届一轮复习人教版 卤代烃 学案.docx

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届一轮复习人教版卤代烃学案

第44讲　卤代烃

1．组成与结构

（1）卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。

饱和一元卤代烃的通式为CnH2n＋1X。

（2）官能团是—X（F、Cl、Br、I）。

2．物理性质

（1）通常情况下，除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2===CHCl等少数为气体外，其余为液体或固体。

（2）沸点

①比同碳原子数的烷烃沸点高；

②互为同系物的卤代烃，沸点随分子内碳原子数的增加而升高。

（3）溶解性：

水中难溶，有机溶剂中易溶。

（4）密度：

一氟代烃、一氯代烃密度比水小，其余比水大。

3．化学性质

（1）水解反应

①反应条件：

氢氧化钠水溶液，加热。

②C2H5Br在碱性条件下水解的反应式为

C2H5Br＋NaOHC2H5OH＋NaBr。

③用R—X表示卤代烃，碱性条件下水解方程式为

R—X＋NaOHR—OH＋NaX。

（2）消去反应

①概念

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、HBr等），而生成含不饱和键（如碳碳双键或碳碳三键）化合物的反应。

②反应条件：

氢氧化钠乙醇溶液，加热。

③溴乙烷发生消去反应的化学方程式为

C2H5Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。

4．卤代烃的获取方法

（1）取代反应

C2H5OH与HBr：

C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O。

（2）不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应

CH3—CH===CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br；

CH≡CH＋HClCH2===CHCl。

5．卤代烃对环境的影响

含氯、氟的卤代烷是造成臭氧层空洞的主要原因。

1．正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。

（1）氟利昂（卤代烃）可用作制冷剂，释放到空气中容易导致臭氧层空洞。

（　　）

（2）CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高。

（　　）

（3）所有的卤代烃都能发生水解反应和消去反应。

（　　）

（4）用AgNO3溶液和稀硝酸便可检验卤代烃中的氯、溴、碘元素。

（　　）

（5）溴乙烷与NaOH的醇溶液反应，可生成乙醇。

（　　）

（6）C2H5Br属于电解质，在碱的水溶液中加热可生成C2H5OH。

（　　）

答案　

（1）√　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×

2．下列能发生消去反应的是（　　）

A．溴乙烷和氢氧化钠溶液混合共热

B．一氯甲烷和苛性钠的乙醇溶液混合共热

C．氯苯与氢氧化钠溶液混合共热

D．1溴丁烷与氢氧化钾的乙醇溶液混合共热

答案　D

解析　溴乙烷的消去反应在氢氧化钠的醇溶液中发生，在水溶液中发生水解反应，A错误；一氯甲烷只含有一个碳原子，不能发生消去反应，B错误；氯苯不能发生消去反应，C错误；1溴丁烷与氢氧化钾的乙醇溶液混合共热可发生消去反应生成1丁烯，D正确。

考点　卤代烃的性质及卤代烃中卤素原子的检验

典例　（高考经典题）立方烷（）具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点，因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。

下面是立方烷衍生物I的一种合成路线：

回答下列问题：

（1）C的结构简式为________，E的结构简式为________。

（2）③的反应类型为________，⑤的反应类型为________。

（3）化合物A可由环戊烷经三步反应合成：

反应1的试剂与条件为________；反应2的化学方程式为__________________；反应3可用的试剂为________。

（4）在I的合成路线中，互为同分异构体的化合物是________（填化合物代号）。

（5）I与碱石灰共热可转化为立方烷。

立方烷的核磁共振氢谱中有________个峰。

（6）立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有________种。

解析　

（1）C为B的消去产物，所以C的结构简式为；E为D与Br2发生加成反应的产物，所以E为。

（2）根据C与D的结构简式判断反应③为取代反应；根据E与F的结构简式判断反应⑤为消去反应。

（3）环戊烷在光照条件下与氯气反应得一氯环戊烷，一氯环戊烷在NaOH水溶液、加热的条件下水解，得到环戊醇，然后通过Cu作催化剂催化氧化得到化合物A。

（5）立方烷的8个氢原子所处的化学环境相同，所以立方烷的核磁共振氢谱中只有1个峰。

（6）立方烷的六硝基取代物与二硝基取代物的同分异构体数目相等，二硝基取代物有3种，则六硝基取代物也是3种。

答案　

（1）　

（2）取代反应　消去反应　（3）Cl2/光照

　O2/Cu（其他合理答案也可）　（4）G和H　（5）1　（6）3

名师精讲

（1）卤代烃水解反应的规律

①卤代烃在NaOH的水溶液中一般能发生水解反应。

②多元卤代烃水解可生成多元醇，如BrCH2CH2Br＋2NaOHHOCH2—CH2OH＋2NaBr。

③卤代烃水解消耗NaOH的量

n（卤素原子）∶n（NaOH）＝1∶1。

（2）卤代烃消去反应的规律

①两类不能发生消去反应的卤代烃

a．与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子，如CH3Cl。

1．下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不反应的是（　　）

①C6H5Cl　②（CH3）2CHCH2Cl　③（CH3）3CCH2Cl

④CHCl2—CHBr2　⑤　⑥CH2Cl2

A．①③⑥B．②③⑤

C．全部D．②④

答案　A

解析　在KOH醇溶液中加热，发生消去反应，要求卤素原子连接碳原子的相邻的碳原子上必须有氢原子，①③⑥不符合消去反应的条件，错误；②④⑤符合消去反应条件，选项A符合题意。

2．以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案合理的是（　　）

A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2Br乙二醇

B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇

C．CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇

D．CH3CH2BrCH2===CH2

CH2BrCH2Br乙二醇

答案　A

解析　以溴乙烷为原料制备乙二醇的步骤为：

CH3CH2Br在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生取代反应生成CH3CH2OH，CH3CH2OH在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成CH2===CH2，乙烯与溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br，CH2BrCH2Br在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成乙二醇，故A正确；溴乙烷与溴原子不反应，故B错误；CH3CH2Br在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴化氢生成溴乙烷，该步骤为重复步骤，且溴乙烷与溴单质发生取代反应产物不唯一，故C错误；CH3CH2Br在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴化氢发生加成反应生成溴乙烷，不生成CH2BrCH2Br，故D错误。

微专题

卤代烃在有机合成中的四大应用

（1）是联系烃和烃的衍生物的桥梁。

（2）改变官能团的个数，如CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。

（建议用时：

40分钟）

一、选择题（每题8分，共72分）

1．下表中，陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且两者间具有因果关系的是（　　）

答案　C

解析　除去苯中的苯酚杂质，向其中加入足量的溴水，生成的三溴苯酚和过量的溴均溶于苯，再过滤无法除杂，故A错误；醋酸有挥发性，生成的CO2气体中混有挥发的醋酸，对判断碳酸与苯酚的酸性强弱有干扰，故B错误；将CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热产生的气体通入溴水中，溴水褪色，可证明CH3CH2Br发生消去反应生成乙烯，故C正确；氯乙烷中加入NaOH溶液共热，冷却后应先滴加稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成才可证明氯乙烷中有氯元素，故D错误。

2．下列关于有机化学实验的说法正确的是（　　）

A．除去苯中的甲苯，可使用酸性KMnO4溶液和NaOH溶液，然后分液

B．除去乙醇中混有的少量乙酸，加NaOH溶液，然后分液

C．检验溴乙烷中溴元素，直接加入硝酸银溶液生成浅黄色沉淀

D．实验室制备乙烯时，产生的气体直接通入溴水，溴水褪色，证明有乙烯生成

答案　A

解析　甲苯能够被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸，再与氢氧化钠反应生成易溶于水的盐，而苯不溶于水，可以用分液的方法分离，故A正确；乙醇与水混溶，不能通过分液分离，故B错误；检验溴乙烷中的溴元素，需要先在碱性溶液中加热，使溴原子转化为溴离子，再加硝酸中和碱，然后才能加AgNO3溶液检验，故C错误；实验室制备的乙烯中往往含有二氧化硫等气体杂质，二氧化硫也能使溴水褪色，故D错误。

3．卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是（　　）

答案　C

解析　利用氯代反应制备一氯代烃时最好烃分子中只有一种等效氢，否则得到的往往是多种氯代烃的混合物。

环己烷中只有1种等效氢，A正确；相应烃为新戊烷，只有1种等效氢，B正确；相应烃为异丁烷，分子中含有两种等效氢，C错误；相应烃为2,2,3,3－四甲基丁烷，分子中只含1种等效氢，D正确。

4．下列实验方案合理的是（　　）

A．可用溴水鉴别己烯、己烷和四氯化碳

B．可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中混有的杂质乙烯

C．制备氯乙烷（C2H5Cl）：

将乙烷和氯气的混合气放在光照条件下反应

D．证明溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成乙烯：

用如图所示的实验装置

答案　A

解析　己烯和溴水发生加成反应，溴水褪色，溶液分层，上、下层溶液均无色；己烷和四氯化碳可以萃取溴水中的溴，己烷的密度比水的小，而四氯化碳的密度比水的大，有色层位置不同，故A正确。

酸性高锰酸钾溶液能氧化乙烯生成CO2，使甲烷中混有CO2，故B错误。

将乙烷和氯气的混合气放在光照条件下反应，取代产物除氯乙烷（C2H5Cl）外还有多种，故C错误。

乙醇有挥发性，挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，要先除去乙烯中混有的乙醇，否则无法用该装置证明溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯，故D错误。

5．下图表示4溴环己烯所发生的4个不同反应，其中产物只含有一种官能团的反应是（　　）

A．①②B．②③C．③④D．①④

答案　C

解析　此有机物中含有的官能团是碳碳双键和溴原子，反应①：

酸性高锰酸钾溶液把碳碳双键氧化成羧基，W中含有的官能团是羧基和溴原子，故错误；反应②发生碳碳双键和H2O的加成反应，X中含有的官能团是羟基和溴原子，故错误；反应③发生溴原子的消去反应，Y的官能团是碳碳双键，故正确；反应④发生加成反应，Z中的官能团是溴原子，故正确。

综上所述，C正确。

A．二者的核磁共振氢谱中均只出现两种峰且峰面积之比为3∶2

B．二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应

C．一定条件下，二者在NaOH溶液中均可发生取代反应

D．Q的一氯代物只有一种、P的一溴代物有两种

答案　C

解析　Q中两个甲基上有6个等效氢原子，苯环上有两个等效氢原子，峰面积之比应为3∶1，A错误；苯环上的卤素原子无法发生消去反应，P中与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上缺少氢原子，无法发生消去反应，B错误；在适当条件下，卤素原子均可被—OH取代，C正确；Q中苯环上的氢原子、甲基上的氢原子均可被氯原子取代，故可得到两种一氯代物，P中有两种不同位置的氢原子，故P的一溴代物有两种，D错误。

7．下列关于有机物的叙述正确的是（　　）

A．丙烷的二卤代物有4种，则其六卤代物有2种

B．对二甲苯的一氯代物有3种

C．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有3种

D．某烃的同分异构体只能形成一种一氯代物，其分子式可能为C5H12

答案　D

解析　丙烷分子中含有8个氢原子，如果其二卤代物有4种，则其六卤代物也有4种，A错误；对二甲苯的结构简式为，一氯代物有2种，B错误；甲苯苯环上有3种氢原子，其中一个氢原子被含3个碳原