高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座(烃的衍生物)
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第13讲烃类化学
实用文档烃类化学讲高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第13【竞赛要求】C=C有机化合物基本类型及系统命名。
烷、烯、炔、环烃、芳香烃的基本性质及相互转化。
异构现象。
加成。
马可尼科夫规则。
取代反应。
芳香烃取代反应及定位规则。
芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。
【知识梳理】一、有机化合物的分类和命名（一）有机化合物的分类 1、按基本骨架分类）脂肪族化合物：分子中碳原子相互结合成碳链或碳环。
（1 ）芳香族化合物：碳原子连接成特殊的芳香环。
（2）杂环化合物：这类化合物具有环状结构，但是组成环的原子除碳外，还有氧、硫、氮等其他元（3 素的原子。
2、按官能团分类官能团是决定某类化合物的主要性质的原子、原子团或特殊结构。
显然，含有相同官能团的有机化合物具有相似的化学性质。
常见的官能团及相应化合物的类别表13-1CC碳碳双键烯烃CC碳碳叁键炔烃卤代烃卤素原子—X—羟基 OH 醇、酚O CC醚基醚OC H 醛基醛OC 羰基酮等OC OH羧基羧酸OR C 酰基化合物酰基大全．实用文档氨基—NH 胺2硝基—NO 硝基化合物2磺酸基—SOH 磺酸3巯基—SH 硫醇、硫酚氰基—CN 腈（二）有机化合物的命名1、烷烃的命名烷烃通常用系统命名法，其要点如下：（1）直链烷烃根据碳原子数称“某烷”，碳原子数由1到10用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，如CHCHCHCH叫丁烷，自十一起用汉数字表示，如CH，叫十一烷。
24311232（2）带有支链烷烃的命名原则：A．选取主链。
从烷烃构造式中，选取含碳原子数最多的碳链为主链，写出相当于这一碳链的直链烷烃的名称。
B．从最靠近取代基的一端开始，用1、2、3、4……对主链进行编号，使取代基编号“依次最小”。
C．如果有几种取代基时，应依“次序规则”排列。
D．当具有相同长度的碳链可选做主链时，应选定具有支链数目最多的碳链为主。
例如：、脂环烃的命名2脂环烃分为饱和的脂环烃和不饱和的脂环烃。
饱和的脂环烃称为环烷烃，不饱和的脂环烃称环烯烃或环炔烃。
高中化学《烃的衍生物》教案
高中化学《烃的衍生物》精品教案一、教学目标1. 让学生了解烃的衍生物的概念，掌握其结构和性质。
2. 培养学生运用化学知识分析和解决问题的能力。
3. 通过对烃的衍生物的学习，提高学生的科学素养和环保意识。
二、教学内容1. 烃的衍生物的概念及分类。
2. 烃的衍生物的结构特点。
3. 烃的衍生物的主要性质。
4. 烃的衍生物在生活和工业中的应用。
5. 烃的衍生物的环保意义。
三、教学重点与难点1. 重点：烃的衍生物的概念、结构和性质。
2. 难点：烃的衍生物的结构与性质的关系。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究烃的衍生物的性质。
2. 利用多媒体展示烃的衍生物的结构和性质，提高学生的学习兴趣。
3. 组织小组讨论，培养学生的团队合作能力。
4. 结合实际案例，强化学生的环保意识。
五、教学过程1. 导入：回顾烃的概念，引导学生思考烃的衍生物。
2. 新课：介绍烃的衍生物的概念、结构和性质。
3. 案例分析：分析烃的衍生物在生活和工业中的应用。
4. 环保教育：讨论烃的衍生物的环保意义。
5. 课堂小结：总结本节课的主要内容。
6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生对烃的衍生物的概念、结构和性质的掌握程度。
2. 评价学生运用化学知识分析和解决问题的能力。
3. 评价学生的环保意识和团队合作能力。
七、教学资源1. 多媒体课件：展示烃的衍生物的结构和性质。
2. 练习题：巩固所学知识。
3. 实际案例：用于环保教育。
八、教学进度安排1. 第一课时：介绍烃的衍生物的概念、结构和性质。
2. 第二课时：分析烃的衍生物在生活和工业中的应用。
3. 第三课时：讨论烃的衍生物的环保意义。
4. 第四课时：总结本节课的主要内容，布置作业。
九、教学反思1. 反思教学效果，看学生是否掌握了烃的衍生物的概念、结构和性质。
2. 反思教学方法，看是否激发了学生的学习兴趣和主动性。
3. 反思环保教育，看是否培养了学生的环保意识。
第33讲烃的衍生物(讲)2024年高考化学
第33讲 烃的衍生物【化学学科素养】1.宏观辨识与微观探析：认识烃的衍生物的多样性，并能从官能团角度认识烃的衍生物的组成、结构和性质，形成“结构决定性质”的观念。
2.证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对烃的衍生物的组成、结构及其变化提出可能的假设。
能运用相关模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
3.科学探究和创新精神：认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动。
确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。
【必备知识解读】 一、卤代烃(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子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。
(1)沸点：比同碳原子数的烃沸点要高； (2)溶解性：水中难溶，有机溶剂中易溶；(3)密度：一般一氟代烃、一氯代烃比水小，其余比水大。
(1)卤代烃水解反应和消去反应的比较相邻的两个碳原子间脱去小分子HX ；＋NaOH――→醇△＋NaX＋H 2O(2)消去反应的规律消去反应：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H 2O 、HBr 等)，而生成含不饱和键(如双键或三键)的化合物的反应。
△两类卤代烃不能发生消去反应、△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。
例如：＋NaOH――→醇△CH 2==CH—CH 2—CH 3(或CH 3—CH==CH—CH 3)＋NaCl ＋H 2O △型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡R—C ，如BrCH 2CH 2Br ＋2NaOH――→醇△CH≡CH↑＋2NaBr ＋2H 2O(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应 如CH 3—CH==CH 2＋Br 2――→CH 3CHBrCH 2Br ；CH 3—CH===CH 2＋HBr――→催化剂CH≡CH ＋HCl――→催化剂△ CH 2==CHCl 。
烃 的 衍 生 物知识要点
高二化学烃的衍生物（乙烯烯烃）教材：全日制普通高级中学教科书必修加选修人民教育出版社第三节乙烯烯烃江宁高级中学化学组马明祥教学目标：知识目标：1、了解乙烯的结构、通式和物理性质2、掌握乙烯的实验室制取方法3、了解乙烯的物理性质4、掌握乙烯的重要化学性质5、了解乙烯的重要用途能力目标：培养学生的分析推理能力、知识迁移和应用的能力科学思想和方法：培养科学的探索精神，养成严谨的科学品质教学重点难点：乙烯的实验室制取方法乙烯的结构乙烯的加成反应教学构想：新知识的教学是建立对旧知识的掌握基础上进行的，新旧知识间的这种联系如能够加以善用，则不但可以起到复习的作用，而且还能够将新知识的构建上升为一种对知识的整合，从而将知识进行一些恰当的串联，以利于学生形成知识体系。
发现式的探究可以帮助学生更好地认识事物。
本节课中，乙烷的结构、烃基、原子核外电子排布等的知识是学生已经掌握的知识点。
那么从乙烷入手，构建乙烯的结构也就将成为一种可以尝试的方法，实际上，这种方法在一些习题的解法中也是非常有用的。
同样，关于气体的实验室制取方法，在以往的教学中已经学过了氢气、氧气、二氧化碳、氨气、氯气等，并且也对这些气体的实验室制取方法进行过总结和归纳。
从这一角度来说，乙烯的实验室制取方法不算是一个新的知识点。
但是，乙烯的实验室制取方法相对于上述即使是相似的方法也存在着极大的差异，而这些差异也正是导致在乙烯的实验室制取方法中要采取一些特殊措施的重要原因。
从这些问题的分析与阐述中，学生也可以学到一些正确分析问题的方法，学到一些如何解决实际问题的能力。
本节的重点在于乙烯的结构、乙烯的实验室制取方法和乙烯的加成反应，拟采用讨论探究的方法开展教学活动，通过预设的一些大的方向性问题的学生间的互助式学习，让学生在探究与讨论中逐步形成对上述问题的正确认识，培养学生的分析推理能力、知识迁移和应用的能力和科学的探索精神，培养严谨的科学品质。
教学方式：问题探究、小组讨论、实验演示教学器材：球棍模型、比例模型、乙烯制备及性质实验的仪器一套教学设计：展示球棍模型引入： 乙烷的结构模型乙烯的结构模型乙烷 乙烯思考与讨论1、根据上述结构模型写出乙烯的电子式、结构式、结构简式、分子式。
高中化学奥赛辅导有机化学全套课件
“有机化学”部分
初赛基本要求：
有机化合物基本类型—烷、烯、炔、环烃、芳香烃、 卤代烃、醇、酚、醚、醛、酸、酯、胺、酰胺、硝基 化合物、磺酸的系统命名、基本性质及相互转化。异 构现象。C=C加成。取代反应。芳环香烃取代反应及 定位规则。芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。碳链 增长与缩短的基本反应。分子的手性及不对称碳原子 的R、S构型判断。糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通 式和典型物资、基本性质、结构特征以及结构表达式。
a
c
CC
a>b
b
b
c>d
(Z)-构型
Zusammen (同)
a
d
CC
b
c
(E)-构型
Entgegen（对）
次序规则：
（１）取代基的原子按原子序数大小排列，大者为“较 优”基团。
I>Br>Cl>S>P>F>O>N>C>D(氘1中子)>H -Br > -OH > -NH2 > -CH3 > -H
（２）若两个基团第一个原子相同（如C ），则比较与 它直接相连的几个原子，余类推。如：
(A) 若只有一个不饱和碳上有侧链,该不饱和碳编号为1; (B) 若两个不饱和碳都有侧链或都没有侧链,则碳原子编
号顺序除双键所在位置号码最小外,还要同时以侧链位 置号码的加和数为最小.
CH3
1
6
2
5
3
4
1-甲基-1-环己烯
H3C 3 2 1
4
6
5
3-甲基-1-环己烯
CH3
6 CH3
5
1
4
2
3
奥赛有机化学讲座-官能团-烃的衍生物
OH
CH3
Organic Chem
优先生成取代基较少的烯烃——Hoffmann烯。 原因：电子效应，—NR3是难离去基团，消去反应历程 是E2——>E1cb.即必经B—H键几乎完全生成，H—C键几 乎完全断裂，-+NR3才开始离去，β—碳上取代基少的， 有利于发展负电核，易消除，故生成β—取代少的烯烃 ——Hoffmann烯。
四、胺的制法：
1、氨的烷基化：
NH3 + R X RNH2 + NH4X RX R2NH + NH4X
RX 使用过量的氨， R3N + NH4X 可以得到伯胺为主的产物 控制条件，也可以得到某一胺为主的产物 RX R4N+X
RX, R为1o,(2 o,3 o易消除)。活性：RI > RBr > RCl
+
N(CH3)3OH CH3
空间因素：例： CH CH CH CH 3 2 2
Organic Chem
下列消除产物哪种为主？是否符合Hoffmann规则？
CH3 CH2CH2 N+ CH2OH CH3 93% CH=CH2 + CH2=CH2 0.4%
CH2=CH O
CH2 CH
CH3
?
OH N+(CH3)3 ?
不能反应其真正的结构。
两个N—O键等长。
高极性，（CH3—NO2,u=4.30）,稳定，良溶剂，有毒。
Organic Chem
高中化学奥林匹克竞赛有机化学讲座92页PPT
Hale Waihona Puke ❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
高中化学奥林匹克竞赛有机化学讲座
16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。
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高中化学竞赛专题讲座之六
高中化学竞赛专题讲座之六有机化学基础（高中知识）胡征善为奇数时，H必为奇数含N、X衍生物为偶数时，H必为偶数二、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体、同类物质的比较表中的空白栏请读者自己举例说明。
*中学时期不作要求三、烃及其含氧衍生物的燃烧规律（1）烃及其含氧衍生物C x H y O z(当Z==0时为烃)完全燃烧：C x H y O z + (x+y/4—z/2)O2 xCO2 + y/2H2O＞ 0 n(总)增大△n == n(后)—n(前)==x+y/2—[1+(x+y/4—z/2)]==y/4+z/2—1==0 n(总)不变＜ 0 n(总)减小那么：①燃烧前后气体总物质的量n(总)转变量只与分子中H、O原子数y、Z（假设为烃那么只与分子中H原子数）有关，而与C原子数x无关。
②当烃(z=0)完全燃烧，假设生成n(H2O)—n(CO2)=1时那么为烷烃；假设生成n(H2O)=n(CO2)时那么为烯烃（分子式为C n H2n）；假设生成n(CO2)—n(H2O)=1时那么为炔烃（分子式为C n H2n—2）；假设生成n(CO2)—n(H2O)=3时那么为苯及其同系物（分子式为C n H2n—6）。
③凡T＞100℃，y==4的气态烃和HCHO气体；凡T＜100℃，分子中H原子数是O 原子数2倍（即y==2z）的液态含氧有机化合物（分子式为C x H2z O z），当完全燃烧时（忽略水蒸气时），燃烧前后△n==0（即恒温恒容时，燃烧前后密闭容器内压强不变）。
（2）按任意比例混合烃及其含氧衍生物，依照完全燃烧情形，对混合物及其组成的判定（3）几种烃及其含氧衍生物别离完全燃烧，对耗氧量的判定四、重要的有机反映类型1．重要有机反映类型（1）取代反映——卤代、硝化、水解、酯化、醇分子间失水形成醚、羧酸分子间失水形成酸酐、氨基酸分子间失水形成二肽和多肽、形成酰卤、酰胺、α—H取代等；（2）加成反映——碳碳不饱和键、碳氧双键（醛或酮）及—C≡N的加成；（3）消去反映——醇或卤代烃(中学时期的消去反映一般是指β—消去反映)；（4）氧化反映（有机化合物分子中加氧或去氢的反映）；（5）还原反映（有机化合物分子中加氢或去氧的反映）；（6）聚合反映（加聚反映与缩聚反映）2．反映条件不同，要紧反映产物或反映类型可能不同（1）温度不同～140℃① CH 3CH 2OH3NO 2（或2O 硝化反映 ②2 2—NO 2 +3 H2O 硝化反映③CH 3CH=CH 2（2）催化剂与温度不同氧化反映CH 2=CH 2氧化反映（3CH 3CH 2Br（4）光照与催化剂Cl CHCl 2 CCl 3CH 侧链上取代 CH 3Cl (苯环上取代Cl（5）有无过氧化物R —CH=CH 2（6）溶液的酸碱性CH 2—CH 2 氧化反映 CH 2=CH 2 OH OHCO 2 + H 2O 氧化反映 *（7）溶剂与温度CH 2=CHCH=CH 23.聚合反映——由小分子（单体）合成高分子化合物（也称高聚物）的化学反映。
[成套]高中化学竞赛辅导教案.第18讲.卤代烃醇
![[成套]高中化学竞赛辅导教案.第18讲.卤代烃醇](https://img.taocdn.com/s3/m/39b52dd4581b6bd97e19ea38.png)
第十八讲卤代烃醇主要考查点：1．卤代烃的的化学性质2．乙醇的化学性质重难点点拨：1．烃的衍生物与官能团⑴ ．烃的衍生物：在有机化合物里，烃分子中的氢被其他原子或原子团取代，从结构上都可以看成是由烃衍变而来的，所以叫烃的衍生物。
⑵ ．官能团：决定化合物的化学特性的的原子或原子团。
常见的官能团：碳碳双键、三键、卤素原子 ( — X)、羟基 ( — OH)、羧基 ( —COOH)、硝基 ( —NO2) 、醛基 ( — CHO)。
2．溴乙烷⑴ ．溴乙烷的结构⑵ ．溴乙烷的物理性质溴乙烷是色液体，沸点是，密度比水（大或小）。
⑶．溴乙烷化学性质：①溴乙烷取代反应：②溴乙烷消去反应有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如H2O、 HX 等），而生成不饱和（含双键或三键）化合物的反应，2．卤代烃⑴ ．定义：烃分子里的氢原子被卤原子取代后所生成的化合物根据卤素原子种类分：氟代烃、氯代烃、溴代烃等根据卤素原子个数分：一卤代烃和多卤代烃⑵ ．分类饱和卤代烃根据烃基种类分不饱和卤代烃芳香卤代烃⑶．卤代烃的同分异构体和命名例 1．①写出 C4H9Cl 的各种同分异构体的结构简式并命名。
②一氯丁烯（ C4H7Cl ）有几种同分异构体？例 2．分子式为 C3H6Cl 2的有机物，发生一元氯代反应后，可生成 2 种同分异构体，则原 C3H6 Cl 2应是A． 1，3—二氯丙烷B．1，1—二氯丙烷C．1,2—二氯丙烷 D ．2， 2—二氯丙烷⑷物理性质：①不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。
②一氯代烷沸点相同碳原子数：支链越多，沸点越低不同碳原子数：碳原子数越多，沸点越高。
③一氯代烷密度均小于1（即小于水）例 3．下列物质沸点最高的是A． 1—氯戊烷B． 2—氯丁烷C．2—甲基— 2—氯丙烷D．1—氯丙烷⑸化学性质：①水解反应：写出1- 氯丙烷和2- 氯丙烷分别发生水解反应的化学方程式例 4．要证明氯乙烷中氯元素的存在可进行如下操作，其中顺序正确的是①加入 AgNO3溶液②加入 NaOH溶液③加热④加蒸馏水⑤冷却后加入 HNO3酸化⑥加入 NaOH 的乙醇溶液A．④③①⑤B．②③⑤①C．④③①D．⑥③⑤①②消去反应：试写出1- 氯丙烷和2- 氯丙烷分别发生消去反应的化学方程式发生消去反应的卤代烃结构要求：发生消去反应的卤代烃结构要求：例 5．由 2—氯丙烷为主要原料制取1，2—丙二醇时，经过的反应为A．加成—消去—取代B．消去—加成—取代C．取代—消去—加成D．取代—加成—消去例 6．写出实现下列转化的反应方程式并注明反应类型。
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RCH═CH2 + NaBr + H2O
不同结构的卤代烷的消除反应速度不同，3ºR-X > 2ºR-X > 1ºR-X 。 不对称卤代烷在发生消除反应时，可得到两种产物。如：
乙醇 Δ
RCH═CHC3; NaOH
RCH2CH═CH2 （次要产物） 札依采夫规则：被消除的β– H 主要来自含氢较少的碳原子上。 3、与金属反应 （1）伍尔兹反应 卤代烷与金属钠反应可制备烷烃，此反应称为伍尔兹反应。 2CH3CH2Cl + 2Na （2）格氏试剂反应 在卤代烷的无水乙醚溶液中，加入金属镁条，反应立即发生，生成的溶液叫格氏试剂。 RX + Mg CH3CH2Br + Mg RMgX 烷基卤化镁 CH3CH2MgBr 乙基溴化镁 CH3CH2CH2CH3 + NaCl
缓慢
RONa +
H2
各种不同结构的醇与金属钠反应的速度不同， 甲醇 > 伯醇 > 仲醇 > 叔醇。 醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，当醇与金属钠作用时，比水与金属钠作 用缓慢得多，而且所产生的热量不足以使放出的氢气燃烧。某些反应过程中残留的钠据此可 用乙醇处理，以除去多余的金属钠。 醇的酸性比水小，因此反应所得到的醇钠可水解得到原来的醇。醇钠的化学性质活泼， 它是强碱，在有机合成中可作缩合剂用，并可作引入烷氧剂的烷氧化试剂。 其它活泼的金属，例如镁、铝等也可与醇作用生成醇镁和醇铝。异丙醇铝和叔丁醇铝在 有机合成上有重要的应用。 2、与无机酸的反应 （1）与氢卤酸反应 醇与氢卤酸作用生成卤代烃和水，这是制备卤代烃的重要方法。反应如下：
－
ROH
+
X
－
υ = k [RX]
-2-
这类反应称为一级反应，也叫单分子反应，全称是单分子亲核取代反应，以SN1 表示。 另一类是反应速度不仅与卤代烃的浓度有关，也与进攻试剂的浓度有关。 RX + OH
－
ROH
－
+
X
－
υ = k [RX][OH ] 这类反应称为二级反应，也叫双分子反应，全称为双分子亲核取代反应，以SN2 表示。 1、单分子亲核取代反应（SN1） 叔丁基溴在碱性溶液中的水解反应速度，只与叔丁基溴的浓度有关，而与进攻试剂无关， 它属于单分子亲核取代反应。 (CH3)3CBr + OH
－
-3-
发生取代反应；若进攻β– 氢原子，则发生消除反应。显然α– 碳原子上所连的取代基越多， 空间位阻越大，越不利于取代反应（SN2）而有利于消除反应。3º卤代烃在碱性条件下，易发 生消除反应。1º卤代烃与强的亲核试剂作用时，主要发生取代反应。 2、亲核试剂的影响 亲核试剂的碱性强，浓度大有利于消除反应，反之利于取代反应。这是因为亲核试剂碱 性强，浓度大有利进攻β– 氢原子而发生消除反应。 3、溶剂的影响 一般来说，弱极性溶剂有利于消除反应，而强极性溶剂有利于取代反应。 4、温度的影响 温度升高对消除反应、取代反应都是有利的。但由于消除反应涉及到 C–H 键断裂，所需 能量较高，所以提高温度对消除反应更有利。 二、醇、酚、醚 醇和酚都含有相同的官能团羟基（–OH） ，醇的羟基和脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链的碳 原子相连。而酚的羟基是直接连在芳环的碳原子上。因此醇和酚的结构是不相同的，其性质 也是不同的。醇的通式为 ROH，酚的通式为 ArOH。 醚则可看作是醇和酚中羟基上的氢原子被烃基 （–R 或–Ar） 取代的产物， 醚的通式为 R–O–R 或 Ar–O–Ar。 （一）醇 醇的化学性质由羟基决定。它的化学反应涉及到断裂碳氧键（C…OH）即羟基被取代，或 者断裂氢氧键（O…H） ，即氢被取代或脱去；另外羟基和 β – 碳上的氢液也可以同时消去形成 碳碳双键。醇的化学反应如下： 1、与活泼金属反应 ROH + Na
HCl 氰解 水解
CH3CH2Cl
CH3CH2CN
CH3CH2COOH
（3）氨解反应 RX （4）醇解反应 RX + NaOEt
Δ
+
NH3
RNH2
ROEt
+ NaX
（5）与硝酸银的醇溶液反应 RX + AgNO3
醇
RONO2
+ AgX↓
此反应常用于各类卤代烃的鉴别。
-1-
不同卤代烃与硝酸银的醇溶液的反应活性不同，叔卤代烷 > 仲卤代烷 > 伯卤代烷。另 外烯丙基卤和苄基卤也很活泼，同叔卤代烷一样，与硝酸银的反应速度很快，加入试剂可立 即反应，仲卤代烷次之，伯卤代烷加热才能反应。 2、消除反应 卤代烷与氢氧化钾的醇溶液共热，分子中脱去一分子卤化氢生成烯烃，这种反应称为消 除反应，以 E 表示。 RCH2CH2Br + NaOH
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座
第 2 讲 烃的衍生物
【竞赛要求】 卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸的基本性质及相 互转化。异构现象。 【知识梳理】 一、卤代烃 （一）卤代烃的化学反应 卤代烃是烃分子中一个或多个氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。 卤代烃分子结构中含有C—X键，由于卤素的电负性比碳大，碳卤键中电子云偏向卤素， 。 使碳原子带部分正电荷，卤素易以X 的形式被取代，这种取代称为亲核取代反应（简写为SN） 活泼金属也可以与卤代烃反应，生成金属有机化合物。由于碳卤键的极性，使β碳原子上的氢 原子与卤素原子一起脱去，发生消除反应而形成碳碳重键。另外卤代烃还可被多种试剂还原 生成烃。卤代烃的化学反应如下： 1、亲核取代反应 （1）水解反应 RX + H2O ROH + HX
[O] [O]
RCHO
RCOOH
仲醇氧化成含相同碳原子数的酮，由于酮较稳定，不易被氧化，可用于酮的合成。 RCHOHR （二）酚 酚是羟基直接与芳环相联，由于芳环和羟基的相互影响，所以酚的羟基和芳环具有一些 特有的性质。如酚的酸性比醇要强，这是由于酚离解氢离子后，得到一个稳定的苯氧负离子： O︱ OH +
－
(CH3)3COH
+
Br
－
υ = k [(CH3)3CBr] 单分子亲核取代反应分两步进行： 第一步 叔丁基溴发生碳溴键异裂，生成叔丁基正碳离子和溴负离子。在解离过程中碳
溴键逐渐削弱，电子云向溴偏移，形成过渡态 A，进一步发生 C—Br 键断裂。第一步反应速度 很慢。 (CH3)3CBr 第二步 (CH3)C+ + OH
H2O
OH Br Br Br ↓ + HBr
+
Br2
除苯酚外，凡是酚羟基的邻、对位上还有氢的酚类化合物与溴水作用，均能生成沉淀。 故该反应常用于酚类化合物的鉴别。 （2）硝化反应 苯酚在常温下用稀硝酸处理就可得到邻硝基苯酚和对硝基苯酚。 OH OH 25℃ NO2 OH
NO2
B
-6-
+
20℅HNO3
-4-
ROH
+
HX
RX
+
H2O
醇与氢卤酸反应的快慢与氢卤酸的种类及醇的结构有关。 不同种类的氢卤酸活性顺序为：氢碘酸 > 氢溴酸 > 盐酸； 不同结构的醇活性顺序为：烯丙醇 > 叔醇 > 仲醇 > 伯醇。 因此，不同结构的醇与氢卤酸反应速度不同，这可用于区别伯、仲、叔醇。所用的试剂 为无水氯化锌和浓盐酸配成的溶液，称为卢卡氏试剂。卢卡氏试剂与叔醇反应速度最快，立 即生成卤代烷，由于卤代烷不溶于卢卡氏试剂，使溶液混浊。仲醇反应较慢，需放置片刻才 能混浊分层。伯醇在常温下不反应，需在加热下才能反应。 （注意此反应的鉴别只适用于含 6 个碳以下的伯、仲、叔醇异构体，因高级一元醇也不溶于卢卡氏试剂） 。 （2）与含氧无机酸反应 醇与含氧无机酸如硝酸、硫酸、磷酸等作用，脱去水分子而生成无机酸酯。例如： CH3CH2OH + HNO3 CH3OH + H2SO4 CH3O─SO3H 3、脱水反应 醇与浓硫酸混合在一起，随着反应温度的不同，有两种脱水方式。在高温下，可分子内 脱水生成烯烃；在低温下也可分子间脱水生成醚。例如：
－
卤代烷水解是可逆反应，而且反应速度很慢。为了提高产率和增加反应速度，常常将卤 代烷与氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液共热，使水解能顺利进行。
NaOH Δ
RX （2）氰解反应 RX
+
H2O
ROH
+
NaX
+
NaCN
RCN
+
NaX
氰基经水解可以生成为羧基（–COOH） ，可以制备羧酸及其衍生物。也是增长碳链的一种 方法。如由乙烯来制备丙酸： CH2═CH2
格氏试剂是一个很重要的试剂，由于分子内含有极性键，化学性质很活泼，它在有机合 成中有广泛的应用。 4、还原反应 卤代烃还可被多种试剂还原生成烃，如： R—X R—X R—X R—X
Zn+HCl LiAlH4 H2/Pt NH3(液)+Na
RH RH RH RH
（二）亲核取代反应机理 两类典型的亲核取代反应，一类是反应速度只与卤代烃的浓度有关，而与进攻试剂的浓 度无关。 RX + OH
+
邻硝基苯酚和对硝基苯酚可用水蒸气蒸馏法分开。这是因为邻硝基苯酚通过分子内氢键 形成环状化合物，不再与水缔合，也不易生成分子间氢键，故水溶性小、挥发性大，可随水 蒸气蒸出。而对硝基苯酚可生成分子间氢键而相互缔合，挥发性小，不随水蒸气蒸出。 （三）氧化反应 酚类化合物很容易被氧化，不仅可用氧化剂如高锰酸钾等氧化，甚至较长时间与空气接 触，也可被空气中的氧气氧化，使颜色加深。苯酚被氧化时，不仅羟基被氧化，羟基对位的 碳氢键也被氧化，结果生成对苯醌。 OH + [O ] O
慢
[(CH3)3C•Br]
快
(CH3)C+ +
Br