高中化学备课参考 卤代烃 (2)

卤代烃
一．烃的衍生物概述.
1.定义：烃分子里的氢原子被其它原子或原子团取代而生成的化合物.
2.分类：常见烃的衍生物有卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等.所含官能团包括卤素原子（—X）、硝基（—NO2）、羟基（—OH）、醛基（—CHO）、羧基（—COOH）、氨基（—NH2）、碳碳双键（C=C）、
碳碳三键（C≡C）等.二、卤代烃对人类生活的影响.
二、卤代烃对人类生活的影响
1．定义:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物.
2．通式:
3．分类:
4．卤代烃的用途
致冷剂、灭火剂、有机溶剂、麻醉剂，合成有机物等.
5．卤代烃的危害
(1)DDT禁用原因:相当稳定，在环境中不易被降解，通过食物链富集在动物体内，造成累积性残留，危害人体健康和生态环境.
(2)卤代烃对大气臭氧层的破坏原理：卤代烃释放出的氯原子对臭氧分解起到了催化剂的作用.
三．卤代烃的性质
1.物理性质
(1)常温下，卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余为液体或固体.
(2)互为同系物的卤代烃，如一氯代烷的物理性质变化规律是：随着碳原子数（式量）增加，其熔、沸点和密度也增大.（沸点和熔点大于相应的烃）
(3)难溶于水，易溶于有机溶剂.除脂肪烃的一氟代物、一氯代物等部分卤代烃外，液态卤代烃的密度一般比水大.密度一般随烃基中碳原子数增加而减小.
2.化学性质
⑴取代反应(水解反应):
说明：①卤素原子直接与苯环相连的卤代芳香烃发生水解反应的条件比较苛刻；
②卤代烷烃与碱作用时，由于卤代烷烃与中烃基结构的差异，反应试剂，溶剂以及温度等条件的不同，导致得到的主要产物也不同. ⑵消去反应：
①有机化合物分子中，相邻两个碳上脱去一个小分子（如等）生成不饱
和烃，称为消去反应. ②化学反应：
③α碳原子是指与官能团直接相连的碳原子，β碳原子是指与α原子相连的碳原子；卤代烷烃消去卤化氢时，卤素原子来自α碳原子，氢原子来自β碳原子.
β碳原子上如果没有氢原子，该卤代烃不能发生消去反应，如
3
3222
3
CH
CH CH CH C CH Br CH ∣
--∣；如果有多种β氢原子，消去时可得到多种产物，如3-溴
-3-甲基乙烷32223
3
Br CH CH CH C CH CH CH ∣
--∣，消去可得到三种有机产物
322233
CH CH CH C CH CH CH
=-∣
、32233CH CH CH C CH CH CH -=∣、
3223
2
CH CH CH C CH CH CH --‖.
⑶卤代烃中卤素的检验（以溴乙烷为例）
①定性：取一支试管，加入少量溴乙烷，再加入少量稀氢氧化钾溶液，加热煮沸，冷却，待溶液分层后，取上层溶液加入盛有足量稀硝酸的试管中，再加入2~3滴稀硝酸银溶液，若生成浅黄色沉淀，则说明溴乙烷中含有溴原子.（也可以卤代烃的消去反应设计实验加以证明）
②定量：取一支试管，加入定量（体积为VmL,密度为1
mL -⋅dg ）的溴乙烷，再加入足量稀氢氧化钾溶液，加热煮沸，冷却，将溶液全部加入盛有足量稀硝酸的试管中，再加入足量稀硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀（质量为mg ），溴乙烷中溴原子个数的计算公式为109m=188dV.
3.卤代烃在有机合成中的应用
⑴利用消去反应制备烯烃、炔烃.如：
22222
2C H C H KOH CH CH KBr H O Br Br
+−−→++⎢⎢醇
≡△
⑵利用取代反应形成碳氧单键、碳碳单键.如：
2222222H O C H C H KOH CH OHCH OH KBr Br Br
+−−−→+⎢⎢△
3232CH CH Br CN CH CH CN Br --+→+ 332323CH I CH CH O CH CH OCH I --+→+
4.卤代烃的同分异构体.
(1)一卤代烃同分异构体的书写方法. ①等效氢问题（对称轴）.
正丁烷分子中的对称：1CH 32CH 23CH 24
CH 3，其中1与人为善，2与会号碳上的氢是等效的；
异丁烷分子中的对称：（1CH 3）22CH 3
CH 3，其中1号位的氢是等效的.
②C 4H 9Cl 分子中存在着“碳链异构”和“官能团位置异构”两种异构类型. (2)二卤代烃同分异构体的书写方法. C 3H 6Cl 2的各种同分异构体：
一卤定位，一卤转位：1CH 32CH 23
CH 3，另一氯原子可分别在1、2、3号位； 1CH 32CH 3
CH 3，另一氯可分别在1（或3）、2号位. (3)多卤代烃同分异构体的书写方法（等效思想）
二氯代苯有三种同分异构体，四氯代苯也有三种同分异构体，即苯环上的二氯与四氢等效，可进行思维转换.
例1.下列关于氟氯代烷的说法中，不正确的是
（
）
A ．氟氯代烷是一类含氟和氯得卤代烃
B．氟氯代烷化学性质稳定，有毒
C．氟氯代烷大多数无色，无臭，无毒
D．在平流层，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生氯原子可引发损耗O3的循环反应解析: 氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烷烃，A正确；氟氯代烷大多是无色、无味、无毒的气体，化学性质稳定，具有不易燃烧、易挥发、易液化特征，B错误，C正确；在平流层中，氟氯代烷在此紫外线照射下，分解产生的氯原子可引发损耗臭氧层的循法反应，氯原子起催化作用，D正确.
答案：B
例2. 例2．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作程序：
①滴加AgNO3溶液；②加NaOH溶液；③加热；④加催化剂MnO2；⑤加蒸馏水过滤后
取滤液；⑥过滤后取滤渣；⑦用HNO3酸化.
（1）鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是（填序号）. （2）鉴定1－氯丙烷中氯元素的操作步骤是（填序号）. 解析：鉴定样品中是否含有氯元素，应将样品中的氯元素转化为Cl－，再转化为AgCl，通过沉淀的颜色和不溶于稀HNO3来判断样品中是否含有氯元素.
答案:（1）④③⑤⑦①（2）②③⑦①
例3．某化合物的分子式为C5H11Cl，结构分析表明，该分子中有两个CH3，有两－CH2－，
有一个，和一个－Cl，它的可能结构有四种，请写出这四种可能的结构简式：.
答案：，，
解析：分子式为C5H11Cl的化合物可以看成是戊烷C5H12的一氯代物，而戊烷的同分异构体有三种.将这三种同分异构体的每种分子内的一个氢换成一个氯原子后，选出符合题目要求的便可得解.
例4.1999年4月，比利时查出污染鸡的根源是生产鸡饲料的油脂被二恶英所污染，二恶英是两大芳香族化合物的总称.其中四氯代二苯并二恶英毒性最大，其结构简式为：
下列有关该化合物的说法中正确的是（）
A．分子式为C12H8O2Cl4
B．是一种可溶于水的气体
C．是最危险的致癌物之一
D．是一种多卤代烃
解析：该化舍物分子式是C12H4O2Cl4，故A不正确；从结构上看，该物质为芳香族化舍物，应不溶于水，故B错；因结构中还有氧原子，不符合卤代烃的概念，所以D也不正确.
答案：C
例5.要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是（）A．加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色出现
B．滴入AgNO3溶液，再加入稀HNO3，观察有无浅黄色沉淀生成
C．加入NaOH溶液共热，然后加入稀HNO3使溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成
D．加入NaOH溶液共热，冷却后加入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成.
解析：要检验溴乙烷中含有溴元素，必须先将溴乙烷中的溴原子通过水解反应或消去反应变为溴离子，再滴入AgNO3溶液检验.
答案：C。