化学 溴乙烷 卤烃 难题巧解点拨 人教义务版.doc

化学 溴乙浣 卤代烃 名师点拨 【难题巧解点拨】 例1 碳原子数在20以内的烷烃的所有同分异构体中，一氯代物无同分异构体的有多少种? 寻求解题规律：解答这类题的常规思维方法是依次写出这些烷烃的各种同分异构体的结构简式，然后仔细观察和分析，最后得出一氯代物无同分异构体的烷烃的同分异构体的种数。用这种方法解答此题显然是不可能的，因为碳原子数在20以内的烷烃的同分异构体实在太多了(如C10H22的同分异构体就有75种之多)。难道此题就无法解答了吗?非也。仔细分析课本上给出的C5H12的三种同分异构体，便不难发现如下规律： (1)除CH4、C2H6外，一氯代物无同分异构体的烷烃的结构中只有三氢碳和无氢碳(我们将-CH3称为三氢碳，-CH2-称为二氢碳，称为一氢碳，称为无氢碳)两种碳原子(如新戊烷)，即氢原子数一定是3的整数倍。 (2)无氢碳完全对称。 (3)同碳原子数的烷烃的各种同分异构体中，同时符合上述(1)和(2)的只有一种，且只有这一种的一氯代物无同分异构体。 解析 除CH4、C2H6、新戊烷外，氢原子数为3的整数倍的还有C8H18、C11H24、C14H30、C17H36、C20H42。C8H18和C17H36中分别可以有6个-CH3和12个-CH3，2个和5个，都能完全对称。C11H24、C14H30和C20H42中分别可以有8个-CH3、10个-CH3和14个-CH3以及3个、4个和6个，都不能完全对称。可见，碳原子数在20以内的烷烃的所有同分异构体中，一氯代物无同分异构体的有CH4、CH3CH3、、、五种。 例2 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，特别注意写明反应条件。 (1)由CH3CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3。 (2)由(CH3)2CHCH＝CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH。 解析 不对称烯烃与HBr(HX)加成时，一般是氢原子加在含H较多的C＝C键碳上，这个规律叫Markovnikov经验规律，简称“马氏规则”，当有过氧化物存在时则加在H较少的C＝C键碳上，这叫“反马式规则”；而卤代烃在烯NaOH水溶液中发生取代反应生成醇，在浓NaOH醇溶液中发生消去反应生成烯。根据题给信息，要由1-溴丁烷转变为2-溴丁烷，可先把1-溴丁烷转变为1-丁烯，再根据“马氏规则”与HBr加成即可；而要把3-甲基-1-丁烯转变为3-甲基-1-丁醇，应根据“反马式规则”，在过氧化物存在的条件下，先把烯烃转变为3-甲基-1-溴丁烷，然后水解便得了3-甲基-1-丁醇。 答案： (1)CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH＝CH2 CH3CH2CH＝CH2CH3CH2CHBr-CH3 (2)(CH3)2CHCH＝CH2 (CH3)2CHCH2CH2Br (CH3)2CHCH2CH2Br (CH3)2CHCH2CH2OH 例3 碳正离子［例如CH5+、CH3+、(CH3)3C+等］是有机反应中重要的中间体。欧拉(G.Olah)因在此领域研究中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。 碳正离子CH5+可以通过CH4在“超强酸”中再获得一个H+而得到，而CH5+失去H2可得CH3+。 (1)CH3+是反应性很强的正离子，是缺电子的，其电子式是_________ (2)CH3+中4个原子是共面的，三个键角相等，键角应是_________(填角度)。 (3)(CH3)2CH+在NaOH水溶液中反应将得到电中性的有机分子，其结构简式是_________ (4)(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子，其结构简式是_________ 解析 本题难度较大，涉及结构、机理、产物等。需要一定的阅读能力，将解题有关的信息与已学过的知识结合起来，加工成新的知识和理论，用于推理和判断： (1)CH3+是缺电子的碳正离子，可看作是甲基失去一个电子后的产物：，由于是复杂的阳离子，要加上方括号。 (2)CH3+因四个原子共面，三个健角相等，应为平面正三角形：，键角120° (3)(CH3)2CH+与NaOH中OH-结合生成醇(CH3)2CHOH。 (4)(CH3)3C+中三个甲基是对称的，其中任何一个—CH3中去掉H+，即生成不饱和的烯烃(CH3)2C═CH2。 答案：(1)；(2)120°；(3)(CH3)2CHOH；(4)(CH3)2C═CH2 例4 钠着火一般用砂子熄灭，不能用CCl4灭火，因为发生如下反应：4Na+CCl4C+4NaCl。现有科学家却利用此反应来制金刚石获得成功，试说明理由。 解析 此题必须从结构上找原因：CCl4是正四面体的分子晶体；而金刚石是以正四面体构成的空间网