1、第三节 卤代烃学习目标定位 认识卤代烃的组成和结构特点，能够根据溴乙烷的分子结构分析推测其化学性质，会判断卤代烃的反应类型，知道卤代烃在有机合成中的应用。1在烃分子中引入X 原子有以下两种途径：(1)烃与卤素单质的取代反应：CH 3CH3Cl 2 CH3CH2ClHCl ； 光 照 (2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应：CH 3CH=CH2Br 2 CH 3CHBrCH2Br；CH 2=CH2 HBr CH3CH2Br； 催 化 剂 CHCH2Br 2 CHBr 2CHBr2；CHCHHBr CH2=CHBr。 催 化 剂 2卤代烃：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。3根
2、据分子里所含卤素原子种类的不同，卤代烃可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃；根据分子中卤素原子数目的不同，卤代烃可分为一卤代烃和多卤代烃。4常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多数为液体或固体，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。探究点一 溴乙烷的分子结构与性质1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。溴乙烷的分子式为 C2H5Br，结构简式为 CH3CH2Br，官能团为 Br。2溴乙烷分子的 CBr 键为极性键，容易断裂，溴原子易被其他原子或原子团取代。如溴乙烷与 NaOH 溶液共热时，溴乙烷分子中的溴原子被水
3、分子中的羟基取代，反应的化学方程式是 CH3CH2BrNaOH CH3CH2OHNaBr，该反应类型是水解反应(或取代反 水 应)，NaOH 的作用是作催化剂，同时中和生成的 HBr，平衡右移使反应比较彻底。3按表中实验操作完成实验，并填写下表：实验操作 实验现象 实验结论将溴乙烷加到 NaOH 的乙醇溶液中加热，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中反应产生的气体经水洗后，能使酸性 KMnO4 溶液褪色生成的气体分子中含有碳碳不饱和键(1)溴乙烷与 NaOH 的乙醇溶液共热时，溴乙烷分子中的 CBr 键及相邻 C 原子上的 CH键断裂，生成碳碳双键，反应的化学方程式是(2)消去反应：有机化合物在
4、一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子 (如H2O、HX 等) ，而生成含 不饱和键 化合物的反应。归纳总结卤代烃的消去反应与水解反应的比较反应类型 反应条件 断键规律卤代烃的结构特点主要生成物水解反应NaOH 水溶液，加热含 CX 即可 醇消去反应NaOH 醇溶液，加热与 X 相连的 C的邻位 C 上有H烯烃或炔烃(1)通过卤代烃的水解反应可在碳链上引入羟基；通过卤代烃的消去反应可在碳链上引入碳碳双键或碳碳三键。(2)与X 相连碳原子的邻位碳上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，否则不能发生消去反应。活学活用1有关溴乙烷的下列叙述中，正确的是( )A在溴乙烷中滴入 AgNO3 溶液，立即
5、有淡黄色沉淀生成B溴乙烷不溶于水，能溶于大多数有机溶剂C溴乙烷与 NaOH 的醇溶液反应，可生成乙醇D溴乙烷通常用溴与乙烷直接反应来制取答案 B解析 CH 3CH2Br 中的溴不能与 AgNO3 发生反应，A 选项错误；CH 3CH2Br 与 NaOH 醇溶液反应生成乙烯，C 选项错误；溴与 CH3CH3 的反应产物有多种，不能用来制备CH3CH2Br，D 选项错误。2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
6、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，不能发生消去反应。探究点二 卤代烃中卤素原子的检验卤代烃分子中虽然含有卤素原子，但 CX 键在加热时一般不易断裂，在水溶液中不电离，无 X (卤素离子)存在，所以向卤代烃中直接加入 AgNO3 溶液，得不到卤化银(AgCl、AgBr、AgI)沉淀。检验卤代烃中的卤素，一般是先将其转化成卤素离子，再进行检验。1检验卤代烃 RX 中卤素原子的实验操作如下图所示：回答下列问题：(1)加热的目的是加快水解反应速率，因为不同的卤代烃水解难易程度不同 。(2)加入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的 NaOH，防止 NaOH 与 AgNO3 反应干扰
7、实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。(3)生成的 AgX 沉淀若为白色，则 X 为氯元素；若为淡黄色，则 X 为溴元素；若为黄色，则 X 为碘元素。2若上述卤代烃 RX 为 CH3CH2CH2Br，请写出检验溴元素的化学方程式：(1)CH3CH2CH2BrNaOH CH3CH2CH2OHNaBr，(2) 水 HNO3NaOH= =NaNO3H 2O，(3)AgNO3NaBr= =AgBrNaNO 3。归纳总结(1)卤代烃均属于非电解质，不能电离出 X ，不能用 AgNO3 溶液直接检验卤代烃中卤素的存在。(2)将卤代烃中的卤素转化为 X 也可用卤代烃的消去反应。(3)检验卤代烃中的卤素时，
8、常出现的错误是忽略用稀硝酸酸化以中和 NaOH。活学活用3为了检验溴乙烷中含有溴元素，有以下操作，其中顺序合理的是( )加 AgNO3 溶液 加 NaOH 溶液 加热 加蒸馏水 加稀硝酸至溶液显酸性A BC D答案 C解析 溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在的，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，影响溴的检验，故需加入足量稀硝酸使溶液变为酸性，再加 AgNO3 溶液检验。4某一氯代烷 1.85 g，与足量 Na
9、OH 水溶液混合加热后用硝酸酸化，再加入足量的AgNO3 溶液，生成白色沉淀 2.87 g。(1)通过计算，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 AgNO3 溶液，出现的现象为 ，写出有关的化学反应方程式 。(3)能否用硝酸银溶液直接与卤代烃反应来鉴别卤代烷？为什么？(2)将会产生褐色沉淀AgNO3NaOH= =AgOHNaNO 3，2AgOH=Ag2OH 2O，AgNO3NaCl= =AgClNaNO 3(3)不能，因卤代烃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 0
10、.02 mol，2.87 g143.5 gmol 1一氯代烷的相对分子质量为 92.5，1.850.02设其分子式为 CnH2n1 Cl，则 12n2n135.592.5，n4，该卤代烃为 C4H9Cl。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下列物质中，不属于卤代烃的是( )答案 C解析 A 选项是 CH4 中两个氢原子被两个氯原子取代的产物，A 属于卤代烃；B 选项是CH4 中两个氢原子被两个氯原子取代，另两个氢原子被两个氟原子取代，都是卤素原子，B 属于卤代烃；C 选项中的氢原子被硝基取代，属于硝化物，不属
11、于卤代烃； D 选项中的氢原子被溴原子取代，属于卤代烃。2下列卤代烃中沸点最低的是( )答案 A解析 互为同系物的卤代烃，熔、沸点随碳原子数增多而升高，同碳卤代烃随卤素原子相对原子质量增大而升高。3下列关于卤代烃的叙述中正确的是( )A所有卤代烃都是难溶于水、密度比水小的液体B所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应C所有卤代烃都含有卤素原子D所有卤代烃都是通过取代反应制得的答案 C解析 卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物，故分子中一定含有卤素原子；卤代烃一般难溶于水，能溶于有机溶剂，多数为液体，也有气态卤代烃，如 CH3Cl；发生消去反应的卤代烃分子中，与卤素相连的碳原子相邻的碳原
12、子上必须有氢原子；卤代烃不但能由取代反应制得，也可由烯烃、炔烃与卤素单质或卤化氢发生加成反应制得。4在卤代烃 RCH2CH2X 中化学键如下图所示，则下列说法正确的是( )A当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是 和B当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是和C当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是D当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是 和答案 C5下列卤代烃在 KOH 醇溶液中加热不发生消去反应的是( )C 6H5Cl (CH 3)2CHCH2Cl (CH 3)3CCH2ClCHCl 2CHBr2 CH 2Cl2A B C全部 D答案 A解析 (CH 3)3CCH2Cl 不能发生消去反应，因为与Cl 相连的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子；CH 2Cl2 也不能发生消去反应，因其分子中只有一个碳原子；此外， C6H5Cl 若发生消去反应，将破坏苯环的稳定性，故 C6H5Cl 也不能发生消去反应。6已知卤代烃在一定条件下既可发生水解反应，又可发生消去反应，现以 2溴丙烷为主要原料制取 1,2丙二醇时，需要经过的反应是 ( )A加成消去取代B消去加成取代C取代消去加成D取代加成消去答案 B解析 根据题意，卤代烃在一定条件下发生水解，就可以引入羟基，而在相邻的两个碳原子上分别引入一个羟基就需要首先在相邻的碳原子上分别引入一个卤素原子，这就需要得到烯烃，卤代烃发生消去反应就可以得到烯烃：
