版化学新学案同步选修五苏教版讲义专题4 第一单元 卤代烃 Word版含答案KS5U 高考.docx

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版化学新学案同步选修五苏教版讲义专题4第一单元卤代烃Word版含答案KS5U高考

一、卤代烃的结构和性质

1．卤代烃的概念和分类

（1）概念

烃分子中的氢原子被卤素原子取代后形成的化合物。

（2）分类

2．卤代烃对人类生活的影响

（1）卤代烃的用途：

制冷剂、灭火剂、有机溶剂、麻醉剂、合成有机物。

（2）卤代烃对环境的危害

①卤代烃比较稳定，在环境中不易被降解。

②部分卤代烃对大气臭氧层有破坏作用。

3．物理性质

（1）除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2===CHCl常温下是气体外，其他大部分为液体，且密度比水大。

（2）难溶于水，易溶于乙醚、苯、环己烷等有机溶剂。

（3）互为同系物的卤代烃沸点随碳原子数增多而升高。

4．化学性质

（1）实验探究

试管a中试剂

1溴丙烷和KOH醇溶液

1溴丙烷和KOH水溶液

实验现象

试管b中收集到气体，c中有浅黄色沉淀

试管b中无气体产生，c中有浅黄色沉淀

结论

1溴丙烷发生消去反应

1溴丙烷发生水解反应

（2）消去反应

①概念：

在一定条件下从一个有机化合物分子中脱去一个或几个小分子生成不饱和化合物（含双键或叁键）的反应。

②反应条件：

与强碱的醇溶液共热。

③1溴丙烷发生消去反应的化学方程式为CH3CH2CH2Br＋KOH

CH3CH===CH2↑＋KBr＋H2O。

（3）水解反应

①反应条件：

与强碱的水溶液共热。

②1溴丙烷发生水解反应的化学方程式为CH3CH2CH2Br＋KOH

CH3CH2CH2OH＋KBr

③反应类型：

取代反应。

卤代烃的消去反应与水解反应的比较

反应类型

消去反应

水解（取代）反应

反应条件

NaOH醇溶液、加热

NaOH水溶液、加热

卤代烃的断键规律

结构特点

与X相连的C的邻位C上有H原子

含C—X键即可

产物特征

消去HX，引入碳碳双键或碳碳叁键

在碳上引入—OH，生成含—OH的有机物（醇）

例1

　（2017·南京六合高二期中）下列化合物中，既能发生水解反应，又能发生消去反应，且消去反应生成的烯烃只有一种的是（　　）

A．CH3Br

二、卤代烃中卤素原子的检验

1．实验原理

卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的，在水中不能直接电离产生卤素离子（X－），更不可能与AgNO3溶液反应，因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。

而应先使其转化成卤素离子，再加稀硝酸酸化，最后加AgNO3溶液，根据产生沉淀的颜色检验。

2．实验流程

　卤代烃的检验

（1）实验原理

R—X＋NaOH

R—OH＋NaX

HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O

AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3

根据沉淀（AgX）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定卤素原子（氯、溴、碘）。

（2）实验主要问题

在加入硝酸银溶液之前必须先加入硝酸进行酸化，防止硝酸银与剩余氢氧化钠反应干扰实验现象。

例2

　（2018·扬州邗江中学期末）能够鉴定氯乙烷中氯元素的存在的操作是（　　）

A．在氯乙烷中直接加入AgNO3溶液

B．在氯乙烷中加蒸馏水，然后加入AgNO3溶液

C．在氯乙烷中加入NaOH溶液，加热、冷却后再酸化，然后加入AgNO3溶液

D．在氯乙烷中加入硫酸加热后，然后加入AgNO3溶液

三、卤代烃在有机合成中的应用

卤代烃的化学性质比较活泼，能发生许多反应，例如取代反应、消去反应等，从而转化成其他类型的化合物。

因此，引入卤原子常常是改变分子性能的第一步反应，在有机合成中起着重要的桥梁作用。

1．在烃分子中引入羟基

例如由乙烯制乙二醇，先用乙烯与氯气发生加成反应制取1,2二氯乙烷，再用1,2二氯乙烷和氢氧化钠溶液发生水解反应制得乙二醇。

2．在特定碳原子上引入卤原子

例如由1溴丁烷制取1,2二溴丁烷，先由1溴丁烷发生消去反应得到1丁烯，再由1丁烯与溴加成得到1,2二溴丁烷。

3．改变某些官能团的位置

例如由1丁烯制取2丁烯，先由1丁烯与溴化氢加成得到2氯丁烷，再由2氯丁烷发生消去反应得到2丁烯。

4．增长碳链或构成碳环

例如卤代烃能与多种金属作用，生成金属有机化合物，其中格氏试剂是金属有机化合物中最重要的一类化合物，是有机合成中非常重要的试剂之一，它是卤代烃在乙醚的存在下与金属镁作用，生成的有机镁化合物，再与活泼的卤代烃反应，生成更长碳链的烃。

RX＋Mg

RMgX，CH2===CHCH2Cl＋RMgCl―→CH2===CHCH2R＋MgCl2。

例4

　根据下面的反应路线及所给信息填空。

A

（一氯环己烷）

B

（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）反应④的化学方程式是__________________________________________________

________________________________________________________________________。

例5

　以溴乙烷为原料制备1,2二溴乙烷（反应条件略去），方案中最合理的是（　　）

A．CH3CH2Br―→CH3CH2OH―→CH2===CH2

CH2BrCH2Br

B．CH3CH2Br

CH2BrCH2Br

C．CH3CH2Br―→CH2===CH2

CH2BrCH3

CH2BrCH2Br

D．CH3CH2Br―→CH2===CH2

CH2BrCH2Br

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）。

1．下列关于氟氯代烃的说法中，不正确的是（　　）

A．氟氯代烃是一类含氟和氯的卤代烃B．氟氯代烃化学性质稳定，有剧毒

C．氟氯代烃大多数无色，无臭，无毒

D．在平流层，氟氯烃在紫外线照射下，分解产生氯原子可引发损耗O3的循环反应

2．（双选）（2017·如东高级中学高二期中）下列说法正确的是（　　）

A．煤的干馏是化学变化B．石油裂解的目的主要是为了得到更多的汽油

C．将CH3CH2Br与NaOH溶液共热，冷却后，取出上层水溶液加入AgNO3溶液，观察现象判断有机物中是否含有溴元素

D．能用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯

3．下列物质分别与NaOH的醇溶液共热后，能发生消去反应，且生成物只有一种的是（　　）

4．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

5．根据下面的反应路线及所给信息，回答下列问题：

（1）标准状况下的气态烃A11.2L在氧气中充分燃烧可以产生88gCO2和45gH2O，则A的分子式是__________________________________________________________。

（2）B和C均为一氯代烃，它们的名称（系统命名）分别为

________________________________________________________________________。

（3）D的结构简式为________________，D中碳原子是否都处于同一平面？

________。

（4）E的一个同分异构体的结构简式是_______________________________________。

（5）①②③的反应类型依次是_____________________________________________

________________________________________________________________________。

（6）写出②③反应的化学方程式：

_____________________________________________

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

[对点训练]

题组一　卤代烃的组成与物理性质

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素原子D．所有卤代烃都是通过取代反应制得的

2．下表为部分一氯代烷的结构简式和一些性质数据，下列对表中物质与数据的分析归纳错误的是（　　）

序号

结构简式

沸点/℃

相对密度

①

CH3Cl

－24.2

0.9159

②

CH3CH2Cl

12.3

0.8978

③

CH3CH2CH2Cl

46.6

0.8909

④

CH3CHClCH3

35.7

0.8617

⑤

CH3CH2CH2CH2Cl

78.44

0.8862

⑥

CH3CH2CHClCH3

68.2

0.8732

⑦

（CH3）3CCl

52

0.8420

A.物质①②③⑤可互相称为同系物B．一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增多而升高

C．一氯代烷的沸点随着碳原子数的增多而趋于升高D．一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增多而趋于减小

题组二　卤代烃的化学性质

3．（2017·南京外国语学校高二期中）有机物CH3CH===CHCl可发生的反应：

①取代反应　②加成反应　③消去反应　④使溴水褪色　⑤使酸性高锰酸钾溶液褪色　⑥与AgNO3溶液反应得到白色沉淀　⑦聚合反应，正确的是（　　）

A．只有⑥不能发生B．只有⑦不能发生

C．只有②不能发生D．以上反应均可发生

4．溴乙烷与氢氧化钾的溶液共热，既可生成乙烯又可生成乙醇，其条件区别是（　　）

A．生成乙烯的是热的氢氧化钾的水溶液B．生成乙醇的是热的氢氧化钾的水溶液

C．生成乙烯的是在170℃下进行的D．生成乙醇的是热的氢氧化钾的醇溶液

5．卤代烃R—CH2—CH2—X中存在的化学键如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．发生水解反应时，被破坏的键是④

B．发生消去反应时，被破坏的键是①和②

C．发生水解反应时，被破坏的键是①和④D．发生消去反应时，被破坏的键是①和③

6．（2017·泰州中学高二期中）某有机物结构简式为

，下列叙述不正确的是（　　）

A．1mol该有机物在加热和催化剂作用下，最多能和4molH2反应

B．该有机物能使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色

C．该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀

D．该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应

7．为探究一溴环己烷（

）与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应，甲、乙、丙三位同学分别设计如下三种实验方案，其中正确的是（　　）

甲：

向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH，然后再滴入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成则可证明发生了消去反应。

乙：

向反应混合液中滴入溴水，若溶液颜色很快褪去，则可证明发生了消去反应。

丙：

向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液，若溶液颜色变浅，则可证明发生了消去反应。

A．甲B．乙

C．丙D．都不正确

8．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（　　）

A．CH3CH2CH2CH2CH2OH

题组三　卤代烃中卤素原子的检验

9．要检验溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是（　　）

A．加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色出现

B．滴入AgNO3溶液，再加入稀盐酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成

C．加入NaOH溶液共热，然后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入AgNO3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AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成

10．为鉴定卤代烃中所含卤素原子，现有下列实验操作步骤：

①加入AgNO3溶液；②加入少许卤代烃试样；③加热；④加入5mL4mol·L－1NaOH溶液；⑤加入5mL4mol·L－1HNO3溶液。

正确的顺序是（　　）

A．②④③①B．②③①C．②④③⑤①D．②⑤③①

题组四　有机物中卤原子的引入与消去

11．烃分子中的氢原子被卤素原子取代的产物称为卤代烃，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（　　）

12．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→取代B．消去→加成→水解

C．取代→消去→加成D．消去→加成→消去

[综合强化]

13．（2018·镇江丹阳六中高二期末）石油裂化可得到有机物（CH3）2C===C（CH3）2（以下用A表示）。

（1）A的系统命名为______________；A在通常状况下呈__________（填“气”“液”或“固”）态，其中因为A含有某种官能团可使溴水褪色，请写出相关的化学方程式________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）A与Br2的加成产物B与NaOH的乙醇溶液共热可生成二烯烃C，则C的结构简式为________________________________________________________________________；

B生成C的反应类型为____________。

（3）C与一定量Br2反应可能生成D、E和G，而D与HBr的加成产物只有F，则F的结构简式为________________________________________________________________________。

14．

（1）化合物A可由环戊烷经三步反应合成：

已知：

反应1的试剂与条件为________；反应2的化学方程式为________________________________________________________________________。

（2）下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：

其中，反应①的产物名称是____________，反应②的反应试剂和反应条件是________________，反应③的反应类型是________。

15．1mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8molCO2和4molH2O，F的结构简式为

。

该烃A在不同条件下能发生如下所示的一系列变化：

（1）A的化学式：

________，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）写出下列物质的结构简式：

C______________________，D____________________，

E______________________，H____________________。

（4）写出DF反应的化学方程式：

________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　B答案　C

答案　

（1）

　环己烷　

（2）取代反应　加成反应

（3）

＋2NaOH

＋2NaBr＋2H2O

答案　D

答案　B答案　AD答案　B答案　C

答案　

（1）C4H10

（2）2甲基1氯丙烷和2甲基2氯丙烷（可互换）

（3）

　是

（4）

（答案合理即可）

（5）消去反应、加成反应、取代反应（或水解反应）

（6）

+2NaBr

答案　C答案　B答案　A答案　B答案　D

答案　C答案　D答案　B答案　C答案　C

答案　C答案　B

答案　

（1）2,3二甲基2丁烯　液

（CH3）2C==C（CH3）2＋Br2―→（CH3）2CBrCBr（CH3）2

（2）

　消去反应

（3）

答案　

（1）Cl2、光照（答案合理即可）

（2）氯代环戊烷　氢氧化钠的乙醇溶液，加热　加成反应

答案　

（1）C8H8　

（2）加成　酯化（取代）

（3）

（4）

＋NaBr