(gòu)簡式是_________ （4）（CH3）3C＋去掉H＋后將生成電中性的有機分子，其結(jié)構(gòu)簡式是_________ 解析：本題屬于信息題，需要一定的閱讀能力，將解題有關(guān)的信息與已學(xué)過的知識結(jié)合起來，加工成新的知識和理論，用于推理和判斷： （1）CH3+是缺電子的碳正離子，可看作是甲基失去一個電子后的產(chǎn)物：，由于是復(fù)雜的陽離子，要加上方括號。 （2）CH3＋因四個原子共面，三個鍵角相等，應(yīng)為平面正三角形：，鍵角120 （3）（CH3）2CH＋與NaOH中OH－結(jié)合生成醇（CH3）2CHOH。 （4）（CH3）3C＋中三個甲基是對稱的，其中任何一個—CH3中去掉H＋，即生成不飽和的烯烴（CH3）2C═CH2。 答案：（1）；（2）120；（3）（CH3）2CHOH；（4）（CH3）2C═CH2 二、醇：脂肪烴分子中的H原子被－OH所取代后的生成物稱為醇。 1、乙醇俗稱酒精，是一種無色有特殊香味的液體，沸點低，有揮發(fā)性，能與水以任意比互溶，體積分數(shù)為75%的酒精溶液為醫(yī)用酒精。 飽和一元醇的通式為：CnH2n＋1OH，飽和多元醇的通式為：CnH2n＋2Om。一般情況下，飽和一元醇的熔沸點隨碳原子數(shù)的增多而增大，在水中的溶解度隨碳原子數(shù)的增多而減小，其中4個碳原子以內(nèi)的醇能與水以任意比互溶。 2、受－OH的影響，醇的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能發(fā)生氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)等。下面我們以乙醇為例來說明醇的化學(xué)性質(zhì)： 乙醇的化學(xué)性質(zhì) ①與金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2 2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑（置換，取代） ②消去反應(yīng)：C2H5OHCH2＝CH2↑＋H2O ③與無機酸反應(yīng) C2H5OH＋HBr→C2H5Br＋H2O（取代），其中HBr可用濃H2SO4及NaBr代替時，可能有產(chǎn)生Br2的副反應(yīng)發(fā)生； C2H5OH＋HO—NO2→C2H5ONO2＋H2O（酯化、取代） ④與有機酸的反應(yīng)： CH3COOH＋HOC2H5CH3COOC2H5＋H2O（酯化、取代） I. 酯化反應(yīng)規(guī)律：“酸脫羥基醇脫氫”，包括有機酸和無機含氧酸與醇的反應(yīng)。 II. 吸收酯的試劑為飽和的Na2CO3溶液，也是分離CH3COOH及CH3COOC2H5所用的試液。其可以充分吸收CH3COOH，使酯香味得以顯出；可以有效降低酯的溶解度，使分離更徹底。 ⑤氧化反應(yīng)： Ⅰ.燃燒：2C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O Ⅱ.催化氧化：2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O 或： C2H5OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O 催化氧化對醇的結(jié)構(gòu)的要求：與OH直接相連的碳原子上必須有H原子，有2個或3個氫原子被氧化成醛，只有1個氫原子被氧化成酮。 如：CH3OH→HCHO CH3CHOHCH3→CH3COCH3而（CH3）3COH不能被氧化。 3、醇的制備： ⑴烯烴與水加成法： ⑵鹵代烴水解法： ⑶醛或酮加成法： ⑷酯水解法： 說明： 1、含碳原子數(shù)較少的醇中，由于－OH的存在，醇與水分子之間可以形成氫鍵，因此，醇在水中的溶解度較大，有些能與水以任意比互溶；同時，由于氫鍵的存在，也使得這部分醇的熔點較高。 2、醇可以與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2，但醇不能電離，不具有酸性，不能與堿和碳酸鹽等反應(yīng)。 3、醇在與無機酸反應(yīng)時：與氫鹵酸反應(yīng)，生成鹵代烴；而在與含氧酸反應(yīng)時，一般生成無機酸酯。如乙醇與硝酸反應(yīng)時生成硝酸乙酯：C2H5OH＋HO—NO2→C2H5ONO2＋H2O；此時：區(qū)分硝基化合物與硝酸酯的方法：若硝基中N原子直接與碳原子相連，則該化合物為硝基化合物，如C2H5NO2（硝基乙烷）；若硝基中的N原子通過氧原子而與碳原子相連接，則該化合物稱為酯，如C2H5ONO2（硝酸乙酯）。 4、醇發(fā)生消去反應(yīng)的條件：與—OH碳相鄰的碳原子上有氫原子存在（β—H的存在），如：（CH3）3CCH2OH不可能發(fā)生消去反應(yīng)等。 5、醇在濃硫酸存在時加熱，不僅可發(fā)生消去反應(yīng)，還可發(fā)生取代（成醚）反應(yīng)生成醚： 2CH3CH2OH→CH3CH2－O－CH2CH3＋H2O。 6、并不是所有的醇都能發(fā)生催化氧化反應(yīng)，催化氧化對醇的結(jié)構(gòu)的要求：與－OH直接相連的碳原子上必須有H原子，有2個或3個氫原子被氧化成醛，只有1個氫原子被氧化成酮，即：CH3OH、－CH2－OH可以被氧化成醛，＝CH－OH可以被氧化成酮，而≡C－OH則不能被氧化。 7、醇還能被酸性KMnO4溶液等強氧化劑所氧化。 8、乙醇可采用：乙烯水化法和發(fā)酵法制取。工業(yè)上制備無水乙醇的方法是：在乙醇中加入生石灰蒸餾制取無水酒精，而要得到濃度更高的酒精，則需加入鎂粉，再加熱蒸餾。 9、檢驗乙醇中是否含有水的方法是向其中加入無水硫酸銅，若變藍，則含有水，否則不含水。 ［例1］2001年9月1日將執(zhí)行國家食品衛(wèi)生標準，規(guī)定醬油中3－氯丙醇（ClCH2CH2CH2OH）含量不超過1ppm。相對分子質(zhì)量為94.5的氯丙醇（不含－C－OH結(jié)構(gòu)）共有：Cl A、2種 B、3種 C、4種 D、5種 解析：3－氯丙醇由于－OH和－Cl的位置引起的異構(gòu)體應(yīng)有以下4種： 其中（1）不符合題意 答案：B ［例2］乙醇的分子結(jié)構(gòu)為，“箭頭”表示乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時分子中可能斷鍵的位置，下列敘述中不正確的是： A、與鈉或含氧酸反應(yīng)時斷裂①鍵 B、發(fā)生分子間脫水時斷裂①鍵或②鍵 C、與氫鹵酸發(fā)生取代反應(yīng)時斷裂②鍵 D、發(fā)生催化脫氫反應(yīng)時斷裂③④鍵 解析：乙醇的化學(xué)性質(zhì)體現(xiàn)在其分子結(jié)構(gòu)上，單獨斷一個鍵時有兩種可能：①或②，其中與HX反應(yīng)時斷②鍵，生成鹵代烴；與活潑金屬（如鈉）反應(yīng)或發(fā)生酯化反應(yīng)時斷①鍵，生成醇鈉或酯，當醇分子間反應(yīng)生成醚時，一個醇分子斷②鍵，則另一個醇分子斷①鍵生成醚；或組合斷鍵，如①③脫氫，發(fā)生氧化反應(yīng)生成醛、②④消去生成烯。綜上所述，本題答案為：D 答案：D ［例3］在有機物分子中，引入羥基官能團的下列反應(yīng)類型正確的是： A、酯化反應(yīng) B、消去反應(yīng) C、取代反應(yīng) D、加成反應(yīng) 解析：酯化反應(yīng)是羧酸脫去羥基而不是引入羥基，消去反應(yīng)是消去或HX生成不飽和化合物，也不能引入羥基。鹵代烴與NaOH溶液發(fā)生取代反應(yīng)生成醇，烯烴與加成生成醇，均能引入－OH。 答案：CD ［例4］某液態(tài)有機物A6.2g，與足量的鎂反應(yīng)生成（標況下），A與不反應(yīng)，同溫同壓下測得A蒸氣的密度為氣體的1.41倍，A分子內(nèi)脫水可得B；A分子間脫水可得C或D，A氧化得E，E再氧化得F，A與F脫水可得G與H。（1）推斷結(jié)構(gòu)簡式：A_______，C_________，D__________；（2）寫出A與F分子間脫水的化學(xué)方程式__________。 解析：本題是由衍變關(guān)系結(jié)合計算求解的推斷題，先由A蒸氣的相對密度算出相對分子質(zhì)量，M＝1.4144＝62，再由A與鎂反應(yīng)放出，而不與反應(yīng)，可推知A為醇。又由6.2gA與鎂反應(yīng)放出可知A為二元醇。再由其相對分子質(zhì)量可得A為乙二醇，由A可推知E為乙二醛，F(xiàn)為乙二酸，C、D分別為兩個乙二醇脫一分子水或兩分子水生成的醚。 答案：（1）A為，Ｃ為， Ｄ為 （2） ＋H2O ［例5］已知乙醇可以與氯化鈣反應(yīng)生成微溶于水的CaCl26C2H5OH。有關(guān)有機試劑的沸點如下：CH3COOC2H5為77.1℃，C2H5OH為78.3℃，C2H5OC2H5為34.5℃，CH3COOH為118℃。實驗室中制取乙酸乙酯的粗產(chǎn)品的步驟如下：在蒸餾燒瓶中將過量的乙醇與少量的濃硫酸混合，然后經(jīng)分液漏斗邊滴加醋酸，邊加熱蒸餾，由上面的實驗可得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的粗產(chǎn)品。 （1）反應(yīng)中加入乙醇是過量的,其目的是 。 （2）邊滴加醋酸，邊加熱蒸餾的目的是 。 將粗產(chǎn)品再經(jīng)下列步驟精制 （3）為了除去粗產(chǎn)品中的醋酸，可向產(chǎn)品中加入 。 A、無水乙醇 B、碳酸鈉粉末 C、無水醋酸鈉 （4）向粗產(chǎn)品中加入飽和的氯化鈣溶液，振蕩、分離的目的是 。 （5）向粗產(chǎn)品中加入無水硫酸鈉，振蕩的目的是 。 解析：乙醇與乙酸在濃硫酸存在時發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯： CH3COOH＋HOC2H5CH3COOC2H5＋H2O 該反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，可通過增加某種反應(yīng)物的量使另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大，故本實驗中通過加入過量的乙醇，使乙酸的轉(zhuǎn)化率提高，同時，由于乙酸易揮發(fā)，因此實驗時逐滴向反應(yīng)液中加入乙酸，同時蒸餾使生成的乙酸乙酯蒸出，降低生成物的濃度，使平衡正向移動，提高乙酸的轉(zhuǎn)化率。 蒸餾出來的物質(zhì)中含有乙酸、乙醇和乙酸乙酯，欲除去產(chǎn)物中多余的乙酸，可向產(chǎn)物中加入碳酸鈉粉末，因：Na2CO3＋2CH3COOH＝2CH3COONa＋H2O＋CO2↑，而除去乙酸；對于粗產(chǎn)品中的乙醇，則通過加入氯化鈣溶液，生成CaCl26C2H5OH微溶于水，過濾除去；而粗產(chǎn)品中混有的水，則用無水硫酸鈉吸收：Na2SO4＋10H2O＝Na2SO410H2O，除去乙酸乙酯中所混有的水。 答案：⑴提高乙酸的轉(zhuǎn)化率；⑵使乙酸充分反應(yīng)，提高乙酸的轉(zhuǎn)化率；⑶B ⑷除去產(chǎn)品中混有的乙醇；⑸吸水