复习题优质课教案内容

第三节

卤代烃

一、卤代烃的消去反应有哪些规律？与水解反应有哪些区别？

卤代烃的化学性质较活泼，这是由于卤原子(官能团)的作用所致。卤原子结合电子的能力比碳原子强，当它与碳原子形成碳卤键时，共用电子对偏向卤原子，故碳卤键的极性较强，在其他试剂作用下，碳卤键很容易断裂而发生化学反应。

1．消去反应

(1)消去反应的实质：从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个卤化氢分子，从而形成不饱和化合物。

例如：

CH3CH2Cl：＋NaOH――→NaCl＋CH2===CH↑＋H2O △醇(2)卤代烃的消去反应规律

①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH3Br。

②有邻位碳原子，但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。例如：

。

③有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可能生成不同的产物。例如：

CH3—CH===CH—CH3＋NaCl＋H2O (3)二元卤代烃发生消去反应时要比一元卤代烃困难些。有些二元卤代烃发生消去反应后可在有机物中引入三键。例如：CH3—CH2—CHCl2＋2NaOH――→CH3—C≡CH＋2NaCl△＋2H2O[ 2．消去反应与水解反应的比较

反应类型

水解反应

反应条件

NaOH水溶液

键的变化

C—X与H—O键断裂C—O与H—X键生成

C—X与C—H键断裂

(或—C≡C—) 与H—X键生成

卤代烃的结构特点

含C—X即可

与X相连的C的邻位C上有H 主要生成物

醇

醇

消去反应

NaOH醇溶液

烯烃或炔烃

特别提醒

(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。

二、怎样检验卤代烃中的卤素

1．实验原理

R—X＋H2O――→R—OH＋HX △HX＋NaOH===NaX＋H2O HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3

根据沉淀(AgX)的颜色可确定卤素：AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)。

2．实验步骤

(1)取少量卤代烃；(2)加入NaOH水溶液；(3)加热；(4)冷却；(5)加入稀HNO3酸化；

(6)加入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色。

即RX加NaOH水溶液NaOH――→△R—OH

NaX加稀HNO3酸化――→R—OH

HX若产生白色沉淀，卤原子为氯原子加AgNO3――→溶液若产生浅黄色沉淀，卤原子为溴原子

若产生黄色沉淀，卤原子为碘原子3．实验说明

(1)加热是为了加快卤代烃的水解反应速率，因不同的卤代烃水解难易程度不同。

(2)加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应产生沉淀，影响对实验现象的观察和AgX沉淀的质量；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。

(3)量的关系：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进行定量测定卤代烃。

－特别提醒

(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。

三、在烃分子中引入卤素原子的方法

卤素原子的引入是改变分子性能的第一步反应，在有机合成和有机推断中起着桥梁作用。

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

CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl 催化剂光照

＋Br2――→＋HBr (2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应

CH3—CH===CH2＋Br2―→CH3—CHBr—CH2Br 催化剂CH3—CH===CH2＋HBr――→CH≡CH＋HBr――→CH2===CHBr 催化剂

类型1 卤代烃取代反应原理的应用

例1

卤代烃在NaOH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(例如OH等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子。例如：CH3CH2CH2－Br＋NaOH―→NaBr＋CH3CH2CH2OH。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)溴乙烷跟NaCN反应。

答案

(1)CH3CH2Br＋NaHS―→CH3CH2SH＋NaBr (2)CH3I＋CH3COONa―→CH3COOCH3＋NaI (3)CH3CH2Br＋NaCN―→CH3CH2CN＋NaBr 解析

这是一道信息题，考查学生的自学和信息迁移能力。根据信息知识简单的模仿，不过应注意用—SH(而不是用—HS)，和—CN连在原来连有卤素原子的碳原子上，取而代之即可。

类型2 卤代烃的消去反应

例2

下列物质中，不能发生消去反应的是(

) 答案

BC 解析

根据消去反应发生的条件，与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子；B中CH2Br2无相邻碳原子，C中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上无氢原子，故都不能发生消去反应。

判断卤代烃能否发生消去反应主要看一点，即卤素原子所连碳原子的相邻碳原子上是否有氢原子，如果有，就能发生消去反应，否则，不能发生。

类型3 卤代烃中卤素的检验

例3

在实验室鉴定KClO3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滴加NaOH溶液

③加热

④加催化剂MnO2

⑤加蒸馏水，振荡、过滤后取滤液

⑥过滤后取滤渣

⑦用HNO3酸化

(1)鉴定KClO3中氯元素的操作步骤是

________________________________________________________________________，

（2）鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步骤是

________________________________________________________________________。

答案

(1)④③⑤⑦①

(2)②③⑦①

－解析

用AgNO3检验氯元素时，需将KClO3和1-氯丙烷中的氯元素转化为Cl，并用稀HNO3酸化，克服其他离子的干扰，实验才会成功。

将KClO3晶体与1-氯丙烷中的氯元素分别转变为Cl的方法为：2KClO3=====2KCl＋△3O2↑，CH3CH2CH2Cl＋NaOH――→CH3CH2CH2OH＋NaCl。再将溶液中的Cl转变为AgCl，△通过沉淀颜色和不溶于稀HNO3的性质，来判断氯元素。

水－－

MnO2

卤代烃中卤素原子的检验，特别要注意OH的干扰。所以，一定要先滴加硝酸中和完NaOH使溶液呈酸性后，再滴入AgNO3溶液。

类型4 卤代烃在有机合成中的作用

－例4

已知：CH3—CH===CH2＋HBr―→

(主要产物),1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。该烃A在不同条件下能发生如下面所示的一系列变化。

(1)A的化学式：

，A的结构简式：

。

(2)上述反应中，①是

反应，⑦是

反应。(填反应类型) (3)写出C，D，E，H物质的结构简式：

C

，D

，

E

，H

。

（4）写出D―→F反应的化学方程式

________________________________________________________________________。

[来源学§科§网Z§X§X§K]

答案

(1)C8H8

(1)

加成

酯化(或取代)

解析

1 mol烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O,则该烃的化学式为C8H8。由于A能发生加聚反应，能与Br2的CCl4溶液和HBr反应，说明A中含有不饱和的碳碳键，由A→B→E→C8H6Br4，可得出A的结构简式应为

在有机合成中，利用卤代烃的消去反应可以形成不饱和键，能得到烯烃、炔烃等。利用卤代烃的取代反应可以形成碳氧单键(C—O)、碳碳单键等。现总结如下：

比较溴乙烷的取代反应和消去反应，体会反应条件对化学反应的影响。

点拨

如下表所示。

取代反应

消去反应

CH3CH2Br CH3CH2Br 反应物

反应条件

NaOH水溶液，加热

NaOH醇溶液，加热

CH2===CH2、NaBr、生成物

CH3CH2OH、NaBr H2O 结论

溴乙烷与NaOH在不同条件下发生不同类型的反应

1．AD

点拨

消去反应是一个重要的有机化学反应类型，也是高考重点考查的内容。对于该反应的反应机理应熟练掌握。

2．(1)＋NaOH――→CH3CH===CH2↑＋H2O＋NaBr。

△乙醇乙醇(2)CH3CH2CH2CH2Br＋NaOH――→CH3CH2CH===CH2↑＋NaBr＋H2O △CH3CH2CH===CH2＋Br2―→。

点拨

在有机合成题中逆推法是常用的方法，例如在(2)中，逆推过程如下：要想得到，应用CH3CH2CH===CH2和Br2加成，要想得到CH3CH2CH===CH2应让CH3CH2CH2CH2Br发生消去反应。

3．(1)A：CH≡CH，B：CH2===CH2，

C：CH3CH2Cl，D：CH3CH2OH。

(2)CH2===CH2＋HCl――→CH3CH2Cl，

CH3—CH2Cl＋NaOH――→CH2===CH2↑＋NaCl＋H2O △点拨

有机推断题在解答时要重视突破口的选择。该题的突破口为：A相对氢气的密度

为13，即相对分子质量为26，可推知A为CH≡CH。

乙醇催化剂

1．下列物质中，不属于卤代烃的是(

)

A．CH2Cl2

B．CCl2F2

C．

D．CH3COCl 答案

D 解析

卤代烃是卤素原子取代了烃分子中的氢原子，卤代烃中含有碳、氢和卤素原子，也可不含氢原子，但不能含有其他元素的原子。

2．为了使氯乙烷的水解反应进行比较完全，水解时需加入(

) A．NaCl

B．NaHSO4

C．NaOH

D．乙醇

答案

C 3．为保护臭氧层，可采取的有效措施是(

) A．减少二氧化硫的排放量

B．减少含铅废气的排放量

C．减少氟氯代烃的排放量

D．减少CO2的排放量

答案

C 4．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原子

D．所有卤代烃都是通过取代反应制得的

答案

C 解析

A有的是气体；B有的不行如CH3Cl；D有的可以通过加成制得。

5．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

CD[ 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。

6．没有同分异构体的一组是(

) ①C3H7Cl

②C2H3Cl

③C6H5Cl

④C2H4Cl2

A．①②

B．②③

C．③④

D．①③④

答案

B 解析

C3H7Cl存在有1-氯丙烷和2-氯丙烷两种同分异构体，C2H4Cl2存在有1,1-二氯乙烷和1,2-二氯乙烷两种同分异构体。

7．下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不能发生消去反应的是(

)

A．①③⑥

B．②③⑤

C．全部

D．②④

答案

A 8．化合物Z由如下反应得到：C4H9Br――→Y――→Z，Z的结构简式不可能是(

) NaOHCCl4

醇，△Br2A．CH3CH2CHBrCH2Br

B．CH3CH(CH2Br)2

C．CH3CHBrCHBrCH3

D．CH2BrCBr(CH3)2

答案

B 9．(1)写出下列物质与NaOH水溶液反应的化学方程式。

①(CH3)2CBr—CH2CH3

②

(2)写出下列物质与NaOH的乙醇溶液反应的化学方程式。

①

②CH3CHBrCH3[

(3)以为原料，制取，写出有关反应的化学方程式。

答案

(1)①＋NaOH――→△水水＋NaBr ②(2)①②＋NaOH――→△＋2NaOH――→CHCH↑＋2NaCl＋2H2O △＋NaOH――→CH2CHCH3＋NaBr＋H2O △醇醇醇＋NaBr (3)①＋NaOH――→△＋NaBr＋H2O

10．某一氯代烷1.85 g，与足量的NaOH水溶液混合加热后，用硝酸酸化，再加入足量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

________________________________________________________________________；

(2)

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？

________________________________________________________________________。[来

(2)将会产生褐色沉淀

AgNO3＋NaOH===AgOH↓＋NaNO3

2AgOH===Ag2O＋H2O AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3 ＋(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反应第三节

卤代烃