2010届高考化学二轮名师精品复习教案33――卤代烃、醇和酚

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第33讲 卤代烃、醇和酚
（第1课时）
[考试目标]
1．了解卤代烃的代表物溴乙烷的组成结构特点和主要化学性质。（选考内容）
2．了解卤代烃的一般通性和用途；了解卤代烃对环境和健康的影响，关注有机化合物的安全使用问题。（选考内容）
[要点精析]
一、溴乙烷（选考内容）
1．溴乙烷的组成
分子式：C2H5Br 结构简式：CH3CH2Br或C2H5Br
说明：
①溴乙烷是乙烷分子里的一个氢原子被溴原子取代得到的。溴原子的电负性大于碳，碳和溴原子之间的成键电子对偏向溴原子一边，C—Br是极性键，溴乙烷分子是极性分子。
②溴乙烷在水溶液中或熔化状态下均不电离，是非电解质。
③溴乙烷的官能团是—Br。
2．溴乙烷的物理性质
无色液体，沸点38.4℃，不溶于水，密度比水大，溶于大多数有机溶剂。
3．溴乙烷的化学性质
（1）溴乙烷的水解反应
CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr 或 C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr
点拨：
①溴乙烷的水解反应条件：过量的强碱（如NaOH）加热。
②溴乙烷的水解反应，实质是可逆反应，通常情况下，正反应方向趋势不大，当加入NaOH溶液时可促进水解进行的程度。
③溴乙烷的水解反应可看成是溴乙烷分子里的溴原子被水分子中的羟基取代，因此溴乙烷的水解反应又属于取代反应。
④溴乙烷分子中的溴原子与AgNO3溶液不会反应生成AgBr。
（2）溴乙烷的消去反应
或
点拨：
①反应实质：从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个HBr分子生成乙烯。
②反应条件：强碱(如NaOH、KOH)的醇溶液加热
③消去反应：有机物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子(如H2O、HBr等)生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应，叫做消去反应。
【总结】
（1）知识网络如图：
（2）溴乙烷分子C—Br键极性强，容易断裂，发生水解反应和消去反应。
（3）溴乙烷的水解和消去反应的区别
反应类型 反应条件 主要产物 相互关系
水解(取代)反应 NaOH的水溶液，△ CH3CH2OH 同时发生的两个互相竞争的反应；无醇生成醇，有醇不生成醇。
消去反应 NaOH的醇溶液，△ CH2═CH2
二、卤代烃（选考内容）
1．物理通性：都不溶于水，可溶于有机溶剂。氯代烷的沸点随烃基增大呈现升高的趋势；氯代烷的密度随烃基增大呈现减小的趋势。
2．化学通性：
（1）取代反应：
C2H5Br+H2OC2H5OH+NaBr
BrCH2CH2Br+2H2OHOCH2CH2OH+2HBr
（2）消去反应：
BrCH2CH2Br+NaOHCH2═CH—Br+NaBr+H2O
BrCH2CH2Br+2NaOHCH≡CH+2NaBr+2H2O
卤代烃在发生消去反应是遵循扎依采夫规律，习惯上称为“氢少失氢”。如：
3．氟氯烃(氟里昂)对环境的影响
（1）氟氯烃破坏臭氧层的原理
①氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生Cl原子。
②Cl原子可引发损耗臭氧的循环反应：
Cl+O3→ClO+O2 ClO+O→Cl+O2 总反应：O3+O2O2
③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。
4．卤代烃中卤原子的检验方法
（1）实验原理：卤代烃属共价化合物无卤离子，所以不能直接与卤素发生置换反应，也不能与Ag+产生沉淀，而水解过程中能产生卤离子。
R-X+H2OR-OH+HX HX+NaOH=NaX+H2O
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O AgNO3+NaX=AgX↓+NANO3
根据沉淀的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定卤素为（氯、溴、碘）。
（2）实验步骤：
①取少量卤代烃；②加入NaOH溶液；③加热煮沸；④冷却；⑤用稀HNO3酸化；⑥滴加AgNO3溶液。
（3）实验说明：加热煮沸是为了加快水解的速率；加稀HNO3中和过量的NaOH，防止有AgOH或Ag2O沉淀生成对实验产生干扰。
5．卤代烃的制备方法
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl（甲烷分子中H原子可全部被取代生成CCl4）
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br CH2=CH2+HBr→CH3CH2Br
CH≡CH+Br2→CH2Br=CH2Br CH≡CH+2Br2→CHBr2—CHBr2
CH≡CH+HCl→CH2=CHCl C6H6+Br2HBr+C6H5Br
三、例题分析
【例1】由2-氯丙烷制取少量1,2─丙二醇[HOCH2CHOHCH3]时需经过（ ）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：由题意，要制取1,2-丙二醇，1-氯丙烷须先发生消去反应制得丙烯；再由丙烯与溴水加成生成1,2─二溴丙烷；最后由1,2－二溴丙烷水解得产物1,2－丙二醇。
答案：B
【例2】在实验室鉴定氯酸钾晶体和1-氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操作程序：①滴加AgNO3溶液；②加NaOH溶液；③加热；④加催化剂MnO2；⑤加蒸馏水过滤后取滤液；⑥过滤后取滤渣；⑦用HNO3酸化。
（1）鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是 （填序号）。
（2）鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步骤是 （填序号）。
解析：鉴定样品中是否含有氯元素，应将样品中氯元素转化为Cl-，再转化为AgCl，通过沉淀的颜色和不溶于稀HNO3来判断氯元素。
答案：（1）④、③、⑤、⑦、① （2）②、③、⑦、①。
【例3】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，特别注意要写明反应条件。
（1）由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3
（2）由(CH3)2CHCH=CH2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（Ⅱ）提供条件发生消去反应生成烯烃CH3CH2CH=CH2；再按反应（Ⅰ）中条件在C=C双键含氢原子较少的碳原子加上溴原子。
（2）按反应（Ⅰ）在1号碳原子上加上溴生成卤代烷(CH3)2CHCH2CH2Br，再按反应（Ⅱ）中条件水解成醇。
答案：
（1）CH3CH2CH2CH2Br + NaOHCH3CH2CH=CH2 + NaBr+H2O
HBr + CH3CH2CH=CH2CH3CH2CHBrCH3
（2）HBr + (CH3)2CHCH=CH2(CH3)2CHCH2CH2Br
(CH3)2CHCH2CH2Br + NaOH(CH3)2CHCH2CH2OH + NaBr
【例4】实验室可用NaBr、浓H2SO4、乙醇为原料制备少量溴乙烷：
C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O
已知反应物的用量为：0.30molNaBr（s）；0.25molC2H5OH（密度为0.80g·cm-3）；36mL浓H2SO4（质量分数为98%，密度为1.84g·mL-1；25mL水。
试回答下列问题：
（1）该实验应选择下图中的（ ）装置
（2）反应装置中的烧瓶应选择下列（ ）规格最合适
A．50 mL B．100 mL C．150 mL D．250 mL
（3）冷凝管中的冷凝水的流向应是（ ）
a．A进B出 b．B进A出 c．从A进或B进均可
（4）可能发生的副反应为： 、 、 （至少写出三个方程式）。
（5）反应实验完成后，须将烧瓶内的有机物蒸出，结果得到棕黄色的粗溴乙烷，欲得纯净溴乙烷，应采用的措施是 。
解析：（1）由题给信息，反应需要加热，所以应采用装置a。
（2）烧瓶的规格与所盛液体的体积有关，加热时烧瓶内液体的体积应介于烧瓶容积的之间。
V（C2H5OH）=0.25mol×46g·mol－1÷0.80g·mL－1=14mL
混合后液体的总体积约为36mL+25mL+14mL=75mL（忽略混合时体积变化）
所以150mL的烧瓶最合适。
（3）为了防止冷凝器破裂，冷凝水应下进上出。
（4）可能发生的副反应有：①C2H5OH脱水生成乙烯和乙醚，②浓H2SO4氧化HBr，③C2H5OH脱水炭化等反应。
（5）溴乙烷棕色是由于溶解了Br2的缘故，可用质量分数小于5%的稀NaOH（aq）洗涤除去，采用稀NaOH（aq）是为了防止C2H5Br的水解。
答案：（1）a （2）C （3）a
（4）C2H5OHC2H4↑+ H2O
C2H5OHC2H5OC2H5 + H2O
2HBr + H2SO4（浓）Br2 + SO2↑ + 2H2O
C2H5OH + 2H2SO4（浓）2C + SO2↑ + 5H2O
C + 2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑ + 2H2O（任意选取三个反应）
（5）将粗溴乙烷和稀NaOH（aq）的混合物放在分液漏斗中用力振荡，并不断放气，至油层无色，分液可得纯溴乙烷。
CH2—CH2 + NaOH CH2=CH2↑ + NaBr + H2O
H Br
乙醇
CH3—CH2Br CH2=CH2↑ + HBr
NaOH、乙醇
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