高考化学人教版一轮基础巩固选修5讲义 第二章 烃 卤代烃 第三节卤代烃 Word版含答.docx

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高考化学人教版一轮基础巩固选修5讲义第二章烃卤代烃第三节卤代烃Word版含答

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。

　溴乙烷[学生用书P31]

1．分子的组成与结构

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：

CH3CH2Br＋NaOH

CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）卤代烃是一类特殊的烃。

（　　）

（2）卤代烃中一定含有的元素为C、H和卤素。

（　　）

（3）卤代烃不一定是烃分子和卤素单质发生取代反应得到的。

（　　）

（4）碳原子数少于4的烃，在常温下为气体，溴乙烷中含2个碳原子，所以其在常温下也是气体。

（　　）

（5）溴乙烷发生消去反应时，断裂C—Br键和C—H键两种共价键。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×　（5）√

2．下列有关溴乙烷的叙述中，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

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。

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）可确定相应的卤素（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

R—OH、NaX

（1）卤代烃中的卤素原子与碳原子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。

　某学生将氯乙烷与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（　　）

A．加热时间太短

B．不应冷却后再加入AgNO3溶液

C．加AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化

D．反应后的溶液中不存在Cl－

[解析]　该实验的关键是加入AgNO3溶液前应先向溶液中加入稀硝酸酸化，中和未反应的NaOH，防止其干扰卤素离子的检验。

正确的操作顺序：

将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟，冷却，加过量稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，此时会有白色沉淀生成。

[答案]　C

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加稀硝酸至溶液显酸性

A．②①③⑤B．②④⑤③

C．②③⑤①D．②①⑤③

解析：

选C。

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，故需加入足量稀硝酸使溶液变为酸性，再加入AgNO3溶液检验。

　溴乙烷的性质及卤代烃中卤素原子的检验

1．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　　　B．己烷

C．苯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。

2．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―→2NaBr＋CH3CH2CH2CH3。

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

。

3．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。

　卤代烃的分类与性质[学生用书P33]

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

常温下，大多数卤代烃为液态或__固态__

溶解性

所有卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂

4.结构与性质的关系

5．卤代烃对人类生活的影响

1．根据物质的所属类别连线。

答案：

①—bd　②—ac　③—acd　④—a

2．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）“氟利昂”是氟氯代烷的俗称，是一类卤代烃的总称。

（　　）

（2）卤代烃在常温下均为液态或固态，均不溶于水。

（　　）

（3）CH3CH2Br是非电解质，在水中不能电离出Br－。

（　　）

（4）在溴乙烷的水解反应中NaOH作催化剂。

（　　）

（5）卤代烃的水解反应和消去反应都能将卤代烃中的卤素原子转化为X－。

（　　）

（6）在卤代烃的卤素原子的检验实验中，在加入AgNO3溶液之前一定要先加稀HNO3酸化。

（　　）

答案：

（1）√　

（2）×　（3）√　（4）×　（5）√　（6）√

卤代烃的消去反应和水解反应的比较

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—OH取代

键的变化

C—X键与C—H键断裂形成

（或—C≡C—）与

H—X

C—X键断裂，形成C—OH键

对卤代烃

的要求

（1）含有两个或两个以上的碳原子，如CH3Br不能反应；

（2）与卤素原子相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子，如

、

（CH3）3CCH2Br都不能反应，而

CH3—CH2—Cl可以；

（3）直接连接在苯环上的卤素原子不能消去，如

不能反应

含有—X的卤代烃绝大多数都可以水解

化学反

应特点

有机物碳骨架不变，官能团由—X变为

（或

—C≡C—）

有机物碳骨架不变，官能团由—X变为—OH

主要产物

烯烃（或炔烃）

醇

（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，且相邻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（　　）

[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项中的两物质中Br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

据上述例题各物质结构特点，试归纳哪些种类的卤代烃不能发生消去反应？

答案：

卤素原子所连碳的相邻碳原子上无氢原子的不能消去；卤素原子所连碳没有相邻碳原子的不能消去；卤素原子直接与苯环相连，也难以消去。

　卤代烃的性质

1．下列说法中正确的是（　　）

A．所有的卤代烃都不溶于有机溶剂

B．所有的卤代烃都能发生取代反应

C．所有的卤代烃都能发生消去反应

D．所有的卤代烃的密度都比水的密度小

解析：

选B。

所有的卤代烃都不溶于水，而能溶于大多数有机溶剂；所有的卤代烃都能发生取代反应（水解反应），但不一定能发生消去反应，如CH3Cl、（CH3）3C—CH2Cl就不能发生消去反应；一氯代烷的密度均小于水的密度，而溴乙烷的密度比水大，多卤代烃的密度也不一定小于水，如CCl4的密度就比水大。

2．下列关于有机物

的说法中不正确的是（　　）

A．所有的碳原子在同一个平面上

B．水解生成的有机物可与NaOH溶液反应

C．不能发生消去反应

D．能发生加成反应

解析：

选B。

A项，“—CH2Br”中碳原子的位置相当于苯环上氢原子的位置，所以

中所有的碳原子共平面；B项，

水解生成的有机物为

，不能与NaOH溶液反应；C项，与溴原子相连碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，故

不能发生消去反应；D项，该有机物中含有苯环结构，可以与H2加成。

　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．CH3CH2Br

CH2===CH2

CH2BrCH3

CH2BrCH2Br

D．CH3CH2Br

CH2===CH2

CH2BrCH2Br

解析：

选D。

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CH3CH2Br

CH2===CH2

。

4．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）反应①的反应类型是____________，反应②的反应类型是____________，反应③的反应类型是____________。

（3）反应①的化学方程式是________________________________________________________________________，

反应④的化学方程式是________________________________________________________________________。

解析：

由反应①中A在光照条件下与Cl2发生取代反应生成

，可推知A的结构简式为

；反应②是

与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成

；反应③是

与Br2发生加成反应生成

；反应④是

与NaOH醇溶液共热发生消去反应，脱去2个HBr得到

。

答案：

（1）

　环己烷

（2）取代反应　消去反应　加成反应

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P94（单独成册）]

[基础巩固]

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．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

解析：

选C。

卤代烃有的是气体，有的是液体或固体；有的不能发生消去反应，如CH3Cl；卤代烃也可以通过加成反应制得。

3．下列关于卤代烃的叙述错误的是（　　）

A．随着碳原子数的增多，一氯代烃的沸点逐渐升高

B．随着碳原子数的增多，一氯代烃的密度逐渐增大

C．等碳原子数的一氯代烃，支链越多，沸点越低

D．等碳原子数的一卤代烃，卤素的原子序数越大，沸点越高

解析：

选B。

随着碳原子数的增多，一氯代烃的沸点逐渐升高，A项正确；随着碳原子数的增多，一氯代烃的密度逐渐减小，B项错误；等碳原子数的一氯代烃，支链越多，分子间距离越大，分子间作用力越小，沸点越低，C项正确；等碳原子数的一卤代烃，卤素的原子序数越大，分子间作用力越大，沸点越高，D项正确。

4．下列反应中属于水解反应的是（　　）

A．CH4＋Cl2

CH3Cl＋HCl

B．CH≡CH＋HCl―→CH2===CHCl

C．CH3CH2Br＋NaOH

CH3CH2OH＋NaBr

D．CH3CH2Br＋NaOH

CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O

解析：

选C。

A项的反应为取代反应；B项的反应为加成反应；D项的反应为消去反应；C项是CH3CH2Br在碱性条件下的水解反应，也是取代反应的一种。

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（　　）

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，且与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子，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。

7．1溴丙烷（

）和2溴丙烷（

）分别与NaOH的乙醇溶液共热的反应中，关于两个反应的说法正确的是（　　）

A．产物相同，反应类型相同

B．产物不同，反应类型不同

C．碳氢键断裂的位置相同

D．碳溴键断裂的位置相同

解析：

选A。

断键时碳溴键断裂的位置不同，碳氢键断裂的位置也不同，但反应类型相同，产物相同。

8．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

CH2===CH—CH3

CH2BrCHBrCH3

CH2OHCHOHCH3。

9．有下列反应：

①取代反应；②加成反应；③消去反应；④使溴水褪色；⑤使酸性KMnO4溶液褪色；⑥与AgNO3溶液反应生成白色沉淀；⑦加聚反应。

有机物CH3—CH===CH—Cl能发生的反应是（　　）

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。

因该卤代烃中含有碳碳双键，属于不饱和卤代烃，故该卤代烃不仅具有卤代烃的共性——能发生水解反应和消去反应，而且具有烯烃的性质——能发生加成反应，使溴水褪色，使KMnO4酸性溶液褪色和发生加聚反应；因为卤代烃是非电解质，不能电离，所以该卤代烃不能与AgNO3溶液直接反应。

10．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

11．根据下面的有机物合成路线，回答下列问题：

（1）写出A、B、C的结构简式：

A____________，B____________，C_____________________。

（2）各步反应类型：

①____________，②____________，③____________________，

④____________，⑤____________。

（3）A→B的反应试剂及条件：

________________________________________________________________________。

（4）反应④和⑤的化学方程式为

④________________________________________________________________________，

⑤________________________________________________________________________。

解析：

在一系列的反应中，有机物保持了六元环状结构，但苯环变成了脂环。

多次加成、消去可在环上增加氯原子，且氯原子能定位、定数增加。

答案：

（1）

（2）①加成反应　②消去反应　③加成反应　④消去反应　⑤加成反应

（3）NaOH的醇溶液、加热

[能力提升]

12．二溴苯有三种同分异构体，其中一种为M，M的苯环上的氢原子被一个溴原子取代后，只能得到一种产物，则由M形成的三溴苯只能是（　　）

解析：

选D。

二溴苯的一溴代物只有一种，则二溴苯为

，其一溴代物为

。

13．下列化学反应的有机产物不唯一的是（　　）

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

C．

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中主要得到

和

两种有机产物；选项C中发生消去反应可得到CH2===CH—CH3一种有机产物；选项D中与H2完全加成只能得到

。

14．已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃：

R—X＋2Na＋R'—X―→R—R'＋2NaX

现有碘乙烷和1碘丙烷混合物，使其与金属钠反应，生成的烃不可能是（　　）

A．正戊烷B．正丁烷

C．正己烷D．2甲基戊烷

解析：

选D。

根据反应前后物质结构的变化可知，反应的实质就是卤代烃中的烃基重新相连，从而使碳链变长。

由C2H5I和CH3CH2CH2I结构简式可知不可能生成2甲基戊烷。

C2H5I自身反应生成物是正丁烷，CH3CH2CH2I自身反应生成物是正己烷，C2H5I和CH3CH2CH2I反应生成物则是正戊烷。

15．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2mL1，2二溴乙烷和5mL10%NaOH的____________溶液，再向试管中加入几片________。

（3）在试管b中加少量溴水。

（4）用水浴法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　碎瓷片