高考化学基础知识复习课件30《卤代烃和重要有机化合反应》

欢迎进入化学课堂 一 溴乙烷1 分子结构分子式 结构式为 结构简式 电子式 溴乙烷可看作是乙烷中的一个氢原子被溴原子取代后的产物 官能团是 溴原子 C2H5Br CH3CH2Br 2 物理性质通常况下 溴乙烷为无色液体 沸点38 4 密度比水 溶于水 3 化学性质由于受到官能团溴原子 Br 的影响 溴乙烷的化学性质比乙烷活泼 既易发生水解反应 又可发生消去反应 1 水解反应CH3CH2 Br H OH 或CH3CH2 Br KOH 溴乙烷的水解反应是 OH取代了溴乙烷分子中的溴原子 因此 该反应属于取代反应 大 不 CH3CH2OH HBr CH3CH2OH KBr 2 消去反应 有机物在一定条件下 从一个有机化合物分子中脱去一个或几个小分子生成不饱和化合物 含双键或叁键 的反应叫做消去反应 溴乙烷在强碱的醇溶液中会发生反应 分子内脱去一个 生成不饱和的烯烃 二 卤代烃1 结构特点烃分子中的氢原子被 取代后形成的化合物称为卤代烃 故 是卤代烃的官能团 小分子HBr 卤素原子 卤素原子 2 分类 3 物理通性 1 溶解性 所有的卤代烃都不溶于水 可溶于有机溶剂 2 熔 沸点 一卤代烃同系物的沸点随着碳原子数的增多而升高 常温下 除低级卤代烃如CH3Cl CH3Br C2H5Cl及CH2CHCl为气体外 大多为液体或固体 卤代烃中 当烃基相同时 代物的沸点最低 密度最小 代物沸点最高 密度最大 卤素相同时 其沸点随烃基的增大而增高 密度则减小 氯 碘 4 化学通性由于卤素原子的非金属性比碳强 所以C X之间的共用电子对偏向卤素原子 形成一个极性较强的极性键 卤素原子易被其他原子或原子团所取代 卤代烃与溴乙烷的化学性质相似 在一定条件下能发生 反应和 反应 消去 水解 1 消去反应从卤代烃分子中相邻的两个碳原子上脱去一个卤代氢小分子 可表示为 2 水解反应 取代反应 R X NaOHROH NaX水解反应的特征是有 参加 常为 反应 为了加速反应 通常将卤代烃与强碱溶液混合后一起加热 水解反应的本质是 反应 所有的卤代烃都可以发生水解反应 水 可逆 取代 3 卤代烃发生消去反应的规律从分子结构来看 卤代烃要发生消去反应应具备的条件是和卤原子相连的碳原子 碳原子 的相邻碳原子 碳原子 上有氢原子 如下列情况下的卤代烃不能发生消去反应 只含一个碳原子的卤代烃不能发生消去反应 如 CH3Br 碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应 如 苯环上的卤素原子不能发生消去反应 如 当卤代烃分子中存在2个或3个连有氢原子的 碳原子时 发生消去反应的产物就可能有多种 如 5 氟氯烃 氟利昂 对环境的影响 1 氟氯烃破坏臭氧层的原理 氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生Cl原子 Cl原子可引发损耗臭氧的循环反应Cl O3ClO O2 ClO OCl O2 总的反应式 O3 O2O2 实际上氯原子起了催化作用 2 臭氧层被破坏的后果臭氧层被破坏 会使更多的紫外线照射到地面 会危害地球上的人类 动物和植物 造成全球性的气温变化 三 卤代烃在有机合成中的作用衍变关系在有机合成反应中 卤代烃是联系烃和烃的衍生物之间的一座桥梁 是有机合成中引入官能团的 中转站 有机合成的难点是官能团的引入 因此在有机合成中需要引进官能团时 首先需要考虑到卤代烃 如以乙醇为原料合成乙二醇 关键是碳碳双键的形成 根据顺推和逆推可选择如下最佳合成路线 CH3CH2OHCH2CH2 1 引入方法卤素原子的引入是改变分子性能的第一步反应 在有机合成和有机推断中起着桥梁作用 在烃分子中引入一个X原子有以下两种途径 1 烃与卤素单质的取代反应CH3CH3 Cl2CH3CH2Cl HCl 2 不饱和烃与卤素单质 卤代氢等的加成反应CH3 CHCH2 Br2CH3 CHBr CH2BrCH3 CHCH2 HBrCHCH HBrCH2CHBr 2 所有卤代烃都可发生水解反应 3 卤代烃发生消去反应和取代反应的外界条件不同 在醇和强碱存在的条件下发生消去反应 在水和强碱存在的条件下发生取代反应 四 重要有机反应类型及判断1 重要有机反应类型 2 有机反应类型的判断 1 根据有机物断键方式判断根据有机化学反应概念确定断键方式 如取代反应 R X A BR A X B 加成反应一定是断裂 或 断键原子形成 2 根据试剂和条件判断根据常见有机试剂和反应条件 可以推断有机物结构特点和反应类型 常见试剂 反应条件与反应类型关系如表所示 单键 叁键 双键 例1 温州一模 拟除虫菊酯是一类高效 低毒 对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂 其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图所示 则下列对该化合物叙述正确的是 A 属芳香烃B 属卤代烃C 其分子式为C23H22NO3Br2D 在一定条件下可发生加成反应 对卤代烃概念的考查 D 解析 从所给的结构简式可知 该有机物属于烃的衍生物 故A错误 根据卤代烃的概念可知 卤代烃分子中只含有C H和卤素三种元素 不含有其他元素 故不属于卤代烃 B选项错误 从有机物结构简式可知其分子式为C23H21NO3Br2 故C错误 由于有机物含有苯环和碳碳双键 故可与H2等发生加成反应 D选项正确 迁移训练1 现在许多厂商以为主要原料制成新型 樟脑丸 作为防蛀产品供家庭使用 该物质有毒 至今卫生部还没有明文规定禁止该类防蛀剂的生产销售 下列关于该物质的描述中不正确的是 A 该物质不属于芳香烃 不易溶于水B 该物质属于二氯代烃C 该物质碱性条件下易发生水解反应 生成D 该物质属于氯代芳香烃 一定条件下可发生加成反应 解析 氯原子与苯环直接相连形成的氯代烃等水解条件苛刻 所以C不正确 C 对卤代烃性质的考查 例2 下列卤代烃中 既能发生消去反应 又能发生水解反应的是 A CH3ClB C CH3 3CCH2ClD BD 解析 卤代烃的水解反应本质是取代反应 所有的卤代烃都可以发生水解反应 故主要判断是否能发生消去反应 消去反应能发生的条件是 碳原子上有H原子 A项 CH3Cl分子中只有一个碳原子 不能发生消去反应 C选项 与Cl原子相连C的相邻C原子 即 碳原子上没有H原子 也不能发生消去反应 B选项 消去反应产物为CH3CHCH2 D选项 消去反应的产物为 迁移训练2 D 解析 检验卤代烃分子中卤素的方法 例2 杭州市二模 要检验某溴代烷中的溴原子 下列实验方法一定正确的是 A 加入氯水振荡 观察水层是否有橙红色出现B 滴入AgNO3溶液 再加入稀盐酸呈酸性 观察有无浅黄色沉淀生成C 加入NaOH溶液 共热 然后加入稀HNO3酸化 再滴入AgNO3溶液 观察有无浅黄色沉淀生成D 加入NaOH醇溶液 共热 然后加入稀HNO3酸化 再滴入AgNO3溶液 观察有无浅黄色沉淀生成 B 解析 卤代烃是共价化合物 是非电解质 在水中不能电离出卤素离子 故在进行卤素原子检验时 必须先将卤代烃水解 生成卤素离子再进行检验 因此A B项所加的氯水 盐酸不能与溴代烷反应生成Br D项 并不是所有的卤代烃都能发生消去反应 如CH3Cl CH3 3CCH2Br都不能发生消去反应 所以用消去反应去检验卤代烃中的卤原子 并不一定正确 迁移训练3 某有机物的结构简式如图所示 1mol该有机物与足量的NaOH溶液共热 充分反应后最多可消耗NaOH的物质的量为 A 6molB 7molC 8molD 9mol A 解析 在该有机物的结构中 1个 X水解消耗1molNaOH 共消耗3molNaOH 与苯环直接相连的2个 X 水解产物中出现的酚羟基 又可与NaOH溶液反应各再消耗1molNaOH COOH与NaOH发生中和反应消耗1molNaOH 酯基水解消耗1molNaOH 生成的产物中含有酚羟基 又消耗1molNaOH 因此共消耗8molNaOH 卤代烃在有机合成中的应用 例4 嘉兴一模 化合物X的分子式为C5H11Cl 用NaOH的醇溶液处理X 可得分子式为C5H10的两种产物Y Z Y Z经催化加氢后都可得到2 甲基丁烷 若将化合物X用NaOH的水溶液处理 则所得有机产物的结构简式可能是 B 解析 化合物X C5H11Cl 用NaOH的醇溶液处理发生消去反应生成Y Z的过程中 有机物X的碳架结构不变 而Y Z经催化加氢时 其有机物的碳架结构也未变 由2 甲基丁烷的结构可推知X的碳架结构为 其连接Cl原子的相邻碳原子上都有氢原子且氢原子的化学环境不同 从而推知有机物X的结构简式为 迁移训练4 2 氯丙烷制取少量的1 2 丙二醇经过下列哪几步反应 A 加成 消去 取代B 消去 加成 水解C 取代 消去 加成D 消去 加成 消去 B 解析 由题意 要制1 2 丙二醇 需先使2 氯丙烷发生消 有机化学反应机理与类型的判断 例5 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 其实质是带负电的原子团 例如OH 等阴离子 取代了卤代烃中的卤原子 例如 CH3CH2CH2 Br OH 或NaOH CH3CH2CH2 OH Br 或NaBr 写出下列反应的化学方程式 1 溴乙烷跟NaHS反应 2 碘甲烷跟CH3COONa反应 3 由碘甲烷 无水乙醇和金属钠合成甲乙醚 CH3 O CH2CH3 解析 1 带负电的原子团 HS 取代C2H5Br中的 Br 且S原子与C原子成键 2 带负电的原子团为CH3COO 3 把甲乙醚 CH3O CH2CH3 分解成 CH3和 OCH2CH3两部分 CH3由CH3I提供 C2H5OH与Na产生C2H5O 答案 1 C2H5Br HS C2H5SH Br 2 CH3I CH3COO CH3COOCH3 I 3 2C2H5OH 2Na2C2H5O 2Na H2 C2H5O CH3ICH3 O C2H5 I 迁移训练5 下列在一定条件下进行的反应 属于水解反应的是 C12H22O11 麦芽糖 H2O 2C6H12O6 CH2CH2 H2O CH3CH2OH CH3CH2Cl H2O CH3CH2OH HCl NH3 H2O NH OH CH3CH2ONa H2O CH3CH2OH NaOH CaC2 2H2O Ca OH 2 C2H2 A B C D D 解析 根据中学阶段所学盐类水解 卤代烃 低聚糖 多糖 蛋白质水解的归纳分析知 水解反应的实质是水电离产生的H 和OH 分别与其他原子或原子团结合生成新的物质 显然 符合题意 而 属于加成反应 为氨水的电离 1 氯仿 CHCl3 可作全身麻醉剂 但在光照下易被氧化生成光气 COCl2 2CHCl3 O22COCl2 2HCl 为防止事故 使用前先检验是否变质 你认为检验用的最佳试剂是 A 烧碱溶液B 溴水C AgNO3溶液D 淀粉KI试剂 解析 不溶于水 HCl极易溶于水 当加入AgNO3有白色沉淀生成时 可判断已变质 C 2 证明溴乙烷中溴的存在 下列正确的操作步骤为 加入AgNO3溶液 加入NaOH水溶液 加热 加入蒸馏水 加稀硝酸至溶液呈酸性 加入NaOH醇溶液A B C D 解析 CH3CH2Br中的溴不能与AgNO3溶液反应 只能在NaOH水溶液中共热或在NaOH醇溶液中共热产生HBr后 并加HNO3酸化 防止生成Ag2O沉淀干扰实验 再加AgNO3溶液产生浅黄色沉淀 证明有溴元素存在 D 3 在卤代烃RCH2CH2X中化学键如下所示 则下列说法正确的是 A 发生水解反应时 被破坏的键是 和 B 发生消去反应时 被破坏的键是 和 C 发生水解反应时 被破坏的键是 和 D 发生消去反应时 被破坏的键是 和 解析 卤代烃RCH2CH2X发生水解反应时 只断开 C X键 发生消去反应时 只断开 C X键和相邻碳原子上的 C H键 故选B B 4 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 CD 解析 5 在与NaOH的醇溶液共热一段时间后 要证明已发生反应 甲 乙 丙三名学生分别选用了不同的试剂和方法 都达到了预期的目的 请写出这三组不同的试剂名称和每种试剂的作用 1 第一组试剂名称 作用 2 第二组试剂名称 作用 3 第三组试剂名称 作用 AgNO3溶液和稀HNO3 稀HNO3的作用是中和NaOH溶液 防止OH 产生干扰 AgNO3溶液的作用是检验生成的Br 稀H2SO4和溴水 稀H2SO4的作用是中和NaOH 防止NaOH与溴水反应 溴水的作用是检验生成的烯烃 酸性KMnO4溶液 检验生成的烯烃 解析 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全