苏教版化学选修5 专题4 第一单元 卤代烃1 卤代烃的水解(学案)

卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R—X（其中R—表示烃基）。官能团是卤素原子。

一、卤代烃的用途和危害

1. 用途：致冷剂、灭火剂、有机溶剂、麻醉剂、合成有机物。

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。

二、卤代烃的物理性质

1. 溶解性：难溶于水，易溶于大多数有机溶剂。

2. 状态、密度：CH3Cl常温下呈气态，C2H5Br、CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下呈液态且密度大于1g/cm3。

三、卤代烃的水解反应（取代反应）

卤代烃的结构特点：卤素原子是卤代烃的官能团。C—X之间的共用电子对偏向X，形成一个极性较强的共价键，分子中C—X键易断裂。

1. CH3CH2Br的水解反应

（1）条件：强碱的水溶液，加热。

H2O

（2）化学方程式为：CH3CH2Br＋NaOH——→

CH3CH2OH＋NaBr

△

2. 检验卤代烃分子中卤素的方法（X表示卤素原子）

（1）实验原理

H2O

CH3CH2Br＋NaOH——→

CH3CH2OH＋NaBr

△

HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O

AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3

（2）实验步骤：

△取少量卤代烃；△加入NaOH溶液；△加热煮沸；△冷却；△加入稀硝酸酸化；△加入硝酸银溶液；△根据沉淀（AgX）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定卤族元素（氯、溴、碘）。

（3）实验说明：

△加热煮沸是为了加快水解反应的速率，因为不同的卤代烃水解的难易程度不同。

△加入稀HNO3酸化的目的：中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应生成的棕黑色Ag2O沉淀干扰对实验现象的观察；检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。

3. 卤代烃的水解反应

①所有卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应。

②多卤代烃水解可生成多元醇，如：

BrCH2CH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr

△卤代烃水解的定量规律：

据R—X～NaX～AgX，1 mol一卤代烃可得到1 mol卤化银（除F外）沉淀，常利用此量的关系来定量测定卤代烃。

【典例精析】

例题1一定能够鉴定卤代烃中卤元素的存在的操作是（）

A. 在卤代烃中直接加入AgNO3溶液

B. 加蒸馏水，充分搅拌后，加入AgNO3溶液

C. 加入NaOH溶液，加热后加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液

D. 加入NaOH溶液，加热后加入AgNO3溶液

思路导航：卤代烃的检验方法：加氢氧化钠溶液，加热，使卤代烃发生水解反应生成醇和卤化钠，冷却后再加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色即可。

答案：C

例题2 卤代烃在氢氧化钠存在的条件下水解，这是一个典型的取代反应。其实质是带负电的原子团（如OH－等阴离子）取代了卤代烃中的卤原子。

例如：CH3CH2CH2—Br+OH－→CH3CH2CH2—OH+Br－。

写出下列反应的化学方程式：

（1）溴乙烷跟NaHS反应___________________________________________________。

（2）碘甲烷跟CH3COONa反应______________________________________________。

（3）由碘甲烷，无水乙醇和金属钠合成甲乙醚（CH3OCH2CH3）____________________。

思路导航：本题考查卤代烃取代反应，重在考查学生分析问题的能力以及对比、类推能力和灵活运用知识的能力。由题给示例可总结出一个通式：R—X+Y－→RY+X－。

（1）中NaHS中HS－，

（2）中CH3COONa中CH3COO－，

（3）中乙醇和钠反应产物CH3CH2ONa中CH3CH2O－，均可看成Y－。

答案：（1）CH3CH2Br+NaHS→CH3CH2SH+NaBr

（2）CH3I+CH3COONa→CH3COOCH3+NaI

（3）2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ CH3I+CH3CH2ONa→CH3CH2OCH3+NaI 例题3 为测定某卤代烃分子中所含有的卤原子的数目和种类，可按下列步骤进行实验：△量取该卤代烃液体11.4 mL；△加入适量氢氧化钠溶液，煮沸至液体不分层；△冷却后加入稀硝酸酸化；△加入硝酸银溶液至沉淀完全；△过滤，洗涤沉淀并干燥；△称取干燥后的沉淀的质量。

回答下列问题：

（1）加入氢氧化钠溶液的目的是___________________________________________。

（2）加入过量硝酸银溶液的目的是__________________________________________。

（3）若加入硝酸银溶液时产生的沉淀为浅黄色，则此卤代烃中的卤原子是___________。

（4）若所称干燥的沉淀的质量为37.6g，又知其卤代烃液体的密度是1.65g/cm3，其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的11.75倍。则该卤代烃的每一个分子中含卤原子的数目为______，该卤代烃可能的结构为_____________________________________________。

思路导航：加氢氧化钠溶液，加热，使卤代烃发生水解反应生成醇和卤化钠，冷却后再加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色即可。据R—X～NaX～AgX，1 mol 一卤代烃可得到1 mol卤化银（除F外）沉淀，常利用此量的关系来定量测定卤代烃。

答案：（1）使卤代烃水解，产生自由的卤离子，以便检验和计算卤离子的种类和数目（2）使卤离子完全转化为卤化银沉淀，以便检验和计算卤离子的种类和数目

（3）溴原子