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文档简介
02考点203考点301考点1ContentNavigation内容导航04真题体验·素养提升第42讲卤代烃醇和酚
[课标要求]
1.以溴乙烷、乙醇、苯酚为例,认识卤代烃、醇类、酚类的结构、性质、转化关系及其在生产生活中的重要应用。2.结合典型实例认识官能团与物质性质的关系,知道加成、取代、聚合等有机反应类型。3.能基于官能团、价键类型、特点分析推断含有典型官能团有机化合物的性质,认识同一分子中官能团之间存在相互影响。卤代烃考点1
卤代烃的概念(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被________取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中—R表示烃基)。(2)官能团是________。卤素原子碳卤键
卤代烃的物理性质不溶可溶小大
卤代烃的水解反应和消去反应
苯环上的卤素原子不能消去。反应规律①所有的卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应②多卤代烃可生成多元醇③两个卤素原子连在同一个碳原子上,会水解生成不稳定二羟基中间体,这个中间体会脱水转化为稳定产物卤素原子和与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上的H消去,从而生成不饱和键。若有多个相邻碳原子,且都能消去氢原子时,产物不止一种
卤代烃中卤素原子的检验(1)实验原理R—OHHNO3+NaOH===NaNO3+H2O、AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3根据沉淀(AgX)的颜色(____色、____色、____色)可确定卤素原子种类(氯、溴、碘)。白淡黄黄(2)实验步骤
加入稀硝酸酸化的目的:一是中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响;二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加HNO3中和,则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色Ag2O沉淀。
卤代烃的获取方法(1)取代反应(写出化学方程式)可以通过烷烃、芳香烃、醇与卤素单质或卤化氢发生取代反应制得。如乙烷与Cl2:________________________________________苯与Br2:________________________________________C2H5OH与HBr:_____________________________________(2)不饱和烃的加成反应可以通过不饱和烃与卤素单质、卤化氢等发生加成反应制得。如CH3—CH==CH2+Br2―→CH3CHBrCH2BrCH3—CH==CH2+HBr―→CH3CHBrCH3CH≡CH+HCl―→CH2==CHCl
卤代烃在有机合成中的应用(1)引入羟基(碱性水解)。(2)引入不饱和键(消去反应)。(3)改变官能团的位置:通过消去反应获得烯烃,再通过烯烃与HX(X为卤素)的加成反应,又得到卤代烃,但卤素原子的位置发生了变化。(4)改变官能团的数目:通过消去反应获得烯烃,再通过烯烃与X2的加成反应得到二卤代烃。(5)进行官能团保护:烯烃中的碳碳双键易被氧化,常采用以下两步保护碳碳双键,如:易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高。(
)提示CH3CH2Cl的相对分子质量较大,沸点较高。(2)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯。(
)提示溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应。√√(3)所有的卤代烃都能发生水解反应和消去反应。(
)提示所有的卤代烃都能发生水解反应,但不一定都能发生消去反应,因为发生消去反应卤素原子所连碳原子的邻位碳上必须有H原子。(4)用AgNO3溶液和稀硝酸便可检验卤代烃中的氯、溴、碘元素。(
)提示卤代烃在水溶液中不会电离出氯、溴、碘等离子。××(5)卤代烃
发生消去反应的产物有2种。(
)(6)卤代烃的密度一般随着烃基中碳原子数目的增加而减小,沸点也随着碳原子数目的增加而减小。(
)提示卤代烃都是分子晶体,随着碳原子数的增多,相对分子质量增大,分子间作用力增强,沸点升高。√×提示
发生消去反应的产物有CH3CH==CHCH3、CH3CH2CH==CH2。卤代烃的水解反应与消去反应1.卤代烃在有机合成中有重要的应用,某卤代烃RCHXCH3(A)的化学键如图所示,下列说法不正确的是(
)A.A溶于水时发生电离,断裂化学键③B.A在KOH的水溶液中加热,断裂化学键③,生成RCHOHCH3C.A在KOH的乙醇溶液中加热,断裂化学键可能是①和③D.A在NaOH的乙醇溶液中加热,不一定得到烯烃RCH==CH2√解析卤代烃A是非电解质,不溶于水,也不发生电离,A项错误;A在KOH的水溶液中加热,C—X键断裂(化学键③),发生水解反应,生成RCHOHCH3,B项正确;A在KOH的乙醇溶液中加热,发生消去反应,可能断裂化学键①和③或化学键②和③,得到烯烃RCH==CH2,若R—中与—CHX—相连的碳原子上有氢原子,可能向左侧消去,C项正确,D项正确。2.卤代烃在一定条件下可发生消去反应生成烯烃,如图为2-溴丁烷在乙醇钠存在的条件下发生消去反应的产物情况。下列说法不正确的是(
)
A.此条件下的消去反应,生成的2-丁烯的量比1-丁烯多B.产物a和b互为顺反异构体C.产物a、b与Br2发生加成反应得到的产物均为2,3-二溴丁烷D.2-溴丙烷在相同条件下发生消去反应也会有不同结构的产物生成√解析根据题意,2-溴丁烷在乙醇钠存在的条件下发生消去反应生成的主要产物为a(反-2-丁烯),次要产物为b(顺-2-丁烯),而c(1-丁烯)只有少量生成,表明生成的a(反-2-丁烯)和b(顺-2-丁烯)的总量比c(1-丁烯)的量多,A项正确;产物a和b互为顺反异构体,B项正确;产物a和b与溴单质发生加成反应,得到的产物均为2,3-二溴丁烷,C项正确;2-溴丙烷在相同条件下发生消去反应,只能生成丙烯一种产物,D项错误。
卤代烃中卤素原子的检验3.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两同学设计了如下方案。甲同学:取少量卤代烃,加入NaOH的水溶液,加热,冷却后加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。乙同学:取少量卤代烃,加入NaOH的乙醇溶液,加热,冷却后,用硝酸酸化,加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是(
)A.甲同学的方案可行B.乙同学的方案可行C.甲、乙两位同学的方案都有局限性D.甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样√解析甲同学是利用卤代烃水解,在加热冷却后没有用稀硝酸酸化,由于OH-也会与Ag+作用生成棕黑色的Ag2O沉淀,会掩盖AgBr的淡黄色,不利于观察现象,所以甲同学的实验有局限性;乙同学是利用消去反应让卤代烃中的卤素原子变成离子,但是不是所有的卤代烃都能发生消去反应,所以此法也有局限性。卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法
卤代烃的制备与有机合成4.以1-氯丙烷为原料制备1,2-丙二醇的路径如下所示:对应的反应类型先后顺序为(
)A.消去、水解、加成 B.消去、加成、水解C.加成、水解、消去 D.水解、加成、消去√解析由化学键的不饱和度变化得知,第一步为消去反应,第二步为加成反应,第三步为取代(或水解)反应。5.下列合成路线合理的是(
)√解析从
到
,是苯环侧链甲基中的H被取代,光照条件下和氯气反应才能实现,合成路线不合理,A项不符合题意;乙醇发生消去反应生成乙烯需控制温度为170℃,140℃时会生成乙醚,合成路线不合理,B项不符合题意;乙炔和HCN发生加成反应可生成丙烯腈,丙烯腈中的氰基容易发生水解生成羧基,故乙炔先加成后水解可得到丙烯酸,合成路线合理,C项符合题意;该合成路线中的第二步和最后一步都涉及卤代烃的消去反应,应在加热条件下与氢氧化钠乙醇溶液反应,加热条件下与氢氧化钠水溶液反应发生的是卤代烃的取代反应,合成路线不合理,D项不符合题意。6.根据下面的反应路线及所给信息填空。(1)A的结构简式:________,B的结构简式:________。(2)各步反应的反应类型:①________;②________;③________;④__________________。(3)④的反应条件:___________________________。取代反应消去反应加成反应取代(或水解)反应NaOH水溶液、加热醇的结构与性质考点2
概念和分类(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,饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH(n≥1)。(2)分类
物理性质项目熔、沸点溶解性密度醇①高于相对分子质量接近的____________;②随碳原子数的增加而____;③碳原子数相同时,羟基个数越多,熔、沸点____①饱和一元醇在水中的溶解度一般随碳原子数的增加而____;②羟基个数越多,溶解度____饱和一元醇比水小烷烃或烯烃升高越高降低越大
从官能团、化学键的视角理解醇的化学性质(1)由结构特点预测性质醇的官能团羟基(—OH),决定了醇的主要化学性质,受羟基的影响,C—H的极性增强,一定条件下也可能断键发生化学反应。(2)由断键方式理解性质分子发生反应的断键部位填写表格条件断键位置反应类型化学方程式(以C2H5OH为例)Na____置换反应______________________________________HBr,△____取代反应_______________________________________O2(Cu),△____氧化反应______________________________________①2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑②①③浓硫酸,170℃____消去反应_________________________________________浓硫酸,140℃①②取代反应_________________________________________CH3COOH(浓硫酸),△____取代反应(酯化反应)________________________________________②④①
几种重要的醇物质物理性质用途乙醇无色、有特殊香味的液体,易挥发,密度比水____,能与水________________燃料;化工原料;常用的溶剂;体积分数为____时可作医用消毒剂甲醇(木醇)无色液体,沸点低、易挥发、易溶于水化工生产、车用燃料乙二醇
无色、黏稠液体,与水以任意比例互溶生产汽车防冻液等丙三醇(甘油)配制化妆品小以任意比例互溶75%易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)CH3OH和
都属于醇类,且二者互为同系物。(
)(2)乙醇在水溶液中能电离出少量的H+,故乙醇是电解质。(
)提示乙醇在水溶液中不电离,属于非电解质。×提示CH3OH和
羟基个数不同,分子组成不相差一个或若干个CH2原子团,二者不互为同系物。×(3)乙二醇和丙三醇都是无色液体,易溶于水和乙醇,乙二醇有护肤作用,可用于配制化妆品。(
)提示丙三醇有护肤作用,可用于配制化妆品,乙二醇可用作化工原料、汽车防冻液。√×(4)乙醇在水中的溶解度大于
在水中的溶解度。(
)
醇的命名1.掌握有机物的命名是学好有机化学的前提,下列醇的命名正确的是(
)A.
的名称是2-甲基-2-丙醇B.
的名称是2-甲基-3,6-己二醇C.
的名称是4-甲基-3,4-己二醇D.
的名称是3,6-二乙基-1-庚醇√解析B的名称应为5-甲基-1,4-己二醇;C的名称应为3-甲基-3,4-己二醇;D的最长碳链上有8个碳原子,名称应为6-甲基-3-乙基-1-辛醇,只有A项正确。
醇的结构与性质2.(2026·江西一模)枳壳是“赣十味”中的药材之一,具有理气宽中、行滞消胀之功效。有机物M是其有效成分之一,结构如图所示。下列关于有机物M的叙述正确的是(
)A.含3种官能团 B.能发生水解反应C.不能使溴水褪色 D.具有抗氧化性√解析根据M的结构简式,M含碳碳双键、羟基、醚键和酮羰基,共4种官能团,A项错误;M不含卤素原子、酯基或酰胺基,不能发生水解反应,B项错误;M含碳碳双键,能使溴水褪色,C项错误;M含有碳碳双键,具有还原性,可与氧化剂反应,D项正确。3.(2026·河北石家庄)有机物X、Y、Z是著名的香料,其结构简式如图所示。下列有关说法错误的是(
)A.X和Y互为同系物B.X和Y均能发生消去反应,但不能发生氧化反应C.Z既存在顺反异构又存在对映异构D.X、Y、Z的核磁共振氢谱图出现的峰组比为7∶6∶9√解析X和Y结构相似,都含苯环和醇羟基,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物,A项正确;X和Y中与羟基相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子,能发生消去反应,X和Y均能燃烧,燃烧属于氧化反应,B项错误;Z中碳碳双键两端碳原子连接不同原子或原子团,存在顺反异构;
中带*号的碳原子是手性碳原子(连有4个不同原子或原子团),存在对映异构,C项正确;根据等效氢原子原则,X有7种等效氢,Y有6种等效氢,Z有9种等效氢,所以核磁共振氢谱图出现的峰组比为7∶6∶9,D项正确。4.(2025·江西期末)异山梨醇广泛应用于化妆品、塑料、医药等领域。以山梨醇为原料,经两步酸催化,可以制得异山梨醇。其中一种制备方法如图:√下列说法正确的是(
)A.山梨醇与异山梨醇互为同分异构体,均属于醇类物质B.在制备1,4-脱水山梨醇时,
是反应中可能生成的副产物C.山梨醇熔、沸点较高,原因是其含有较强的分子间氢键和较大的分子间范德华力D.山梨醇、1,4-脱水山梨醇、异山梨醇分别与钠反应,最多能消耗金属钠的物质的量分别为6mol、4mol、2mol解析异山梨醇与山梨醇分子中的氧原子个数不同,即分子式不同,不互为同分异构体,A项错误;制备1,4-脱水山梨醇时发生的是分子内脱水,碳原子数不发生变化,而
和
分子中碳原子数不同,
不可能是生成的副产物,B项错误;山梨醇为分子晶体,分子中含有6个羟基,易形成分子间氢键,且分子间氢键较强,分子式为C6H14O6,相对分子质量较大,范德华力较大,所以山梨醇熔、沸点较高,C项正确;未指明山梨醇、1,4-脱水山梨醇、异山梨醇的物质的量,无法计算三者最多能消耗金属钠的物质的量,D项错误。醇的消去反应和催化氧化反应规律1.醇的消去规律(1)结构条件①醇分子中连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子;②该相邻的碳原子上必须连有氢原子。(2)断键方式2.醇的催化氧化规律醇能否发生催化氧化及氧化产物类型取决于醇分子中是否有α-H及其个数:酚的结构与性质考点3
酚类的概念酚是____________直接相连而形成的化合物。
苯酚的组成与结构
分子式:C6H6O官能团:________,名称为(酚)羟基结构特点:羟基与苯环直接相连羟基与苯环—OH
苯酚的物理性质
苯酚的化学性质(1)羟基中氢原子的反应①弱酸性苯酚的电离方程式为______________________________,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____________________________________。澄清浑浊_________。NaHCO3
向
溶液中通入CO2,不论CO2是否过量,产物都是NaHCO3而不是Na2CO3。(2)苯环上氢原子的取代反应①卤代反应(常用于酚羟基的检验)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。②硝化反应_______________________________________________________。+3H2O(3)显色反应苯酚与FeCl3溶液反应显________,利用这一反应可以检验酚类物质的存在。紫色(4)加成反应与H2反应的化学方程式为_________________________________。(5)缩聚反应________________________________________________________。(6)氧化反应苯酚易被空气中的氧气氧化而显________色;易被酸性KMnO4溶液氧化;易燃烧。
苯酚虽具有弱酸性,但其酸性比碳酸还弱,不能使石蕊溶液变色。粉红易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)
与
互为同系物。(
)提示一种物质为醇、一种物质为酚类。(2)苯酚易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,不易溶于冷水。(
)(3)苯酚有毒,沾到皮肤上,可用浓NaOH溶液洗涤。(
)提示NaOH溶液也有很强的腐蚀性。√××(4)除去苯中的苯酚,加入浓溴水再过滤。(
)提示三溴苯酚也会溶于苯中。(5)含酚类物质的废水对生物具有毒害作用,会对水体造成严重污染。(
)√×
酚的结构与性质1.香芹酚天然存在于百里香等唇形科植物的精油中,广泛用于香料、抗氧剂以及医药中间体等方面,是一种公认的安全广谱的天然抑菌剂。其分子结构如图所示,下列说法正确的是(
)A.其分子式为C10H14OB.核磁共振氢谱有6种吸收峰C.分子中至少有7个碳原子共面D.该物质可发生取代反应、加成反应、消去反应√解析由结构简式可知,其分子式为C10H14O,A项正确;该有机物结构不对称,共有7种不同化学环境的H原子,核磁共振氢谱有7种吸收峰,B项错误;苯环是平面结构,分子中至少有8个碳原子共面,C项错误;该物质中含有羟基可以发生取代反应,含有苯环可以发生加成反应,该物质不能发生消去反应,D项错误。2.下列反应,不能说明苯酚分子中羟基受苯环的影响而使它比乙醇分子中的羟基更活泼,或不能说明羟基对苯环的影响而使苯酚分子中苯环比苯更活泼的是(
)√解析酚和醇中都含有羟基,都能够与金属钠发生置换反应,则苯酚与钠反应不能说明苯环对羟基的影响。
含酚羟基化合物的定量反应3.天然小分子白皮杉醇在胃癌治疗中有重要的应用价值。其结构如图所示,下列有关白皮杉醇的说法正确的是(
)A.1mol白皮杉醇与足量的溴水反应最多消耗1molBr2B.苯环上氢原子的一氯代物有5种C.1mol白皮杉醇最多能和6molH2发生加成反应D.1mol白皮杉醇最多能和2molNa2CO3反应√解析白皮杉醇中除了含有碳碳双键,还含有酚羟基,酚羟基邻、对位上的氢容易被Br取代,因此1mol白皮杉醇与足量的溴水反应最多消耗7mol
Br2,A项错误;根据白皮杉醇的结构简式可知,其苯环上有5种不同化学环境的氢原子,苯环上氢原子的一氯代物有5种,B项正确;1mol白皮杉醇含有两个苯环和1个碳碳双键,最多能和7mol氢气发生加成反应,C项错误;酚羟基能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,1mol白皮杉醇含有4mol酚羟基,最多能与4mol碳酸钠反应,D项错误。4.异鼠李素的结构简式如图所示。当与等量该有机物反应时,最多消耗Br2、Na、NaOH的物质的量之比为(
)A.1∶1∶1
B.4∶4∶3C.5∶4∶3 D.3∶5∶1√解析1个异鼠李素分子中含有3个酚羟基、1个醇羟基、1个碳碳双键,1mol该物质最多可与4molBr2、4molNa、3molNaOH反应。真题体验·素养提升1.(2025·重庆)温郁金是一种中药材,其含有的某化学成分M的结构简式如图所示:下列说法正确的是(
)A.分子式为C15H24O2 B.手性碳有3个C.
为M的加成反应产物D.
为M的缩聚反应产物√解析该物质分子不饱和度为3,碳原子数为15,则其中含有的H原子数为15×2+2-3×2=26,含有的O原子数为2,故其化学式为C15H26O2,A项错误;连接四个互不相同的原子或原子团的碳原子是手性碳原子,根据该分子结构可知,该物质分子中含有5个手性碳原子,用“*”标注为
,B项错误;根据其结构简式,若其与HCl发生加成反应,产物为
或
,不存在选项中的产物,C项错误;若发生缩聚反应,M中含有两个羟基,一个脱去羟基,一个脱去羟基的H原子,脱水形成醚,缩聚反应产生的有机物分子可以是
,D项正确。2.(2025·河南)化合物M是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产物,其结构如图所示。下列有关M的说法正确的是(
)A.分子中所有的原子可能共平面B.1molM最多能消耗4molNaOHC.既能发生取代反应,又能发生加成反应D.能形成分子间氢键,但不能形成分子内氢键√解析由化合物M的结构可以看出,分子中含有饱和碳原子,因此分子中所有的原子不可能共平面,A项错误;1个M分子中含有的2个酚羟基和1个羧基均能与NaOH发生反应,含有的1个酯基可以水解生成1个酚羟基和1个羧基,水解生成的酚羟基和羧基均能与NaOH发生反应,因此1molM最多能消耗5molNaOH,B项错误;M分子中含有的酚羟基和羧基可以发生取代反应,含有的苯环可以和H2发生加成反应,C项正确;M分子中含有酚羟基和羧基,可以形成分子间氢键,M分子内处于邻位的酚羟基和羧基可以形成分子内氢
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