湖南省华鑫高中高一化学竞赛辅导 第二十五讲 卤代烃醇
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第五章 卤代烃烃分子中一个氢或几个氢被卤素取代所生成的化合物叫卤代烃。
一般用RX 表示,常见卤代烃是指氯代烃、溴代烃和碘代烃。
一、分类、命名和同分异构体根据烃基的不同,将卤代烃分为脂肪族卤代烃和芳香族卤代烃。
按卤素直接连接的碳原子不同,可以将卤代烃分为:伯卤代烃、仲卤代烃和叔卤代烃,分别以1ºRX 、2ºR 2CHX 、3ºR 3CX 表示。
如:伯卤代烃:卤素原子所连的碳原子是伯碳原子。
如:CH 3CH 2Cl仲卤代烃:卤素原子所连的碳原子是仲碳原子。
如:(CH 3)2CHCl叔卤代烃:卤素原子所连的碳原子是叔碳原子。
如:(CH 3)3CCl根据卤代烃分子中卤原子数目不同,卤代烃又可分为一卤代烃和多卤代烃。
简单卤代烃,可根据卤素所连烃基名称来命名,称卤某烃。
有时也可以在烃基之后加上卤原子的名称来命名,称某烃基卤。
如:CH 3Br CH 2=CHCl CH 3CHICH 3溴甲烷 氯乙烯 碘异丙烷甲基溴 乙烯基氯 异丙基碘复杂的卤烃采用系统命名法,选择含有卤素的最长的碳链作主链,根据主链碳原子数称“某烷”,卤原子和其它侧链为取代基,主链编号使卤原子或取代基的位次最小。
例如: CH 3CHClCH(CH 3)2 2-氯-甲基丁烷CH 3CHBrCH 2CH 2CHBrCH(CH 2CH 3)2 2,5-二溴-6-乙基辛烷不饱和卤代烃的主链编号,要使双键或叁键位次最小。
例如:CH 2═CHCH 2CH 2Cl 4-氯-1-丁烯CH 3CBr ═CHCH ═CH 2 4-溴-1,3-戊二烯卤代芳烃一般以芳烃为母体来命名,如: 邻-氯乙苯 1-溴-6-甲萘 间-溴甲苯二、卤代烃的制备1、烷烃的卤代烷烃在紫外光照射或高温条件下,可以直接发生卤代而生成卤代烃,产物为一元和多 元卤代烃的混合物,如: CH 3CH 3 + Cl 2 CH 3CH 2Cl + HCl CH 3CH 2Cl + Cl 2 CH 3CH Cl 2 + CH 2ClCH 2Cl + HCl2、由不饱和烃制备不饱和烃可与卤素、卤化氢发生加成制备卤代烃。
第63讲卤代烃醇酚[复习目标]1.了解卤代烃的组成、结构特点,掌握卤代烃的性质,能利用卤代烃的形成和转化进行有机合成。
2.能从结构的角度辨识醇和酚,了解重要醇、酚的性质和用途。
3.能从官能团、化学键的特点及基团之间的相互影响分析醇和酚的反应规律,并能正确书写有关反应的化学方程式。
考点一卤代烃1.卤代烃的概念(1)卤代烃是烃分子中的氢原子被__________取代后生成的化合物。
通式可表示为R—X(其中R—表示烃基)。
(2)官能团是________。
2.卤代烃的物理性质(1)沸点:比同碳原子数的烃的沸点要____。
(2)溶解性:______于水,______于有机溶剂。
(3)密度:一般一氟代烃、一氯代烃比水小,其余比水大。
3.卤代烃的用途与危害(1)用途:制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机化合物。
(2)危害:氟氯代烷可在强烈的紫外线作用下分解,产生的氯原子自由基会对臭氧层产生长久的破坏作用,机理(以CCl 3F 为例)为:CCl 3F ――――→紫外线CCl 2F·+Cl·;O 3+Cl·――→ClO·+O 2;O·+ClO·――→Cl·+O 2。
其中活性氯(Cl·)的作用是________。
4.卤代烃的水解反应和消去反应反应类型水解反应(取代反应)消去反应反应条件强碱的水溶液、加热强碱的醇溶液、加热断键方式化学方程式RX +NaOH ――→水△ROH +NaXRCH 2CH 2X +NaOH ――→醇△RCH==CH 2+NaX +H2O产物特征引入—OH消去H 、X ,生成物中含有碳碳双键或碳碳三键特别提醒卤代烃能发生消去反应的结构条件:①卤代烃中碳原子数≥2;②存在β-H ;③苯环上的卤素原子不能消去。
[应用举例]下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应,且消去后只生成一种不饱和化合物的是()A .CH 3ClB .C .D .5.卤代烃中卤素原子的检验(1)检验流程(2)加入稀硝酸酸化是为了中和过量的NaOH ,防止NaOH 与AgNO 3反应,产生棕褐色的Ag 2O 沉淀。
教学目标:1.掌握溴乙烷的主要化学性质,理解取代反应和消去反应,并通过对二者的比较认识反应条件对化学反应的影响。
2.了解卤代烃的结构特点,一般通性和用途。
3.了解氟利昂对环境的不良作用,增强环境保护意识。
教学重点:卤代烃的结构特点和化学性质教学难点:卤代烃的结构特点和化学性质教学过程:聚氯乙烯聚四氟乙烯一.卤代烃1.定义烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物.2.分类卤代烃卤素种类卤素原子数目烃的种类氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃一卤代烃二卤代烃…饱和卤代烃、不饱和卤代烃、卤代芳烃4.物理性质溶解性:难溶于水熔沸点:大于同碳个数的烃;随碳原子数的增加而升高状态:少数是气体(一氯甲烷),大多为液体或固体3.通式:饱和一卤代烃C n H 2n+1X溶剂医用农药5.用途氟利昂(freon),CCl 3F 、CCl 2F 2等破坏臭氧层6.危害球棍模型比例模型二、溴乙烷C 2H 5BrCH 3CH 2Br(1).分子式(2).电子式(3).结构式(4).结构简式C 2H 5BrH H | |H —C —C —Br| |H H H H H ︰C ︰C ︰Br ︰H H ‥‥‥‥‥‥四种表示形式1.分子组成和结构2.物理性质颜色:无色状态:液体溶解性:难溶于水密度:比水大沸点:38.4℃乙烷为无色气体,沸点-88.6 ℃,不溶于水3.溴乙烷化学性质实验1.CH3CH2BrHNO3AgNO3观察:有无浅黄色沉淀析出证明:实验2.CH3CH2Br NaOH/ H2O上层清液HNO3AgNO33.溴乙烷化学性质溴乙烷中不存在溴离子,溴乙烷是非电解质证明:CH3CH2Br + HOH CH3CH2OH + HBrNaOH△CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr△水解反应,属于取代反应CH 2CH 2| |H Br CH 2=CH 2↑+ HBr醇、NaOH△消去反应:一个分子中脱去一个小分子(水/卤代氢等),生成不饱和键实验3.CH 3CH 2Br NaOH/乙醇加热气体酸性高锰酸钾溴水C —Br 键为极性键C —Br 键易断裂H H| |H —C —C —Br| |H H H H | |H —C —C —H| |H HCH 2CH 2| |H BrCH 2=CH 2↑+ HBr 醇、NaOH△| |浓CH 2CH 2 CH 2=CH 2↑+ H 2O H OHH 2SO 4170℃CH 2CH 2| |Cl ClCH ≡CH ↑+2HCl醇、NaOH△理解2. CH 2—(CH 2)4—CH 2——HBr催化剂属消去反应吗?1. CH 3CH 2CH 2Br 能否发生消去反应?思考与交流练习1. 下列物质与NaOH 醇溶液共热可制得烯烃的是:A.C 6H 5CH 2ClB. (CH 3)3CBrC. CH 3CHBr CH 3D. CH 3Cl2、写出由CH 2BrCH 2Br 与NaOH 醇溶液共热的反应方程式√√CH 2BrCH 2Br CH ≡CH+2HBrNaOH 、△CH 3CH 2OH3.以CH3CH2Br 为主要原料制备CH2BrCH2Br4.怎样由乙烯为主要原料来制CH2OHCH2OH(乙二醇)?NaOHCH3CH2Br CH2=CH2+HBr、△CH3CH2OHCH2=CH2+Br2→CH2BrCH2BrCH2=CH2+Br2→CH2BrCH2BrNaOHCH2BrCH2Br CH2OHCH2OHH2O △5.能否通过消去反应制备乙炔?用什么卤代烃?。
第二十五讲卤代烃醇①溴乙烷取代反应:②溴乙烷消去反应有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子(如H2O、HX等),而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应,例1.分子式为C3H6Cl2的有机物,发生一元氯代反应后,可生成2种同分异构体,则原C3H6Cl2应是A.1,3—二氯丙烷 B.1,1—二氯丙烷C.1,2—二氯丙烷 D.2,2—二氯丙烷例2.下列物质沸点最高的是A.1—氯戊烷B.2—氯丁烷C.2—甲基—2—氯丙烷 D.1—氯丙烷例3.要证明氯乙烷中氯元素的存在可进行如下操作,其中顺序正确的是①加入AgNO3溶液②加入NaOH溶液③加热④加蒸馏水⑤冷却后加入HNO3酸化⑥加入NaOH的乙醇溶液A.④③①⑤B.②③⑤①C.④③①D.⑥③⑤①②消去反应:试写出1-氯丙烷和2-氯丙烷分别发生消去反应的化学方程式发生消去反应的卤代烃结构要求:例4.由2—氯丙烷为主要原料制取1,2—丙二醇时,经过的反应为A.加成—消去—取代B.消去—加成—取代C.取代—消去—加成D.取代—加成—消去例5.写出实现下列转化的反应方程式并注明反应类型。
C2H5Cl→CH2=CH2→CH2BrCH2Br→CH≡CH→ CH2=CHCl →例6.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得CO、CO2和水的总质量为27.6g,若其中水的质量为10.8g,则CO的质量为A.4.4g B.2.2g C.1.4g D.在2.2g与4.4g之间消去反应——分子内脱水,生成乙烯。
取代反应——分子间脱水,生成乙醚。
例7.某饱和一元醇(C 8H 17OH )发生消去反应,能得到三种单烯烃,则该醇的结构简式为A .CH 3CH 2C (CH 3)2C (CH 3)2OHB .(CH 3)3CCH 2C (CH 3)2OHC .(CH 3)2CHCHOHCH 2CH (CH 3)2D .(CH 3)2CHC (CH 3)(OH )CH 2CH 2CH 3例8.正丙醇、异丙醇和浓硫酸混合液在加热条件下得到的有机产物有 种。
氧化条件: 与—OH 所连的碳原子(即α位C 原子)上必须有H 原子。
如C(CH 3)3OH 不能被氧化。
氧化产物:α位C 原子有两个H 原子生成醛,α位C 原子有一个H 原子生成酮。
例9.化学式为C 5H 12O 的有机物属于醇类的同分异构体有 种,其中能氧化成醛的有 种,其结构简式为 。
不能发生催化氧化的异构体结构简式为 。
不能发生消去反应的异构体结构简式为 。
例10.对同样的反应物若使用不同的催化剂,可得到不同的产物,如:又知C 2H 5OH 在活性铜催化下,可生成CH 3COOC 2H 5及其它产物,则其它产物可能是A .H 2B .CO 2C .H 2OD .H 2和H 2O例11.甲醇、乙二醇、甘油分别与足量金属钠作用,产生等量的H 2,则这三种醇的物质的量之比为A .6:3:2B .1:2:3C .3:2:1D .4:3:2巩固练习1.能证明乙醇中含有水的试剂是A .无水硫酸铜粉末B .金属钠C .新制生石灰D .胆矾2.化学式为CF 2C12的物质可看作甲烷的衍生物,其商业名称为氟里昂-12。
下面有关氟里昂-12叙述错误的是A .CF 2C12分子只有一种结构B .CF 2C12有两种同分异构体C .CF 2C12分子的空间构型为四面体D .CF 2C12能破坏大气臭氧层4.一种新型的灭火剂中“1211”,其分子式是CF 2ClBr 。
命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺序分别以阿拉伯数字表示相应元素的原子数目(末尾的“0”可略去)。
按此原则,下列几种新型灭火剂的命名不正确的是A .CF 3Br —1301B .C 2F 4Cl 2—242 C .CF 2Br 2—122D .C 2Cl 2Br 2—20225.足球运动员在比赛中腿部受伤常喷洒一种遗体物质,使受伤部位皮肤表面温度骤然下降,减轻伤员痛感。
这种物质是A .碘酒B .氟里昂C .氯乙烷D .酒精6.已知维生素A 的结构简式如下,有关说法正确的是A .维生素A 是一种醇B .维生素A 的1个分子中有3个双键C .维生素A 的1个分子中有30个氢原子D .维生素A 具有环己烷的结构单元7.化合物丙由如下反应得到:Ag 2532550C H OH CH CHO+H C ︒−−−→23ZnO Cr O 2522224502C H OH CH =CHCH=CH +H +2H O C ︒−−−−→g 23Al O 25252522502C H OH C H OC H +H O C ︒−−−→2423H SO Δ48Al O ΔC H −−−−−→,或,24Br 482CCl C H Br −−−→(丙)410C H O丙的结构简式不可能是A.CH 3CH 2CHBrCH 2BrB.CH 3CH(CH 2Br)2C.CH 3CHBrCHBrCH 3D.(CH 3)2CBrCH 2Br8.将一定量的有机物充分燃烧后的产物通入足量的石灰水中,完全吸收后,经过滤得20g 沉淀,滤液质量比原石灰水减少了5.8g 。
该有机物可能是A .乙烯B .乙二醇C .乙醇D .甲酸甲酯9.卤代烃C 4H 9X 经水解,再脱氢,所得产物有还原性,将C 4H 9X 水解后的溶液以HNO 3酸化,再滴入AgNO 3溶液,产生黄色沉淀,则C 4H 9X 的结构简式为A .CH 3CH 2CHBrCH 3B .CH 3CH 2CH 2CH 2IC .(CH 3)3C -ID .CH 3CH 2CH 2CH 2Br10.由丙醇和丙烯组成的混合物中氧的质量分数为8%,则混合物中氢的质量分数是A. 78%B. 22%C. 14%D. 13%11.环氧乙烷和乙二醇作用,控制二者的用量比,可生成一系列双官能团化合物,称为多缩乙二醇醚,其反应原理可表示为:……(化合物X )(1)写出该系列化合物中化合物X 的分子式 。
(2)用 的形式表示多缩乙二醇醚的结构简式(其中A 为任意的一种基团或氢原子,W 为二价的基团)。
该系列化合物中碳元素的质量分数最大值约为 。
(3)若该系列中某化合物分子里氢、氧原子个数比为15∶4,则此化合物的分子量是 。
12.某化合物A 的分子式为C 5H 1l Cl ,分析数据表明,分子中有两个—CH 3,两个—CH —,一个—Cl ,一个 。
它的可能结构有 种。
写出它们可能的结构简式: 、 。
14.卤代烃在氢氧化钠存在的条件下水解,这是一个典型的取代反应,其实质是带负电荷的的原子或原子团(例如OH —等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子,例如:CH 3CH 2CH 2Br+OH —(或NaOH ) CH 3CH 2CH 2OH+Br —(或NaBr ),写出下列反应的化学方程式:(1)溴乙烷与NaHS 反应 ;(2)碘乙烷与CH 3COONa 反应 ;(3)由碘乙烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚(CH 3—OCH 2CH 3)(提示:用金属钠可与乙醇反应) 。
22CH -CH 22CH -CH CH 2—CH 2 | | OH OH HO —CH 2—CH 2—O | HO —CH 2—CH 2 22CH -CH OCH 2—CH 2—O —CH 2—CH 2—O —CH 2—CH 2 | | OH OHA ——W ——An —CH — |16.1,2 - 二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18 g ·cm -3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂.在实验室中可以用下图所示装置制备1,2- 二溴乙烷.其中分液漏斗和烧瓶a 中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d 中装有液溴(表面覆盖少量水).填写下列空白:(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式.(2)安全瓶b 可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d 是否发生堵塞.请写出发生堵塞时瓶b 中的现象:_______________ .(3)容器c 中NaOH 溶液的作用___________ .(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多.如果装置气密性没有问题,试分析其可能原因._________________________________________________________17.化合物A (C 8H 17Br )经NaOH 醇溶液处理后生成两种烯烃B 1和B 2。
B 2(C 8H 16)经过①用臭氧处理,②在Zn 存在下水解,只生成一种化合物C 。
C 经催化氢化吸收1molH 2生成醇D (C 4H 10O )。
用浓H 2SO 4处理D 只生成一种无侧链的烯烃E (C 4H 8)。
已知:注:R 1、R 3可为H 或其他烃基试根据已知信息写出下列物质的结构简式:A : ;B 1: ;B 2: ;C : ;D : ;E : ,18.取3.40g 只含羟基,不含其它官能团的饱和多元醇,置于5.00L 氧气中,经点燃,醇完全燃烧。
反应后气体体积减少0.56L 。
将气体经CaO 吸收,体积又减少2.80L(所有体积均在标准状况下测定)。
(1)3.40g 醇中C 、H 、O 的物质的量分别为: C mol 、H mol 、O mol ;该醇中C 、H 、O 的原子个数之比为 。
(2)由以上比值能否确定该醇的分子式 ;其原因是: 。
(3)如果将该多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有一种,试写出该饱和多元醇的结构简式 。
321O 2Zn/H O −−−−→()()1R 3R C==C R 4R 4R 3R O=C 2R C=O 1R +。