人教版高中化学选修五第二章 第三节 卤代烃

第三节卤代烃

[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：从卤代烃的官能团及其转化角度，认识卤代烃取代反应、消去反应的特点和规律，了解有机反应类型与有机物分子结构特点之间的关系。

2.科学精神与社会责任：了解某些卤代烃对环境和人身健康的影响，基于绿色化学的思想，摒弃卤代烃的使用或寻找卤代烃替代品。

一、溴乙烷

1．分子结构

2．物理性质

纯净的溴乙烷是无色液体，沸点为38.4 ℃，密度比水大，难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。

3．化学性质

(1)取代反应(水解反应)

由实验可知

①溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C —Br 键，水中的羟基与碳原子形成C —O 键，断下的Br 与水中的H 结合成HBr 。

②溴乙烷与NaOH 溶液共热反应的化学方程式为：CH 3CH 2Br ＋NaOH ――→水

△CH 3CH 2OH ＋NaBr 。

反应类型为：取代反应。 (2)消去反应

由实验可知：

①溴乙烷与氢氧化钠溶液共热反应后，化学方程式为：CH 3CH 2Br ＋NaOH ――→乙醇

△CH 2==CH 2↑＋NaBr ＋H 2O 。

②消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H 2O 、HX 等)，而生成含不饱和键化合物的反应。

(1)由溴乙烷的结构认识其水解反应与消去反应

溴乙烷分子结构为

①在强碱的水溶液中，在b 处断键，发生取代(水解)反应。 ②在强碱的醇溶液中，在a 、b 处断键，发生消去反应。 ③条件不同，其断键位置不同。 (2)消去反应的特点

①从反应机理看：消去反应是从相邻的两个碳原子上脱去一个小分子，相邻的两个碳原子各断一个化学键。

②从产物看：消去反应的产物中一定有不饱和产物和一个或几个小分子。

例

1溴乙烷中混有杂质乙醇，除去乙醇的方法是()

A．加热蒸发B．过滤

C．加水、萃取、分液D．加苯、萃取、分液

答案 C

解析本题主要考查溴乙烷和乙醇的溶解性及分离方法。溴乙烷难溶于水，而乙醇可与水以任意比例互溶，故可向混合液中加水进行萃取，然后分液即可除去。

【考点】卤代烃物理性质与应用

【题点】卤代烃的物理性质

例

2下列关于溴乙烷的叙述中，正确的是()

A．溴乙烷难溶于水，能溶于多种有机溶剂

B．溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙烯

C．将溴乙烷滴入AgNO3溶液中，立即有淡黄色沉淀生成

D．实验室通常用乙烯与溴水反应制取溴乙烷

答案 A

解析溴乙烷与NaOH的水溶液共热发生水解反应(取代反应)生成乙醇，溴乙烷与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成乙烯；二者的条件不同，其反应的类型和产物也不同，不能混淆，B错误。溴乙烷难溶于水，也不能在水中电离出Br－，将其滴入AgNO3溶液中，不会发生反应，C错误。乙烯与溴水反应生成1,2-二溴乙烷，通常用乙烯与溴化氢反应制取溴乙烷，D错误。

【考点】溴乙烷的综合考查

【题点】溴乙烷的综合考查 二、卤代烃 1．概念与分类 (1)概念：

烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 (2)分类：

①按分子中卤素原子个数分：一卤代烃和多卤代烃。

②按所含卤素原子种类分：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。 ③按烃基种类分：饱和卤代烃和不饱和卤代烃。 ④按是否含苯环分：脂肪卤代烃和芳香卤代烃。 2．物理性质

常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多为液体或固体，卤代烃不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂。 3．化学性质

(1)取代反应(水解反应)

R —X ＋NaOH ――→水

△R —OH ＋NaX 。 (2)消去反应

＋NaOH ――→醇

△

。

4．卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验流程

(2)实验要点：

①通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子。

②排除其他离子对卤素离子检验的干扰，卤素原子转化为卤素离子后必须加入稀硝酸中和过量的碱。

5．卤代烃的用途与危害

(1)用途：制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机化合物。

(2)危害：含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用，形成臭氧空洞，危及地球上的生物。

卤代烃水解反应和消去反应的比较

反应条件强碱的水溶液、加热强碱的醇溶液，加热

反应特点碳骨架不变，官能团由—X变成—OH 碳骨架不变，官能团由—X变成

或—C≡C—，生成不饱和键

主要产物醇烯烃或炔烃

例

3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】卤代烃水解反应和消去反应的规律

方法规律——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。

例

4为了检验某氯代烃中的氯元素，现进行如下操作。其中合理的是()

A．取氯代烃少许，加入AgNO3溶液

B．取氯代烃少许与NaOH水溶液共热，然后加入AgNO3溶液

C．取氯代烃少许与NaOH水溶液共热后，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液

D．取氯代烃少许与NaOH乙醇溶液共热后，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液

答案 C

解析检验卤代烃中是否含有氯元素时，由于卤代烃中的氯元素并非游离态的Cl—，故应加入NaOH的水溶液或NaOH的醇溶液，并加热，先使卤代烃水解或发生消去反应，产生Cl—，然后加入稀HNO3酸化，再加AgNO3溶液，根据产生白色沉淀确定卤代烃中含有氯元素。先加HNO3酸化，是为了防止NaOH与AgNO3反应生成AgOH，再转化为Ag2O褐色沉淀干扰检验；D项，有的氯代烃不能发生消去反应，故不选。

【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