归纳与整理教学实录与评析

第三节

卤代烃

1.认识卤代烃的组成和结构特点。

2.认识卤代烃的水解反应和消去反应。

3．了解卤代烃在生活中的应用以及其对环境和健康可能产生的影响。

知识点一

溴乙烷[学生用书P36]

阅读教材P41～P42，思考并填空。

1．分子组成与结构

2．物理性质

3．化学性质

(1)取代反应(水解反应) ①条件：NaOH水溶液、加热。

②反应方程式：CH3CH2Br＋NaOH――→CH3CH2OH＋NaBr。

△(2)消去反应

①定义：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H2O、HX等)，而生成含不饱和键化合物的反应。

②卤代烃的消去反应

a．条件：NaOH乙醇溶液、加热。

b．反应方程式(以溴乙烷为例)：CH3CH2Br＋NaOH――→CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。

△

1．有关溴乙烷的下列叙述中，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来制取溴乙烷

乙醇水

解析：选A。溴乙烷与NaOH的水溶液共热发生水解反应(属取代反应)生成乙醇，溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应生成乙烯，两者反应的条件不同，其反应的类型和产物也不同，不能混淆；溴乙烷难溶于水，不能在水中电离出Br，将其滴入AgNO3溶液中，不发生反应；乙烯与溴水反应生成1，2­二溴乙烷，在实验室中通常用乙烯与溴化氢反应来制取溴乙烷。

2．下列液体中，滴入水中会出现分层现象，但滴入热的氢氧化钠溶液中时分层现象会逐渐消失的是(

) A．溴乙烷

C．苯

B．己烷

D．苯乙烯

－解析：选A。溴乙烷、己烷、苯及苯乙烯4种物质都不溶于水，滴入水中都会出现分层现象，但溴乙烷可与热的NaOH溶液反应生成乙醇和NaBr，乙醇与水互溶，NaBr溶于水，故溴乙烷滴入热的NaOH溶液中分层现象消失，而其他3种物质与NaOH都不反应，溶液依然分层，故A项正确。

卤代烃中卤素原子的检验方法

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(白色、浅黄色、黄色)可确定相应卤素(氯、溴、碘)种类。

2．实验操作

(1)取少量卤代烃加入试管中。

(2)加入NaOH溶液。

(3)加热(是为了加快水解速率)。

(4)冷却。

(5)加入稀硝酸酸化(一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应干扰实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸)。

(6)加入AgNO3溶液。

即R—X――→R—OH、NaX（中和过量的――→R—OH、NaX――→

△NaOH）NaOH水溶液稀硝酸酸化AgNO3溶液NaOH

若产生白色沉淀，卤素原子为氯原子若产生浅黄色沉淀，卤素原子为溴原子

若产生黄色沉淀，卤素原子为碘原子

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

C．②③⑤①

B．②④⑤③

D．②①⑤③

[解析]

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，影响溴元素的检验，故需加入足量硝酸使溶液变为酸性，再加入AgNO3溶液检验。

[答案]

C

(1)卤代烃中的卤元素与碳之间是以共价键相连，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。必须转化成X，方可用AgNO3来检验。

(2)将卤代烃中的卤素转化为X可用卤代烃的取代反应也可用消去反应。

(3)检验卤代烃中的卤素时，在加入AgNO3溶液之前，一定先加过量稀HNO3中和过量的NaOH，以免对X的检验产生干扰。

讨论比较卤代烃的水解反应和消去反应，请思考检验卤代烃中的卤原子时更适合用哪种反应。

答案：一般来说，所有卤代烃在一定条件下都能发生水解反应。但不是所有的卤代烃都能发生消去反应，从这个角度来看检验卤代烃中的卤原子时用水解反应更适合。

溴乙烷

1．已知卤代烃可以和钠发生反应。例如：溴乙烷与钠发生反应的方程式为2CH3CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr。应用这一反应，下列所给化合物中可以与钠合成环丁烷的是(

) A．CH3Br B．CH3CH2CH2CH2Br C．CH3CH2Br D．CH2BrCH2CH2CH2Br 解析：选D。根据题给化学方程式，卤代烃顶端碳原子上的卤素原子与Na原子结合生－－－－＋－

成NaX后，两个顶端碳原子互相连接。要生成环丁烷应选D。化学方程式为

卤代烃中卤素离子的检验

2．欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲、乙两同学设计了如下方案。甲同学：取少量卤代烃，加入NaOH的水溶液，加热，冷却后加入AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。乙同学：取少量卤代烃，加入NaOH的乙醇溶液，加热，冷却后，用硝酸酸化，加入AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是(

) A．甲同学的方案可行

B．乙同学的方案可行

C．甲、乙两位同学的方案都有局限性

D．甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样

解析：选C。甲同学让卤代烃水解，在加热冷却后没有用稀硝酸酸化，由于OH也会与Ag作用生成褐色的Ag2O沉淀，会掩盖AgBr的淡黄色，不利于观察现象，所以甲同学的实验有局限性；乙同学是利用消去反应让卤代烃中的卤素原子变成离子，但是，不是所有的卤代烃都能发生消去反应，所以此法也有局限性。

3．某一氯代烷1.85 g，与足量NaOH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)________(填“能”或“不能”)用硝酸银溶液直接与卤代烃反应来鉴别卤代烷，原因

是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

2.87 g1.85解析：AgCl的物质的量为一氯代烷的相对分子质量为＝－1＝0.02 mol，0.02143.5 g·mol92.5，设其分子式为CnH2n＋1Cl，则12n＋2n＋1＋35.5＝92.5，n＝4，该卤代烃的分子式为＋－

C4H9Cl。

答案：(2)产生褐色沉淀

AgNO3＋NaOH===AgOH↓＋NaNO3，

2AgOH===Ag2O＋H2O，

AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3

(3)不能

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

知识点二

卤代烃的分类和性质[学生用书P37]

阅读教材P41～P43，思考并填空。

1．定义：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

＋

3．物理性质

状态

溶解性

4.结构与性质的关系

常温下，大多数卤代烃为液态或_固态_

所有卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂

5．卤代烃对人类生活的影响

1．下列关于氟氯代烷的说法错误的是(

)

答案：B 2．根据物质的所属类别连线。

答案：①—bd

②—ac

③—acd

④—a 3．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

解析：选B。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：CH3CHBrCH3――→消去

CH2===CH—CH3――→CH2BrCHBrCH3――→CH2OHCHOHCH3。

水解

卤代烃的消去反应和水解反应的比较

反应条件

实质

消去反应

NaOH醇溶液、加热

失去HX分子，形成不饱和键

水解反应

NaOH水溶液、加热

—X被—OH取代

和溴加成一定条件键的变化

C—X键断裂，形成C—OH键

(1)含有两个或两个以上的碳原子，如CH3Br不能反应；

(2)与卤原子相连的碳原子相邻的碳原子上有氢卤代烃

的要求

原子，如

含有—X的卤代烃绝大多数都可以水解

(CH3)3CCH2Br都不能反应，而

CH3—CH2—Cl可以；

(3)直接连接在苯环上的卤原子不能消去，如不能反应

有机物碳骨架不变，官能团由—X变为化学反

应特点

(或

—C≡C—) 主要产物

烯烃(或炔烃) 醇

有机物碳骨架不变，官能团由—X变为—OH

(1)卤代烃中与卤素原子相连的碳原子若有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可能生成两种不同的产物。例如：发生消去反应的产物是CH2===CH—CH2—CH3或CH3—CH===CH—CH3。

(2)二元卤代烃发生消去反应后，可在有机物中引入碳碳三键。例如：CH3CH2CHCl2＋

2NaOH――→CH3—C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O。

△

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(

) 乙醇

[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相邻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Cl原子所连碳原子的相邻碳原子上均没有相应的氢原子而A项中无邻位碳原子，不能发生消去反应。

[答案]

B

回顾前面的学习，能生成卤代烃的反应有哪些？写出你所知道的几个化学方程式。

答案：(1)烃与卤素单质的取代反应：

CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl；

光照

(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应：

卤代烃的性质

1．下列物质中，不属于卤代烃的是(

)

解析：选C。A选项是CH4中两个氢原子被两个氯原子取代的产物，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，属于卤代烃；C选项中的氢原子被硝基取代，属于硝化物，不属于卤代烃；D选项中的氢原子被溴原子取代，属于卤代烃。

2．CH3—CH===CH—Cl能发生(

) ①取代反应

②加成反应

③消去反应

④使溴水褪色

⑤使KMnO4酸性溶液褪色

⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀

⑦聚合反应

A．以上反应均可发生

B．只有⑦不能发生

C．只有⑥不能发生

D．只有②不能发生

解析：选C。CH3—CH===CH—Cl含有碳碳双键和卤素原子两种官能团。有碳碳双键，则②④⑤⑦能够发生；有卤素原子，且其相邻碳原子上有氢原子，则可发生取代反应和消去反应，即①③可发生。只有⑥不能发生，因为卤代烃中不含卤素离子，不能与AgNO3溶液反应生成沉淀。

卤代烃在有机合成中的作用

3．以溴乙烷为原料制取1，2­二溴乙烷，下列转化方案中最合理的是(

) A．CH3CH2Br――→CH2BrCH2Br △B．CH3CH2Br――→CH2BrCH2Br C．CH3CH2BrNaOH的乙醇溶液Br2HBr溶液――→△CH2===CH2――→

HBrCH2BrCH3――→CH2BrCH2Br D．CH3CH2BrNaOH的乙醇溶液Br2――→△CH2===CH2――→CH2BrCH2Br Br2解析：选D。采用逆推法分析解答。要制取，首先要得到CH2===CH2，而溴乙烷在NaOH的乙醇溶液中加热发生消去反应即可得到CH2===CH2，故合成路线为

4．已知：CH3—CH===CH2＋HBr―→CH3—CHBr—CH3(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的分子式：________，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：

__________________________________________________。

解析：1 mol烃A完全燃烧得到8 mol CO2和4 mol H2O，则A的分子式为C8H8，①发生的是加成反应，反应②是从分子B中消去2分子HBr，③是在E中加入2分子Br2。则A为，B为，

答案：(1)C8H8

(2)加成

酯化(或取代)

重难易错提炼

1.

2.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)。

课后达标检测[学生用书P110(独立成册)] [基础巩固] 1．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

解析：选C。卤代烃有的是气体，有的是固体；有的不能发生消去反应，如CH3Cl；有的可以通过加成反应制得。

2．下列物质中，不属于卤代烃的是(

) A．CH2Cl2

B．CCl2F2

D．CH3COCl

解析：选D。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。

3．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

C．NaOH

B．NaHSO4

D．乙醇

解析：选C。卤代烃水解的条件为NaOH水溶液、加热。

4．下列有机化合物能发生消去反应的是(

) A．1-溴丙烷

B．1-溴-2，2-二甲基丙烷

C．2，2-二甲基-1-丙醇

D．苯基溴甲烷(C6H5—CH2Br) 解析：选A。卤代烃发生消去反应时，卤代烃本身具备的条件是与连有卤素原子的碳原子相邻的碳原子上必须有氢原子，否则不能发生消去反应。B、D两物质的分子中连接溴原子的碳原子的相邻碳原子上无氢原子，C中与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上无氢原子，故只有A满足条件。

5．下列物质分别与NaOH的醇溶液共热后，能发生消去反应，且生成的有机物不存在同分异构体的是(

) A．

解析：选B。能发生消去反应的卤代烃，其结构特点是含有两个或两个以上的碳原子，且与卤原子相连的碳原子相邻的碳原子上有氢原子，所以A、C两项都不能发生消去反应；D项发生消去反应后可得到两种烯烃：

CH2===CH—CH2—CH3或CH3—CH===CH—CH3；B项发生消去反应后只得到

6．卤代烃R—CH2—CH2—X中的化学键如下图所示，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①和②

B．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和④

C．当该卤代烃发生取代反应时，被破坏的键是①

D．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和②

解析：选C。卤代烃的水解反应实质上就是取代反应，反应中—X被—OH取代了，所以被破坏的键只有①；卤代烃的消去反应是相邻两个碳原子上的一个—X和一个—H一同被脱去，而生成不饱和烃和卤化氢的反应，被破坏的键应该是①和③。

7．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

解析：选C。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Cl，故应加入NaOH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－－，然后加入稀硝酸酸化，再加AgNO3溶液，根据产生白色沉淀确定卤代烃中含有氯元素。先加硝酸酸化，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。

8．(2016·长沙一中期末考试)某学生将1-氯丙烷和NaOH溶液共热煮沸几分钟后，冷却，滴入AgNO3溶液，结果未见到白色沉淀生成，其主要原因是(

) A．加热时间太短

B．不应冷却后再滴入AgNO3溶液

C．加AgNO3溶液后未加稀HNO3

D．加AgNO3溶液前未加稀HNO3

解析：选D。由于1-氯丙烷与氢氧化钠溶液反应时碱可能过量，此时加入硝酸银溶液可能会得到棕黑色的Ag2O沉淀，所以加入硝酸银溶液前应先加稀硝酸酸化。

9．欲除去溴乙烷中含有的HCl，下列操作方法正确的是(

) A．加氢氧化钠水溶液，加热煮沸

B．加氢氧化钠醇溶液，加热煮沸

C．加水振荡，静置后分液

D．加入AgNO3溶液，过滤

解析：选C。A和B两项溴乙烷会发生反应，分别生成乙醇和乙烯，故不能用来除杂。溴乙烷不溶于水，而HCl易溶于水，故C项可以分离。

10．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________，③的反应类型是________。

(3)④的化学方程式是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

11．某一溴代烷A与氢氧化钠溶液混合后充分振荡，生成有机物B；A在氢氧化钠和B的混合液中共热生成一种气体C；C可由B与浓H2SO4混合加热制得，C可作果实催熟剂。则：

(1)A的结构简式为__________________。

(2)写出A生成B的化学方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)写出A生成C的化学方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)B生成C的反应类型为____________________。

解析：由C可作果实催熟剂可知，C为CH2===CH2，由C即可推出其他物质。

答案：(1)CH3CH2Br (2)CH3CH2Br＋NaOH――→CH3CH2OH＋NaBr △(3)CH3CH2Br＋NaOH――→CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O △(4)消去反应

[能力提升] 12．下列化学反应的产物中，存在同分异构体的是(

) A．CH3CH2CH2Br在碱性溶液中水解

B．甲苯在催化剂作用下与Cl2发生取代反应

乙醇H2OC．与NaOH的醇溶液共热反应

D．在催化剂存在下与H2完全加成

解析：选B。选项A中有机物水解只能得到

CH3CH2CH2OH；选项B中可得到、和三种同分异构体；选项C中发生消去反应可得CH2===CH—CH3一种有机物；选项D与H2完全加成只能得到

13．氯仿(CHCl3)可以作麻醉剂，但常因保存不妥而被空气中的氧气氧化，生成有剧毒的光气(COCl2)，发生反应的化学方程式为2CHCl3＋O2―→2HCl＋2COCl2，为了防止事故的发生，使用前应先检验氯仿是否变质，应选用的试剂是(

) A．NaOH溶液

C．溴水

B．AgNO3溶液

D．淀粉-KI试剂

解析：选B。由题意可知CHCl3变质后有HCl生成，故最好用AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀生成，以确定是否变质。

14．某同学在实验室进行1，2­二溴乙烷的消去反应，按下列步骤进行，请填空：

(1)按图连接好仪器装置并

________________________________________________________________________。

(2)在试管a中加入2 mL 1，2­二溴乙烷和5 mL 10% NaOH的________溶液，再向试管中加入______________________。

(3)在试管b中加少量溴水。

(4)用________加热试管里的混合物，持续加热一段时间后，把生成的气体通入溴水中，观察到的现象是______________。

(5)①写出发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

②本实验中应注意的问题有

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案：(1)检查装置的气密性

(2)乙醇

几片碎瓷片

(4)水浴

溴水褪色

②为防止暴沸，在试管中应加入碎瓷片；用水浴加热，注意不要使水沸腾

15．已知(X代表卤素原子，R代表烃基)：

利用上述信息，按以下步骤从合成

请回答下列问题：

(1)分别写出B、D的结构简式：B________________________、

D________________________。

(2)反应①～⑦中属于消去反应的是__________。(填数字代号) (3)如果不考虑⑥、⑦反应，对于反应⑤，得到的E可能的结构简式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)试写出C―→D反应的化学方程式(有机物写结构简式，并注明反应条件)：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

。