人教版高中化学选修5学案设计-卤代烃

第三节卤代煌

学习目标

1.认识澳乙烷的结构特点和主要化学性质。

2.理解卤代羟的结构特点、物理性质、化学通性以及卤代煌在有机合成中的桥梁作用。

3.培养逻辑思维能力与进行科学探究的能力。

课前自壬学社KEQIANZIZHUXUEXI-------------------------------------------------------------------------------------自主学习•打基础

一、溪乙烷

1.滨乙烷的结构和物理性质

(1)分子式为C2H5Br；结构简式为CH3cH?Br,结构式为

HH

II一

H—C—C—Br，官能团为一Bro

II一

HH

(2)纯净的滨乙烷是无色液体，沸点为38.4C,不溶于水，密度比

水大。

2.滨乙烷的化学性质：由于卤素原子的作用,使漠乙烷的化学性

质比乙烷活泼，能发生许多化学反应：

(1)水解反应(取代反应)。

①反应条件：NaOH水溶液，加热

水

②反应方程式：C2HsBr+NaOH----->C2HsOH+NaBr

△

(2)消去反应。

①反应条件：NaOH的乙醇溶液，加热

乙醇

②反应方程式CM—CHzBr+NaOH——>CH2=CH2I+NaBr

△

+H2O

③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H20、HX等)，而生成含有丕饱和键化合物的反应。

二、卤代始的分类及性质

1.卤代燃是烧分子中的一个或多个氢原子被囱素原壬取代后所得

到的化合物。它的官能团为二X。

2.卤代燃的分类

(1)根据分子中所含卤素的不同，可分为氮代煌、氯代短、漠代始、

碘代也

(2)根据分子中所含烧基的不同，可分为饱和卤代烧和不饱和卤代

煌。

(3)根据分子中卤素原子的数目不同，可分为一卤代煌和多卤代日。

3.卤代煌的物理性质

(1)溶解性：卤代心都不溶于水,可溶于有机溶剂。

(2)沸点：卤代燃的沸点随燃基的增大呈现递增的趋势，且较相应

的烷烧高。这是因为C—X键具有极性，增大了分子间作用力的缘故。

同一卤代燃的同分异构体中支链越多，沸点越低。

(3)密度：一卤代烷的密度较相应的烷烧大，但一氯代烷的密度都

比水的小。在同系物中，密度随煌基的增大而呈现递减的趋势，这是

卤素原子的质量分数逐渐减小的缘故。

炫基相同卤原子不同的卤代燃中，密度和沸点最低的是氟代船。

4.卤代嫌的化学性质

（1）卤代始的消去反应——氢氧化钠醇溶液共热

醉

CH3—C।H—C：H34-NaOH-△-——CH2=---=----C---H----—----C---H—3——t+

Cl

NaCl+H2（）

醉

CH2—CH2+2NaOH-^CH三CH十+2NaBr+2H2。

BrBr

（2）水解（取代）反应——氢氧化钠水溶液

H2（）

CH3C1+NaOHiC-OH+NaCl（一卤代始可制一元

H2OH2C—CH2

醇）；CH2—CH,+2NaOH—||+2NaBr（二卤代

△OHOH

BrBr

煌可制二元醇）。

卤素原子是卤代煌的官能团，由于F、CUBr、I的非金属性比碳

强，所以C-X之间的共用电子对偏向卤素原子，形成一个极性较强

的共价键。C—X键容易断裂，在化学反应中卤素原子易被其他原子或

原子团取代。

三、卤代煌与环境污染

有些多卤代烧，如氟氯代烷（商品名为氟利昂），是含氟和氯的烷烧

衍生物，它的化学性质稳定、无毒,具有不燃烧、易挥发、易液化等

特点，被广泛用作制冷剂、灭火剂、溶剂等。但是，含氯、漠的氟代

烷可对臭氧产生破坏作用，形成臭氧空洞，危及地球上的生物。

m课堂互勖探究KETANGHUDONGTANJIU~课堂探究,提能力

探究点一卤代始的消去反应和水解反应

1.卤代燃的消去反应与水解反应的区别

卤代煌的化学性质较活泼，这是由于卤素原子（官能团）的作用。卤

素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

用电子对偏向卤素原子，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。

消去反应水解反应

反应条件NaOH醇溶液、加热NaOH水溶液、加热

实质失去HX分子，形成不饱和键—X被一（）H取代

c—X与c—H断裂形成C—X断裂形成

键的变化

C=C或C三C与H—XC—OH键

（1）含有两个以上的碳原子，

CRBr不能反应；

（2）与卤原子相连的相邻碳原

含有一X的卤代燃

卤代煌子上有氢原子。

绝大多数都可以

的要求CH2cl

水解

（CH3）3CCH2Br都不行，而

CH3—CH2—Cl可以

主要产物烯烧或快烧醇

2.卤代始的消去反应规律

⑴没有邻位碳原子的卤代燃不能发生消去反应，如CH3Br0

（2）有邻位碳原子，但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代煌也

CH3

（'I

2o

CH3

Cl

（3）直接连接在苯环上的卤原子不能消去.如J］。

（4）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—CH2—CH3+NaOH*

Cl

CH2=CH—CH2—CH3f+NaCl+H2（）

Cl

醉

或CH—CH—CH,—CH+NaOH—>

3"33A

CH3—CH=CH—CH3f+NaCl+H2O

（5）二元卤代烧发生消去反应时要比一元卤代烧困难些。有些二元

卤代煌发生消去反应后可在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。

例如，

醇

CH3—CH2—CHC12+2NaOH——>CH3—C=CHf+2NaCI+

△

2H2O

♦学后反思

1.溟乙烷发生取代反应和消去反应的条件在反应中的作用分别是

什么？

提示：（1）澳乙烷发生取代反应的条件

NaOH水溶液、加热。

①NaOH的作用是与水解产生的HX发生中和反应，减小生成物

的浓度，使平衡右移，促使反应进行完全。

②加热的目的是提高反应速率且水解是吸热反应，升高温度也有

利于平衡右移。

(2)澳乙烷发生消去反应的条件

NaOH的乙醇溶液、加热。乙醇在反应中作溶剂，使澳乙烷充分

溶解。

2.溟乙烷发生消去反应后，为什么要在气体通入酸性KMnO4溶

液前加一个盛有水的试管？除酸性KMnCh溶液外还可以用什么方法

检验乙烯？此时还有必要将气体先通入水中吗？

酸性KMnO,

溶液

提示：⑴因为乙醇和HBr也能使酸性KMnCh溶液褪色，对实验

有干扰，所以要在气体通入酸性KMnCh溶液前加一个盛水的试管，

除去乙烯中混有的乙醇和HBr气体。

(2)也可以用淡水检验乙烯，因为乙醇与澳水不能发生化学反应，

此时没有必要将气体通过水。

♦典例讲练

【例11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.加成消去一取代B.消去一加成水解

C.取代一消去f加成D.消去f加成消去

【思路分析】本题考查的是卤代浸的取代反应和消去反应，应

采取正、逆互推法得出结论。

【解析】

由题意•要制1,2-丙二耨,需先使2-氯丙烷发生消

醇

去反应制得丙烯：CHCHCH+Na()H->CH—CH=

3।3△3

Cl

CH2f+NaCl+H2。：再由丙烯与Br2加成生成1,2-二淡丙烷；

CH3cH=CM+BR--CH3—CH—CH2，最后由1,2-二淡

B.Br

水

丙烷水解得产物1,2-丙二醇；CH3—CH—CH,+2Na()H-

BrBr

CH3—CH—CH2+2NaBro故选Bo

OHOH

【答案】B

下列卤代烧，既能发生水解，又能发生消去反应且只能得到一种

单烯烧的是(A)

H3CH3

—BrB.CH3—CH2—c—Br

CH

H33

CH2—CH3CH3

C.CH3—CH—c—CH3D.CH3—c—CH2—Br

III

CH,BrCH,

解析:

A项，分子中含有Br,可发生水解反应,可发生消去

反应生成1种烯烧，结构简式为(CH3)3CC(CH3)一(,%,正确；

B项，分子中含有Br,可发生水解反应，发生消去反应生成两种

烯泾，分别为CH3cH2('=('修、CH3cH-C(CH3)2.错误；C项，

CH3

分子中含有Br,可发生水解反应，可发生消去反应生成3种烯烧.分

另”为(C%)2C=C(CH3)CH2CH3.(CH3)2CHC(CH2CH3)=CH2、

(CH3)2CHC(CH3)=CHCH3,错误；D项，分子中含有Br,可发

生水解反应，该卤代煌一X相连碳的相邻碳上没有氢原子，不能

发生消去反应,错误。

探究点二卤代煌中卤素原子的检验

1.实验原理

H1O

R—X+NaOH----->R—OH+NaX

△

HNO3+NaOH=NaNO3+H2O

AgNO3+NaX=AgXI+NaNO3

根据沉淀(AgX)的颜色可确定卤素：AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、

Agl(黄色)。

2.实验步骤

(1)取少量卤代燃；(2)加入NaOH水溶液；(3)加热；(4)冷却；(5)

加入稀HNO3酸化；(6)加入AgNCh溶液，观察沉淀的颜色

加NaOH水溶液加稀HN()酸化

即RX碱性水解液3酸性

△

、A、,若产生白色沉淀，卤素原子为氯原子

混合液-------匕溶液若产生浅黄色沉淀，卤素原子为澳原子

［若产生黄色沉淀，卤素原子为碘原子

3.实验的必要性操作及其应用

（1）加热是为了加快卤代燃的水解反应速率，因不同的卤代烧水解

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AgNCh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,lmol一卤代煌可得到1mol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燃。

♦学后反思

1.能否直接用AgNCh溶液检验溟乙烷中的浪？

提示：不能。因为澳乙烷是非电解质，在溶液中不能直接电离出

-

BrO

2.能否通过消去反应检验卤代燃中的卤素原子？

提示：不能。因为有些卤代姓（如与卤素原子相连的碳原子的邻位

碳原子上无氢原子，或无邻位碳原子）不能发生消去反应，即无法生成

卤素离子，故不能用消去反应检验卤代烧中的卤素原子。

♦典例讲练

【例2】某液态卤代燃R—X（R是烷基，X是卤素原子）的密度

为ag-mL3,该卤代燃可以与稀碱液发生水解反应生成ROH（能跟水

互溶）和HXo为了测定RX的相对分子质量，拟定的实验方案如下：

①准确量取该卤代烧bmL,放入锥形瓶中。

②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液,塞上带有长玻璃管的塞子,

加热，发生反应。

③反应完全后，冷却溶液，加稀硝酸酸化，滴加过量AgNCh溶液

得到白色沉淀。

④过滤、洗涤、干燥后称量，得固体eg。

回答下列问题：

⑴装置中长玻璃管的作用是

_________________________________O

(2)步骤④中，洗涤的目的是除去沉淀上吸附的离子。

(3)该卤代燃中所含卤素的名称是_______，判断的依据是

(4)该卤代燃的相对分子质量是

______________________________(列出计算式)。

(5)如果在步骤③中，加HNCh的量不足，没有将溶液酸化，则步

骤④中测得的C值_______O

A.偏大B.偏小C.不变

【解析】⑴因R—X(属于卤代闺的熔、沸点较低，加热时易挥

发，所以装置中长玻璃管的作用是冷凝回流。

(2)醇(ROH)虽然能与水互溶，但不能电离，所以沉淀AgX上吸附

的离子只能是Na+、N(/和Ag+。

(3)因为所得的AgX沉淀为白色，所以该卤代屋中所含卤素是氯。

(4)R—CIAgCI

M143.5

ag,mL-1XZ>mLeg

M=143.5M

(5)若加HNCh的量不足，未将溶液酸化，则沉淀中还有Ag2。沉

淀，故测得的c值将偏大。

【答案】(1)冷凝回流

(2)Na+>NOI和Ag+

(3)氯所得AgX沉淀为白色

八143.5M

(4):—(5)A

钮阳OU2

某学生将1一氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO3

溶液，结果未见到白色沉淀生成，其主要原因是(C)

A.加热时间太短

B.不应冷却后再加入AgNCh溶液

C.加AgNCh溶液前未用稀硝酸酸化

D.反应后的溶液中不存在

解析：卤代烧中卤素原子检验实验的关键是加AgNCh溶液前应先

加入稀硝酸，中和未反应的NaOH,防止生成褐色Ag2O沉淀干扰卤

离子的检验。

姓随堂基础巩固SUITANGJICHUGONGGU--------------------------------------------------------------------------------当堂反馈・增技能

1.下列物质沸点的比较中，不正确的是(B)

A.CH3cH2CI>CH3cH3

B.CH3cH2Br<CH3cH2a

C.CH3(CH2)3CH3>CH3CH2CH(CH3)2>C(CH3)4

D.CH3cH2cH2Br>CH3cH2Br

解析：相同碳原子数的卤代运的沸点比泾的沸点高，故A正确；

建基相同的卤代运的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大依次升

高，故B不正确；对于因碳链异构而形成的同分异构体，支链越多，

沸点越低，故C正确；对于结构相似的同系物来说，碳原子数越多，

沸点越高，故D正确。

2.下列化合物中，能发生消去反应生成两种烯烧，又能发生水解

反应的是(B)

A.CH3C1

Br

I

B.CH3—CH—CH2—CH3

CH3

I

c.CH3—C—CH2C1

I

CH3

D.CH3—CH,—CHBr—C(CH3)3

解析：

能发生消去反应的卤代烧的结构特点是“邻碳有氢卤

代煌都能发生水解反应，只不过卤原子与苯环相连的烧水解

条件较苛刻。A选项CH3cl只有一个碳原子.不能发生消去

Br

I

反应。B选项CH3cHeH2cH3可以发生消去反应,且消去

产物为CH3—CH=CH—CH3CH2=CH—CH2—CH3o

CH

I3

选项中伊碳上没有氢原子•不能发生消

cCH3—c—CH2C1

CH3

去反应。D选项C'H3cH2cHBr—C(CH3)3消去产物只有一

种。故正确答案为B。

3.将1-氯丙烷跟NaOH的醇溶液共热，生成的产物再跟溟水反

应，得到一种有机物，它的同分异构体有几种(B)

A.2种B.3种

C.4种D.5种

解析：

在NaOH的醇溶液中，1-氯丙烷发生消去反应：

醇

CH3CH2CH2C1+NaOH=CH—CH3f+NaCI+

也。•丙烯加演后，生成1,2-二澳丙烷，即CH?=CH—CH3

+Br,—>CH2—CH—CH3，它的同分异构体有三种:

BrBr

BrBr

II

CH2—CH2—CH2,CH3—c—CH3,CH3—CH2—CHo

BrBrBrBr

故选Bo

4.有下列反应：①取代反应②加成反应③消去反应④使漠

水褪色⑤使酸性KMnCh溶液褪色⑥与AgNCh溶液反应生成白色

沉淀⑦加聚反应。

有机物C%—CH=CH—C1能发生的反应有(C)

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：因该卤代泾中含有碳碳双键，属于不饱和卤代泾，故该卤

代运不仅具有卤代姓的共性——能发生水解反应和消去反应，而且具

有烯泾的性质——能发生加成反应，使淡水褪色，使酸性KMnCh溶

液褪色和发生加聚反应；因为卤代烧中卤素原子和碳原子形成的是共

价键，所以该卤代泾不能与AgNCh溶液直接反应。卤代烧只有在碱性

条件下水解后才能与AgNCh溶液反应。

5.某有机物的结构简式为

CH=CH—CH—CH2C1

CH3，下列叙述中不正确的是

(C)

A.1mol该有机物在加热和催化剂作用下，最多能和4m0IH2反

应

B.该有机物能使滨水褪色也能使酸性KM11O4溶液褪色

C.该有机物遇AgNCh溶液产生白色沉淀

D.该有机物在一定条件下，能发生消去反应或取代反应

解析：1个分子中含1个苯环、1个双键，所以1mol该有机物能

消耗4mol氢气，A项正确；分子中含双键，所以能与澳水和酸性

KMnCh溶液反应使之褪色，B项正确；分子中的氯原子与分子中的碳

原子形成的是共价键，不能与AgNCh溶液反应，C项错误；卤代没能

水解即能发生取代反应，该有机物也能发生消去反应，D项正确。

6.要检验某卤乙烷中的卤素是不是漠元素，正确的实验方法是

(D)

①加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色的溟出现②滴入

AgNCh溶液，再加入稀硝酸，观察有无浅黄色沉淀生成

③加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀硝酸至酸性,再滴入AgNCh

溶液，观察有无浅黄色沉淀生成④加入NaOH的醇溶液共热，冷却

后加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNCh溶液，观察有无浅黄色沉淀生成

A.①③B.②④C.①②D.③④

解析：即使卤乙烷中的卤素是澳元素，但因为它是非电解质，不

能电离，不能与氯水或AgNCh溶液反应生成红棕色的澳或者生成浅黄

色沉淀，因此①②均是错误的。卤乙烷中加入NaOH溶液共热，可发

生水解反应生成NaX,加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNCh溶液即可根

据沉淀的颜色判断是何种卤素，因此③正确。卤乙烷中加入NaOH醇

溶液共热，可发生消去反应生成NaX,加入稀硝酸至酸性，再滴入

AgNCh溶液也可根据沉淀的颜色判断是何种卤素，因此④正确。

7.为了测定某饱和卤代烧的分子中卤素原子的种类和数目，可按

下列步骤进行实验：

准确量取11.40mL液体试样|加过量的N