2019-2020年高二化学溴乙烷 卤代烃 第三课时.doc

2019-2020年高二化学溴乙烷 卤代烃 第三课时【难题巧解点拨】例1 碳原子数在20以内的烷烃的所有同分异构体中，一氯代物无同分异构体的有多少种?寻求解题规律：解答这类题的常规思维方法是依次写出这些烷烃的各种同分异构体的结构简式，然后仔细观察和分析，最后得出一氯代物无同分异构体的烷烃的同分异构体的种数。用这种方法解答此题显然是不可能的，因为碳原子数在20以内的烷烃的同分异构体实在太多了(如C10H22的同分异构体就有75种之多)。难道此题就无法解答了吗?非也。仔细分析课本上给出的C5H12的三种同分异构体，便不难发现如下规律：(1)除CH4、C2H6外，一氯代物无同分异构体的烷烃的结构中只有三氢碳和无氢碳(我们将-CH3称为三氢碳，-CH2-称为二氢碳，称为一氢碳，称为无氢碳)两种碳原子(如新戊烷)，即氢原子数一定是3的整数倍。(2)无氢碳完全对称。(3)同碳原子数的烷烃的各种同分异构体中，同时符合上述(1)和(2)的只有一种，且只有这一种的一氯代物无同分异构体。解析 除CH4、C2H6、新戊烷外，氢原子数为3的整数倍的还有C8H18、C11H24、C14H30、C17H36、C20H42。C8H18和C17H36中分别可以有6个-CH3和12个-CH3，2个和5个，都能完全对称。C11H24、C14H30和C20H42中分别可以有8个-CH3、10个-CH3和14个-CH3以及3个、4个和6个，都不能完全对称。可见，碳原子数在20以内的烷烃的所有同分异构体中，一氯代物无同分异构体的有CH4、CH3CH3、五种。例2 在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物，下式中R代表烃基，副产物均已略去。请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意写明反应条件。(1)由CH3CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3。(2)由(CH3)2CHCHCH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH。解析 不对称烯烃与HBr(HX)加成时，一般是氢原子加在含H较多的CC键碳上，这个规律叫Markovnikov经验规律，简称“马氏规则”，当有过氧化物存在时则加在H较少的CC键碳上，这叫“反马式规则”；而卤代烃在烯NaOH水溶液中发生取代反应生成醇，在浓NaOH醇溶液中发生消去反应生成烯。根据题给信息，要由1-溴丁烷转变为2-溴丁烷，可先把1-溴丁烷转变为1-丁烯，再根据“马氏规则”与HBr加成即可；而要把3-甲基-1-丁烯转变为3-甲基-1-丁醇，应根据“反马式规则”，在过氧化物存在的条件下，先把烯烃转变为3-甲基-1-溴丁烷，然后水解便得了3-甲基-1-丁醇。答案：(1)CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH2CH3CH2CHCH2CH3CH2CHBr-CH3(2)(CH3)2CHCHCH2 (CH3)2CHCH2CH2Br(CH3)2CHCH2CH2Br (CH3)2CHCH2CH2OH例3 碳正离子例如CH5+、CH3+、(CH3)3C+等是有机反应中重要的中间体。欧拉(G.Olah)因在此领域研究中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。碳正离子CH5+可以通过CH4在“超强酸”中再获得一个H+而得到，而CH5+失去H2可得CH3+。(1)CH3+是反应性很强的正离子，是缺电子的，其电子式是_(2)CH3+中4个原子是共面的，三个键角相等，键角应是_(填角度)。(3)(CH3)2CH+在NaOH水溶液中反应将得到电中性的有机分子，其结构简式是_(4)(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子，其结构简式是_解析 本题难度较大，涉及结构、机理、产物等。需要一定的阅读能力，将解题有关的信息与已学过的知识结合起来，加工成新的知识和理论，用于推理和判断：(1)CH3+是缺电子的碳正离子，可看作是甲基失去一个电子后的产物：，由于是复杂的阳离子，要加上方括号。(2)CH3+因四个原子共面，三个健角相等，应为平面正三角形：，键角120(3)(CH3)2CH+与NaOH中OH-结合生成醇(CH3)2CHOH。(4)(CH3)3C+中三个甲基是对称的，其中任何一个CH3中去掉H+，即生成不饱和的烯烃(CH3)2CCH2。答案：(1)；(2)120；(3)(CH3)2CHOH；(4)(CH3)2CCH2例4 钠着火一般用砂子熄灭，不能用CCl4灭火，因为发生如下反应：4Na+CCl4C+4NaCl。现有科学家却利用此反应来制金刚石获得成功，试说明理由。解析 此题必须从结构上找原因：CCl4是正四面体的分子晶体；而金刚石是以正四面体构成的空间网状的原子晶体。在该反应中，CCl4中的氯原子被钠夺取而生成NaCl，余下的碳原子仍按正四面体联接，向空间伸展，形成立体网状的金刚石。应该说，该科学家具有创新性思维。答案：CCl4是以碳原子为中心的正四面体，反应后，生成的碳原子间仍以正四面体联系，向空间伸展，也就形成了金刚石。例5 在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主要产物。下式中R代表烃基，副产物均已略去。请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明反应条件。(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3(2)由(CH3)2CHCHCH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH解析 化学反应是在一定条件下发生的，反应物相同而条件不同，主产物不同。要充分理解信息，选择合适的条件进行转变：(1)按反应()提供条件发生消去反应生成烯烃CH3CH2CHCH2；再按反应()中条件在CC双键含氢原子较少的碳原子加上溴原子。(2)按反应()在1号碳原子上加上溴生成卤代烷(CH3)2CHCH2CH2Br，再按反应()中条件水解成醇。答案：(1)CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH2+HBrCH3CH2CHCH2CH3CH2CHBrCH3(2)(CH3)2CHCHCH2(CH3)2CHCH2CH2Br(CH3)2CHCH2CH2Br(CH3)2CHCH2CH2OH【综合思维点拨】例1 下列卤代烃中沸点最低的是 ( )解析 本题主要考查卤代烃物理性质中有关沸点的递变规律。答案 C点拨 卤代烃性属分子晶体，沸点与相对分子质量成正比。+思维障碍点拨例2 能不能用溶液检验中含有溴元素？解析 这是不可能的，是非电解质，不能电离出答案 不能点拨 思维障碍是误认为在水溶液中能直接电离出【灵活应用点拨】例3 由2氯丙烷制取少量的1，2一丙二醇时，需要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.消去加成消去解析要制取1，2一丙二醇，2一氯丙烷应先发生消去反应制得丙烯：再由丙烯与加成生成1，2一二溴丙烷； 最后由1，2一二溴丙烷水解得到产物1，2一丙二醇答案 B点拨 分析由原料合成产物应经过的路线方可推知。【研究性学习方法】例4 卤代烃在NaOH的存在下水解，这是典型的取代反应，其实质是带负电的原子团（例如等阴离子）取代了解卤代烃分子中的卤原子。例如：写出下列反应的方程式：(1)溴乙烷跟NaHS反应(2)碘甲烷跟反应(3) 由碘，甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚()(4)由溴乙烷制取乙酸乙酯(无机试剂任选)解析 依据题给信息进行类推：(1)(2)(3) (4) 答案 (1)(2)(3)(4)点拨 紧紧抓住信息，进行类推。【教材习题解惑】一、1烃 氢 其他原子或原子团取代而衍变成的 羟基、羧基和溴原子2不 可3乙醇和溴化氢 取代 乙烯和溴化钠、水 消去反应。二、1B (点拨：甲苯属于烃)2B (点拨：3AD (点拨：发生消去反应生成)4D (点拨：D选项不会产生副产品)5.解题思路氟氯烃即CCl2F2，其化学性质稳定，无毒。但其在平流层中，在紫外线的照射下，分解产生的氯原子可引发损耗臭氧层故已禁用。本题答案：B。三、取少量卤代烃 加入NaOH溶液 加热煮沸 冷却 加稀硝酸酸化 加入硝酸银溶液四、1.2. 3.五、A. B. C.D.六、解：设含(CH3)2SiCl2 xmolCH3SiCl3 ymol混合物总质量 m总5.4515-4.6210.83g用去NaOH nNaOH0.9260.025-0.50.015440.01543mol由反应方程式得：(CH3)2SiCl2+2NaOH(CH3)2Si(OH)2+2NaCl 1mol 2mol xmol 2xmolCH3SiCl3+3NaOHCH3Si(OH)3+3NaCl 1mol 3mol ymol 3ymol