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1、11 有机化学基础有机化学基础(选学选学) 第37讲 烃和卤代烃 考点三 卤代烃 李仕才 知 识 梳 理 1概念概念 烃烃分分子子里里的的氢氢原原子子被被卤卤素素原原子子取取代代后后形形成成的的化化合合物物。如如溴溴乙乙烷烷，结结构构简简式式_ ，官能团，官能团_ 。 2分类分类 3物理性质物理性质 (1)状态：除了状态：除了_ 、_ 、_ 、二氟甲烷等少数为气体外，其余为、二氟甲烷等少数为气体外，其余为液体或固体。液体或固体。 (2)沸点：互为同系物的卤代烃，沸点随碳原子数的增多而沸点：互为同系物的卤代烃，沸点随碳原子数的增多而 _ 。 (3)溶解性：水中溶解性：水中_ ，有机溶剂中，有机溶
2、剂中_ 。 (4)密度：除脂肪烃的一氟代物和一氯代物等部分卤代烃密度比水密度：除脂肪烃的一氟代物和一氯代物等部分卤代烃密度比水 _ 外，其余外，其余比水比水_ 。 4化学性质化学性质 (1)水解反应水解反应 反应条件：反应条件：_。 C2H5Br 在碱性条件下水解的反应式为在碱性条件下水解的反应式为 _。 用用 RX 表示卤代烃，碱性条件下水解方程式为表示卤代烃，碱性条件下水解方程式为 _。 (2)消去反应消去反应 概念概念 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 (如如_ 等等)，而，而生成含生成含_( 如如_)化合物
3、的反应。化合物的反应。 反应条件：反应条件：_。 溴乙烷发生消去反应的化学方程式为溴乙烷发生消去反应的化学方程式为 _ 。 卤代烃的水解反应与消去反应的比较卤代烃的水解反应与消去反应的比较 5.卤代烃在有机合成中的应用卤代烃在有机合成中的应用 (1)联系烃和烃的衍生物的桥梁；烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代联系烃和烃的衍生物的桥梁；烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃，卤代烃碱性条件下水解转化为醇或酚，进一步可转化为醛、酮、酸、酯等；醇加热条烃，卤代烃碱性条件下水解转化为醇或酚，进一步可转化为醛、酮、酸、酯等；醇加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃，卤代烃通过消去反应可转化
4、为烃。件下与氢卤酸反应转化为卤代烃，卤代烃通过消去反应可转化为烃。 (4)进行官能团保护，如烯烃中的碳碳双键易被氧化，常采用以下两步保护碳碳双键，进行官能团保护，如烯烃中的碳碳双键易被氧化，常采用以下两步保护碳碳双键，如如 HBrNaOHCH2=CH2CH3CH2BrCH2=CH2。 醇，醇， 6卤代烃的获取方法卤代烃的获取方法 (1)取代反应取代反应 如乙烷与如乙烷与 Cl2：_； 苯与苯与 Br2：_； C2H5OH 与与 HBr：_。 (2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应 CH3CH=CH2Br2_， 催化剂催化剂CHCHHCl_。 7对环境
5、的污染对环境的污染 氟里昂氟里昂(氟氯烃氟氯烃)在大气平流层中会产生氯原子，氯原子是臭氧分解为氧气的催化剂，在大气平流层中会产生氯原子，氯原子是臭氧分解为氧气的催化剂，会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因。会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因。 特别提醒：特别提醒：卤代烃是有机合成及推断中重要的中间体，卤代烃是有机合成及推断中重要的中间体，卤代烃的化学性质主要有发生卤代烃的化学性质主要有发生消去反应和取代反应，在不同条件下显示不同的性质。消去反应和取代反应，在不同条件下显示不同的性质。 (1)NaOH 的水溶液、加热条件下发生取代反应。的水溶液、加热条件下发生取代反应。 (2)NaOH 的
6、醇溶液、加热条件下发生消去反应。的醇溶液、加热条件下发生消去反应。 能发生消去反应的卤代烃应具备的条件：能发生消去反应的卤代烃应具备的条件：与卤素原子相连的碳原子的相邻位置碳上连与卤素原子相连的碳原子的相邻位置碳上连有氢原子。有氢原子。 答案答案 1CH3CH2Br Br 2烷烃烷烃 烯烃烯烃 芳香烃芳香烃 氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃 一卤代烃、多卤代烃一卤代烃、多卤代烃 3(1)一氯甲烷一氯甲烷 氯乙烷氯乙烷 氯乙烯氯乙烯 (2)升高升高 (3)难溶难溶 易溶易溶 (4)小小 大大 4(1)氢氧化钠水溶液、加热氢氧化钠水溶液、加热 H2OC2H5BrNaOH
7、C2H5OHNaBr H2ORXNaOHROHNaX (2)H2O、HBr 不饱和键不饱和键 碳碳双键或碳碳三键碳碳双键或碳碳三键 氢氧化钠乙醇溶液、加热氢氧化钠乙醇溶液、加热 醇醇C2H5BrNaOHCH2=CH2NaBrH2O CHCH2NaX2H2O 基 础 自 测 1正误判断，正确的打正误判断，正确的打“”，错误的打，错误的打“”“”。 (1)CH3CH2Cl 的沸点比的沸点比 CH3CH3的沸点高的沸点高( ) (2)溴乙烷与溴乙烷与 NaOH 乙醇溶液共热生成乙烯乙醇溶液共热生成乙烯 ( ) (3)在溴乙烷中加入在溴乙烷中加入 AgNO3溶液，立即产生淡黄色沉淀溶液，立即产生淡黄色
8、沉淀 ( ) (4)取溴乙烷水解液，向其中加入取溴乙烷水解液，向其中加入 AgNO3溶液，可观察到淡黄色沉淀溶液，可观察到淡黄色沉淀 ( ) (5)所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应 ( ) 答案：答案：(1) (2) (3) (4) (5) 2 证明溴乙烷中溴元素的存在，证明溴乙烷中溴元素的存在，有下列几步，有下列几步， 其正确的操作顺序是其正确的操作顺序是 _( 填序号填序号)。 加入硝酸银溶液加入硝酸银溶液 加入氢氧化钠溶液加入氢氧化钠溶液 加热加热 加入蒸馏水加入蒸馏水 加入稀硝酸至溶液呈酸性加入稀硝酸至溶液呈酸性 加入氢氧化钠醇溶液加入氢氧化
9、钠醇溶液 解析：解析： 由于溴乙烷不能电离出由于溴乙烷不能电离出 Br ， 可使溴乙烷在碱性条件下发生水解反应得到可使溴乙烷在碱性条件下发生水解反应得到Br ，向水解后的溶液中加入向水解后的溶液中加入 AgNO3溶液，根据生成的淡黄色沉淀，可以确定溴乙烷中含有溴溶液，根据生成的淡黄色沉淀，可以确定溴乙烷中含有溴原子。需要说明的是溴乙烷水解需在碱性条件下进行，加入原子。需要说明的是溴乙烷水解需在碱性条件下进行，加入AgNO3溶液之前需加入稀硝溶液之前需加入稀硝酸酸化，否则溶液中的酸酸化，否则溶液中的 OH 会干扰会干扰 Br 的检验。的检验。 答案：答案：或或 考向探究 好题冲关 考向考向 1
10、卤代烃的水解反应和消去反应卤代烃的水解反应和消去反应 【例【例 1】 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( ) 【解析】【解析】 A 中只有一个碳原子，中只有一个碳原子，C、D 中与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上中与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，所以没有氢原子，所以 A、C、D 均不能发生消去反应。均不能发生消去反应。 【答案】【答案】 B 好题冲关好题冲关 11溴丙烷与溴丙烷与 2溴丙烷分别和氢氧化钠的醇溶液混合加热；溴丙烷分别和氢氧化钠的醇溶液混合加热； 1溴丙烷与溴丙烷与 2溴丙
11、烷分别和氢氧化钠的水溶液混合加热，溴丙烷分别和氢氧化钠的水溶液混合加热， 则下列说法正确的是则下列说法正确的是( ) A和和产物均不同产物均不同 B和和产物均相同产物均相同 C产物相同，产物相同，产物不同产物不同 D产物不同，产物不同，产物相同产物相同 解析：解析：1溴丙烷与溴丙烷与 2溴丙烷分别和氢氧化钠的醇溶液混合加热，都生成丙烯；溴丙烷分别和氢氧化钠的醇溶液混合加热，都生成丙烯； 1溴丙烷与溴丙烷与 2溴丙烷分别和氢氧化钠水溶液混合加热，前者生成溴丙烷分别和氢氧化钠水溶液混合加热，前者生成 1丙醇，后者生成丙醇，后者生成 2丙醇。丙醇。 答案：答案：C 2由由 CH3CH2CH2Br 制
12、备制备 CH3CH(OH)CH2OH，依次，依次(从左至右从左至右)发生的反应类型和发生的反应类型和反应条件都正确的是反应条件都正确的是 ( ) 解析：解析：设计出由设计出由 CH3CH2CH2Br 到到 CH3CH(OH)CH2OH 的流程图，再看反应类型。的流程图，再看反应类型。 CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2CH3CHXCH2X(X代代表表卤卤素素原原子子)CH3CH(OH)CH2OH。依次发生消去反应、加成反应、取代反应。依次发生消去反应、加成反应、取代反应(或水解反应或水解反应)，由，由对应的反应条件可知对应的反应条件可知 B 项正确。项正确。 答案：答案：B 考向考向 2
13、 卤代烃中卤离子的检验卤代烃中卤离子的检验 【例【例 2】 在实验室鉴定氯酸钾晶体和在实验室鉴定氯酸钾晶体和 1氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操作程序：作程序：滴加滴加 AgNO3溶液；溶液；加加 NaOH 溶液；溶液；加热；加热；加催化剂加催化剂 MnO2；加蒸馏加蒸馏水过滤后取滤液；水过滤后取滤液；过滤后取滤渣；过滤后取滤渣；用用 HNO3酸化。酸化。 (1)鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是 _( 填序号填序号)。 (2)鉴定鉴定 1氯丙烷中氯元素的操作步骤是氯丙烷中氯元素的操作步骤是 _( 填序号填序号)。 【解析】【解
14、析】 (1)鉴定氯酸钾中的氯元素，应将氯酸钾中氯元素转化为鉴定氯酸钾中的氯元素，应将氯酸钾中氯元素转化为Cl ，再转化为，再转化为AgCl，通过得到不溶于硝酸的沉淀颜色来鉴定氯元素。，通过得到不溶于硝酸的沉淀颜色来鉴定氯元素。 (2)鉴定鉴定 1氯丙烷中的氯元素，氯丙烷中的氯元素，应将该有机物与应将该有机物与 NaOH 水溶液混合加热，使其水解后再加入稀水溶液混合加热，使其水解后再加入稀HNO3酸化，最后加入酸化，最后加入AgNO3溶液观察沉淀的颜色来判断卤素离子。该实验中应注意在加溶液观察沉淀的颜色来判断卤素离子。该实验中应注意在加 AgNO3溶液之前，应溶液之前，应先加先加 HNO3溶液以
15、中和水解反应中过量的溶液以中和水解反应中过量的 NaOH 溶液，溶液， 防止防止 NaOH 与与 AgNO3溶液反应生溶液反应生成沉淀对实验产生干扰。成沉淀对实验产生干扰。 【答案】【答案】 (1) (2) 好题冲关好题冲关 3 为了测定某饱和卤代烃的分子中卤素原子的种类和数目，为了测定某饱和卤代烃的分子中卤素原子的种类和数目，可按下列步骤进行实验：可按下列步骤进行实验： 准确量取准确量取11.40 mL加过量的加过量的反应完全反应完全加入过加入过 液体试样液体试样NaOH溶液溶液后冷却后冷却量硝酸量硝酸加入加入AgNO3溶溶过滤并洗过滤并洗干燥后称量质干燥后称量质 液至沉淀完全液至沉淀完全涤
16、沉淀涤沉淀量为量为37.6 g 回答下列问题：回答下列问题： (1)加入加入 AgNO3溶液时产生的沉淀为浅黄色，溶液时产生的沉淀为浅黄色， 则此卤代烃中的卤素原子是则此卤代烃中的卤素原子是 _ 。 (2)已知此卤代烃液体的密度是已知此卤代烃液体的密度是 1.65 g mL，其蒸气对甲烷的相对密度是其蒸气对甲烷的相对密度是 11.75 ，则每则每1个此卤代烃分子中卤素原子的数目为个此卤代烃分子中卤素原子的数目为 _ ；此卤代烃的结构简式为；此卤代烃的结构简式为 _ 。 解析：解析： (1)因加入因加入 AgNO3溶液时产生的沉淀为浅黄色，溶液时产生的沉淀为浅黄色，故卤代烃中卤素原子为溴原子。故
17、卤代烃中卤素原子为溴原子。 (2)溴代烃的质量为溴代烃的质量为 11.40 mL 1.65 g mL 18.81 g ， 摩尔质量为摩尔质量为 1611.75 188(g mol)。 18.81 g因此溴代烃的物质的量为因此溴代烃的物质的量为10.1 mol 。 188 g mol37.6 gn(AgBr)10.2 mol。故每个卤代烃分子中溴原子数目为。故每个卤代烃分子中溴原子数目为 2，根据相对分，根据相对分188 g mol11子质量判断其分子式为子质量判断其分子式为 C2H4Br2，其结构简式可能为，其结构简式可能为 CH2BrCH2Br 或或 CH3CHBr2。 答案：答案：(1)溴原子溴原子 (2)2 CH2BrCH2Br 或或 CH3CHBr2
