2024届高三化学一轮复习 专题九9.3卤代烃、醇和酚 讲义

卤代烃、醇和酚 【考纲要求】 1．掌握卤代烃的结构与性质，理解卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用 2．掌握醇、酚的结构、性质及应用 考点一 卤代烃 【核心知识梳理】 1．卤代烃的概念 (1)概念：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃 (2)官能团：碳卤键 (3)卤代烃的表示方法：R—X(X＝F、Cl、Br、I)，饱和一卤代烃的通式为CnH2n＋1X(n≥1) 2．卤代烃的物理性质及对环境的影响 (1)卤代烃的物理性质 ①状态：常温下，卤代烃中除个别(CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2==CH—Cl)为气体外，大多为液体或固体 ②溶解性：不溶于水，可溶于有机溶剂，有些卤代烃本身就是很好的有机溶剂，如：CCl4、氯仿(CHCl3) ③沸点：卤代烃属于分子晶体，沸点取决于范德华力。卤代烃随相对分子质量增大，分子间范德华力增强，沸点则升高 a．卤代烃的沸点都高于相应的烃，如：沸点CH3CH3＜CH3CH2Br b．卤代烃的沸点一般随碳原子数目的增加而升高，如：沸点CH3Cl＜CH3CH2Cl ④密度 a．卤代烃的密度高于相应的烃 b．卤代烃的密度一般随烃基中碳原子数目的增加而减小，如：ρ(CH3Cl)＞ρ(CH3CH2Cl) c．一氟代烃、一氯代烃的密度比水的小，其余的密度比水大 d．记住常见卤代烃的密度：氯仿、四氯化碳、溴乙烷、1，2—二溴乙烷、溴苯的密度均大于水的密度 (2)卤代烃对环境的影响：氟氯烃在大气平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因 3．卤代烃的化学性质 (1)水解反应(取代反应)：卤代烃在NaOH的水溶液中一般能发生水解反应 ①反应条件：强碱的水溶液、加热 ②一卤代烃可制一元醇：R—X＋NaOH R—OH＋NaX (R—代表烃基) 如：CH3CH2—Br＋NaOH CH3CH2—OH＋NaBr ③多元卤代烃水解可生成多元醇：R—CHX—CH2X＋2NaOH R—CH(OH)—CH2OH＋2NaX 如：BrCH2CH2Br＋2NaOH HOCH2—CH2OH＋2NaBr (2)消去反应 ①概念：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含不饱和键的化合物的反应 ②反应条件：强碱的醇溶液、加热 ③消去反应的机理：相邻的两个碳原子间脱去小分子HX ④消去反应的通式：R－CH2CH2X＋NaOH RCH=CH2＋NaX＋H2O 如：CH3CH2Br＋NaOH CH2＝CH2↑＋NaBr＋H2O ⑤消去反应的规律 a．能发生消去反应的卤代烃，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数大于或等于2；二是与—X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 两类卤代烃不能发生消去反应 结构特点 实例 与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子 CH3Cl 与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子 b．有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物 如：(或CH3—CH===CH—CH3↑)＋NaCl＋H2O c．型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡C—R 如：BrCH2CH2Br＋2NaOHeq \o(――→,\s\up7(醇),\s\do5(△))CH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O d．苯环上的卤原子不能发生消去反应，如：溴苯就不能发生消去反应 【微点拨】 ①卤代烃水解反应和消去反应的比较 反应类型 取代反应(水解反应) 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 反应本质 卤代烃分子中的—X被水中的—OH所取代，生成醇 相邻的两个碳原子间脱去小分子HX 产物特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的化合物 ②卤代烃是发生水解反应还是消去反应，主要看反应条件——“无醇得醇，有醇得烯或炔” 3．卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验原理：卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的，在水中不能直接电离产生卤素离子(X－)，更不可能与AgNO3溶液反应，因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先使其转化成卤素离子，再加稀硝酸酸化，最后加AgNO3溶液，根据产生沉淀的颜色检验 (2)实验步骤和相关方程式 实验步骤 相关方程式 取少量卤代烃于试管中，加入NaOH水溶液，加热，冷却后，加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀，则卤代烃中含有I－离子；若出现浅黄色沉淀，则卤代烃中含有Br－离子；若出现白色沉淀，则卤代烃中含有Cl－离子 R—X＋NaOH ROH＋NaX HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 (3)实验流