2018_2019版高中化学 官能团与有机化学反应烃第1节有机化学反应类型第3课时学案鲁科版选修.docx

第3课时有机化学反应的应用学习目标定位1.理解卤代烃的制备方法。2.掌握卤代烃的性质，知道卤代烃在有机合成中的作用。一、卤代烃1概念：烃分子中的一个或多个氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。2结构：卤代烃可用RX表示(X表示卤素原子)，X是卤代烃的官能团。3卤代烃的生成(1)利用烷烃与卤素单质的取代反应，但得到的卤代烃不纯。(2)利用烯烃与卤素单质或氢卤酸的加成反应，是制备卤代烃最常用的方法。4化学性质(1)溴乙烷取代(水解)反应：CH3CH2BrNaOHCH3CH2OHNaBr。(2)溴乙烷消去反应：CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2O。1卤代烃的水解反应与消去反应的比较水解反应消去反应结构特点卤代烃碳原子上连有X位碳原子上必须有氢原子反应实质反应条件NaOH的水溶液，常温或加热NaOH的醇溶液，加热反应特点有机物碳架结构不变，X变为OH，无其他副反应有机物碳架结构不变，生成或CC，可能有其他副反应2.卤代烃中卤素原子检验方法RX例1(2017长沙高二期末)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HNO3D加AgNO3溶液前未加稀HNO3答案D解析1-氯丙烷在碱性溶液中水解后溶液显碱性，不能直接加AgNO3溶液，否则Ag与OH反应生成Ag2O黑色沉淀，影响氯的检验，所以应加入足量稀硝酸酸化后，再加AgNO3溶液检验，故选D。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃的水解反应及卤素的检验例2下列反应：()1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠醇溶液混合加热；()1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠水溶液混合加热，关于反应中生成的有机物的说法中正确的是()A()和()产物均不同B()和()产物均相同C()产物相同，()产物不同D()产物不同，()产物相同答案C解析1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠醇溶液混合加热，均发生消去反应生成丙烯CH3CH=CH2；1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠水溶液混合加热，均发生取代反应，分别生成1-丙醇和2-丙醇，故选C。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃水解与消去反应的比较易错警示(1)卤代烃的水解和消去反应都需要强碱(如NaOH)参与，不同的是二者在反应时所处的溶剂环境不同。卤代烃的水解反应是在强碱的水溶液中进行；而消去反应是在强碱的醇溶液中进行。(2)卤代烃的消去反应还要求在分子结构上与卤素原子相连碳的邻位碳上有氢原子，而水解反应则没有这样的结构要求。二、卤代烃在有机合成中的桥梁作用1利用卤代烃的取代反应可实现烷烃或烯烃向醇、醛、羧酸的转化。如乙烯转化为乙酸的转化途径为：乙烯溴乙烷乙醇乙醛乙酸。反应的化学方程式为CH2=CH2HBrCH3CH2Br。2利用卤代烃的消去反应，可实现烃的衍生物中官能团的种类和数量发生变化。如乙醇转化为乙二醇的转化途径为：乙醇乙烯1,2-二溴乙烷乙二醇。反应的化学方程式为2NaOH2NaBr。3利用卤代烃的消去反应与水解反应还可以实现官能团位置的变化。如反应的化学方程式为2NaOH2NaBr2H2O。例3(2017桂林十八中高二期中)由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇时，需要经过下列哪几步反应()A消去、加成、取代B加成、消去、取代C取代、消去、加成D消去、加成、消去答案A解析由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇，可用逆推法判断：CH3CHOHCH2OHCH3CHBrCH2BrCH3CH=CH2CH3CHClCH3，则2-氯丙烷应首先发生消去反应生成CH3CH=CH2，CH3CH=CH2发生加成反应生成CH3CHBrCH2Br，CH3CHBrCH2Br发生水解反应(或取代反应)可生成1,2-丙二醇，故选A。【考点】卤代烃的性质【题点】有机物转化过程中反应类型的判断例4(2017石家庄高二期中)根据下面的反应路线填空：AD(1)A的结构简式是_，名称是_。(2)填写以下反应的反应类型：_；_；_。(3)反应的反应试剂及反应条件：_。(4)反应的化学方程式为_；B水解的化学方程式为_。答案(1) 环己烷(2)取代反应消去反应加成反应(3)NaOH的醇溶液、加热(4) 2NaOH2NaBr2H2ONaOHNaCl解析由反应A在光照条件下与Cl2发生取代反应得，从而推知A的结构简式为；反应是在NaOH的醇溶液中共热发生消去反应生成；反应应是在Br2的CCl4溶液中发生加成反应生成D：；反应是在NaOH、乙醇、加热的条件下发生消去反应，脱去2个HBr分子得到。【考点】卤代烃的性质【题点】有机物转化过程中反应类型的判断1(2017唐山一中月考)下列物质不属于卤代烃的是()ACH2ClCH2Cl BC氯乙烯 D四氯化碳答案B解析根据卤代烃的定义可知，卤代烃中含有的元素为C、H、X(F、Cl、Br、I)等，不含有氧元素。【考点】卤代烃的概念与判断【题点】卤代烃的概念与判断2(2017河南信阳高中高二月考)溴乙烷与氢氧化钾溶液共热，既可生成乙烯又可生成乙醇，下列说法正确的是()A生成乙烯的条件是氢氧化钾的水溶液B生成乙醇条件是氢氧化钾的水溶液C生成乙烯的条件是在170 下进行D生成乙醇的条件是氢氧化钾的醇溶液答案B解析溴乙烷与氢氧化钾的醇溶液共热反应生成乙烯，A项错误；溴乙烷与氢氧化钾的水溶液共热反应生成乙醇，B项正确，D项错误；乙醇与浓硫酸在170 下反应生成乙烯，C项错误。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃水解与消去反应的比较3(2017河北正定中学高二月考)下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物的说法正确的是()CH3Cl甲 乙 丙 丁A丁属于芳香烃B四种物质中加入NaOH溶液共热，然后加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，均有沉淀生成C四种物质中加入NaOH的醇溶液共热，后加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，均有沉淀生成D乙发生消去反应得到两种烯烃答案B解析烃只含有C、H两种元素，丁不属于芳香烃，故A错误；甲和丙中加入NaOH溶液共热，水解生成氯化钠，故加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；乙和丁中加入NaOH溶液共热，水解生成溴化钠，故加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，故B正确；甲只含有1个碳原子，加入NaOH的醇溶液共热，不能发生消去反应，故加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，无沉淀生成；乙中加入NaOH的醇溶液共热，发生消去反应，生成溴化钠，故加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成；丙中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，故加入NaOH的醇溶液共热，不能发生消去反应，故加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，无沉淀生成；丁中与溴原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，故加入NaOH的醇溶液共热，不能发生消去反应，故加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，无沉淀生成，故C错误；乙中与溴原子相连的碳原子的相邻碳原子上只有1种氢原子，故乙发生消去反应，只能生成1种烯烃，故D错误。【考点】卤烃的性质【题点】卤烃水解与消去反应的比较4由1-氯环己烷()制备1,2-环己二醇()时，需要经过下列哪几步反应()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解析正确的途径是，即依次发生消去反应、加成反应、取代反应。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃在有机合成中的桥梁作用54-溴环己烯主要用于有机合成，它可发生如图所示的转化，下列叙述错误的是()A反应为氧化反应，产物含有溴原子和羧基两种官能团B反应为取代反应，产物含有羟基和碳碳双键两种官能团C反应为消去反应，产物只含碳碳双键和溴原子两种官能团D反应为加成反应，产物只含溴原子一种官能团答案C解析反应为氧化反应，产物含有溴原子和羧基两种官能团；反应为取代反应，产物含有羟基和碳碳双键两种官能团；反应为消去反应，产物只含碳碳双键一种官能团；反应为加成反应，产物只含溴原子一种官能团。【考点】卤代烃的性质【题点】多官能团有机物反应类型的判断6已知：不对称烯烃发生加成反应时，H原子常常加在含氢较多的碳原子上：RCH=CH2HCl。若以正丙醇为原料经三步合成异丙醇，试写出各步反应的化学方程式，并注明反应条件、反应类型。(1)_；(2)_；(3)_。答案(1)CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2H2O，消去反应(2)CH3CH=CH2HCl，加成反应(3) NaOHNaCl，取代反应【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃在有机合成中的桥梁作用7按下图所示步骤可由经过一系列变化合成 (部分试剂和反应条件已略去)。(1)写出B、D的结构简式：B_、D_。(2)反应中属于消去反应的是_(填序号)。(3)根据反应Br2，写出在同样条件下CH2=CHCH=CH2与等物质的量的Br2发生加成反应的化学方程式_。(4)写出C的化学方程式(有机物写结构简式，注明反应条件)_。答案(1) (2)(3)CH2=CHCH=CH2Br2CH2BrCH=CHCH2Br(4) 2NaOH2NaBr2H2O解析苯酚发生加成反应变为A()，A发生消去反应得到B()，B发生加成反应得到C()。C发生消去反应生成，在一定条件下，与Br2发生加成反应生成。与氢气发生加成反应得到D()，D发生取代反应即得到目标产物。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃在有机合成中的桥梁作用对点训练题组1卤代烃的分类、结构与物理性质1(2017银川二中高二期中)有机物大多易挥发，因此许多有机物保存时为避免挥发损失，可加一层水，即“水封”，下列有机物可以用“水封法”保存的是()A乙醇 B氯仿C乙醛 D乙酸乙酯答案B解析乙醇、乙醛与水混溶，则不能用“水封法”保存；而乙酸乙酯的密度比水小，与水混合后在水的上层，不能用“水封法”保存；氯仿不溶于水，且密度比水大，则可用“水封法”保存，故选B。【考点】卤代烃的物理性质【题点】卤代烃的物理性质2(2017陕西西安铁一中高二期末)一氟一氯丙烷是对臭氧层有严重破坏的一类氟氯代烃，其分子式为C3H6FCl，该物质的同分异构体有(不考虑立体异构)()A3种 B4种C5种 D6种答案C解析丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，先固定F在CH3上，则Cl的位置有3种：CHClFCH2CH3、CH2FCHClCH3、CH2FCH2CH2Cl；再固定F在CH2上，则Cl的位置有2种：CH2ClCHFCH3、CH3CClFCH3，共有5种同分异构体，故选C。【考点】卤代烃的结构【题点】卤代烃的同分异构现象题组2卤代烃的水解反应和消去反应3(2017湖北沙市中学高二期中)下列物质分别与NaOH的醇溶液共热后，能发生消去反应，且生成的有机物只有一种的是()A BCCH3Cl D答案B解析分子中与Cl相连碳的相邻碳上没有氢原子，不能发生消去反应，故A错误；能发生消去反应，且生成的烯烃只有一种，故B正确；CH3Cl分子中只含有1个C原子，不能发生消去反应，故C错误；能够发生消去反应生成两种烯烃，故D错误。【考点】卤代烃的化学性质【题点】卤代烃的消去反应4(2017江西金溪一中高二期初)化合物X的分子式为C5H11Cl，用NaOH的醇溶液处理X，可得分子式为C5H10的两种产物Y、Z，Y、Z经催化加氢后都可得到2-甲基丁烷。若将化合物X用NaOH的水溶液处理，则所得有机产物的结构简式可能是()ACH3CH2CH2CH2CH2OHB(CH3)2C(OH)CH2CH3C(CH3)2CHCH2CH2OHD(CH3)3CCH2OH答案B解析根据能跟H2加成生成2-甲基丁烷，结合题意，说明Y和Z均为分子式为C5H10的烯烃，其碳骨架为，氯代烃发生消去反应生成烯烃和烯烃加氢生成烷烃，碳骨架不变，故所得有机产物的碳骨架有一个支链甲基。CH3CH2CH2CH2CH2OH没有支链，A项错误；对应的X为，发生消去反应生成的烯烃有2种，符合题目要求，B项正确；对应的X为，发生消去反应只能生成一种烯烃，C项错误；对应的X为，不能发生消去反应，D项错误。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃的水解反应5(2017河南省实验中学月考)下列物质中，既能发生水解反应，又能发生加成反应，但不能发生消去反应的是()ACH2=CHCH2CH2ClBCH3CH2ClCCH3ClD答案D解析四种卤代烃均能发生水解反应，只有A、D分子中有碳碳双键，能发生加成反应，但中与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，故在与NaOH的醇溶液共热时，不能发生消去反应。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃的水解反应和消去反应综合6(2017江西鹰潭高二期末)化合物Z由如下反应得到：C4H9BrYZ，Z的结构简式不可能是()ACH3CH2CHBrCH2BrBCH3CH(CH2Br)2CCH3CHBrCHBrCH3DCH2BrCBr(CH3)2答案B解析根据题意，一溴丁烷先发生消去反应，然后再加成得到Z，两个溴原子在相邻的两个不同的碳原子上，故B项错误。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃在有机合成中的桥梁作用题组3卤代烃中卤素原子的检验7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答案C解析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作用生成棕黑色的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。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃的水解反应及卤素检验8(2017宁夏石嘴山三中高二月考)要检验溴乙烷中的溴元素，下列实验方法正确的是()A加入新制的氯水振荡，再加入少量CCl4振荡，观察下层是否变为橙红色B加入硝酸银溶液，再加入稀硝酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成C加入NaOH溶液共热，冷却后加入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成D加入NaOH溶液共热，冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴加硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成答案D解析溴乙烷、氯气均溶于CCl4，观察下层液体颜色不能检验，故A错误；不存在溴离子，加硝酸银溶液不反应，故B错误；加入NaOH溶液共热，冷却后的溶液呈碱性，NaOH与硝酸银反应会干扰检验，应先加酸使溶液呈酸性，故C错误；加入NaOH溶液共热，溴乙烷水解生成溴离子，冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成，可检验，故D正确。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃的水解反应及卤素检验题组4卤代烃在有机合成中的作用9(2017石家庄一中质检)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()ACH3CH2BrCH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2BrBCH3CH2BrCH2BrCH2BrCCH3CH2BrCH2=CH2CH3CH2BrCH2BrCH2BrDCH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br答案D解析A项步骤较多，原子利用率低；B项副产物较多，浪费原料；C项步骤繁琐，原子利用率低，且副产物较多；D项最合理。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃在有机合成中的桥梁作用10以乙醇为原料，用下述六种类型的反应来合成乙二酸乙二酯()，其中正确的顺序是()氧化消去加成酯化水解加聚A BC D答案C解析CH3CH2OHCH2=CH2【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃在有机合成中的桥梁作用11(2017河北武邑中学高二月考)已知：卤代烃可以和钠发生反应，例如溴乙烷与钠发生的反应为2CH3CH2Br2NaCH3CH2CH2CH32NaBr，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()ACH3Br BCH3CH2CH2CH2BrCCH2BrCH2Br DCH2BrCH2CH2Br答案C解析由题给信息可知，要合成环丁烷，可用两分子CH2BrCH2Br与Na反应生成；或者由一分子BrCH2CH2CH2CH2Br与Na反应生成。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃在有机合成中的桥梁作用12(2017河北辛集中学高二期中)有如下合成路线，甲经两步转化为丙，下列叙述不正确的是() 甲丙A丙中可能含有未反应的甲，可用溴水检验是否含甲B反应(1)的无机试剂是液溴，铁做催化剂C甲和丙均可与酸性KMnO4溶液发生反应D反应(2)属于取代反应答案B解析甲中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而使溴水退色，可用溴水检验是否含甲，A项正确；反应(1)为碳碳双键与溴的加成反应，试剂为溴水或溴的四氯化碳溶液，不需催化剂，B项错误；甲中含有碳碳双键，丙中含有CH2OH，均可与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，C项正确；根据转化关系知反应(2)为卤代烃水解生成醇，属于取代反应，D项正确。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃在有机合成中的桥梁作用综合强化13(2017广东梅州三校高二联考)已知：根据图示回答下列问题：(1)写出A、E、F的结构简式：A_，E_，F_。(2)写出C的名称：_。(3)写出反应的化学方程式(包括反应条件)：_。(4)写出、的反应类型：_，_。答案(1)CH2=CH2HOCH2CH2OH(2)1,2-二氯乙烷(3)ClCH2CH2ClNaOHCH2=CHClNaClH2O(4)加成反应取代反应(或水解反应)解析有机物A的分子式为C2H4，可知A为乙烯，乙烯和B反应生成C，结合D和F的分子式可以推断反应是乙烯和Cl2的加成反应，C是1,2-二氯乙烷，反应是消去反应，得到的D为一氯乙烯，E是聚氯乙烯，反应为卤代烃的水解反应，得到的F是乙二醇。(1)A、E、F分别为乙烯、聚氯乙烯、乙二醇，它们的结构简式分别为CH2=CH2、HOCH2CH2OH。(2)C的名称是1,2-二氯乙烷。(3)反应是消去反应，化学方程式为ClCH2CH2ClNaOHCH2=CHClNaClH2O。(4)反应是乙烯和Cl2的加成反应；反应为卤代烃的水解反应，属于取代反应。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃在有机合成中的桥梁作用14现通过以下步骤由制取，其合成流程如下：ABC请回答下列问题：(1)从左向右依次填写每步所属的反应类型：_(填字母)。a取代反应b加成反应c消去反应(2)写出AB所需的试剂和反应条件：_。(3)写出这两步反应的化学方程式：_。答案(1)b、c、b、c、b(2)NaOH的醇溶液，加热(3) 2NaOH2NaCl2H2O、解析采用逆向推断法可知，上述合成的最终产物可由与Cl2加成得到，而是卤代烃经消去反应得到的，可由与Cl2加成而得，可由经消去反应得到， 与H2加成可得。【考点】卤代烃的性质【题点】卤代烃在有机合成中的桥梁作用15(2017广东佛山一中高二月考)某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物。实验原理：CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2O实验过程：组装如图所示装置，检查装置气密性，向烧瓶中注入10 mL溴乙烷和15 mL饱和氢氧化钠的乙醇溶液，微热，观察实验现象，一段时间后，观察到酸性KMnO4溶液颜色退去。(1)甲同学认为酸性KMnO4溶液颜色退去说明溴乙烷发生了消去反应，