4烃的衍生物第一单元卤代烃学案苏教版选修5

第一单元 卤代烃一、卤代烃的结构和性质 1．卤代烃的概念和分类 (1)概念烃分子中的氢原子被卤素原子取代后形成的化合物。

(2)分类2．卤代烃对人类生活的影响(1)卤代烃的用途：制冷剂、灭火剂、有机溶剂、麻醉剂、合成有机物。

(2)卤代烃对环境的危害①卤代烃比较稳定，在环境中不易被降解。

②部分卤代烃对大气臭氧层有破坏作用。

3．物理性质(1)除CH 3Cl 、CH 3CH 2Cl 、CH 2===CHCl 常温下是气体外，其他大部分为液体，且密度比水大。

(2)难溶于水，易溶于乙醚、苯、环己烷等有机溶剂。

(3)互为同系物的卤代烃沸点随碳原子数增多而升高。

4．化学性质 (1)实验探究(2)消去反应①概念：在一定条件下从一个有机化合物分子中脱去一个或几个小分子生成不饱和化合物(含双键或叁键)的反应。

②反应条件：与强碱的醇溶液共热。

③1­溴丙烷发生消去反应的化学方程式为 CH 3CH 2CH 2Br ＋KOH ――→醇△CH 3CH===CH 2↑＋KBr ＋H 2O 。

(3)水解反应①反应条件：与强碱的水溶液共热。

②1­溴丙烷发生水解反应的化学方程式为CH 3CH 2CH 2Br ＋KOH ――→水△CH 3CH 2CH 2OH ＋KBr ③反应类型：取代反应。

卤代烃的消去反应与水解反应的比较例1下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是( )答案 B解析卤代烃均能发生水解反应，选项中的四种物质均为卤代烃；卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子的卤代烃能发生消去反应。

C、D项中的两物质卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上均没有相应的氢原子，A中无邻位碳原子，都不能发生消去反应。

【考点】卤代烃结构与性质的综合考查【题点】卤代烃性质的综合考查规律方法卤代烃消去反应的规律(1)没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH3Cl。

(2)邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应。

(3)有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，可得到不同产物。

(4)卤代烃发生消去反应可生成炔烃。

二、卤代烃中卤素原子的检验1．实验原理卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的，在水中不能直接电离产生卤素离子(X －)，更不可能与AgNO3溶液反应，因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。

而应先使其转化成卤素离子，再加稀硝酸酸化，最后加AgNO3溶液，根据产生沉淀的颜色检验。

2．实验流程卤代烃的检验(1)实验原理R —X ＋NaOH ――→H 2O△R —OH ＋NaX HNO 3＋NaOH===NaNO 3＋H 2O AgNO 3＋NaX===AgX↓＋NaNO 3根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素原子(氯、溴、碘)。

(2)实验主要问题在加入硝酸银溶液之前必须先加入硝酸进行酸化，防止硝酸银与剩余氢氧化钠反应干扰实验现象。

例2 欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲、乙两同学设计了如下方案。

甲同学：取少量卤代烃，加入NaOH 的水溶液，加热，冷却后加入AgNO 3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。

乙同学：取少量卤代烃，加入NaOH 的乙醇溶液，加热，冷却后，用硝酸酸化，加入AgNO 3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。

关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是( ) A ．甲同学的方案可行 B ．乙同学的方案可行C ．甲、乙两位同学的方案都有局限性D ．甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样 答案 C解析 甲同学让卤代烃水解，在加热冷却后没有用稀硝酸酸化，由于OH －也会与Ag ＋作用生成褐色的Ag 2O ，会掩盖AgBr 的淡黄色，不利于观察现象，所以甲同学的实验方案有局限性；乙同学是利用消去反应让卤代烃中的卤素原子变成离子，但是，不是所有的卤代烃都能发生消去反应，所以此法也有局限性。

【考点】卤代烃结构与性质的综合考查 【题点】卤代烃中卤素原子的检验方法特别提醒 (1)卤代烃不能电离出X －，必须转化成X －，方可用AgNO 3溶液来检验。

(2)将卤代烃中的卤素转化为X －，可用卤代烃的取代反应，也可用消去反应。

例3 某一氯代烷1.85 g ，与足量NaOH 水溶液混合加热后用硝酸酸化，再加入足量的AgNO 3溶液，生成白色沉淀2.87 g 。

(1)写出这种一氯代烷的各种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。

(2)若此一氯代烷与足量NaOH 水溶液共热后，不经硝酸酸化就加AgNO 3溶液，出现的现象为________________________________________________________________________，写出有关的化学方程式______________________________________________________________________________________________________________________。

(3)能否用硝酸银溶液直接与卤代烷反应来鉴别卤代烷？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案(1)(2)将会产生褐色沉淀AgNO3＋NaOH===AgOH↓＋NaNO3、2AgOH===Ag2O＋H2O(3)不能，因卤代烷中的卤素均是以卤原子的形式与碳原子结合的，不能与Ag＋反应解析AgCl的物质的量为2.87 g143.5 g·mol－1＝0.02 mol，一氯代烷的相对分子质量为1.85 g0.02 mol＝92.5 g·mol－1，设其分子式为C n H2n＋1Cl，则12n＋2n＋1＋35.5＝92.5，n＝4，该卤代烷为C4H9Cl。

三、卤代烃在有机合成中的应用卤代烃的化学性质比较活泼，能发生许多反应，例如取代反应、消去反应等，从而转化成其他类型的化合物。

因此，引入卤原子常常是改变分子性能的第一步反应，在有机合成中起着重要的桥梁作用。

1．在烃分子中引入羟基例如由乙烯制乙二醇，先用乙烯与氯气发生加成反应制取1,2­二氯乙烷，再用1,2­二氯乙烷和氢氧化钠溶液发生水解反应制得乙二醇。

2．在特定碳原子上引入卤原子例如由1­溴丁烷制取1,2­二溴丁烷，先由1­溴丁烷发生消去反应得到1­丁烯，再由1­丁烯与溴加成得到1,2­二溴丁烷。

3．改变某些官能团的位置例如由1­丁烯制取2­丁烯，先由1­丁烯与溴化氢加成得到2­氯丁烷，再由2­氯丁烷发生消去反应得到2­丁烯。

4．增长碳链或构成碳环例如卤代烃能与多种金属作用，生成金属有机化合物，其中格氏试剂是金属有机化合物中最重要的一类化合物，是有机合成中非常重要的试剂之一，它是卤代烃在乙醚的存在下与金属镁作用，生成的有机镁化合物，再与活泼的卤代烃反应，生成更长碳链的烃。

RX ＋Mg ――→无水乙醚RMgX ，CH 2===CHCH 2Cl ＋RMgCl ―→CH 2===CHCH 2R ＋MgCl 2。

例4 根据下面的反应路线及所给信息填空。

A――→Cl 2，光照①(一氯环己烷)――――――→NaOH ，乙醇，△②――――――――→Br 2的CCl 4溶液③B(1)A 的结构简式是________，名称是________。

(2)①的反应类型是________________，③的反应类型是________。

(3)反应④的化学方程式是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 (1)环己烷 (2)取代反应 加成反应(3)＋2NaOH ――→乙醇△＋2NaBr ＋2H 2O解析 由A ――→Cl 2，光照可知，为A 发生取代反应的产物，所以A 为环己烷()，又分子中含有双键，故可与Br 2的CCl 4溶液发生加成反应而生成B ，反应方程式为＋Br 2―→，比较B 与的结构可知，B 应发生消去反应而得到，化学方程式为＋2NaOH ――→乙醇△＋2NaBr ＋2H 2O 。

【考点】卤代烃在有机合成中的应用 【题点】卤代烃性质的综合考查例5 以溴乙烷为原料制备1,2­二溴乙烷(反应条件略去)，方案中最合理的是( ) A ．CH 3CH 2Br ―→CH 3CH 2OH ―→CH 2===CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br B ．CH 3CH 2Br ――→Br 2CH 2BrCH 2BrC ．CH 3CH 2Br ―→CH 2===CH 2――→HBr CH 2BrCH 3――→Br 2CH 2BrCH 2BrD ．CH 3CH 2Br ―→CH 2===CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br 答案 D解析 B 中方案CH 3CH 2Br 和Br 2发生取代反应时可生成多种产物，不能保证只生成1,2­二溴乙烷，不易分离；D 中方案溴乙烷在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴发生加成反应生成1,2­二溴乙烷，不存在其他副产物。

【考点】氯代烃结构与性质的综合考查 【题点】卤代烃的制备规律方法 在有机合成中引入卤素原子的方法 (1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应 如CH 3—CH===CH 2＋Br 2―→CH 3CHBrCH 2Br 。

(2)取代反应如乙烷与Cl 2：CH 3CH 3＋Cl 2――→光照CH 3CH 2Cl ＋HCl ，苯与Br 2：＋Br 2――→FeBr 3＋HBr ；在有机合成中引入卤素原子或引入卤素原子作中间产物，用加成反应而不用取代反应，因为光照下卤代反应产物无法控制，得到的产品纯度低。

巧记卤代烃取代反应和消去反应的条件和产物：无醇(水溶液)则有醇(生成醇)，有醇(醇溶液)则无醇(产物中没有醇)。

1．下列关于氟氯代烃的说法中，不正确的是( ) A ．氟氯代烃是一类含氟和氯的卤代烃 B ．氟氯代烃化学性质稳定，有剧毒 C ．氟氯代烃大多数无色，无臭，无毒D ．在平流层，氟氯烃在紫外线照射下，分解产生氯原子可引发损耗O 3的循环反应 答案 B解析 氟氯代烃的化学性质稳定，对人体无伤害，可作为制冷剂，它是无臭味的、无毒的，当其进入臭氧层后，可以破坏O3。