2022年高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專題 鹵代烴和醇學(xué)案 蘇教版【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：鹵代烴和醇二. 教學(xué)目標(biāo)1. 了解鹵代烴的典型代表物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn)，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(diǎn)，并能對(duì)飽和一元醇進(jìn)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(diǎn)、難點(diǎn)鹵代烴和醇的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與主要化學(xué)性質(zhì)教學(xué)過(guò)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(jī)物稱為鹵代烴。物理通性：都不溶于水，可溶于有機(jī)溶劑。氯代烷的沸點(diǎn)隨烴基增大呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)；氯代烷的密度隨烴基增大呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。如：溴乙烷的物理性質(zhì)：無(wú)色液體，沸點(diǎn)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)。取代反應(yīng)：CH3ClH2OCH3OHHCl （一鹵代烴可制一元醇）BrCH2CH2Br2H2OHOCH2CH2OH2HBr （二鹵代烴可制二元醇）消去反應(yīng)：BrCH2CH2BrNaOHCH2CHBrNaBrH2O （消去1分子HBr）BrCH2CH2Br2NaOHCHCH2NaBr2H2O （消去2分子HBr）說(shuō)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(shí)發(fā)生的兩個(gè)互相平行，互相競(jìng)爭(zhēng)的反應(yīng)消去反應(yīng)NaOH的醇溶液，CH2CH22、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(shí)，可發(fā)生消去反應(yīng)；鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)時(shí)生成取代基較多的烯烴，這樣的烯烴對(duì)稱，穩(wěn)定，（扎依采夫規(guī)律）。習(xí)慣上稱為“氫少失氫”。如： 3、檢驗(yàn)鹵代烴分子中鹵素的方法：實(shí)驗(yàn)原理：RXH2OROHHX HXNaOHNaXH2OHNO3NaOHNaNO3H2O AgNO3NaXAgXNaNO3根據(jù)沉淀（AgX）的顏色（白色、淺黃色、黃色）可確定鹵素（氯、溴、碘）。、實(shí)驗(yàn)步驟：取少量鹵代烴；加入NaOH溶液；加熱煮沸；冷卻；加入稀硝酸酸化；加入硝酸銀溶液。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：加熱煮沸是為了加快水解反應(yīng)的速率，因?yàn)椴煌柠u代烴水解難易程度不同；加入稀硝酸酸化，一是為了中和過(guò)量的NaOH，防止NaOH與AgNO3反應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響；二是檢驗(yàn)生成的沉淀是否溶于稀硝酸。4、鹵代烴的制?。和闊N取代法；烯烴或炔烴加成法；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(hù)醇羥基和CC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(wú)同分異構(gòu)體的有多少種?解析：（1）除CH4、C2H6外，一氯代物無(wú)同分異構(gòu)體的烷烴的結(jié)構(gòu)中只有三氫碳和無(wú)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(wú)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(wú)氫碳完全對(duì)稱。（3）同碳原子數(shù)的烷烴的各種同分異構(gòu)體中，同時(shí)符合上述（1）和（2）的只有一種，且只有這一種的一氯代物無(wú)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(gè)-CH3和12個(gè)-CH3，2個(gè)和5個(gè)，都能完全對(duì)稱。C11H24、C14H30和C20H42中分別可以有8個(gè)-CH3、10個(gè)-CH3和14個(gè)-CH3以及3個(gè)、4個(gè)和6個(gè)，都不能完全對(duì)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(wú)同分異構(gòu)體的有CH4、CH3CH3、五種。答案：有CH4、CH3CH3、五種。例2在有機(jī)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(qǐng)寫出實(shí)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）2CHCHCH2分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)椋–H3）2CHCH2CH2OH。解析：不對(duì)稱烯烴與HBr（HX）加成時(shí)，一般是氫原子加在含H較多的CC鍵碳上，這個(gè)規(guī)律叫Markovnikov經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，簡(jiǎn)稱“馬氏規(guī)則”，當(dāng)有過(guò)氧化物存在時(shí)則加在H較少的CC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(guò)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）CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH2HBrCH3CH2CHCH2HBrCH3CH2CHBr-CH3（2）（CH3）2CHCHCH2HBr（CH3）2CHCH2CH2Br（CH3）2CHCH2CH2Br （CH3）2CHCH2CH2OHHBr例3在實(shí)驗(yàn)室鑒定氯酸鉀晶體和1-氯丙烷中的氯元素，現(xiàn)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)操作程序：滴加AgNO3溶液；加NaOH溶液；加熱；加催化劑MnO2；加蒸餾水過(guò)濾后取濾液；過(guò)濾后取濾渣；用HNO3酸化。（1）鑒定氯酸鉀中氯元素的操作步驟是_（填序號(hào)）。（2）鑒定1-氯丙烷中氯元素的操作步驟是_（填序號(hào)）。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(guò)沉淀的顏色和不溶于稀HNO3來(lái)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(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為：、，受熱分解后先過(guò)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(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾。故我們的方案為：、答案：（1）、。 （2）、。例4碳正離子例如CH5、CH3、（CH3）3C等是有機(jī)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(jiǎng)。碳正離子CH5可以通過(guò)CH4在“超強(qiáng)酸”中再獲得一個(gè)H而得到，而CH5失去H2可得CH3。（1）CH3是反應(yīng)性很強(qiáng)的正離子，是缺電子的，其電子式是_（2）CH3中4個(gè)原子是共面的，三個(gè)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(jī)分子，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_（4）（CH3）3C去掉H后將生成電中性的有機(jī)分子，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)的知識(shí)結(jié)合起來(lái)，加工成新的知識(shí)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(gè)電子后的產(chǎn)物：，由于是復(fù)雜的陽(yáng)離子，要加上方括號(hào)。（2）CH3因四個(gè)原子共面，三個(gè)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(gè)甲基是對(duì)稱的，其中任何一個(gè)CH3中去掉H，即生成不飽和的烯烴（CH3）2CCH2。答案：（1）；（2）120°；（3）（CH3）2CHOH；（4）（CH3）2CCH2二、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(wú)色有特殊香味的液體，沸點(diǎn)低，有揮發(fā)性，能與水以任意比互溶，體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精溶液為醫(yī)用酒精。飽和一元醇的通式為：CnH2n1OH，飽和多元醇的通式為：CnH2n2Om。一般情況下，飽和一元醇的熔沸點(diǎn)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(gè)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(lái)說(shuō)明醇的化學(xué)性質(zhì)：乙醇的化學(xué)性質(zhì)與金屬反應(yīng)產(chǎn)生H22CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2（置換，取代）消去反應(yīng)：C2H5OHCH2CH2H2O 與無(wú)機(jī)酸反應(yīng)C2H5OHHBrC2H5BrH2O（取代），其中HBr可用濃H2SO4及NaBr代替時(shí)，可能有產(chǎn)生Br2的副反應(yīng)發(fā)生；C2H5OHHONO2C2H5ONO2H2O（酯化、取代）與有機(jī)酸的反應(yīng)：CH3COOHHOC2H5CH3COOC2H5H2O（酯化、取代）I. 酯化反應(yīng)規(guī)律：“酸脫羥基醇脫氫”，包括有機(jī)酸和無(wú)機(jī)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。氧化反應(yīng)：.燃燒：2C2H5OH3O22CO23H2O .催化氧化：2C2H5OHO22CH3CHO2H2O或：C2H5OHCuOCH3CHOCuH2O催化氧化對(duì)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(gè)或3個(gè)氫原子被氧化成醛，只有1個(gè)氫原子被氧化成酮。如：CH3OHHCHOCH3CHOHCH3CH3COCH3而（CH3）3COH不能被氧化。3、醇的制備：烯烴與水加成法：鹵代烴水解法：醛或酮加成法：酯水解法：說(shuō)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(shí)，由于氫鍵的存在，也使得這部分醇的熔點(diǎn)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(wú)機(jī)酸反應(yīng)時(shí)：與氫鹵酸反應(yīng)，生成鹵代烴；而在與含氧酸反應(yīng)時(shí)，一般生成無(wú)機(jī)酸酯。如乙醇與硝酸反應(yīng)時(shí)生成硝酸乙酯：C2H5OHHONO2C2H5ONO2H2O；此時(shí)：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(guò)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（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(shí)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：2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3H2O。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(duì)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(gè)或3個(gè)氫原子被氧化成醛，只有1個(gè)氫原子被氧化成酮，即：CH3OH、CH2OH可以被氧化成醛，CHOH可以被氧化成酮，而COH則不能被氧化。7、醇還能被酸性KMnO4溶液等強(qiáng)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(wú)水乙醇的方法是：在乙醇中加入生石灰蒸餾制取無(wú)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(yàn)乙醇中是否含有水的方法是向其中加入無(wú)水硫酸銅，若變藍(lán)，則含有水，否則不含水。例12001年9月1日將執(zhí)行國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定醬油中3氯丙醇（ClCH2CH2CH2OH）含量不超過(guò)1ppm。相對(duì)分子質(zhì)量為94.5的氯丙醇（不含COH結(jié)構(gòu)）共有：ClA、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(shí)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(shí)斷裂鍵B、發(fā)生分子間脫水時(shí)斷裂鍵或鍵C、與氫鹵酸發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)斷裂鍵 D、發(fā)生催化脫氫反應(yīng)時(shí)斷裂鍵解析：乙醇的化學(xué)性質(zhì)體現(xiàn)在其分子結(jié)構(gòu)上，單獨(dú)斷一個(gè)鍵時(shí)有兩種可能：或，其中與HX反應(yīng)時(shí)斷鍵，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(shí)斷鍵，生成醇鈉或酯，當(dāng)醇分子間反應(yīng)生成醚時(shí)，一個(gè)醇分子斷鍵，則另一個(gè)醇分子斷鍵生成醚；或組合斷鍵，如脫氫，發(fā)生氧化反應(yīng)生成醛、消去生成烯。綜上所述，本題答案為：D答案：D例3在有機(jī)物分子中，引入羥基官能團(tuán)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(jī)物A6.2g，與足量的鎂反應(yīng)生成（標(biāo)況下），A與不反應(yīng)，同溫同壓下測(cè)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(jiǎn)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(jì)算求解的推斷題，先由A蒸氣的相對(duì)密度算出相對(duì)分子質(zhì)量，M1.41×4462，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(duì)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(gè)乙二醇脫一分子水或兩分子水生成的醚。答案：（1）A為，為，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CaCl2·6C2H5OH。有關(guān)有機(jī)試劑的沸點(diǎn)如下：CH3COOC2H5為77.1，C2H5OH為78.3，C2H5OC2H5為34.5，CH3COOH為118。實(shí)驗(yàn)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(guò)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(shí)驗(yàn)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(guò)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(wú)水乙醇B、碳酸鈉粉末C、無(wú)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(wú)水硫酸鈉，振蕩的目的是 。 解析：乙醇與乙酸在濃硫酸存在時(shí)發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯：CH3COOHHOC2H5CH3COOC2H5H2O該反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，可通過(guò)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(shí)驗(yàn)中通過(guò)加入過(guò)量的乙醇，使乙酸的轉(zhuǎn)化率提高，同時(shí)，由于乙酸易揮發(fā)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)逐滴向反應(yīng)液中加入乙酸，同時(shí)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(dòng)，提高乙酸的轉(zhuǎn)化率。蒸餾出來(lái)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：Na2CO32CH3COOH2CH3COONaH2OCO2，而除去乙酸；對(duì)于粗產(chǎn)品中的乙醇，則通過(guò)加入氯化鈣溶液，生成CaCl2·6C2H5OH微溶于水，過(guò)濾除去；而粗產(chǎn)品中混有的水，則用無(wú)水硫酸鈉吸收：Na2SO410H2ONa2SO4·10H2O，除去乙酸乙酯中所混有的水。答案：提高乙酸的轉(zhuǎn)化率；使乙酸充分反應(yīng)，提高乙酸的轉(zhuǎn)化率；B除去產(chǎn)品中混有的乙醇；吸水