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《2021-2022学年高二化学同步精品学案(新人教版选择性必修3)》
第三章 烃的衍生物
第一节 卤代烃
一、卤代烃
1.概念与分类
(1)概念:烃分子中的氢原子被 取代后生成的化合物称为卤代烃,可表示为 。官能团是 。
(2)卤代烃的分类
2.卤代烃的命名:卤代烃的命名一般用系统命名法,与烃类的命名相似。例如:
结构简式
CH2== CH—Cl
CF2==CF2
名称
3.物理性质
(1)状态:常温下,卤代烃中除个别为气体外,大多为液体或固体。
(2)溶解性:卤代烃不溶于水,可溶于有机溶剂,某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂。
(3)密度与沸点:
①卤代烃的密度和沸点都 相应的烃,如沸点:CH3CH3 CH3CH2Br;
②卤代烃的密度一般随烃基中碳原子数目的增加而 ,如ρ(CH3Cl) ρ(CH3CH2Cl);
③卤代烃的沸点一般随碳原子数目的增加而 ,如沸点:CH3Cl CH3CH2Cl。
4.溴乙烷的结构与物理性质
(1)组成和结构
球棍模型
空间填充模型
结构式
结构简式
分子式
(2)物理性质:纯净的溴乙烷是 色 体,沸点38.4℃,密度比水的 ,难溶于 ,可溶于多种有机溶剂。
二、卤代烃的化学性质
1.取代反应(水解反应)
实验装置
实验现象
①中溶液 ②中有机层厚度减小,直至消失④中有 沉淀生成
实验解释
溴乙烷与NaOH溶液共热产生了
反应原理
CH3CH2Br+ H2O CH3CH2OH+
CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+
2.消去反应
【实验探究】1-溴丁烷的化学性质
实验装置
实验现象
反应产生的气体经水洗后,使酸性KMnO4溶液褪色
实验解释
生成的气体分子中含有碳碳不饱和键
反应原理
CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH==CH2↑+
CH3CH2CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH==CH2↑+
(1)消去反应的概念:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去 (如H2O、HX等),而生成含 的化合物的反应。
(2)问题讨论:
①实验中盛有水的试管的作用是 , 原因是
。
②除酸性高锰酸钾溶液外还可以用 来检验丁烯,此时气体还用先通入水中吗? ,
理由是 。
【归纳整理】卤代烃取代(水解)反应与消去反应的比较
反应类型
取代反应(水解反应)
消去反应
反应条件
断键方式
反应本质
卤代烃分子中—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
反应通式
RCH2X+NaOH
+NaOH
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不饱和键的化合物
反应机理
在卤代烃分子中,由于卤素原子的电负性比碳原子的大,使C—X的电子向卤素原子偏移,进而使碳原子带部分正电荷(δ+),卤素原子带部分负电荷(δ-),这样就形成一个极性较强的共价键:Cδ+—Xδ-。因此,卤代烃在化学反应中,C—X较易断裂。
【理解应用】写出下列反应的化学方程式
①CH3CHClCH3+ NaOH
② CH2BrCH2Br + NaOH
③CH3CHBrCH2CH3+ NaOH
④CH2BrCH2Br+ NaOH
【预习检验】
1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)
(1)在溴乙烷的水解反应中NaOH作催化剂( )
(2)在CH3CH2Br中滴入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成( )
(3)检验氯乙烷中的氯原子:先滴加NaOH水溶液,加热,再加入AgNO3溶液有白色沉淀( )
(4)所有卤代烃在适当条件下都能发生水解反应和消去反应( )
(5)检验溴乙烷与NaOH的乙醇溶液混合共热产生的乙烯,可把气体通入酸性高锰酸钾溶液( )
2.在R—CH2—CH2—X 中化学键如图所示:(①为 C—X ,②③为C—H,④为C—R) 则下列说法正确的是 ( )
A.发生水解反应时,被破坏的键是①和③
B.发生水解反应时,被破坏的键是①
C.发生消去反应时,被破坏的键是②和③
D.发生消去反应时,被破坏的键是①和④
3.下列化合物在一定条件下,既能发生消去反应,又能发生水解反应的是 ( )
A.CH3Cl B.CH3—CH3 C.CH3CH2Cl D.
4.〔双选〕下列反应所得的有机产物确定有两种的是( )
A.等体积的甲烷与氯气在光照条件下的取代反应
B.丙烯与氯化氢的加成反应
C. CH3在NaOH的乙醇溶液作用下的消去反应
D.甲苯与液溴在溴化铁作催化剂条件下的取代反应
5.由1-氯环己烷()制备1,2-环己二醇()时,需要经过下列哪几步反应( )
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
6.为探究一溴环己烷()与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三位同学分别设计了如下三种实验方案。
甲:向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,然后滴入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则可证明发生了消去反应。
乙:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应。
丙:向反应混合液中滴入KMnO4酸性溶液,若溶液颜色变浅或褪去,则可证明发生了消去反应。
其中正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.上述实验方案都不正确
7.如图为氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图,下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键 B.过程Ⅱ可表示为O3+Cl===ClO+O2
C.过程Ⅲ中O+O===O2是吸热过程 D.上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
8.为确定某卤代烃分子中所含卤素原子的种类,可按下列步骤进行实验:a.取少量该卤代烃液体;b.加入过量NaOH溶液;c.冷却后加入稀硝酸酸化;d.加入AgNO3溶液,观察反应现象。回答下列问题:
(1)①步骤b的目的是____________________________________________;
②步骤c的目的是______________________________________________。
(2)若加入AgNO3溶液时产生的沉淀为淡黄色,则此卤代烃中的卤素原子是________(填元素符号)。
(3)能否向该卤代烃中直接加入AgNO3溶液以确定卤素原子的种类?________(填“能”或“不能”),原因是____________________________________________________________。
9.由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E,其合成过程如下:(水及其他无机产物均已省略)
写出各步涉及的方程式:
① ②
③ ④
⑤
10.已知有机物的转化关系如下 (部分试剂和反应条件已略去)。
(1)写出B、D的结构简式:B___________________________、D________________________________。
(2)写出②、④、⑦的化学方程式(有机物写结构简式,注明反应条件)______________________。
② ④
⑦
(3)反应①~⑦中属于消去反应的是________(填序号)。
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