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第十一单元 第三讲 卤代烃 醇 酚-2025年高考化学一轮复习方案课件
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第3讲 卤代烃 醇 酚
1.知道卤代烃的结构与性质,掌握卤代烃与其他有机物的相互转化。2.熟知消去反应的反应特点及反应条件。3.认识醇、酚的典型代表物的组成、结构及性质。4.能列举事实说明有机分子中基团之间的相互影响。
CH3CHBrCH2Br
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。(1)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点低。( )错因:___________________________________________(2)所有的卤代烃都能发生水解反应和消去反应。( )错因:___________________________________________(3)用AgNO3溶液和稀硝酸便可检验卤代烃中的氯、溴、碘元素。( )错因:___________________________________________
CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的高。
CH3Cl、(CH3)3CCH2Cl、 等不能发生消去反应。
卤代烃在水溶液中不会电离出氯、溴、碘等离子。
(4)溴乙烷与NaOH的醇溶液反应,可生成乙醇。( )错因:____________________________________________________ (5)C2H5Br属于电解质,在碱的水溶液中加热可生成C2H5OH。( )错因:_____________________________________________ (6)卤代烃 发生消去反应的有机产物只有一种。( )错因:_______________________________________________________________________________
发生消去反应的有机产物有CH3CH==CHCH3、
溴乙烷与NaOH的醇溶液在加热条件下发生消去反应生成乙烯。
C2H5Br属于非电解质。
CH3CH2CH==CH2两种。
1.卤代烃水解反应与消去反应的比较
(2)规律①三类卤代烃不能发生消去反应
理解与辨析卤代烃的结构与性质 1. 卤代烃R—CH2—CH2—X中的化学键如图所示,则下列说法正 确的是( ) A.发生水解反应时,被破坏的键是①和③ B.发生消去反应时,被破坏的键是①和④ C.发生水解反应时,被破坏的键是① D.发生消去反应时,被破坏的键是①和②
归纳与论证卤代烃中卤族元素的检验3.检验1溴丙烷中含有溴元素的实验步骤、操作和顺序正确的是( )①加入AgNO3溶液 ②加入NaOH溶液 ③加入适量稀HNO3 ④加热 ⑤取上层液体 ⑥取下层液体A.②④⑤③① B.②④⑥③①C.②④⑤① D.②④⑥①
解析 利用溴离子和硝酸银反应生成淡黄色沉淀来检验溴元素,1溴丙烷中含有的是溴原子,需要把溴原子转化为溴离子,先将1溴丙烷在氢氧化钠溶液中加热发生水解生成溴化钠,静置分层,未水解的1溴丙烷在下层,溴化钠溶于水,在上层,取上层溶液加适量的酸中和后,加入硝酸银生成淡黄色沉淀证明含有溴元素。
解析 A项,可能是单质溴与碱反应,无法证明发生消去反应;B项,产生淡黄色沉淀,说明生成了溴离子,而 发生水解反应和消去反应都能生成溴离子,无法证明发生消去反应;C项,乙醇和苯乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法证明发生消去反应。
微专题 卤代烃在有机合成中的应用
1.以溴代芳烃A为原料发生如图转化,下列说法中错误的是( )A.合适的原料A可以有两种B.转化中②⑦发生消去反应C.C的名称为苯乙烯D.转化中①③⑥⑨发生取代反应
H2C==CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl
3.某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。(1)A的结构简式为______________________。(2)A中的碳原子是否都处于同一平面?_______(填“是”或“不是”)。(3)在下图中,D1、D2互为同分异构体,E1、E2互为同分异构体。
C的化学名称是________________________;反应⑤的化学方程式为___________________________________;E2的结构简式是________________________;反应④的反应类型是________,反应⑥的反应类型是_____________________________。
2,3二甲基1,3丁二烯
取代反应(或水解反应)
解析 通过反应①条件和B的结构逆推知A为 ,B在LiAlH4、四氢呋喃作用下得到C,C在KHSO4和阻聚剂共同作用下发生消去反应得到D( ),D在溴的四氯化碳中与溴加成得到E ( ),E又在KOH的乙醇溶液中消去HBr得到F( );
从 结构和反应⑥的物质和条件逆推,结合A、G为互为同系物的单取代芳烃,判断G的结构简式为 ; 与 发生取代反应得到二苯乙炔类化合物M( )。
CnH2n+1OH(或CnH2n+2O)
错因:___________________________________________________________________________________________________________(2)所有的醇都能发生氧化反应和消去反应。( )错因:___________________________________________________________________________________________________
同系物要求分子中所含官能团的种类和数目均相同,且组成上相差1个或若干个CH2原子团。
并非所有的醇都能发生消去反应,应满足结构特点: 。
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
(3)用浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯,应缓慢升温至170 ℃。( )错因:____________________________________________________(4)将乙醇和浓硫酸共热后得到的气体通入溴水中,溴水褪色,说明生成了乙烯。( )错因:____________________________________________________
制备乙烯,应迅速升温至170 ℃,减少副反应的发生。
得到的气体中常混有SO2,SO2可与溴发生氧化还原反应。
(5)将铜片在酒精灯火焰上加热后插入无水乙醇中,放置片刻,铜片质量增加。( )错因:____________________________________________________(6)乙醇能与金属钠反应,在反应中乙醇分子断裂C—O键。( )错因:____________________________________________________
铜加热后生成CuO,CuO与乙醇反应又生成Cu,质量最终不变。
乙醇与钠反应生成H2,断裂的是氢氧键。
1.醇的氧化(1)醇的催化氧化醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下:
2.醇类的消去反应规律(1)醇分子中,连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子,才能发生消去反应而形成不饱和键。(2)若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子时,则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。(3)一元醇发生消去反应生成烯烃种数等于连接羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境的氢原子的种数。
3.卤代烃和醇消去反应的比较(以溴乙烷和乙醇为例)
角度一 理解与辨析醇的结构与性质
2.有机物萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂和溶剂。已知α萜品醇的键线式如图,则下列说法不正确的是( )A.1 ml该物质最多能和1 ml氢气发生加成反应B.分子中含有的官能团为羟基、碳碳双键C.该物质能和金属钾反应产生氢气D.该物质能发生消去反应生成三种可能的有机物
角度二 分析与推测醇和其他有机物的转化
4.由丁炔二醇可以制备1,3丁二烯,请根据下面的合成路线图填空:(1)写出各反应的反应条件及试剂名称:X____________________;Y____________________。
加热,Ni作催化剂、H2
加热,NaOH的醇溶液
(2)写出A、B的结构简式:A___________;B_________________。(3)请写出A生成1,3丁二烯的化学方程式:______________________________________________________。
CH2BrCH2CH2CH2Br
CH2==CH—CH==CH2+2H2O
(或 )
属于醇,而 属于酚,故化学性质不相似。
加入浓溴水反应生成的三溴苯酚是有机物,可溶于苯中,同时引入新的杂质,则除去苯中的少量苯酚,应向混合物中加入NaOH溶液后分液。
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
酚中羟基的邻、对位上的氢原子易被取代,该酚最多能与2 ml Br2发生取代反应。
1.膳食纤维具有突出的保健功能,是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维。其单体之一芥子醇的结构简式如图所示,下列有关芥子醇的说法正确的是( )A.芥子醇的分子式为C11H16O4B.芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上C.1 ml芥子醇与足量浓溴水反应,最多消耗3 ml Br2D.芥子醇能发生的反应有氧化、取代、加成反应
2.中药成分黄芩素的结构简式如图所示。下列关于黄芩素的说法不正确的是( )A.黄芩素可在空气中长时间存放B.1 ml黄芩素可与8 ml H2发生反应C.黄芩素可使酸性高锰酸钾溶液褪色D.黄芩素可与NaOH溶液和Na2CO3溶液发生反应
1.(2023·湖北卷)湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参,其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是( )A.该物质属于芳香烃B.可发生取代反应和氧化反应C.分子中有5个手性碳原子D.1 ml该物质最多消耗9 ml NaOH
解析 该有机物中含有氧元素,不属于烃,A错误;在该有机物中一共有4个手性碳原子,如图中“*”标记 ,C错误;该物质中含有7个酚羟基、2个羧基、2个酯基,则1 ml该物质最多消耗11 ml NaOH,D错误。
2.(2023·重庆卷)橙皮苷广泛存在于脐橙中,其结构简式(未考虑立体异构)如下所示:关于橙皮苷的说法正确的是( )A.光照下与氯气反应,苯环上可形成C—Cl键B.与足量NaOH水溶液反应,O—H键均可断裂C.催化剂存在下与足量氢气反应,π键均可断裂D.与NaOH醇溶液反应,多羟基六元环上可形成π键
解析 苯环上的氢被卤素原子取代的条件是FeX3、卤素单质,A错误;醇羟基与NaOH不反应,B错误;醇发生消去反应的条件是浓硫酸、加热,D错误。
4. (2022·浙江6月选考)染料木黄酮的结构如图,下列说法正确的是( )A.分子中存在3种官能团B.可与HBr反应C.1 ml该物质与足量溴水反应,最多可消耗4 ml Br2D.1 ml该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 ml NaOH
5. (2022·山东高考)γ崖柏素具有天然活性,有酚的通性,结构如图。关于γ崖柏素的说法错误的是( )A.可与溴水发生取代反应B.可与NaHCO3溶液反应C.分子中的碳原子不可能全部共平面D.与足量H2加成后,产物分子中含手性碳原子
解析 γ崖柏素分子中没有可与NaHCO3溶液反应的官能团,故其不可与NaHCO3溶液反应,B错误。
7.(2023·新课标卷)莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题:(1)A的化学名称是______________________________。(2)C中碳原子的轨道杂化类型有________种。(3)D中官能团的名称为________、________。(4)E与F反应生成G的反应类型为________。(5)F的结构简式为______________。
3甲基苯酚(间甲基苯酚)
(6)I转变为J的化学方程式为________________________________。(7)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有________种(不考虑立体异构);①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为____________。
解析 根据流程,A与2溴丙烷发生取代反应生成B,B与NaNO2发生反应生成C,C与NH4HS反应生成D,D与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知,D为 ;E与F反应生成G,结合E和G的结构简式和F的分子式可知,F为 ;
G发生两步反应生成H,H再与NaNO2/HCl反应生成I,结合I的结构和H的分子式可知,H为 ;I与水反应生成J,J与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成K,结合K的结构简式和J的分子式可知,J为 。
(7)连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种,分别为 ;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。
8.(2023·辽宁卷)加兰他敏是一种天然生物碱,可作为治疗阿尔茨海默症的药物,其中间体的合成路线如下。
(2)C发生酸性水解,新产生的官能团为羟基和________(填名称)。(3)用O2代替PCC完成D→E的转化,化学方程式为_______________________________________________________________。(4)F的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无N—H键的共有________种。(5)H→I的反应类型为________。
(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为____________和____________。
解析 由A的结构简式、B的分子式及C的结构简式可推知B为 ,C发生还原反应得到D,由D的分子式及E的结构简式可知D为 ,D中—CH2OH氧化为—CHO得到E,E与F反应得到G,根据已知②及H的结构简式可推知F为 ,
G为 ,G发生还原反应(加氢反应)得到H,H与HCOOCH2CH3发生取代反应得到I和CH3CH2OH。(4)F( )的同分异构体中红外光谱显示有酚羟基,说明含有 结构,无N—H键,则含有 结构,根据其分子式,符合条件的同分异构体中苯环上只有两个取代基:—OH、 ,有邻、间、对三种位置关系,故共有3种同分异构体。
课时作业[建议用时:40分钟]
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1.我国酿酒历史久远,享誉中外。下列说法正确的是( )A.大米可以在酒化酶作用下转化为酒精B.工业酒精可以用来勾兑制造饮用酒水C.低度白酒可以通过过滤获得高度白酒D.酒储存不当发酸是因为被还原成乙酸
2. 维生素C又称“抗坏血酸”,广泛存在于水果蔬菜中,结构简式如图所示。下列关于维生素C的说法错误的是( )A.分子式为C6H8O6B.能与金属钠反应C.能发生酯化反应D.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
3.下列实验能获得成功的是( )A.用紫色石蕊试液检验苯酚溶液的弱酸性B.加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量苯酚C.加入NaOH溶液,然后分液可除去苯中的苯酚D.用稀溴水检验溶液中的苯酚
解析 苯酚的酸性太弱,不能使酸碱指示剂变色;溴、三溴苯酚均易溶于苯,不能除杂;浓溴水与苯酚反应生成白色沉淀,可用于检验苯酚,但不能用稀溴水检验溶液中的苯酚。
4.下列各组中的反应,属于同一反应类型的是( )A.由溴乙烷水解制乙醇;由乙烯与水反应制乙醇B.由苯硝化制硝基苯;由苯制溴苯C.由氯代环己烷消去制环己烯;由丙烯加溴制1,2二溴丙烷D.氯乙烷在氢氧化钠溶液加热条件下反应;氯乙烷在氢氧化钠醇溶液加热条件下反应
6.阿比多尔是一种广谱抗病毒药,结构简式如图所示。下列说法正确的是( )A.1 ml该有机物含有3 ml甲基B.苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种C.1 ml该有机物最多与3 ml NaOH反应D.其酸性条件下的水解产物,都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
7.脱落酸有催熟作用,其结构简式如图所示。下列关于脱落酸的说法正确的是( )A.1 ml脱落酸能与4 ml H2发生反应B.分子中含有两个手性碳原子C.该分子中含有三种官能团D.该物质遇FeCl3溶液会发生显色反应
解析 分子中只有连有羟基的碳原子为手性碳原子,B错误;该分子中含有酮羰基、碳碳双键、羟基和羧基四种官能团,C错误;该分子中不含有苯环,不属于酚,遇FeCl3溶液不能发生显色反应,D错误。
9. 酚酞是一种常见的酸碱指示剂,其在酸性条件下结构如图所示,则下列对于酚酞的说法正确的是( )A.在酸性条件下,1 ml酚酞可与4 ml NaOH发生反应B.在酸性条件下,1 ml酚酞可与4 ml Br2发生反应C.酸性条件下的酚酞在一定条件下可以发生加聚反应生成高分子D.酸性条件下的酚酞可以在一定条件下发生加成反应、消去反应和取代反应
11.用下列实验装置分别验证溴乙烷(沸点为38.4 ℃)在不同条件下反应的产物和反应类型。实验Ⅰ.向圆底烧瓶中加入15 mL NaOH水溶液;实验Ⅱ.向圆底烧瓶中加入15 mL乙醇和2 g NaOH。
下列说法错误的是( )A.应采用水浴加热进行实验B.实验Ⅱ可用溴水代替KMnO4溶液,同时省去装置②C.可用核磁共振氢谱检验Ⅰ中分离提纯后的产物D.分别向Ⅰ、Ⅱ反应后的溶液中加入AgNO3溶液,都会产生淡黄色沉淀
解析 溴乙烷的沸点是38.4 ℃,为防止由于温度过高导致反应物挥发,实验时采用水浴加热,A正确;在实验Ⅱ中,溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生乙烯,将产生的气体通过装置②中的水可除去挥发出的乙醇,产生的乙烯能够被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,也能够与溴水发生加成反应使溴水褪色,由于乙醇能与KMnO4反应使其溶液褪色而不能与溴水发生反应,故可用溴水代替KMnO4溶液,同时省去装置②,B正确;溴乙烷与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生乙醇,其结构简式是CH3CH2OH,分子中含有3种不同化学环境的H原子,而溴乙烷(CH3CH2Br)中只有2种不同化学环境的H原子,故可以用核磁共振氢谱来检验Ⅰ中分离提纯后的产物,C正确;NaOH会与AgNO3溶液反应,因此,在加入AgNO3溶液前应先加入硝酸酸化,D错误。
12. (2023·浙江1月选考)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法正确的是( ) A.分子中存在2种官能团B.分子中所有碳原子共平面C.1 ml该物质与足量溴水反应,最多可消耗2 ml Br2D.1 ml该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3 ml NaOH
解析 该分子中含有羟基、酯基、碳碳双键3种官能团,A错误;与酚羟基相连碳原子的邻位和对位碳原子上的氢原子能与溴发生取代反应,碳碳双键能与溴发生加成反应,1 ml该物质与足量溴水反应,最多可消耗3 ml Br2,C错误;该物质中酚羟基、酯基能与NaOH反应,酯基水解得到酚羟基和羧基,因此1 ml该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗4 ml NaOH,D错误。
二、非选择题13.用少量的溴水和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如图所示(部分装置未画出):
有关数据列表如下:请回答下列问题:(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右,其最主要目的是________(填代号)。A.引发反应 B.加快反应速率C.防止乙醇挥发 D.减少副产物乙醚生成
(2)装置B的作用是________。(3)在装置C中应加入________(填代号),其目的是吸收反应中可能生成的SO2、CO2气体。A.水 B.浓硫酸C.氢氧化钠溶液 D.饱和碳酸氢钠溶液(4)将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在________(填“上”或“下”)层。
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用______(填代号)洗涤除去。A.水 B.氢氧化钠溶液C.碘化钠溶液 D.乙醇(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用________的方法除去。(7)判断该制备反应已经结束的最简单方法是__________________。
解析 (5)溴更易溶于1,2二溴乙烷,用水无法除去溴;常温下Br2和氢氧化钠发生反应2NaOH+Br2===NaBr+NaBrO+H2O,再分液除去,故可用氢氧化钠溶液除去溴杂质;NaI与溴反应生成碘,碘可溶于1,2二溴乙烷,不能分离;乙醇与1,2二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴。
14.含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化):
回答下列问题:(1)B的结构简式为____________。(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是________、________。(3)物质G所含官能团的名称为________、________。(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为______________。
(7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯,依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线(无机试剂任选)。
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