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2021高考化学一轮复习 第十二章 有机化学基础 第38讲 卤代烃学案

2021高考化学一轮复习 第十二章 有机化学基础 第38讲 卤代烃学案

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第38讲　卤代烃
1．卤代烃的概念
(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。饱和一元卤代烃的通式为CnH2n＋1X。
(2)官能团是—X(F、Cl、Br、I)。
2．卤代烃的物理性质
(1)通常情况下，除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2===CHCl等少数为气体外，其余为液体或固体。
(2)沸点
①比同碳原子数的烷烃沸点高。
②互为同系物的卤代烃，沸点随分子内碳原子数的增加而升高。
(3)溶解性：水中难溶，有机溶剂中易溶。
3．卤代烃的化学性质
(1)水解反应
①反应条件：强碱的水溶液，加热。
②C2H5Br与NaOH水溶液共热的反应方程式为
C2H5Br＋NaOHC2H5OH＋NaBr。
③用R—X表示卤代烃，其与NaOH水溶液共热的方程式为R—X＋NaOHR—OH＋NaX。
(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、HBr等)，而生成含不饱和键(如碳碳双键或碳碳三键)化合物的反应。
②反应条件：强碱的醇溶液，加热。
③溴乙烷发生消去反应的化学方程式为(以与NaOH的醇溶液为例)
C2H5Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。
④用X—CH2—CH2—X表示卤代烃，其与NaOH的醇溶液共热的化学方程式为＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaX＋2H2O。
4．卤代烃的获取方法
(1)取代反应
如乙烷与Cl2：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；
苯与Br2：；
C2H5OH与HBr：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O。
(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
CH3—CH===CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br；
CHCH＋HClCH2===CHCl。
5．卤代烃对环境的影响
含氯、氟的卤代烷是造成臭氧层空洞的主要原因。

1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。
(1)可用水鉴别己烷和溴乙烷。(√)
错因：__________________________________________________
(2)C2H5Br在碱的水溶液中加热可生成CH2===CH2。(×)
错因：卤代烃在碱的水溶液中加热发生取代反应生成醇。
(3)卤代烃CH3CH2CHCH3X发生消去反应的产物有两种。(√)
错因：__________________________________________________
(4)所有的卤代烃都能发生水解反应和消去反应。(×)
错因：CH3Br不能发生消去反应。
(5)用AgNO3溶液和稀硝酸便可检验卤代烃中的氯、溴、碘元素。(×)
错因：卤代烃在水溶液中不能电离产生X－，不与AgNO3反应。
(6)溴乙烷与NaOH的醇溶液反应，可生成乙醇。(×)
错因：溴乙烷与NaOH的醇溶液反应，生成乙烯。
2．教材改编题
(据人教选修五P43T2)由1­溴丁烷和必要的无机试剂制取1,2­丁二醇，写出所需的化学方程式。
_________________________________________________________________
答案　CH3CH2CH2CH2Br＋NaOHNaBr＋H2O＋CH3CH2CH===CH2

考点　卤代烃的重要化学性质

[解析]　卤代烃的水解反应(取代反应)是在强碱水溶液、加热的条件下，卤代烃中的－X被水中的—OH取代，生成醇，破坏的是①键；卤代烃的消去反应是在强碱醇溶液、加热条件下，相邻的两个碳原子间脱去一个小分子HX生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和化合物，破坏的键是①③。
[答案]　C

1．卤代烃水解反应的规律
(1)反应条件：与强碱的水溶液共热。
(2)多元卤代烃水解可生成多元醇，如BrCH2CH2Br＋2NaOHHOCH2—CH2OH＋2NaBr。
(3)卤代烃水解消耗NaOH的量
n(卤素原子)∶n(NaOH)＝1∶1。

2．卤代烃消去反应的规律
(1)反应条件：与强碱的醇溶液共热。
(2)三类不能发生消去反应的卤代烃
a．与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子，如CH3Cl。
b．与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子，但邻位碳原子上没有氢原子，如、等。
c．苯环上的卤素原子不能发生消去反应，如。
(3)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：

(5)卤代烃消去反应中生成的不饱和烃中混有杂质乙醇，若用酸性KMnO4检验生成的不饱和烃要排除乙醇的干扰，若用溴水检验生成的不饱和烃则无需除杂。

1．下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不反应的是(　　)
①C6H5Cl　②(CH3)2CHCH2Cl　③(CH3)3CCH2Cl
④CHCl2—CHBr2　⑤　⑥CH2Cl2
A．①③⑥ B．②③⑤
C．全部 D．②④
答案　A
2．有以下物质：①CH3Cl　②CH2Cl—CH2Cl

(1)能发生水解反应的有________，其中能生成二元醇的有________。
(2)能发生消去反应的有________。
(3)发生消去反应能生成炔烃的有________。
答案　(1)①②③④⑤　②　(2)②③　(3)②
考点　卤代烃中卤素原子检验的实验探究

[解析]　利用Br－与Ag＋生成淡黄色沉淀来证明1­溴丙烷中有溴原子，需要把溴原子转化为溴离子，先在NaOH溶液中加热发生水解反应，生成溴化钠，静置分层， 未水解的卤代烃在下层，取上层溶液，加适量HNO3，中和碱后，加入AgNO3生成淡黄色沉淀证明含溴元素，所以操作顺序为②④⑤③①。
[答案]　A

1．检验卤代烃中卤素原子的方法
R—X

2．检验卤代烃中的卤素原子时应注意
(1)卤代烃均属于非电解质，不能电离出X－，不能用AgNO3溶液直接检验卤素原子的存在。
(2)将卤代烃中的卤素原子转化为X－，也可用卤代烃的消去反应。
(3)卤代烃发生消去反应的结构条件是。

3．某有机物的结构简式为，下列叙述不正确的是(　　)
A．1 mol该有机物在加热和催化剂作用下，最多能与4 mol H2反应
B．该有机物能使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色
C．该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀
D．该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应
答案　C

4．已知(X代表卤素原子，R代表烃基)

请回答下列问题：
(1)分别写出下列物质的结构简式：B______________、D____________、E____________、F____________。
(2)反应①～⑦中，属于消去反应的是________(填反应数字代号，下同)，属于加成反应的是________，属于取代反应的是________。
(3)反应④的条件为________，反应⑦的条件为________。
(4)如果不考虑⑥、⑦反应，对于反应⑤，得到的E可能的结构简式为_________________________________________________________________。
(5)写出下列反应的化学方程式(有机物写结构简式，并注明反应条件)
反应②____________________________________________________
反应④______________________________________________________
反应⑦__________________________________________________
答案　(1)　 　　　
(2)②④　①③⑤⑥　⑦
(3)NaOH的醇溶液、加热　NaOH水溶液、加热
(4)
(5)

考点　卤代烃在有机合成的应用

[解析]　(3)苯的密度比水小，溴苯的密度比水大，加入水，油层在上层的为苯，油层在下层的为溴苯。
[答案]　(1)加成反应　环己烷　(2) 　消去反应
(3)加入水，油层在上层的为苯，油层在下层的为溴苯

卤代烃在有机合成中的应用
1．卤代烃是联系烃和烃的衍生物的桥梁。
2．改变官能团的个数，如CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。
3．改变官能团位置，如CH2BrCH2CH2CH3
。
4．进行官能团保护，如烯烃中的碳碳双键易被氧化，常利用烯烃与卤化氢加成去掉碳碳双键，卤代烃消去又产生碳碳双键，有机合成中这两个反应组合使用，通常是为了保护碳碳双键，如CH2===CH—CH2OH
CH2===CHCOONaCH2===CHCOOH。

5．从溴乙烷制取1,2­二溴乙烷，下列制备方案中最好的是(　　)
A．CH3CH2BrCH3CH2OH
　CH2===CH2CH2BrCH2Br
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C．CH3CH2BrCH2===CH2
　CH3CH2BrCH2BrCH2Br
D．CH3CH2BrCH2===CH2　CH2BrCH2Br
答案　D
6．按C2H5BrCH2===CH2CH2Cl—CH2ClCH2===CHCl的路线制备聚氯乙烯，没有发生的反应类型是(　　)
A．加成反应 B．消去反应
C．取代反应 D．加聚反应
答案　C