课时5---卤代烃的结构与性质上课讲义.doc

课时5 卤代烃的结构与性质

精品文档
课时5 卤代烃的结构与性质
1．卤代烃的概念
烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的产物。官能团为—X，饱和一元卤代烃的通式为CnH2n＋1X
2．卤代烃的物理性质
状态：除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2===CHCl等少数为气体外，其余为液体或固体。
沸点：比同碳原子数的烷烃沸点要高；同系物沸点，随碳原子数增加而升高。
溶解性：卤代烃难溶于水，易溶于有机溶剂。
密度：一氟代烃、一氯代烃的密度比水小，其余的密度比水大。
3．卤代烃的化学性质
(1)水解反应
①反应条件：强碱(如NaOH)水溶液、加热。
②CH3 CH2Br在碱性(如NaOH溶液)条件下发生水解反应的化学方程式为
CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaX
※卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法

(2)消去反应
①概念：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HBr等)，而生成含不饱和键(如双键或三键)化合物的反应。
②反应条件：强碱(如NaOH)的乙醇溶液、加热。
③溴乙烷在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应的化学方程式为
CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O
※卤代烃水解反应和消去反应的比较
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

反应本质和通式　
卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代，生成醇RCH2—X＋NaOHRCH2OH＋NaX
相邻的两个碳原子间脱去小分子HX

产物特征
引入—OH，生成含—OH的化合物
消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的化合物
※卤代烃水解反应和消去反应的规律
(1)水解反应
①卤代烃在NaOH的水溶液中一般能发生水解反应。
②多元卤代烃水解可生成多元醇，如
BrCH2CH2Br＋2NaOHHOCH2—CH2OH＋2NaBr。
(2)消去反应
①两类不能发生消去反应的卤代烃。
a．与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子，如CH3Cl。
b．与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子，但邻位碳原子上没有氢原子，如

等。

②有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如

(或CH3—CH===CH—CH3)＋NaCl＋H2O。
③ 型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡C—R，如

BrCH2CH2Br＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O。
4．卤代烃对环境的影响
氟氯烃在大气平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因。
5．卤代烃的获取方法
(1)取代反应(写出化学方程式)：
如乙烷与Cl2：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；
苯与Br2：；
C2H5OH与HBr：CH3CH2OH＋HBrC2H5Br＋H2O。
(2)不饱和烃的加成反应
如丙烯与Br2的加成反应：
CH3—CH===CH2＋Br2―→ 。

6、卤代烃在有机合成中的四大应用
(1)联系烃和烃的衍生物的桥梁。
(2)改变官能团的个数。如
CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。
(3)改变官能团的位置。如
CH2BrCH2CH2CH3CH2===CHCH2CH3 。

(4)进行官能团的保护。如乙烯中的碳碳双键易被氧化，常采用以下两步保护碳碳双键，CH2===CH2CH3CH2BrCH2===CH2

校本作业
1.下列反应中，属于消去反应的是(　　)
A.溴乙烷与NaOH水溶液混合加热 B.一氯甲烷与KOH的乙醇溶液混合加热
C.氯苯与NaOH水溶液混合加热 D.2溴丁烷与KOH的乙醇溶液混合加热
2.下列物质中，不属于卤代烃的是(　　)
A.氯乙烯 B.溴苯 C.四氯化碳 D.硝基苯
3.（双选）某卤代烷烃C5H11Cl发生消去反应时，可以得到两种烯烃，则该卤代烷烃的结构简式可能为(　　)
A.CH3CH2CH2CH2CH2Cl

4.从溴乙烷制取1,2-二溴乙烷，下列转化方案中最好的是(　　)

5.1-溴丙烷()和2-溴丙烷()分别与NaOH的乙醇溶液共热的反应中，两反应(　　)
A.产物相同，反应类型相同 B.产物不同，反应类型不同
C.碳氢键断裂的位置相同 D.碳溴键断裂的位置相同
6.根据下面合成路线完成有关问题：

(1)写出A、B、C结构简式：A： ，B： ，
C： 。
(2)各步反应类型：① ,② , ③ ,
④ ,⑤ 。
(3)A→B的反应试剂及条件：____________________。

课时6 醇、酚的结构与性质
一、醇的结构与性质
1．概念
羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇，饱和一元醇的组成通式为CnH2n＋1OH或CnH2n＋2O
2．分类

3．物理性质的变化规律
物理性质
递变规律
密度
一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3
沸点
①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高
②醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远高于烷烃
水溶性
低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小
4．化学性质(以乙醇为例)

反应物及条件
断键位置
反应类型
化学方程式
Na
①
置换反应
2CH3CH2OH＋2Na―→
2CH3CH2ONa＋H2↑
HBr，△
②
取代反应
CH3CH2OH＋HBr
CH3CH2Br＋H2O
O2(Cu)，△
①③
氧化反应
2CH3CH2OH＋O2
2CH3CHO＋2H2O
浓硫酸，170 ℃
②④
消去反应
CH3CH2OH
CH2===CH2↑＋H2O
浓硫酸，140 ℃
①②
取代反应
2CH3CH2OH
CH3CH2OCH2CH3＋H2O
CH3COOH
(浓硫酸)
①
取代反应
（酯化反应）
CH3COOH＋CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3＋H2O
(1)醇的催化氧化反应规律
醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。

(2)醇的消去反应规律
①结构条件：醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子，
该相邻的碳原子上必须连有氢原子。

CH3OH(无相邻碳原子)， (相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。
②醇消去反应的条件：浓硫酸、加热。
③一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种数。
如 的消去产物有2种。

5．几种常见的醇
名称
甲醇
乙二醇
丙三醇
俗称
木精、木醇

甘油
结构简式
CH3OH

状态
液体
液体
液体
溶解性
易溶于水和乙醇

二、酚的结构与性质

1．组成与结构

2．物理性质

3．化学性质
(1)羟基中氢原子的反应
①弱酸性：
苯酚的电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使紫色石蕊溶液变红。
②与活泼金属反应：
与Na反应的化学方程式为
。
③与碱的反应：
苯酚的浑浊液中液体变澄清溶液又变浑浊。
该过程中发生反应的化学方程式分别为
，
。
(2)苯环上氢原子的取代反应
苯酚与饱和溴水反应的化学方程式为

反应产生白色沉淀，此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。
(3)显色反应
苯酚跟FeCl3溶液作用产生紫色溶液，利用这一反应可以检验苯酚的存在。
(4)加成反应
与H2反应的化学方程式为
。
(5)氧化反应
苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色；易被酸性KMnO4溶液氧化；易燃烧。
校本作业
1．（双选）下列物质属于酚类的是 （ ）

2．下列物质既能发生消去反应，又能氧化成醛的是 （ ）

3．丁香油酚的结构简式是，该物质不应有的化学性质是（ ）
①可以燃烧 ②可以跟溴加成 ③可以将酸性KMnO4溶液还原
④可以跟NaHCO3溶液反应 ⑤可以跟NaOH溶液反应 ⑥可以发生消去反应
A．①③ B．③⑥ C．④⑤ D．④⑥
4．下列有关苯酚的叙述中不正确的是（ ）
A．苯酚是一种弱酸，能与NaOH溶液反应
B．在苯酚钠溶液中加入盐酸可得到苯酚
C．苯酚不慎沾到皮肤上，应立即用酒精冲洗
D．苯酚有毒，但药皂中掺有少量苯酚
5．与互为同分异构体的芳香族化合物最多有（ ）
A．3种 B．4种 C．5种 D． 6种
6．仅用一种试剂即可将酒精、苯酚溶液、己烯、甲苯4种无色液体区分开来，这种试剂是（ ）
A．FeCl3溶液 B．溴水 C．KMnO4溶液 D．金属钠
7．莽草酸是合成治疗禽流感和甲型H1N1流感药物——达菲的重要原料。已知莽草酸的结构简式如图所示。下列关于这种有机化合物的说法正确的是（ ）
A．莽草酸的分子式为C6H10O5
B．莽草酸能使溴的四氯化碳溶液褪色
C．莽草酸遇FeCl3溶液显紫色
D．1 mol莽草酸与足量氢氧化钠反应，最多消耗氢氧化钠4 mol
8．白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑葚、花生，尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌性。能够跟1 mol该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是(　　)
A.1 mol、1 mol B.3.5 mol、7 mol
C.3.5 mol、6 mol D.6 mol、7 mol
9．以下四种有机物的分子式皆为C4H10O:

其中能被氧化为含相同碳原子数的醛的是(　　)
A.①和② B.只有② C.②和③ D.③和④
10．欲从溶有苯酚的乙醇中回收苯酚，有下列操作：①蒸馏　②过滤　③静置分液　④加入足量的金属钠⑤通入过量的CO2　⑥加入足量的NaOH溶液　⑦加入足量的FeCl3溶液　⑧加入H2SO4与NaBr共热，最合理的步骤是(　　)
A.④⑤③ B.⑥①⑤③ C.⑥①⑤② D.⑧②⑤③
11．(2006全国高考理综Ⅱ,29)莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一种异构体。A的结构简式如下：
(提示：环丁烷可简写成)
(1)A的分子式是_________。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是：
。
(3)A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是：
。
(4)1.74 g A与足量碳酸氢钠溶液反应，计算生成二氯化碳的体积(标准状况)。
(5)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为)，其反应类型是_______________。
(6)B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有__________种，写出其中一种同分异构体的结构简式___________________。
课时7 醛、羧酸的结构与性质
一、醛的结构与性质
1．醛的概念
醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物，官能团为—CHO(结构简式)，饱和一元醛的分子通式为CnH2nO(n≥1)。
当n≥3时存在同分异构：①类别异构（与酮、烯醇等）；②位置异构、碳链异构
2．乙醛的分子组成和结构
名称
分子式
结构简式
官能团
甲醛
CH2O
HCHO
－CHO（醛基）
（不能写成－COH）

名称
分子式
结构简式
官能团
球棍模型
比例模型
乙醛
C2H4O
CH3CHO或
－CHO

3．乙醛的物理性质
乙醛是一种无色有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20．8℃，易挥发，易燃烧，能跟水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶。
4．乙醛的工业制法
乙炔水化法：CH≡CH+H2OCH3CHO
特点：产品的纯度较高，但生产中易发生中毒，生产中耗电量大。
乙烯氧化法：2CH2=CH2+O22CH3CHO
特点：生产流程简单，原料丰富，成本低，产率高。
5．醛的化学性质(以乙醛为例)
醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化还原关系为：
醇醛羧酸。
请写出乙醛主要反应的化学方程式。
（1）氧化反应
①银镜反应：
CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O
②与新制Cu(OH)2悬浊液反应：
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
含醛基的有机物的特征反应及检验方法

与新制[Ag(NH3)2]OH溶液反应
与新制Cu(OH)2悬浊液反应
反应原理
RCHO＋2[Ag(NH3)2]OHRCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O
RCHO＋2Cu(OH)2＋NaOH RCOONa＋Cu2O↓＋3H2O
反应现象
产生光亮的银镜
产生砖红色沉淀
量的关系
RCHO～2Ag
HCHO～4Ag
RCHO～2Cu(OH)2～Cu2O
HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O
注意事项
(1)试管内壁必须洁净；
(2)银氨溶液随用随配，不可久置；
(3)水浴加热，不可用酒精灯直接加热；
(4)乙醛用量不宜太多，一般加3滴；
(5)银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去
(1)新制Cu(OH)2悬浊液要随用随配，不可久置；
(2)配制新制Cu(OH)2悬浊液时，所用NaOH必须过量；
(3)反应液直接加热煮沸
③催化氧化反应：2CH3CHO＋O22CH3COOH。
氧化剂可以是O2（催化氧化），也可以是KMnO4(H+)溶液，也可以是银氨溶液或新制Cu(OH)2溶液。
①2RCHO十O22RCOOH
②被弱氧化剂氧化反应实质：都是在-CHO中的C-H键上插入O原子，只是提供O原子的物质不同而已
(2)还原反应(加氢)
CH3CHO＋H2CH3CH2OH
6．甲醛——特殊醛的性质
甲醛又称为蚁醛，常温下为无色有刺激性气味的气体，易溶于水，35％～40％的甲醛水溶液称为福尔马林。甲醛是重要的有机合成试剂，用途非常广，广泛用在装潢材料中，甲醛有毒,能使蛋白质凝固，因此具有杀菌防腐的作用。
甲醛的分子结构特点决定了甲醛的化学性质．甲醛分子中相当于含有两个醛基，所以HCHO可以被氧化成H—COOH（甲酸），也可以被氧化成（碳酸）

HCHO＋4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3＋6NH3＋4Ag↓＋2H2O 特殊：（HCHO∽ 4 Ag）
HCHO＋4Cu(OH)2 2Cu2O↓＋CO2↑＋5H2O 特殊：（HCHO∽ 4Cu(OH)2∽ 2Cu2O）

该反应实际上是甲醛分子中的氧原子与苯酚羟基两个邻位上的氢原子结合成水，再通过剩下的化学键结合成高分子化合物。
※缩聚反应：是指单体间相互反应，生成高分子化合物同时生成小分子副产物（水、醇、氨、卤化氢等）的聚合反应。
※与加聚反应相比较，有以下几点不同：
①缩聚反应生成高分子化合物的同时，还有小分子（通常为水、氨、卤化氢等）生成。
②高分子链是通过单体间缩去小分子后剩下的化学键链接的，其形式为取代反应。
③单体中含有不饱和键是加聚反应的必要条件，但不是缩聚反应的必要条件，缩聚反应的单体通常含有两个以上能够相互作用的原子团如－NH2、－OH、—COOH等。

7．醛的应用和对环境、健康产生的影响
(1)醛是重要的化工原料，广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。
(2)35%～40%的甲醛水溶液俗称福尔马林；具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。
(3)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。
二、羧酸结构与性质
1．概念及分子结构
(1)概念：由烃基与羧基相连构成的有机化合物。
(2)官能团：—COOH(填结构简式)。
(3)饱和一元羧酸的通式CnH2nO2(n≥1)。
2．甲酸和乙酸的分子组成和结构
物质
分子式
结构简式
官能团
甲酸
CH2O2
HCOOH
—COOH和—CHO
乙酸
C2H4O2
CH3COOH
—COOH

3．化学性质(以CH3COOH为例)
(1)酸的通性：
乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液中的电离方程式为
CH3COOH CH3COO－＋H＋。

(2)酯化反应：
CH3COOH和CH3CHOH发生酯化反应的化学方程式为：
CH3COOH＋CH3CHOHCH3CO18OCH2CH3＋H2O。
乙酸乙酯的实验室制法

酯化反应的五大类型
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如：
CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。
(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如：
2CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O。
(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如：
HOOCCOOH＋2CH3CH2OHCH3CH2OOCCOOCH2CH3＋2H2O。
(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应：此时反应有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯。如：
HOOCCOOH＋HOCH2CH2OHHOOCCOOCH2CH2OH＋H2O，

nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH

(5)羟基酸自身的酯化反应：此时反应有三种情形，可得到普通酯、环酯和高聚酯。如：

校本作业
1．甲醛和甲酸都是天然存在的重要有机物，为区别两者的溶液应选择的试剂是 （ ）
A．银氨溶液 B．新制Cu(OH)2悬浊液
C．NaHCO3溶液 D．NaOH溶液
2．由—CH3、—OH、、—COOH四种基团两两组合而成的化合物中，其水溶液呈酸性的有 （ ）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
3．3 g某醛跟足量的银氨溶液反应，结果析出43.2 g银，则该醛是( )
A．甲醛 B．乙醛 C．丙醛 D．丁醛
4．某有机物结构为，它可能发生的反应类型有
①取代 ②加成 ③消去 ④水解 ⑤酯化 ⑥中和 ⑦氧化 ⑧加聚（ ）
A．①②③⑤⑥⑦ B．②③④⑤⑧ C．①②③⑤⑥ D．③④⑤⑥⑦⑧
5．某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中放有浓硫酸，B中放有乙醇、无水醋酸，D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知：①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH
②有关有机物的沸点：
试剂
乙醚
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
沸点(℃)
34.7
78.5
118
77.1

请回答：
（1）浓硫酸的作用：_________________；若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示18O位置的化学方程式：
______________________________________________________________
（2）球形干燥管C的作用是_______________________。若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色，反应结束后D中的现象是_________________________。
（3）从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出______________；再加入_________（此空从下列选项中选择）；然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯。
A．五氧化二磷 B．碱石灰 C．无水硫酸钠 D．生石灰
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除