2018年高中化学选修五专题4第一单元卤代烃讲义(供参考)

2018年高中化学选修五专题4第一单元卤代烃讲义第一单元卤代烃[课标要求]1．以1­溴丙烷为例了解卤代烃的性质。

2．理解卤代烃的水解反应和消去反应及其反应条件。

3．掌握卤代烃在有机合成中的应用。

1．认识卤代烃(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①按烃基结构的不同：卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳香烃等。

②按取代卤原子的不同：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃等。

③按取代卤原子的多少：一卤代烃、多卤代烃。

(3)对人类生活的影响①用途：用作溶剂、农药、制冷剂、灭火剂等。

②危害：氟氯代烃(俗称氟利昂)能破坏大气臭氧层。

2．卤代烃的性质(1)物理性质①除cH3cl、cH3cH2cl、cH2===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。

(2)化学性质①实验探究试管a中试剂1­溴丙烷和oH醇溶液1­溴丙烷和oH水溶液实验现象试管b中收集到气体c中有浅黄色沉淀试管b中无气体产生c中有浅黄色沉淀结论1­溴丙烷发生消去反应1­溴丙烷发生水解反应②消去反应a．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。

b．反应条件：与强碱的醇溶液共热。

c．1­溴丙烷发生消去反应的化学方程式为cH3cH2cH2Br＋oH――→醇△cH3cH===cH2↑＋Br＋H2o。

③水解反应a．反应条件：与强碱的水溶液共热。

b．1­溴丙烷发生水解反应的化学方程式为cH3cH2cH2Br＋oH――→水△cH3cH2cH2oH＋Br。

c．反应类型：取代反应。

1．1­溴丙烷发生取代反应的条件是什么？提示：强碱(如oH)的水溶液，加热。

2．1­溴丙烷水解反应和消去反应相比，其反应条件有何差异？由此你得到什么启示？提示：1­溴丙烷的水解反应是以水为溶剂，而消去反应则是以乙醇为溶剂，溶剂的共同作用是溶解oH，使反应易进行。

由此可以看出同种反应物，反应条件不同，发生的反应不同，产物不同。

3．1­溴丙烷发生消去反应的实质是什么？提示：1­溴丙烷发生消去反应的实质是从分子中脱去溴原子和与溴原子相邻的碳原子上脱去一个氢原子(脱去一个HBr分子)，从而形成不饱和化合物。

1.卤代烃的消去反应和水解反应比较反应类型消去反应水解反应(取代反应)反应条件oH的醇溶液、加热oH水溶液、加热实质失去HX分子，形成不饱和键—X被—oH取代键的变化c—X与c—H断裂形成c===c或c≡c与H—Xc —X断裂形成c—oH键卤代烃的要求①含有两个以上的碳原子，没有相邻碳原子不能反应，如cH3Br；②与卤原子相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子，相邻碳上无氢不反应，如、(cH3)3ccH2Br都不发生消去反应，而cH3—cH2—cl可以含有—X的卤代烃绝大多数都可以水解化学反应特点有机物碳骨架不变，官能团由—X变为或—c≡c—有机物碳骨架不变，官能团由—X变为—oH主要产物烯烃或炔烃醇2．卤代烃中卤素原子的检验方法R—X―――――→加NaoH水溶液△―――――――→加稀硝酸酸化(中和过量的NaoH)―――→加AgNo3溶液若产生白色沉淀，则卤素原子为氯原子若产生淡黄色沉淀，则卤素原子为溴原子若产生黄色沉淀，则卤素原子为碘原子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( )解析：选B 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项中的两物质中Br 原子所连碳原子的邻位碳原子上均没有相应的氢原子，而A 中无邻位碳原子，不能发生消去反应。

2．为了检验溴乙烷中含有溴元素，有以下操作，顺序合理的是( )①加AgNo3溶液②加NaoH溶液③加热④加蒸馏水⑤加硝酸至溶液显酸性A．②①③⑤ B．②④⑤③c．②③⑤①D．②①⑤③解析：选c 溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在，因此，不能与AgNo3溶液直接反应，必须使之变为溴离子。

由题意可知，应通过溴乙烷在碱性水溶液中水解得到溴离子，但反应后溶液显碱性，不能直接加入AgNo3溶液检验，否则Ag＋与oH－反应得到AgoH白色沉淀，AgoH再分解为Ag2o褐色沉淀，影响溴的检验，故需加入足量硝酸使溶液变为酸性，再加AgNo3溶液检验。

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苯制苯酚，先用苯与氯气在有铁屑存在的条件下发生取代反应制取氯苯，再用氯苯在氢氧化钠存在的条件下与高温水蒸气发生水解反应便得到苯酚。

再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。

再例如由1­溴丙烷制取2­溴丙烷，先由1­溴丙烷通过消去反应制丙烯，再由丙烯与溴化氢加成得到2­溴丙烷。

又例如由1­丙醇制取2­丙醇，先由1­丙醇发生消去反应制丙烯，再由丙烯与氯化氢加成制取2­氯丙烷，最后由2­氯丙烷水解得到2­丙醇。

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，它是卤代烷在乙醚的存在下与金属镁作用，生成的有机镁化物，再与活泼的卤代烃反应，生成更长碳链的烃。

RX＋g―――→无水乙醚RgX，cH2===cHcH2cl＋Rgcl―→cH2===cHcH2R＋gcl2。

再例如卤代烷与金属钠反应可生成烷烃，利用此反应可制备高级烷烃或环烷烃。

2RBr＋2Na―→R—R＋2NaBr1．根据下面的反应路线及所给信息填空。

(1)A的结构简式是____________，名称是________。

(2)①的反应类型是______________。

②的反应类型是______________。

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

解析：由A在光照条件下与cl2反应生成一氯环己烷，联想到烷烃的取代，可确定A为环己烷，卤代烃在强碱的醇溶液中加热时发生消去反应生成烯烃，环己烯与Br2的四氯化碳溶液发生加成反应，生成1,2­二溴环己烷，其消去两分子HBr得最终产物。

答案：(1) 环己烷(2)取代反应消去反应2．有机物E(c3H3cl3)是一种播前除草剂的前体，其合成路线如下。

已知D在反应⑤中所生成的E，其结构只有一种可能，E 分子中有3种不同类型的氯(不考虑空间异构)。

试回答下列问题：(1)利用题干中的信息推测有机物D的名称是________。

(2)写出下列反应的类型：反应①是____________，反应③是____________。

(3)有机物E的同类同分异构体共有________种(不包括E，不考虑空间异构)。

(4)试写出反应③的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________ _____________________。

解析：本题应采用逆推法：E是D发生消去反应后的产物，分子中含有一个碳碳双键，且有3种不同类型的氯，由此可得E为clcH2ccl===cHcl；D在发生消去反应时生成的E 只有一种结构，所以D应该是一种对称结构，D应为cH2cl —ccl2—cH2cl。

由第②步反应B通过加成反应生成了cH2cl —cHcl—cH2cl，可推出B为cH2cl—cH===cH2，进一步可推出A为cH3—cH===cH2。

cH2cl—cHcl—cH2cl通过反应③得到c，此时有些难以判断消去哪几个氯，这时应根据D的结构简式判断，则c为cH2===ccl—cH2cl。

答案：(1)1,2,2,3四氯丙烷(2)取代反应消去反应(3)5(4)cH2clcHclcH2cl＋NaoH――→乙醇△cH2===ccl—cH2cl＋Nacl＋H2o[三级训练·节节过关]1．将1­氯丙烷与oH的醇溶液共热，生成的产物再与溴水反应，得到一种有机物，它的同分异构体有几种( ) A．2种B．3种c．4种D．5种解析：选B 在oH醇溶液中，1­氯丙烷发生消去反应：cH3cH2cH2cl＋oH――→醇△cH3cH===cH2＋cl＋H2o丙烯加溴后，生成1,2­二溴丙烷，即cH2===cH—cH3＋Br2―→cH2BrcHBrcH3，它的同分异构体有三种：。

2．下列反应中属于水解反应的是( )A．cH4＋cl2――→光照cH3cl＋HclB．cH≡cH＋Hcl―→cH2cHclc．cH3cH2Br＋NaoH――→H2o△cH3cH2oH＋NaBrD．cH3cH2Br＋NaoH――→醇△cH2===cH2↑＋NaBr＋H2o解析：选c A项的反应为取代反应；B项的反应为加成反应；D项的反应为消去反应；c项是cH3cH2Br在碱性条件下的水解反应，也是取代反应的一种。

3．1­溴丙烷、2­溴丙烷分别与NaoH的乙醇溶液共热，则两反应( )A．产物相同，反应类型相同B．产物不同，反应类型不同c．碳氢键断裂的位置相同D．碳溴键断裂的位置相同解析：选 A 二者均发生消去反应，产物均为cH3—cH===cH2，但c—H、c—Br键断裂的位置不相同。

4．某学生将氯乙烷与NaoH溶液共热几分钟后，冷却，滴入AgNo3溶液，最终未得到白色沉淀，其主要原因是( ) A．加热时间太短B．不应冷却后再加入AgNo3溶液c．加AgNo3溶液前未用稀HNo3酸化D．反应后的溶液中不存在cl－解析：选c 氯乙烷在碱性条件下加热水解，先加入过量的稀HNo3中和未反应完的NaoH，然后再加入AgNo3溶液，可以检验cl－的存在。