高二化学卤代烃知识精讲

高二化学卤代烃
【本讲主要内容】
卤代烃
官能团的概念；溴乙烷的组成、结构和性质；卤代烃的定义、分类、命名、性质、制法和用途；以卤代烃为中介的物质之间的相互转化。

【知识掌握】
【知识点精析】
官能团——决定化合物特殊性质的原子或原子团。

－NO2（硝基）、－SO3
H（磺酸基）等。

第一节溴乙烷卤代烃
（一）溴乙烷
1.
分子式结构式电子式结构简式
C2H5Br C
H
H
H
C Br
H
H
C C
H
H
H
H
H
Br CH
3CH2Br或C2H5Br 溴乙烷是极性分子，但溴乙烷仍为非电解质，在水溶液和熔融状态下均不能导电。

2. 物理性质
纯净的溴乙烷是无色液体；不溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂；密度比水大；沸点38.4℃。

3. 化学性质
（1）水解反应
CH3CH2－Br + H－OH CH3CH2OH ＋ HBr
NaOH
CH3CH2－Br + NaOH CH3CH2OH ＋NaBr
反应类型——取代反应。

（2）消去反应
CH2－CH2 + NaOH CH2＝CH2 + NaBr ＋H2O
Br
H
醇
CH3CH2Br−
−
−
−→
−乙醇
NaOH
CH2＝CH2↑+HBr
消去反应——有机化合物在一定条件下，从分子内脱去一个小分子（如H 2O 、HBr ），而生成不饱和（含双键或叁键）化合物的反应。

（二）卤代烃
1. 定义：烃分子中的氢原子被卤原子取代后所生成的化合物叫做卤代烃。

2. 分类：
（1）按卤原子种类不同可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃； （2）按分子中卤原子数目多少可分为一卤代烃、多卤代烃； （3）按烃基种类可分为饱和卤代烃（如CH 3CH 2Br ）、不饱和卤代烃（如CH 2＝CHCl ）
和芳香卤代烃（如 Br
）。

一卤代烃的通式为R －X ，一卤代烷的通式为C n H 2n+2X （n ≥1） 3. 命名——以原有烃为母体，将卤原子、支链作为取代基。

卤代烷：选择连有卤原子的碳原子在内的最长碳链为主链，从离卤原子最近的一端开始对主链的碳原子编号。

如：
CH 3－C －CH 2－CH 3
CH 3
Br
2134
CH 3CH 2CH 2CH －CHCH 3
CH 31
2345
6
CH 3CHCH 2Br
2－溴－2－甲基丁烷 2－氯－3－甲基己烷 1，2－二溴丙烷
15
4
32 CH 3－CH ＝CH －CH 2－CH 2Cl
16
5
4
3
2CH 2＝CH －CH －CH －CH 2－CH 3
CH 2CH 3
Cl
Br
5－氯－2－戊烯 4－溴－3－乙基－1－己烯 1－氯－4－溴苯 （卤原子服从于烃，从距不饱和键近的一侧编号）（按F 、Cl 、Br 、I 顺序编号） 4. 同分异构体 （1）碳链异构
（2）官能团位置异构 例如：（1）C 5H 11Cl 共有 种同分异构体。

（相当于求C 5H 12的一氯代物的种数） （2）C 7H 7Cl 共有 种同分异构体。

（相当于求C 7H 8的一氯代物的种数） 5. 一卤代烷的物理性质
（1）溶解性：都不溶于水，易溶于大多数有机溶剂。

（2）沸点：① 常温常压下，除CH 3Cl 、CH 3CH 2Cl 、CH 3Br 是气体外，其它一卤代烷 均为液体，C 15以上是固体。

② 一卤代烷的沸点随分子中碳原子数的增多而升高，且都高于相应的烷烃。

（因为相对分子质量增大，且分子极性增大，所以分子间作用力大）。

③ C 原子数相同，卤原子也相同时，烃基支链越多，沸点越低。

（3）密度：① 高于相应的烷烃；
② 一氟代烷、一氯代烷的密度小于1，一溴代烷、一碘代烷的密度大于1，多氯代烷的密度均大于1；
③ 一氯代烷随C 原子数增多，密度减小。

（这与烷烃规律不同。

因为随C 原子数增多，Cl 原子在分子中所占比例减小）C 原子数、X 原子数均相同时，烃基支链越多，相对密度越小。

6. 卤代烃的化学性质
由于C －X 为极性键，在反应中较易断裂，所以卤代烃的化学性质通常比烃活泼。

（1）取代反应（水解反应）
R －X + H －OH NaOH R －OH + HX 或 R －X + NaOH →R －OH + NaX
例如：CH 3CH 2CH 2CH 2Br+ H －OH NaOH CH 3CH 2CH 2CH 2OH + HBr 1－丁醇（伯醇）
CH 3CH 2CHCH 3 + H －OH CH 3CH 2CHCH 3 + HBr
NaOH
2－丁醇（仲醇）
CH 3－C －CH 3 + H －OH CH 3－C －CH 3 + HBr
NaOH CH 3CH 3
2－甲基－2－丙醇（叔醇）
小结：一卤代烃经水解可制得一元醇，－OH 取代原－X 的位置，根据X 原子位置不同，可分别制出伯、仲、叔醇。

若以二卤代烃进行水解则可得到二元醇。

例如：CH 2－CH 2 + 2H 2O CH 2－CH 2 + 2HBr
NaOH
小结：一卤代烃 + H 2O NaOH 一元醇 + HX
二卤代烃 + 2H 2
O NaOH 二元醇 + 2HX （2）消去反应
一卤代烃 + NaOH 烯烃 + 卤化钠 + 水
－C －C －
＝－ + NaX + H 2
O H X
小结：能发生消去反应的卤代烃在结构上必须具备两个条件：一是分子中C 原子数≥2；
二是与卤原子相连的C 原子的邻碳上必须有氢。

（相邻碳上的）二卤代烃
+ 卤化钠 + 水 －C －C －－C ≡C － + 2NaX + 2H 2
O X X H H
扎依采夫规则：卤代烷烃脱卤化氢时，氢总是从含氢较少的相邻碳原子上脱去。

CH 3－CH －CH 2－CH 3 + NaOH + NaBr + H 2O
CH 2＝CH －CH 2－CH 3
CH 3－CH ＝CH －CH 3
29%71%
7. 卤代烃的制备方法（在烃分子中引入卤素原子的方法）
（1）烃与卤素单质的取代反应——产物不唯一 如：CH 3CH 3 + Cl 2
光照
CH 3CH 2Cl + HCl ，同时还生成其它氯代乙烷，产物不唯一 光照
Cl +Cl 2
+HCl
，同时还生成其它氯代环己烷，产物不唯一
Br 2Br +催化剂
+ HBr （Fe ）
（2）不饱和烃与卤素单质、氯化氢等的加成反应——产物单一、纯净
如：CH 2＝CH －CH 3 + Br 2→CH 2Br －CHBr －CH 3
CH 2＝CH －CH 3 + HBr 催化剂
CH 3－CHBr －CH 3（多）+ CH 2Br －CH 2－CH 3（少） CH ≡CH + Br 2→CHBr ＝CHBr ，CHBr ＝CHBr+ Br 2→CHBr 2－CHBr 2 CH ≡CH + HCl
催化剂
CH 2＝CHCl
（3）醇与HX 的反应（卤代烃水解的逆反应）
如：CH 3
CH 2
OH + HBr 浓硫酸CH 3
CH 2
Br + H 2
O
8. 卤代烃的用途
（1）多卤代烃可直接用作溶剂、农药、制冷剂、麻醉剂、防腐剂等。

（2）在有机合成中起中间体的作用。

（3）氟氯烃
氟利昂是freon 的音译名，是多种含氟含氯的烷烃衍生物（氟氯代烷）的总称，可简写成CFC 。

特点：大多为无色、无味的气体。

化学性质稳定，无毒，不易燃烧、易液化、易挥发。

应用：制冷剂、制雾剂、发泡剂、溶剂、灭火剂等。

危害：化学性质稳定，大量滞留在空气中，在紫外线照射下会产生起催化作用的Cl 原子，引发损耗臭氧的反应，从而破坏臭氧层，危害人类、动植物，造成全球性气温变暖。

氟利昂作为大气污染物的严重性就在于它不易消除，及时立即禁用，已积存在大气中的CFC 还要为害多年，甚至上百年。

【解题方法指导】 【典型例题分析】
[例1] 下列有机物中，含有两种官能团的是（ ）
A. CH 3—CH 2—Cl
B.
C. CH 2
CHBr
D.
解析：烃的衍生物具有跟相应的烃不同的化学特性，是因为取代氢原子的原子或原子团对于烃的衍生物的性质起着很重要的作用，这些取代氢原子的原子或原子团称为官能团，碳碳双键、碳碳三键属于官能团，但不能把—CH 3、—C 6H 5称为官能团。

答案：C
[例2] 化合物丙由如下反应得到：
丙的结构简式不可能是（ ）
A. CH 3CH 2CHBrCH 2Br
B. 223)(Br CH CH CH
C. CH 3CHBrCHBrCH 3
D. Br CBrCH CH 223)(
解析：由题中的反应关系可知：乙为烯烃，丙为乙与 Br 2发生加成反应的产物，故在丙中两个溴原子必连在两个相邻碳原子上，故答案B 不可能。

答案：B
[例3] 写出分子组成为C 5H 11Br 的有机物的同分异体构体中，只能发生水解反应、不能发生消去反应的物质的结构简式，并命名。

解析：分子中烃基—C 5H 11符合烷基的通式（—C n H 2n+1），该有机物为饱和卤代烃，C 原子间以C —C 单键相连。

它的碳链结构有三种：
① C —C —C —C —C ② ③
第①、②种碳链结构中，所有的碳原子上都连接有氢原子，Br 原子连在任何碳原子上都能发生消去反应。

第③种碳链结构中，带*号的碳原子连了四个碳原子，当Br 原子连接到它周围的任一碳原子上，不能发生消去反应，生成具有相同碳架的烯烃。

答案：该有机物的结构简式是
,命名为1—溴—2，2—二甲基丙烷。

[例4] 分子式为C 3H 6Cl 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C 3H 6Cl 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 解析：考察卤代烃同分异构体的数目，解题的关键是思维的有序性。

（A ）～（D ）的4种有机物，它们再发生一氯取代，得到的生成物的同分异构体分别为2种、3种、3种、1种。

答案：A
[例5] 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，特别注意要写明反应条件。

① 由CH 3CH 2CH 2CH 2Br 分两步转变为CH 3CH 2CHBrCH 3
② 由223)(CH CHCH CH 分两步转变为：OH CH CHCH CH 2223)(
解析：考察卤代烃的合成规律，由于反应条件的不同，溴原子在不同位置的加成规律。

（1）这是Br 原子从1号碳位上移到2号碳位上的物质之间的转化。

由于两者都是饱和的有机物，又不能发生取代直接完成其转化，所以必须先进消去反应，使卤代烃变成烯烃，然后烯烃再和HBr 加成。

只要找到适当的条件，Br 可以加成到2号碳位上，这也是这类问题的解题规律。

（2）如果烯烃与水直接发生加成，可以生成醇，但羟基的位置不能确定，因而无法一步完成这一变化。

同时也不符合题目要用两步反应完成这一转化的要求。

所以，烯烃只能先与HBr 加成，使Br 原子加成在1号碳位上，再与NaOH 水溶液发生水解反应，使羟基取代溴原子。

答案： （1）
（2）
[例6] 完成下列合成路线，并注明反应类型：
（1）溴乙烷→乙二醇 （2）氯乙烷→聚氯乙稀 *（3）乙烯→苯
思路分析：（1）CH 3CH 2Br
NaOH 、醇、加热
消去反应
CH 2＝CH 2
加成反应
Br 2
CH 2Br －CH 2Br
NaOH 水溶液CH 2OH －CH 2OH
（2）CH 3CH 2Cl NaOH 、醇、加热
消去反应
CH 2＝CH 2
加成反应
Br 2
CH 2Br －CH 2Br
NaOH 、醇、加热
消去反应
CH ≡CH
加成反应
HCl CH 2＝CHCl
加聚反应
催化剂 －CH 2－CH － n
Cl
也可进行逆推。

（3）CH 2＝CH 2
加成反应
Br 2
CH 2Br －CH 2Br
NaOH 、醇、加热
消去反应
CH ≡CH
加聚反应
催化剂,
【综合测试】
一. 选择题
1. 下列物质中，不属于卤代烃的是（ ）
A. CH 2＝CHBr
B. CH 3COCl
C. CH 2Cl 2
D. C 6H 5Br 2. 下列化合物中，既能发生消去反应，又能发生水解反应，还能发生加成反应的是（ ） A. 氯仿 B. 2—氯丙烷 C. 氯化铵 D. 氯乙烯
3. 分子式为C 3H 6Cl 2的氯代烷分子中的一个氢原子被氯原子取代后，可得到两种同分异构体，则C 3H 6Cl 2的名称是（ ）
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
4. 证明溴乙烷中溴元素的存在，下列操作步骤中正确的是（ ）
① 加入硝酸银溶液；② 加入氢氧化钠溶液；③ 加热；④ 加入蒸馏水；⑤ 加入稀硝酸至溶液呈酸性；⑥ 加入氢氧化钠醇溶液。

A. ④③①⑤
B. ②③⑤①
C. ④⑥③①
D. ⑥③⑤①
5. 下列一氯代烃中，不能发生消去反应的是（ ） A. CH 3CH 2Cl B. CH 3CHClCH 3 C. CCl CH 33)( D. Cl CCH CH 233)(
6. 下列卤代烃发生消去反应，生成物中存在同分异构体的是（ ）
A B C D
7. 下列卤代烃中沸点最低的是（ ） A. CH 3—CH 2—CH 2—Cl B.
C. CH 3—CH 2—CH 2—Br
D.
8. 化学式C 5H 7Cl 的有机物，其结构不可能是（ ） A. 只含1个双键的直链有机物 B. 含2个
双键的直链有机物
C. 含1个双键的环状有机物
D. 含1个—C ≡C —叁键的直链有机物
9. 在C 6H 14的各种同分异构体中，所含甲基数目和它的一氯取代物的数目与下列叙述相符的是（ ）
A. 2个—CH 3，能生成4种一氯代物
B. 3个—CH 3，能生成4种一氯代物
C. 3个—CH 3，能生成5种一氯代物
D. 4个—CH 3，能生成4种一氯代物
10. 下列混合物中可用分液漏斗分离，且有机物应从分液漏斗的上口倒出的是（ ）
A. B. CH 3CH 2CH 2CH 2Cl H 2O
C. CCl 4 CHCl 3
D. CH 2Br —CH 2Br )(2O H NaBr
二. 综合题 11. 以
为原料，制取
，写出有关反应的化学方程式。

12. 根据下面的有机物合成路线回答有关问题：
（1）写出A 、B 、C 的结构简式：
A ：___________
B ：___________
C ：___________ （2）各步反应类型：
① ___________ ②___________ ③___________ ④ ___________ ⑤___________ （3）A →B 反应试剂及条件______________________。

13.
（1）在NaCl 溶液中滴加AgNO 3溶液，现象为_______，离子方程式为_________。

（2）在CH 3CH 2CH 2Cl 中滴加AgNO 3溶液，现象为__________，原因是__________。

（3）若先将CH 3CH 2CH 2Cl 与NaOH 溶液共热，然后用硝酸酸化，再滴加AgNO 3溶液，现象为__________，反应的化学方程式为_________。

14. 某液态卤代烷RX （R 是烷基，X 是某种卤素原子）的密度是ag ·cm －3。

该RX 可以跟稀碱发生水解反应生成ROH （能跟水互溶）和HX 。

为了测定RX 的相对分子质量，拟定的实验步骤如下：
① 准确量取该卤代烷 bmL ，放入锥形瓶中。

② 在锥形瓶中加入过量稀 NaOH 溶液，塞上带有长玻璃管的塞子，加热，发生反应。

③ 反应完成后，冷却溶液，加稀 HNO 3酸化，滴加过量AgNO 3溶液得到白色沉淀。

④ 过滤、洗涤、干燥后称量，得到固体cg 。

回答下面问题：
（1）装置中长玻璃管的作用是__________。

（2）步骤④中，洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的________离子。

（3）该卤代烷中所含卤素的名称是_______，判断的依据是___________。

（4）该卤代烷的相对分子质量是_________（列出算式）。

（5）如果在步骤③中，加HNO3的量不足，没有将溶液酸化，则步骤④中测得的c值________（填下列选项代码）。

A. 偏大
B. 偏小
C. 不变
D. 大小不变
15. 如图所示是检验1，2—二氯乙烷的某性质实验的装置。

（1）按如图所示，连接好仪器后，首先应进行的操作是_________。

（2）在试管A里加入2mL 1，2—二氯乙烷和5mL 10% NaOH的乙醇溶液，再向试管里加入几小块碎瓷片。

加入碎瓷片的作用是_________。

（3）用水浴加热试管A里的混合物（其主要生成物仍为卤代烃），试管A中发生反应的化学方程式是_____________，其反应类型是_________。

（4）为检验产生的气体，可在试管B中盛放________，现象是_____________；向反应后试管A中的溶液里加入足量的稀硝酸，再加入几滴AgNO3溶液，现象是________。

16. 一定量的某有机物与NaOH的醇溶液共热，产生的气体在标准状况下为896mL，同时得溶液100mL。

取出10ml溶液先用HNO3酸化后再加入AgNO3溶液直到不再产生白色沉淀为止，用去0.1mol·L－1 AgNO3溶液40mL。

所得气体完全燃烧时消耗O2 0.18mol。

试确定该有机物的结构简式和名称。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B D A BD D D B A B
C B
11.
12.
（1）
（2）①加成反应②消去反应③加成反应④消去反应⑤加成反应（3）NaOH醇溶液、加热
13. （1）产生白色沉淀；Ag＋+Cl－＝AgCl↓
（2）溶液分层；CH3CH2CH2Cl不溶于水
（3）产生白色沉淀；
14.（1）防止卤代烷挥发（或答冷凝）
（2）Ag＋、Na＋和NO3－
（3）氯；得到的卤化银沉淀是白色的
（4）
（5）A
15.（1）检查装置气密性
（2）防止暴沸
（3）；消去反应
（4）溴水；溶液褪色；产生白色沉淀
16. CH3CH2CH2Cl，1—氯丙烷或，2—氯丙烷。