2010-2011學(xué)年高中化學(xué) 第二章 第三節(jié) 鹵代烴同步學(xué)案 新人教版選修5
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1、 第三節(jié) 鹵代烴 一、鹵代烴的消去反應(yīng)有哪些規(guī)律?與水解反應(yīng)有哪些區(qū)別? 鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)較活潑,這是由于鹵原子(官能團(tuán))的作用所致。鹵原子結(jié)合電子的能力比碳原子強(qiáng),當(dāng)它與碳原子形成碳鹵鍵時(shí),共用電子對(duì)偏向鹵原子,故碳鹵鍵的極性較強(qiáng),在其他試劑作用下,碳鹵鍵很容易斷裂而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 1.消去反應(yīng) (1)消去反應(yīng)的實(shí)質(zhì):從分子中相鄰的兩個(gè)碳原子上脫去一個(gè)鹵化氫分子,從而形成不飽和化合物。 例如: CH3CH2Cl:+NaOHNaCl+CH2===CH↑+H2O (2)鹵代烴的消去反應(yīng)規(guī)律 ①?zèng)]有鄰位碳原子的鹵代烴不能發(fā)生消去反應(yīng),如CH3Br。 ②有鄰位碳原子,但鄰
2、位碳原子上不存在氫原子的鹵代烴也不能發(fā)生消去反應(yīng)。例如: 。 ③有兩個(gè)相鄰碳原子,且碳原子上均帶有氫原子時(shí),發(fā)生消去反應(yīng)可能生成不同的產(chǎn)物。例如: CH3—CH===CH—CH3+NaCl+H2O (3)二元鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)時(shí)要比一元鹵代烴困難些。有些二元鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)后可在有機(jī)物中引入三鍵。例如:CH3—CH2—CHCl2+2NaOHCH3—C≡CH+2NaCl+2H2O 2.消去反應(yīng)與水解反應(yīng)的比較 反應(yīng)類(lèi)型 反應(yīng)條件 鍵的變化 鹵代烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 主要生成物 水解反應(yīng) NaOH水溶液 C—X與H—O鍵斷裂C—O與H—X鍵生成 含C—X即可 醇 消去
3、反應(yīng) NaOH醇溶液 C—X與C—H鍵斷裂 (或—C≡C—) 與H—X鍵生成 與X相連的C的鄰位C上有H 烯烴或炔烴 特別提醒 (1)通過(guò)鹵代烴的水解反應(yīng)可在碳鏈上引入羥基;通過(guò)鹵代烴的消去反應(yīng)可在碳鏈上引入碳碳雙鍵或碳碳三鍵。 (2)與—X相連碳原子的鄰位碳上有氫原子的鹵代烴才能發(fā)生消去反應(yīng),否則不能發(fā)生消去反應(yīng)。 二、怎樣檢驗(yàn)鹵代烴中的鹵素? 1.實(shí)驗(yàn)原理 R—X+H2OR—OH+HX HX+NaOH===NaX+H2O HNO3+NaOH===NaNO3+H2O AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3 根據(jù)沉淀(AgX)的顏色可確定鹵素:AgCl(
4、白色)、AgBr(淺黃色)、AgI(黃色)。 2.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)取少量鹵代烴;(2)加入NaOH水溶液;(3)加熱;(4)冷卻;(5)加入稀HNO3酸化; (6)加入AgNO3溶液,觀察沉淀的顏色。 即RX 溶液 3.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 (1)加熱是為了加快鹵代烴的水解反應(yīng)速率,因不同的鹵代烴水解難易程度不同。 (2)加入稀HNO3酸化,一是為了中和過(guò)量的NaOH,防止NaOH與AgNO3反應(yīng)產(chǎn)生沉淀,影響對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和AgX沉淀的質(zhì)量;二是檢驗(yàn)生成的沉淀是否溶于稀硝酸。 (3)量的關(guān)系:R—X~NaX~AgX,1 mol一鹵代烴可得到1 mol 鹵化銀(除F外)沉淀,常利用此
5、量的關(guān)系來(lái)進(jìn)行定量測(cè)定鹵代烴。 特別提醒 (1)鹵代烴均屬于非電解質(zhì),不能電離出X-,不能用AgNO3溶液直接檢驗(yàn)鹵素的存在。 (2)將鹵代烴中的鹵素轉(zhuǎn)化為X-也可用鹵代烴的消去反應(yīng)。 三、在烴分子中引入鹵素原子的方法 鹵素原子的引入是改變分子性能的第一步反應(yīng),在有機(jī)合成和有機(jī)推斷中起著橋梁作用。 在烴分子中引入—X原子有以下兩種途徑: (1)烴與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng) CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl +Br2+HBr (2)不飽和烴與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等的加成反應(yīng) CH3—CH===CH2+Br2―→CH3—CHBr—CH2Br CH3—CH===CH2+HBr
6、 CH≡CH+HBrCH2===CHBr 類(lèi)型1 鹵代烴取代反應(yīng)原理的應(yīng)用 例1 鹵代烴在NaOH存在的條件下水解,這是一個(gè)典型的取代反應(yīng),其實(shí)質(zhì)是帶負(fù)電的原子團(tuán)(例如OH-等陰離子)取代了鹵代烴中的鹵原子。例如:CH3CH2CH2-Br+NaOH―→NaBr+CH3CH2CH2OH。寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (1)溴乙烷跟NaHS反應(yīng)。 (2)碘甲烷跟CH3COONa反應(yīng)。 (3)溴乙烷跟NaCN反應(yīng)。 答案 (1)CH3CH2Br+NaHS―→CH3CH2SH+NaBr (2)CH3I+CH3COONa―→CH3COOCH3+NaI (3)CH3CH2Br+N
7、aCN―→CH3CH2CN+NaBr 解析 這是一道信息題,考查學(xué)生的自學(xué)和信息遷移能力。根據(jù)信息知識(shí)簡(jiǎn)單的模仿,不過(guò)應(yīng)注意用—SH(而不是用—HS),和—CN連在原來(lái)連有鹵素原子的碳原子上,取而代之即可。 類(lèi)型2 鹵代烴的消去反應(yīng) 例2 下列物質(zhì)中,不能發(fā)生消去反應(yīng)的是( ) 答案 BC 解析 根據(jù)消去反應(yīng)發(fā)生的條件,與鹵素原子相連的碳原子的相鄰碳原子上必須有氫原子;B中CH2Br2無(wú)相鄰碳原子,C中與氯原子相連的碳原子的相鄰碳原子上無(wú)氫原子,故都不能發(fā)生消去反應(yīng)。 判斷鹵代烴能否發(fā)生消去反應(yīng)主要看一點(diǎn),即鹵素原子所連碳原子的相鄰碳原子上是否有氫原子,如果有,就能發(fā)生消
8、去反應(yīng),否則,不能發(fā)生。 類(lèi)型3 鹵代烴中鹵素的檢驗(yàn) 例3 在實(shí)驗(yàn)室鑒定KClO3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: ①滴加AgNO3溶液?、诘渭覰aOH溶液 ③加熱?、芗哟呋瘎㎝nO2?、菁诱麴s水,振蕩、過(guò)濾后取濾液?、捱^(guò)濾后取濾渣 ⑦用HNO3酸化 (1)鑒定KClO3中氯元素的操作步驟是 ________________________________________________________________________, (2)鑒定1氯丙烷中氯元素的操作步驟是 _________________________________________
9、_______________________________。 答案 (1)④③⑤⑦① (2)②③⑦① 解析 用AgNO3檢驗(yàn)氯元素時(shí),需將KClO3和1氯丙烷中的氯元素轉(zhuǎn)化為Cl-,并用稀HNO3酸化,克服其他離子的干擾,實(shí)驗(yàn)才會(huì)成功。 將KClO3晶體與1氯丙烷中的氯元素分別轉(zhuǎn)變?yōu)镃l-的方法為:2KClO32KCl+3O2↑,CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaCl。再將溶液中的Cl-轉(zhuǎn)變?yōu)锳gCl,通過(guò)沉淀顏色和不溶于稀HNO3的性質(zhì),來(lái)判斷氯元素。 鹵代烴中鹵素原子的檢驗(yàn),特別要注意OH-的干擾。所以,一定要先滴加硝酸中和完NaOH使溶液呈酸性后
10、,再滴入AgNO3溶液。 類(lèi)型4 鹵代烴在有機(jī)合成中的作用 例4 已知:CH3—CH===CH2+HBr―→ (主要產(chǎn)物),1 mol某烴A充分燃燒后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。該烴A在不同條件下能發(fā)生如下面所示的一系列變化。 (1)A的化學(xué)式: ,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 。 (2)上述反應(yīng)中,①是 反應(yīng),⑦是 反應(yīng)。(填反應(yīng)類(lèi)型) (3)寫(xiě)出C,D,E,H物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: C ,D , E ,H 。 (4)寫(xiě)出D―→F反應(yīng)的化學(xué)方程式 _____________
11、___________________________________________________________。 答案 (1)C8H8 (1) 加成 酯化(或取代) 解析 1 mol烴A充分燃燒后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O,則該烴的化學(xué)式為C8H8。由于A能發(fā)生加聚反應(yīng),能與Br2的CCl4溶液和HBr反應(yīng),說(shuō)明A中含有不飽和的碳碳鍵,由A→B→E→C8H6Br4,可得出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式應(yīng)為 在有機(jī)合成中,利用鹵代烴的消去反應(yīng)可以形成不飽和鍵,能得到烯烴、炔烴等。利用鹵代烴的取代反應(yīng)可以形成碳氧單鍵(C—O)、碳碳單鍵等。現(xiàn)總結(jié)如
12、下: 比較溴乙烷的取代反應(yīng)和消去反應(yīng),體會(huì)反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響。 點(diǎn)撥 如下表所示。 取代反應(yīng) 消去反應(yīng) 反應(yīng)物 CH3CH2Br CH3CH2Br 反應(yīng)條件 NaOH水溶液,加熱 NaOH醇溶液,加熱 生成物 CH3CH2OH、NaBr CH2===CH2、NaBr、H2O 結(jié)論 溴乙烷與NaOH在不同條件下發(fā)生不同類(lèi)型的反應(yīng) 1.AD 點(diǎn)撥 消去反應(yīng)是一個(gè)重要的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型,也是高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容。對(duì)于該反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理應(yīng)熟練掌握。 2.(1) +NaOHCH3CH===CH2↑+H2O+NaBr。 (2)CH3CH2C
13、H2CH2Br+NaOHCH3CH2CH===CH2↑+NaBr+H2O CH3CH2CH===CH2+Br2―→。 點(diǎn)撥 在有機(jī)合成題中逆推法是常用的方法,例如在(2)中,逆推過(guò)程如下:要想得到,應(yīng)用CH3CH2CH===CH2和Br2加成,要想得到CH3CH2CH===CH2應(yīng)讓CH3CH2CH2CH2Br發(fā)生消去反應(yīng)。 3.(1)A:CH≡CH,B:CH2===CH2, C:CH3CH2Cl,D:CH3CH2OH。 (2)CH2===CH2+HClCH3CH2Cl, CH3—CH2Cl+NaOHCH2===CH2↑+NaCl+H2O。 點(diǎn)撥 有機(jī)推斷題在解答時(shí)要重視突破口的
14、選擇。該題的突破口為:A相對(duì)氫氣的密度 為13,即相對(duì)分子質(zhì)量為26,可推知A為CH≡CH。 1.下列物質(zhì)中,不屬于鹵代烴的是( ) A.CH2Cl2 B.CCl2F2 C. D.CH3COCl 答案 D 解析 鹵代烴是鹵素原子取代了烴分子中的氫原子,鹵代烴中含有碳、氫和鹵素原子,也可不含氫原子,但不能含有其他元素的原子。 2.為了使氯乙烷的水解反應(yīng)進(jìn)行比較完全,水解時(shí)需加入( ) A.NaCl B.NaHSO4 C.NaOH
15、D.乙醇 答案 C 3.為保護(hù)臭氧層,可采取的有效措施是( ) A.減少二氧化硫的排放量 B.減少含鉛廢氣的排放量 C.減少氟氯代烴的排放量 D.減少CO2的排放量 答案 C 4.下列關(guān)于鹵代烴的敘述中正確的是( ) A.所有鹵代烴都是難溶于水,密度比水小的液體 B.所有鹵代烴在適當(dāng)條件下都能發(fā)生消去反應(yīng) C.所有鹵代烴都含有鹵原子 D.所有鹵代烴都是通過(guò)取代反應(yīng)制得的 答案 C 解析 A有的是氣體;B有的不行如CH3Cl;D有的可以通過(guò)加成制得。 5.為了檢驗(yàn)?zāi)陈却鸁N中的氯元素,現(xiàn)進(jìn)行如下操作。
16、其中合理的是( ) A.取氯代烴少許,加入AgNO3溶液 B.取氯代烴少許與NaOH水溶液共熱,然后加入AgNO3溶液 C.取氯代烴少許與NaOH水溶液共熱后,加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液 D.取氯代烴少許與NaOH乙醇溶液共熱后,加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液 答案 CD 解析 檢驗(yàn)鹵代烴中是否含有氯元素時(shí),由于鹵代烴中的氯元素并非游離態(tài)的Cl—,故應(yīng)加入NaOH溶液或NaOH的醇溶液,并加熱,先使鹵代烴水解或發(fā)生消去反應(yīng),產(chǎn)生Cl—,然后加入稀HNO3酸化,再加AgNO3溶液,根據(jù)產(chǎn)生白色沉淀確定鹵代烴中含有氯元素。先加HNO3酸化,是為了防止NaOH與AgNO
17、3反應(yīng)生成AgOH,再轉(zhuǎn)化為Ag2O褐色沉淀干擾檢驗(yàn)。 6.沒(méi)有同分異構(gòu)體的一組是( ) ①C3H7Cl?、贑2H3Cl ③C6H5Cl?、蹸2H4Cl2 A.①② B.②③ C.③④ D.①③④ 答案 B 解析 C3H7Cl存在有1氯丙烷和2氯丙烷兩種同分異構(gòu)體,C2H4Cl2存在有1,1二氯乙烷和1,2二氯乙烷兩種同分異構(gòu)體。 7.下列鹵代烴在KOH醇溶液中加熱不能發(fā)生消去反應(yīng)的是( ) A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④ 答案 A
18、 8.化合物Z由如下反應(yīng)得到:C4H9BrYZ,Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式不可能是( ) A.CH3CH2CHBrCH2Br B.CH3CH(CH2Br)2 C.CH3CHBrCHBrCH3 D.CH2BrCBr(CH3)2 答案 B 9.(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)與NaOH水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ①(CH3)2CBr—CH2CH3 ② (2)寫(xiě)出下列物質(zhì)與NaOH的乙醇溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ① ②CH3CHBrCH3 (3)以為原料,制取,寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 答案 (1)①+NaOH+NaBr ②+
19、NaOH+NaBr (2)①+2NaOHCHCH↑+2NaCl+2H2O ②+NaOHCH2CHCH3+NaBr+H2O (3)①+NaOH+NaBr+H2O 10.某一氯代烷1.85 g,與足量的NaOH水溶液混合加熱后,用硝酸酸化,再加入足量AgNO3溶液,生成白色沉淀2.87 g。 (1)通過(guò)計(jì)算,寫(xiě)出這種一氯代烷的各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ________________________________________________________________________; (2)若此一氯代烷與足量NaOH溶液共熱后,不經(jīng)硝酸酸化就加AgNO3溶液,出現(xiàn)的現(xiàn)
20、象為_(kāi)_______________________________________________________________________, 寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式 ________________________________________________________________________; (2) 能否用硝酸銀溶液直接與鹵代烴反應(yīng)來(lái)鑒別鹵代烷?為什么? ________________________________________________________________________。 (2)將會(huì)產(chǎn)生褐色沉淀 AgNO3+NaOH
21、===AgOH↓+NaNO3 2AgOH===Ag2O+H2O AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 (3)不能 因鹵代烴中的鹵素均是以鹵原子的形式與碳原子結(jié)合的,不能與Ag+反應(yīng)第三節(jié) 鹵代烴 1.氯乙烷與NaOH水溶液共熱時(shí),氯乙烷中發(fā)生斷裂的化學(xué)鍵是( ) A.碳碳鍵 B.碳?xì)滏I C.碳氯鍵 D.碳氯鍵及碳?xì)滏I 答案 C 2.下列化合物中,既能發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴,又能發(fā)生水解反應(yīng)的是( ) A.CH3Cl 答案 B 解析 鹵代烴均能發(fā)生水解反應(yīng),選項(xiàng)中的
22、四種物質(zhì)均為鹵代烴;鹵素原子所連碳原子的鄰碳原子上連有氫原子的鹵代烴能發(fā)生消去反應(yīng)。C、D項(xiàng)中的兩物質(zhì)Cl原子所連碳原子的鄰碳原子上均沒(méi)有相應(yīng)的氫原子,不能發(fā)生消去反應(yīng)。 3.為鑒別鹵代烴中所含鹵素原子,現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)操作步驟,正確的順序是( ) ①加入AgNO3?、诩尤肷僭S鹵代烴試樣?、奂訜?④加入5 mL 4 molL-1NaOH溶液 ⑤加入5 mL 4 molL-1HNO3溶液 A.②④③① B.②③① C.②④③⑤① D.②⑤③① 答案 C 解析 鹵代烴不溶于水,也不能電離出鹵離子,所以鑒定鹵代烴中所含鹵素原子時(shí),應(yīng)先使鹵代
23、烴水解生成相應(yīng)的鹵離子,再加入HNO3中和堿,最后加入AgNO3溶液檢驗(yàn)出鹵素,其中加HNO3的作用是防止過(guò)量的堿干擾檢驗(yàn)。 4.根據(jù)下面的有機(jī)物合成路線,回答下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: A:________________,B:____________,C:_______________________________。 (2)各步反應(yīng)類(lèi)型: ①__________,②________,③__________,④__________,⑤________。 (3)A―→B的反應(yīng)試劑及條件: _________________________________
24、_______________________________________。 (4)反應(yīng)④和⑤的化學(xué)方程式為: ④________________________________________________________________________, ⑤________________________________________________________________________。 答案 (1) (2)①加成反應(yīng) ②消去反應(yīng)?、奂映煞磻?yīng) ④消去反應(yīng)?、菁映煞磻?yīng) (3)NaOH的醇溶液、加熱 (4) 解析 在一系列的反應(yīng)中,有機(jī)物保持了六元環(huán)
25、狀結(jié)構(gòu),但苯環(huán)變成了環(huán)己烷環(huán)。反復(fù)的“消去”、“加成”可在環(huán)己烷環(huán)上增加氯原子,且氯原子能定位、定數(shù)。 有機(jī)合成路線題是把所有信息都隱蔽在反應(yīng)流程圖中,要圓滿地回答問(wèn)題必須從整體上理解反應(yīng)流程圖并進(jìn)行邏輯推理,挖掘出未知信息并進(jìn)行遷移應(yīng)用。此題可采用正推、逆推 法。 1.下列各組液體混合物中,可以用分液漏斗分離的是( ) A.溴乙烷和水 B.苯酚和乙醇 C.酒精和水 D.乙醛和苯 答案 A 解析 溴乙烷密度比水大且不溶于水,而苯酚和乙醇,酒精和水,乙醛和苯皆互溶,故選A。 2.下列鹵代烴既能發(fā)
26、生消去反應(yīng)生成烯烴,又能發(fā)生水解反應(yīng)生成醇的是( ) A.①③⑤ B.②④⑥ C.③④⑤ D.①②⑥ 答案 B 3.以溴乙烷制取1,2二溴乙烷,下列轉(zhuǎn)化方案中最好的是( ) A.CH3CH2Br B.CH3CH2BrCH2BrCH2Br C.CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br D.CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br 答案 D 解析 在有機(jī)物的制備反應(yīng)中,應(yīng)盡量選擇步驟少、產(chǎn)率高、副反應(yīng)少的合成路線。對(duì)此題而言,選擇加成反應(yīng)比取代反應(yīng)要好得多,而使用加成反應(yīng)
27、,必須先發(fā)生消去反應(yīng)生成不飽和烴,顯然D的步驟較少,最后產(chǎn)率也較高。 4.《斯德哥爾摩公約》禁用的12種持久性有機(jī)污染物之一是滴滴涕,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,有關(guān)滴滴涕的說(shuō)法正確的是( ) A.它屬于芳香烴 B.分子中最多有23個(gè)原子共面 C.分子式為C14H8Cl5 D.1 mol該物質(zhì)最多能與5 mol H2加成 答案 B 解析 該分子有氯原子,所以不屬于烴類(lèi);該物質(zhì)的分子式為C14H9Cl5;由于分子內(nèi)有兩個(gè)苯環(huán),所以最多可以與6 mol H2加成;兩個(gè)苯環(huán)上的所有原子共平面,所以最多有23個(gè)原子共面。
28、 5.將1氯丙烷跟NaOH的醇溶液共熱,生成的產(chǎn)物再跟溴水反應(yīng),得到一種有機(jī)物,它的同分異構(gòu)體有( ) A.2種 B.3種 C.4種 D.5種 答案 B 解析 此題考查了鹵代烴的消去反應(yīng),二鹵代烴的同分異構(gòu)體的寫(xiě)法。在NaOH醇溶液中,1氯丙烷發(fā)生消去反應(yīng):CH3CH2CH2Cl+NaOHCH2===CH—CH3↑+NaCl+H2O,丙烯加溴后,生成1,2二溴丙烷,即 CH2===CH—CH3+Br2―→,它的同分異構(gòu)體有3種: 。故正確答案為B。 6某鹵代烷烴C5H11Cl發(fā)生消去反應(yīng)時(shí),可以得到兩種烯烴,則該
29、鹵代烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為( ) A.CH3CH2CH2CH2CH2Cl 答案 CD 解析 A中鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)只得到一種烯烴,CH3CH2CH2CH===CH2;B中鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)也只能得到一種烯烴CH3CH===CHCH2CH3;C中鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)可得烯烴CH2===CHCH2CH2CH3和CH3CH===CHCH2CH3;D中鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)可得到 兩種烯烴。 7.由2氯丙烷制取少量的1,2丙二醇()時(shí),需要經(jīng)過(guò)下列哪幾步反應(yīng)( ) 消去→消去→取代 B.消去→加成→水解 消去→消去→加成
30、 D.消去→加成→消去 答案 B 解析 要制取1,2丙二醇,應(yīng)先使2氯丙烷發(fā)生消去反應(yīng)制得丙烯: +NaOHCH3—CH===CH2↑+NaCl+H2O 再由丙烯與Br2發(fā)生加成反應(yīng)得到1,2二溴丙烷: CH3—CH===CH2+Br2―→ 最后由1,2二溴丙烷水解得到產(chǎn)物1,2丙二醇: +2NaOH+2NaBr,所以答案為B。 8.有機(jī)物CH3CHCHCl能發(fā)生的反應(yīng)有( ) ①取代反應(yīng)?、诩映煞磻?yīng)?、巯シ磻?yīng)?、苁逛逅噬、菔顾嵝訩MnO4溶液褪色?、夼cAgNO3溶液生成白色沉淀 ⑦聚合反應(yīng) A.以上反應(yīng)均可發(fā)生 B.只
31、有⑦不能發(fā)生 C.只有⑥不能發(fā)生 D.只有②不能發(fā)生 答案 C 解析 有機(jī)物性質(zhì)主要由分子的結(jié)構(gòu)特征所決定。該物質(zhì)屬鹵代烯烴,因此具有烯烴和鹵代烴的性質(zhì)。但由于氯原子與碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合,不是自由移動(dòng)的Cl-,故不能與AgNO3溶液反應(yīng),只有在堿性條件下水解之后酸化才可與AgNO3溶液反應(yīng),產(chǎn)生白色沉淀。 9.鹵代烴能夠發(fā)生反應(yīng):2CH3CH2Br+2Na―→CH3CH2CH2CH3+2NaBr,下列有機(jī)物中可合成環(huán)丙烷的是( ) A.CH3CH2CH2Br B.CH3CHBrCH2Br C.BrCH
32、2CH2CH2Br D.CH3CH2CHBr2 答案 C 10.鹵代烴與NaOH水溶液共熱,發(fā)生________反應(yīng),______被________代替,這是有機(jī)合成中引入________的方法之一;該反應(yīng)可用于鹵代烴中鹵原子的鑒定,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意__________,鹵代烴在______________條件下,發(fā)生______________反應(yīng)生成烯烴,這是有機(jī)合成中引入______________的方法之一。 答案 取代 鹵原子 羥基 羥基 加入AgNO3溶液前先加入稀HNO3酸化 強(qiáng)堿的乙醇溶液中加熱 消去 不飽和鍵 11.根據(jù)下面的反應(yīng)路線
33、及所給信息填空。 (1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________,名稱是__________。 (2)①的反應(yīng)類(lèi)型是________,③的反應(yīng)類(lèi)型是________。 (3)反應(yīng)④的化學(xué)方程式是_________________________________________________。 答案 (1) 環(huán)己烷 (2)取代反應(yīng) 加成反應(yīng) (3) +2NaOH+2NaBr+2H2O 備課資源 下圖是8種有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)換關(guān)系: 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)根據(jù)系統(tǒng)命名法,化合物A的名稱是________。 (2)上述框圖中,①是__________反應(yīng),③是
34、__________反應(yīng)(填反應(yīng)類(lèi)型)。 (3)化合物E是重要的工業(yè)原料,寫(xiě)出由D生成E的化學(xué)方程式: ________________________________________________________________________。 (4)C1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______________;F1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______________。F1和F2互為_(kāi)___________。 (5)上述8種化合物中,屬于二烯烴的是__________,二烯烴的通式是__________。 (6)若將反應(yīng)④中的條件改為NaOH的水溶液,請(qǐng)寫(xiě)出由D生成E的化學(xué)方程式。____________
35、____________________________________________________________。 答案 (1)2,3-二甲基丁烷 (2)取代 加成 (3) +2NaOH +2NaBr+2H2O (4)(CH3)2C===C(CH3)2 同分異構(gòu)體 (5)E CnH2n-2(n≥4) 解析 本題的前兩問(wèn)比較簡(jiǎn)單,第(1)問(wèn)考查有機(jī)物的命名,第(2)問(wèn)考查有機(jī)反應(yīng)的基本類(lèi)型。第(3)、(4)問(wèn)是利用有關(guān)反應(yīng)和性質(zhì)來(lái)確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu),由B的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)條件可知C1、C2可能為或,由于E可發(fā)生1,4-加成和1,2-加成,則E為二烯烴,不難推出C1為(CH3)
36、2C===C(CH3)2,D為,E為。 探究創(chuàng)新 備課資源 (1)將1-溴丙烷與氫氧化鈉的乙醇溶液混合,在容器A中加熱使之反應(yīng),反應(yīng)后讓生成的蒸氣通過(guò)F(內(nèi)盛少量的水),最后在G中可以收集到一種無(wú)色氣體X。 ① 寫(xiě)出生成氣體X的化學(xué)方程式 ________________________________________________________________________。 ②如果在G中先盛放少量溴的四氯化碳溶液,再通入氣體X后,出現(xiàn)的現(xiàn)象為_(kāi)__________________________________________________________________
37、_____, 寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ________________________________________________________________________。 (2)某課外活動(dòng)小組,將 (一溴環(huán)己烷)與NaOH的醇溶液共熱了5 min,欲證明反應(yīng)已發(fā)生,結(jié)果有甲、乙、丙三位同學(xué)分別 采用不同的試劑和方法,都達(dá)到了預(yù)期的目的。請(qǐng)寫(xiě)出這三組不同的試劑名稱(或化學(xué)式)及每種試劑的作用。 ①________, _____________________________________________________ _______________________
38、_________________________________________________; ②________, __________________________________________________________ ________________________________________________________________________; ③________, _____________________________________________________________ ____________________________
39、____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)①CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH===CH2↑+NaBr+H2O ②溴的CCl4溶液顏色褪去或變淺 CH3CH===CH2+Br2―→ (2)①HNO3(aq)和AgNO3(aq) HNO3(aq)的作用是中和NaOH,防止OH-的干擾;AgNO3(aq)的作用是檢驗(yàn)生成的Br- ②HCl(aq)[或H2SO4(aq)]和
40、Br2(CCl4)(或溴水) 酸的作用是中和NaOH,防止NaOH與Br2反應(yīng);Br2(CCl4)(或溴水)的作用是檢驗(yàn)生成的環(huán)烯烴 ③酸性KMnO4(aq) 酸用來(lái)中和NaOH;KMnO4(H+,aq)用來(lái)檢驗(yàn)生成的烯烴 第2課時(shí) 鹵代烴(二) 1.2001年9月1日?qǐng)?zhí)行的國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,醬油中3-氯丙醇(ClCH2CH2CH2OH)含量不得超過(guò)1 ppm。相對(duì)分子質(zhì)量為94.5的氯丙醇(不含結(jié)構(gòu))共有( ) A.2種 B.3種 C.4種 D.5種 答案 B
41、解析 本題以醬油中的3-氯丙醇為題材,考核限制條件下的同分異構(gòu)體數(shù)的判斷。對(duì)于3-氯丙醇不含C(Cl)OH的同分異構(gòu)體為:ClCH2CH2CH2OH、CH3CHClCH2OH、ClCH2CHOHCH3,共3種。 2.某化合物的分子式為C5H11Cl,分析數(shù)據(jù)表明:分子中有兩個(gè)—CH3、兩個(gè)—CH2—、一個(gè)和一個(gè)—Cl,它的可能的結(jié)構(gòu)有幾種( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 C 解析 依據(jù)價(jià)鍵原則,兩個(gè)—CH3和一個(gè)—Cl只有一個(gè)斷鍵,只能連在鏈的端點(diǎn)上,而另外三個(gè)原子團(tuán),只能在鏈的中間位置
42、。因此,首先把兩個(gè)—CH2—和一個(gè)組合起來(lái),共有兩種組合方式;再分別用—CH3和—Cl飽和剩余價(jià)鍵,并交換—CH3和—Cl的位置,共可得到4種結(jié)構(gòu)。 3.二溴苯有三種同分異構(gòu)體,其中一種為M,M苯環(huán)上的氫原子被一個(gè)溴原子取代后,只能得到一種產(chǎn)物,則由M形成的三溴苯只能是( ) 答案 D 解析 由于苯環(huán)上的氫原子被一個(gè)溴原子取代后,只能得到一種產(chǎn)物,所以該二溴苯只能是:。 4.甲苯分子的二氯取代物的同分異構(gòu)體共有( ) A.4種 B.6種 C.10種 D.14種 答案 D 5.某烴的分子結(jié)構(gòu)中有三個(gè)—CH3、兩
43、個(gè)—CH2—、一個(gè),符合上述結(jié)構(gòu)特征的烴有( ) A.1種 B.2種 C.3種 D.4種 答案 B 6.有關(guān)溴乙烷的下列敘述中,正確的是( ) A.溴乙烷不溶于水,其密度比水的小 B.在溴乙烷中滴入AgNO3溶液,立即有淡黃色沉淀生成 C.溴乙烷與NaOH的醇溶液混合共熱可生成乙烯 D.溴乙烷通常用乙烷與液溴直接反應(yīng)來(lái)制取 答案 C 7.以氯乙烷制1,2-二氯乙烷,下列轉(zhuǎn)化方案中,最好的是( ) A.CH3CH2ClCH3CH2OH CH2===CH2CH2ClCH2Cl B.CH3CH2Cl
44、CH2ClCH2Cl C.CH3CH2ClCH2===CH2CH3CH2ClCH2ClCH2Cl D.CH3CH2ClCH2===CH2CH2ClCH2Cl 答案 D 解析 由氯乙烷生成1,2-二氯乙烷的過(guò)程應(yīng)為:CH3CH2ClCH2===CH2CH2ClCH2Cl。 8.以CH3CH2CH2Cl和Cl2、NaOH、乙醇、H2O為原料合成,寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 答案 CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH===CH2+NaCl+H2O CH3CH===CH2+Cl2―→ +2H2O +2HCl 9.聯(lián)苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,若分子中的兩個(gè)氫原子被溴原子取代后有多種對(duì)稱產(chǎn)物
45、,如 (1) 請(qǐng)寫(xiě)出另外3種對(duì)稱產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: ____________________、________________、______________。 (2)思考的相互關(guān)系是____________?! ? A.同分異構(gòu)體 B.同一物質(zhì) C.同系物 (2)B 解析 書(shū)寫(xiě)二鹵代物時(shí),先固定一個(gè)鹵原子,同時(shí)確定固定方式有幾種,再看另一個(gè)鹵原子移動(dòng)的位置,特別注意重復(fù)的位置。 10.鹵代烴在有氫氧化鈉存在的條件下水解,這是一個(gè)典型取代反應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是帶負(fù)電的原子團(tuán)(如OH-等陰離子)取代了鹵代烴中的鹵原子,如:CH3
46、CH2CH2Br+OH-(NaOH)―→CH3CH2CH2OH+Br-(NaBr) 寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式: (1)溴乙烷跟NaHS反應(yīng) ________________________________________________________________________。 (2)碘甲烷跟CH3COONa反應(yīng) ________________________________________________________________________。 (3)由碘甲烷、無(wú)水乙醇和金屬鈉合成甲乙醚 (CH3—O—CH2CH3)_____________________
47、___________________________________________________。 答案 (1)CH3CH2Br+NaHS―→CH3CH2SH+NaBr (2)CH3I+CH3COONa―→CH3COOCH3+NaI (3)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑, CH3I+CH3CH2ONa―→CH3OCH2CH3+NaI 解析 本題旨在考查鹵代烴取代反應(yīng)的知識(shí),著重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、類(lèi)比推理和靈活運(yùn)用知識(shí)的三種能力。從給出的示例結(jié)合鹵代烴的取代反應(yīng)等知識(shí),可分析得:R—X+Y-―→RY+X- (1)據(jù)題意可看出,RX即CH3CH2Br,
48、而Y-即SH-,CH3CH2Br+SH-―→CH3CH2SH+Br-。 (2)從題意可以看出RX為CH3I,而Y-為CH3COO-,CH3I+CH3COO-―→+I(xiàn)-。 同理,在(3)中RX顯然是CH3I,但題目中并未直接給出和Y-有關(guān)的分子,而是給出了反應(yīng)的結(jié)果CH3—O—CH2CH3,從產(chǎn)物CH3—O—CH2CH3可以推斷出Y-應(yīng)該是CH3CH2O-,它可以來(lái)自無(wú)水乙醇和金屬鈉反應(yīng)生成的CH3CH2ONa。 2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ CH3I+CH3CH2ONa―→CH3OCH2CH3+NaI 11.某一氯代烷1.85 g,與足量的NaOH水溶液
49、混合加熱后,用硝酸酸化,再加入足量AgNO3溶液,生成白色沉淀2.87 g。 (1)通過(guò)計(jì)算,寫(xiě)出這種一氯代烷的各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式; (2)若此一氯代烷與足量NaOH溶液共熱后,不經(jīng)硝酸酸化就加AgNO3溶液,將會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式; (3)能否用硝酸銀溶液直接與鹵代烴反應(yīng)來(lái)鑒別鹵代烷?為什么? 答案 (1) (2)將會(huì)產(chǎn)生褐色沉淀 AgNO3+NaOH===AgOH↓+NaNO3, 2AgOH===Ag2O+H2O, AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3。 (3)不能 因鹵代烴中的鹵素均是以鹵原子的形式與碳原子結(jié)合著的,不能與Ag
50、+反應(yīng)。 解析 (1)一氯代烷的通式為CnH2n+1Cl,有關(guān)反應(yīng)的方程式為:CnH2n+1Cl+H2OCnH2n+1OH+HCl HCl+NaOH===NaCl+H2O NaOH+HNO3===NaNO3+H2O NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3 則CnH2n+1Cl ~ AgCl 14n+36.5 143.5 1.85 g 2.87 g = n=4 故一氯代烷的分子式為C4H9Cl,其同分異構(gòu)體的可能結(jié)構(gòu)有: (2)若C4H9Cl與NaOH水溶液共熱后不經(jīng)硝酸酸化就加AgNO3溶液,將會(huì)產(chǎn)生褐色沉淀。因?yàn)檫^(guò)量的NaOH能與AgNO3反應(yīng)生成白色
51、的AgOH沉淀,但AgOH不穩(wěn)定,馬上分解為褐色Ag2O,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為: AgNO3+NaOH===AgOH↓+NaNO3 2AgOH===Ag2O+H2O AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3。 章末總結(jié) 1.C 點(diǎn)撥 元素守恒是有機(jī)化學(xué)推斷的主要依據(jù)。在此題中1 mol烴完全燃燒可得到2 mol CO2,則可推出該烴分子中含有2個(gè)碳原子。1 mol該烴能與2 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),所以該烴中含有碳碳三鍵。
52、故該烴為C2H2。 2.BD 點(diǎn)撥 能夠使高錳酸鉀酸性溶液褪色的有:烯烴、炔烴、苯的同系物等。 3.B 點(diǎn)撥 有機(jī)物同分異構(gòu)體個(gè)數(shù)的判斷,實(shí)質(zhì)上就是同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)。按同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法可知C3H6Cl2的同分異構(gòu)體有以下四種:CH3CCl2CH3、CH3CH2CHCl2、CH3CHClCH2Cl、CH2ClCH2CH2Cl。 4.D 點(diǎn)撥 醇或鹵代烴能發(fā)生消去反應(yīng)的條件是羥基(或鹵素原子)所連碳原子的相鄰碳原子上必須連有氫原子。 5.AC 點(diǎn)撥 汽油燃燒產(chǎn)生的汽車(chē)尾氣中主要含有CO2、CO、NOx等。 6.A 點(diǎn)撥 由方程式可以看出,燃燒相同體積的燃?xì)?,天然氣的耗氧量要比液化石?/p>
53、氣少的多。 7.CH3CH=CH2和 CH3C≡CH 點(diǎn)撥 加成反應(yīng)實(shí)質(zhì)是雙鍵或三鍵斷開(kāi),加上原子或原子團(tuán),碳鏈結(jié)構(gòu)不變。 8.C2H6 C2H2 CO2 點(diǎn)撥 分子式為CxHy的烴的燃燒方程式為:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O當(dāng)烴的物質(zhì)的量相等時(shí),x+越大,耗氧量越大;x越大,生成CO2越多;y越大,生成的H2O越多。 9.2-甲基-2-戊烯 點(diǎn)撥 加成反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)中重要的化學(xué)反應(yīng),常見(jiàn)的題型有:①反應(yīng)類(lèi)型的判別。②化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)。③加成產(chǎn)物的判斷。④由加成產(chǎn)物推測(cè)其反應(yīng)物等。 10.2C2H6+7O24CO2+6H2O 2 L 7 L 4 L 假設(shè)乙烷完
54、全反應(yīng),則耗氧量為: =14 L<20 L, 故假設(shè)成立。 生成的CO2的體積為:=8.0 L,剩余的O2的體積為:20 L-14 L=6.0 L。所以反應(yīng)后氣體的體積為8.0 L+6.0 L=14 L,通入足量石灰水中,剩余的氣體為O2,體積為6.0 L。 點(diǎn)撥 有機(jī)化學(xué)燃燒體積計(jì)算時(shí),要特別注意外界溫度,即注意水的狀態(tài)。 11.設(shè)能產(chǎn)生氯乙烷的質(zhì)量為x CH2===CH2+HClC2H5Cl 28 g 63.5 g 1 t x x==2.3 t。 點(diǎn)撥 有機(jī)工業(yè)合成計(jì)算要特別注意轉(zhuǎn)化率問(wèn)題,當(dāng)然為了計(jì)算的方便,求算理論產(chǎn)量時(shí),不用考慮轉(zhuǎn)化率問(wèn)題。 12.設(shè)參加反應(yīng)的溴的質(zhì)量為x,根據(jù)方程式 CH≡CH+2Br2―→CHBr2CHBr2 22.4 L 2160 g 11.2 L x 參加反應(yīng)的溴的質(zhì)量為: x==160 g。
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