2024年高考化学一轮复习 第60讲 卤代烃 醇 酚 学案(含答案)
展开考点一 卤代烃
1.卤代烃的概念
(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被__________取代后形成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基)。
(2)官能团是______。
2.卤代烃的物理性质
(1)沸点:比同碳原子数的烃沸点要____。
(2)溶解性:______于水,______于有机溶剂。
(3)密度:一般一氟代烃、一氯代烃比水小,其余比水大。
3.卤代烃的水解反应和消去反应
特别提醒 卤代烃能发生消去反应的结构条件
①卤代烃中碳原子数≥2;
②存在βH;
③苯环上的卤素原子不能消去。
4.卤代烃中卤素原子的检验
(1)检验流程
(2)加入稀硝酸酸化是为了中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应,产生棕褐色的Ag2O沉淀。
5.卤代烃的获取
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
CH3—CH==CH2+Br2―→______________________________________________________;
CH3—CH==CH2+HBreq \(――――→,\s\up7(一定条件))_________________________________________________;
CH≡CH+HCleq \(――――→,\s\up7(一定条件),\s\d5(△))_______________________________________________________。
(2)取代反应
CH3CH3+Cl2eq \(――→,\s\up7(光))____________________________________________________________;
+Br2eq \(――→,\s\up7(FeBr3))_____________________________________________________________;
C2H5OH+HBreq \(――→,\s\up7(△))___________________________________________________________。
1.CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高( )
2.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯( )
3.在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即产生浅黄色沉淀( )
4.所有卤代烃都能够发生消去反应( )
一、卤代烃的性质
1.在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示,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②和③
2.下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应,且消去后只生成一种不饱和化合物的是( )
A.CH3Cl B.
C. D.
二、卤代烃制备与有机合成
3.(2023·福建模拟)已知有机化合物X、Y、Z、W有如下转化关系,下列说法错误的是( )
A.反应①②③分别为取代反应、取代反应、加成反应
B.反应②的条件为NaOH的醇溶液并加热
C.W在一定条件下可发生反应生成CH≡C—CH2OH
D.由X经三步反应可制备甘油
4.已知二氯烯丹是一种播前除草剂,其合成路线如下:
eq \x(A)eq \(――――→,\s\up7(Cl2、光照),\s\d5(①))eq \x(B)eq \(――――→,\s\up7(Cl2、室温),\s\d5(②加成))CH2Cl—CHCl—CH2Cleq \(――――→,\s\up7(NaOH、醇),\s\d5(③))eq \x(C)eq \(――――→,\s\up7(Cl2、室温),\s\d5(④))eq \x(D)eq \(――――→,\s\up7(NaOH、醇),\s\d5(⑤))eq \x(E)
eq \(―――――――――――→,\s\up7(),\s\d5(⑥))(二氯烯丹)
D在反应⑤中所生成的E,其结构只有一种。
(1)写出下列反应的反应类型:反应①是________,反应③是____________,反应⑥是____________。
(2)写出下列物质的结构简式:A.______________________,E.________________。
(3)写出反应③的化学方程式:_____________________________________________
________________________________________________________________________。
考点二 乙醇及醇类
1.醇的概念及分类
(1)烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代所形成的化合物称为醇,饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH(n≥1)。
(2)
2.醇类的物理性质
思考 (1)醇比同碳原子烃的沸点高的原因为__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲醇、乙醇、丙醇可与水以任意比例互溶的原因为__________________________。
3.几种重要醇的物理性质和用途
4.从官能团、化学键的视角理解醇的化学性质
(1)根据结构预测醇类的化学性质
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)醇分子的断键部位及反应类型
按要求完成下列方程式,并指明反应类型及断键部位。
(ⅰ)乙醇与Na反应:_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(ⅱ)乙醇与HBr反应:_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(ⅲ)醇分子内脱水(以2丙醇为例):__________________________________________
________________________________________________________。(ⅳ)醇分子间脱水
a.乙醇在浓H2SO4、140 ℃条件下:________________________________________
________________________________________________________________________。
b.乙二醇在浓H2SO4、加热条件下生成六元环醚:___________________________
________________________________________________________。(ⅴ)醇的催化氧化
a.乙醇:________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
b.2丙醇:______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5.加成反应、取代反应、消去反应的特点
一、醇的性质及应用
1.下列关于醇的化学性质的说法正确的是( )
A.乙醇分子中的氢原子均可被金属钠取代
B.乙醇在浓硫酸作催化剂时加热至140 ℃可以制备乙烯
C.所有的醇都可以被氧化为醛或酮
D.交警检查司机酒后驾车是利用了乙醇能被重铬酸钾氧化的性质
2.某兴趣小组用乙醇和浓硫酸制取乙烯,并验证乙烯气体的生成,所用实验装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.装置A烧瓶中应加入浓硫酸,再沿烧瓶内壁缓慢加入乙醇
B.反应时应迅速升温到170 ℃,并控制温度保持不变
C.为除去乙烯中混有的SO2杂质,装置B洗气瓶中应装入酸性KMnO4溶液
D.实验中有少量副产物乙醚生成,分离乙醇和乙醚的混合物可以采用分液的方法
3.α萜品醇的键线式如图,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只有羟基
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两种有机物
二、醇类催化氧化产物的判断
4.下列四种有机物的分子式均为C4H10O。
①CH3CH2CH2CH2OH
②
③
④
分析其结构特点,用序号回答下列问题:
(1)其中能与钠反应产生H2的有________。
(2)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是________________________________________。
(3)能被氧化成酮的是__________。
(4)能发生消去反应且生成两种产物的是________________________________________。
醇类催化氧化产物的判断
三、常见有机反应类型的判断
5.请观察下图中化合物A~H的转化反应的关系(图中副产物均未写出),并填写空白:
已知:①eq \(―――→,\s\up7(400 ℃))R—CH==CH2+CH3COOH;
②eq \(――――――→,\s\up7(稀NaOH溶液),\s\d5(△))。
(1)写出图中化合物C、G、H的结构简式:
C____________________,G___________________,H____________________。
(2)属于取代反应的有________(序号,下同)。
(3)属于消去反应的是____________。
(4)写出反应⑨的化学方程式并指明其反应类型:________________________________,________________________________________________________________________。
考点三 苯酚及酚类
1.概念
酚是分子中____________碳原子直接相连而形成的化合物。
应用举例
下列化合物中,属于酚类的是__________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
2.苯酚的化学性质
(1)弱酸性
+H2O+H3O+,苯酚具有________,俗称石炭酸。酸性:H2CO3>OH>HCOeq \\al(-,3),苯酚不能使酸碱指示剂变色,其酸性仅表现在与金属、强碱的反应中。
与NaOH反应:__________________________________________________________
________________________________________________________________________;
与Na2CO3反应:_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)与溴水的取代反应
苯酚滴入过量浓溴水中产生的现象为__________________________________________
__________________________________________________________________________。
化学方程式:_____________________________________________________________。
(3)显色反应:与FeCl3溶液作用显____色。
(4)苯酚与甲醛在催化剂作用下,可发生缩聚反应,化学方程式:________________
________________________________________________________________________。
(5)氧化反应:易被空气氧化为______色。
注意 苯酚有毒,浓溶液对皮肤有强腐蚀性,如皮肤不慎沾上苯酚溶液,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗。
3.基团之间的相互影响
(1)苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯易进行,原因是____________________________
________________________________________________________________________。
(2)醇、酚、羧酸分子中羟基上氢原子的活泼性比较
1.下列说法正确的是( )
A.苯甲醇和苯酚都能与浓溴水反应产生白色沉淀
B.苯甲醇、苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团,故两者互为同系物
C.、、互为同分异构体
D.乙醇、苯甲醇、苯酚都既能与钠反应,又能与NaOH反应
2.某化妆品的组成Z具有美白功效,可用如图反应制备。下列叙述不正确的是( )
+
A.可以通过红外光谱来鉴别X和Y
B.可用酸性高锰酸钾溶液鉴定Z中是否含有Y
C.Y、Z均可与溴水反应,但反应类型不同
D.X可作缩聚反应单体,Y可作加聚反应单体
3.苯酚的性质实验如下:
步骤1:常温下,取1 g苯酚晶体于试管中,向其中加入5 mL蒸馏水,充分振荡后液体变浑浊,将该液体平均分成三份。
步骤2:向第一份液体中滴加几滴FeCl3溶液,观察到溶液显紫色(查阅资料可知配离子[Fe(C6H5O)6]3-显紫色)。
步骤3:向第二份液体中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀。
步骤4:向第三份液体中加入5% NaOH溶液并振荡,得到澄清溶液,再向其中通入少量CO2,溶液又变浑浊,静置后分层。下列说法错误的是( )
A.步骤1说明常温下苯酚的溶解度小于20 g
B.步骤2中紫色的[Fe(C6H5O)6]3-由Fe3+提供空轨道
C.步骤3中生成的2,4,6三溴苯酚溶解在过量的苯酚中,观察不到沉淀
D.步骤4中CO2与苯酚钠反应生成苯酚和Na2CO3
4.某超市违规出售的一种鸡蛋为“橡皮蛋”,煮熟后蛋黄韧性胜过乒乓球,但经检测为真鸡蛋。专家介绍,这是由于鸡饲料里添加了棉籽饼,从而使鸡蛋里含有过多棉酚。棉酚的结构简式如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.该化合物的分子式为C30H30O8
B.1 ml棉酚最多可与14 ml H2加成
C.1 ml棉酚最多可与6 ml NaOH反应
D.该物质可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
1.(2022·浙江6月选考,15)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 Br2
D.1 ml该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 ml NaOH
2.(2021·河北,12改编)番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是( )
A.1 ml该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4 L(标准状况)CO2
B.一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6∶1
C.1 ml该物质最多可与2 ml H2发生加成反应
D.该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
第60讲 卤代烃 醇 酚
考点一
归纳整合
1.(1)卤素原子 (2)碳卤键
2.(1)高 (2)不溶 可溶
5.(1)CH3CHBrCH2Br CH2==CHCl (2)CH3CH2Cl+HCl
+HBr C2H5Br+H2O
易错辨析
1.√ 2.√ 3.× 4.×
专项突破
1.C 2.B
3.B [根据几种有机化合物分子组成和反应条件可得,X为CH3CH==CH2,Y为ClCH2CH==CH2,Z为HOCH2CH==CH2,W为HOCH2CHBrCH2Br,反应①②③分别为取代反应、取代反应、加成反应,选项A正确;反应②为卤代烃的水解反应,条件为NaOH的水溶液并加热,选项B错误;W在一定条件下可发生卤代烃的消去反应生成CH≡C—CH2OH,选项C正确;可由X通过如下三步反应制备甘油:CH3CH==CH2eq \(――→,\s\up7(Cl2),\s\d5(高温))ClCH2CH==CH2eq \(――→,\s\up7(Cl2))
ClCH2CHClCH2Cleq \(――――→,\s\up7(NaOH/水),\s\d5(△))HOCH2CH(OH)CH2OH,选项D正确。]
4.(1)取代反应 消去反应 取代反应
(2)CH3—CH==CH2 CH2Cl—CCl==CHCl
(3)CH2Cl—CHCl—CH2Cl+NaOHeq \(――→,\s\up7(醇),\s\d5(△))CH2Cl—CCl==CH2+NaCl+H2O
解析 此题的突破口在于B与氯气加成得到CH2Cl—CHCl—CH2Cl,从而逆向推出B为CH2Cl—CH==CH2、A为CH3—CH==CH2;由反应⑥E与发生取代反应得到二氯烯丹可推知,E为CH2Cl—CCl==CHCl,D的消去产物E只有一种结构,所以D应该是一种对称结构,D为CH2Cl—CCl2—CH2Cl,再进一步联系反应③,可推知C为CH2Cl—CCl==CH2。
考点二
归纳整合
2.烷烃或烯烃 升高 越高 降低 越大
思考 (1)醇分子间形成氢键
(2)它们与水分子间形成氢键
3.小 以任意比例互溶 75%
4.(2)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑,置换反应,① CH3CH2OH+HBreq \(――→,\s\up7(△))CH3CH2Br+H2O,取代反应,②eq \(―――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))CH3CH==CH2↑+H2O,消去反应,②⑤ 2CH3CH2OHeq \(―――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(140 ℃))CH3CH2OCH2CH3+H2O,取代反应,①② 2HOCH2CH2OHeq \(―――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))+2H2O,取代反应,①② 2CH3CH2OH+O2eq \(―――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2CH3CHO+2H2O,氧化反应,①③ 2+O2eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2+2H2O,氧化反应,①③
5.不饱和键 其他原子或原子团 原子(或原子团) 原子(或原子团) A1—B2 A2—B1 不饱和化合物 A==B+x-y(小分子)
专项突破
1.D 2.B
3.B [α萜品醇分子中含有1个碳碳双键,则1 ml该物质最多能与1 ml H2发生加成反应,A正确;该有机物分子中含有羟基和碳碳双键两种官能团,B错误;该有机物分子中含有羟基,能与金属钾反应产生H2,C正确;由该有机物的结构可知,只能生成两种消去产物,D正确。]
4.(1)①②③④ (2)①③ (3)② (4)②
解析 (1)所有的醇都能与活泼金属钠反应产生H2。(2)能被氧化成醛的醇分子中必含有基团“—CH2OH”,①和③符合题意。(3)能被氧化成酮的醇分子中必含有基团“”,②符合题意。(4)若与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子类型不同,则发生消去反应时,可以得到两种产物,②符合题意。
5.(1)
(2)①③⑥⑧
(3)②④⑦ (4) +2H2eq \(―――→,\s\up7(催化剂)) 加成反应
解析 结合框图可以推断C8H10是乙苯()。由乙苯逆推,可知化合物A是乙苯侧链乙基上的氢原子被溴原子取代的产物,进一步可推知,化合物C是苯乙烯,化合物G是苯乙炔,化合物D是乙酸苯乙酯。
考点三
归纳整合
1.羟基与苯环
应用举例
BC
2.(1)弱酸性 +NaOH―→+H2O +Na2CO3―→+NaHCO3 (2)生成白色沉淀+3Br2―→↓+3HBr (3)紫
(4)n+nHCHOeq \(―――→,\s\up7(浓盐酸)) +(n-1)H2O
(5)粉红
3.(1)羟基对苯环的影响使苯环在羟基的邻、对位上的氢原子变得活泼,易被取代
专项突破
1.C 2.B
3.D [若5 mL蒸馏水恰好能够溶解1 g苯酚,则该温度下苯酚的溶解度为S=20 g,步骤1形成的是悬浊液,故说明常温下苯酚的溶解度小于20 g,A正确;[Fe(C6H5O)6]3-是一种络合物,苯酚酸根离子中O原子提供孤电子对,Fe3+提供空轨道,B正确;步骤3中由于浓溴水为少量,溴与苯酚生成的2,4,6三溴苯酚将溶解在过量的苯酚中,因此不能观察到沉淀产生,C正确;由于酸性:H2CO3>C6H5OH>HCOeq \\al(-,3),故步骤4中CO2与苯酚钠反应生成苯酚和NaHCO3,D错误。]
4.B [由棉酚的结构简式可知其分子式为C30H30O8,A正确;1 ml棉酚最多可与12 ml H2加成,B错误;1个棉酚分子中有6个酚羟基,故1 ml棉酚最多可与6 ml NaOH反应,C正确;酚羟基和醛基都有还原性,该物质可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。]
真题演练 明确考向
1.B [根据结构简式可知分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键,共四种官能团,A错误;含有碳碳双键,能与HBr发生加成反应,B正确;Br2能取代酚羟基的邻位和对位上的氢,另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应,所以1 ml该物质与足量溴水反应,最多可消耗5 ml Br2,C错误;分子中含有3个酚羟基,所以最多消耗3 ml NaOH,D错误。]
2.C [根据分子的结构简式可知,1 ml该分子中含有1 ml —COOH,可与NaHCO3溶液反应生成1 ml CO2,在标准状况下其体积为22.4 L,A正确;1 ml分子中含5 ml羟基和
1 ml羧基,其中羟基和羧基均能与Na发生置换反应产生氢气,而只有羧基可与氢氧化钠发生中和反应,所以一定量的该物质分别与足量Na和NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6∶1,B正确;1 ml分子中含1 ml碳碳双键,所以1 ml该物质最多可与1 ml H2发生加成反应,C错误;分子中含碳碳双键和羟基,均能被酸性KMnO4溶液氧化,D正确。]
反应类型
水解反应(取代反应)
消去反应
反应条件
强碱的水溶液加热
强碱的醇溶液加热
断键方式
化学方程式
RCH2X+NaOHeq \(――→,\s\up7(水),\s\d5(△))RCH2OH+NaX
RCH2CH2X+NaOHeq \(――→,\s\up7(醇),\s\d5(△))RCH==CH2+NaX+H2O
产物特征
引入—OH
消去H、X,生成物中含有碳碳双键或碳碳三键
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饱和一元醇随碳原子数的增加而____;
②羟基个数越多,溶解度________
比水小
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
重要化工原料,制造化妆品、发动机、防冻液等
丙三醇(甘油)
反应类型
概念
特点
加成反应
有机化合物分子中的__________两端的原子与____________结合,生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应
eq \(A1,\s\up6(δ+)) ==eq \(B1,\s\up6(δ-))+eq \(A2,\s\up6(δ+))—eq \(B2,\s\up6(δ-)) eq \(――――→,\s\up7(一定条件))__________。
“只上不下”, 反应物中一般含碳碳双键、碳碳三键、苯环等
取代反应
有机化合物分子中的某些________________被其他____________代替的反应
eq \(A1,\s\up6(δ+))—eq \(B1,\s\up6(δ-))+eq \(A2,\s\up6(δ+))—eq \(B2,\s\up6(δ-)) ―→________+________。
“有上有下”,反应中一般有副产物生成;
卤代、水解、硝化、酯化均属于取代反应
消去反应
有机物在一定条件下从一个分子中脱去小分子(如H2O、HX等)生成__________的反应
____________。“只下不上”,反应物一般是醇或卤代烃
名称
乙醇
苯酚
乙酸
酸性
中性
比碳酸弱
比碳酸强
氢原子活泼性
逐渐增强――→
2024届高考化学一轮复习专题9第48讲卤代烃醇与酚醛与酮基础学案: 这是一份2024届高考化学一轮复习专题9第48讲卤代烃醇与酚醛与酮基础学案,共38页。
新高考化学一轮复习精品学案 第10章 第63讲 卤代烃 醇 酚(含解析): 这是一份新高考化学一轮复习精品学案 第10章 第63讲 卤代烃 醇 酚(含解析),共22页。
2024年高考化学一轮总复习 第11单元 第3讲 卤代烃 醇 酚 学案(含高考真题和课后作业)(教师版 ): 这是一份2024年高考化学一轮总复习 第11单元 第3讲 卤代烃 醇 酚 学案(含高考真题和课后作业)(教师版 ),共37页。