最新高中化学第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物第1节有机化学反应类型第2课时卤代烃同步备课学.docx

1、最新高中化学第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物第1节有机化学反应类型第2课时卤代烃同步备课学【2019最新】高中化学第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物第1节有机化学反应类型第2课时卤代烃同步备课学案鲁科版选修5目标导航1.了解常见卤代烃在生产生活中的应用，了解氟氯代烷对大气臭氧层的破坏作用。2.认识卤代烃的组成和结构特点，了解卤代烃的物理性质、化学性质及其用途。一、卤代烃的概念及用途1定义：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叫卤代烃。2存在：仅由C、H、X三种元素组成的单纯的卤代烃在自然界中不多见，大多数是人工合成的。3卤代烃对人类生活的影响(1)卤代烃的用途：溴氯三

2、氟乙烷(CF3CHBrCl)被广泛用做麻醉剂；氯仿(CHCl3)、二氯甲烷(CH2Cl2)等常用做溶剂。(2)卤代烃对环境的危害卤代烃比较稳定，在环境中不易被降解。部分卤代烃对大气臭氧层有破坏作用。议一议1卤代烃属于烃吗？答案不属于烃，烃是只含C、H两种元素的有机化合物。2卤代烃中卤素原子的存在形式？答案以原子的形式存在。二、卤代烃的性质1物理性质(1)状态：常温下除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余为液体或固体。(2)沸点：互为同系物的卤代烃，它们的沸点随碳原子数的增多而升高。(3)密度：除脂肪烃的一氟代物和一氯代物外，液态卤代烃密度一般比水大。(4)溶解性：在水中不溶，在有机溶剂

3、中能溶，某些卤代烃是很好的有机溶剂，如二氯甲烷、氯仿(CHCl3)和四氯化碳等。2卤代烃的化学性质(1)取代反应(水解反应)卤代烃在与NaOH的水溶液反应时，分子中的官能团卤原子被羟基所取代，发生取代反应(水解反应)，生成相应的醇。例如：溴乙烷水解的化学方程式为CH3CH3BrNaOHCH3CH2OHNaBr。(2)消去反应某些卤代烃在一定条件下还可以发生消去反应。例如溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热时会发生消去反应，化学方程式为CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2O。议一议按要求回答下列问题：1下列物质中，不属于卤代烃的是()ACHCl3 BCCl4答案D解析卤代烃是卤素原子取代

4、了烃分子中的氢原子，卤代烃中含有碳、氢和卤素原子，也可不含氢原子，但不能含有其他元素的原子。2通过哪些反应能生成卤代烃？写出你所知道的几个方程式。答案(1)烃与卤素单质的取代反应。CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应。CH3CH=CH2Br2CH3CH3CH=CH2HBrCHCHHBrCH2=CHBr3你所知道的密度比水大的有机物还有哪些？答案CCl4、溴苯、硝基苯、二溴乙烷等。4卤代烃遇AgNO3溶液会产生卤化银沉淀吗？答案不会，卤代烃分子中卤素原子与碳原子以共价键相结合，属于非电解质，不能电离出卤素离子。5有以下物质：CH3ClCH2ClCH

5、2Cl(1)能发生水解反应的有哪些？其中能生成二元醇的有哪些？(2)能发生消去反应的有哪些？(3)发生消去反应能生成炔烃的有哪些？答案(1)(2)(3)一、卤代烃的消去反应与水解反应的区别卤代烃在官能团卤素原子的作用下化学性质较活泼，在其他试剂作用下，碳卤键很容易断裂而发生取代反应和消去反应。消去反应水解反应反应条件NaOH醇溶液，加热NaOH水溶液、加热实质消去HX分子，形成不饱和键X被OH取代键的变化CX与CH断裂形成或CC与HXCX断裂形成COH对卤代烃的要求(1)含有两个或两个以上的碳原子，如CH3Br不能发生消去反应(2)与卤素原子相连的碳原子相邻碳原子上有氢原子。如(CH3)3CC

6、H2Br都不能发生消去反应，而CH3CH2Cl可以含有X的卤代烃绝大多数都可以发生水解反应化学反应特点有机物碳骨架不变，官能团由X变为或CC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(或酚)特别提示(1)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：发生消去反应的产物为CH2=CHCH2CH3或CH3CHCH=CH3。(2)二元卤代烃发生消去反应后，可在有机物中引入叁键。例如：CH3CH2CHCl22NaOHCH3CCH2NaCl2H2O。例1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()ACH3Cl 解析卤代烃均能发生水解反

7、应，选项中的四种物质均为卤代烃；卤素原子所连碳原子的邻位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Br原子所连碳原子的邻位碳原子上均没有相应的氢原子，而A中无邻位碳原子，都不能发生消去反应。答案B变式训练1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)写出各步反应类型：_，_，_，_，_。(3)AB的反应试剂及条件：_。(4)反应和的化学方程式为_，_。答案(1)(2)加成反应消去反应加成反应消去反应加成反应(3)NaOH的醇溶液，加热(4)2NaOH2NaCl2H2O解析在一系列的反应中，有机物保持了六元环状结构，但苯

8、环变成了环己烷。反复的“消去”、“加成”可在环己烷上增加氯原子，且氯原子能定位、定数。二、卤代烃中卤素原子的检验卤代烃分子中虽然含有卤素原子，但CX键在加热时一般不易断裂，在水溶液中不电离，无X(卤素离子)存在，所以向卤代烃中直接加入AgNO3溶液，得不到卤化银(AgCl、AgBr、AgI)的沉淀。检验卤代烃中的卤素原子，一般是先将其转化成卤素离子，再进行检验。具体实验原理和检验方法如下：1实验原理RXH2OROHHXHXNaOH=NaXH2OHNO3NaOH=NaNO3H2OAgNO3NaX=AgXNaNO3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实验步

9、骤3特别提醒(1)加热是为了加快水解速率。(2)加入稀HNO3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HNO3。(3)用NaOH的醇溶液也可把RX中的X转化为X，再进行检验，但此种方法要多用一种试剂醇，所以通常是用NaOH溶液把RX中的X转化为X。(4)量的关系，RXNaXAgX,1 mol卤代烃可得到1 mol AgX(除氟外)，常利用此量的关系进行定量测定卤代烃。例2要检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素，正确的实验方法是( )加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色的溴出现滴入AgNO3溶液，再加入稀硝酸，观察有无淡黄色沉淀生成加入NaO

10、H溶液共热，冷却后加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无淡黄色沉淀生成加入NaOH的醇溶液共热，冷却后加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无淡黄色沉淀生成A B C D答案D解题反思(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溶液来检验。(2)将卤代烃中的卤素原子转化为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原子时，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。变式训练2运动场上，当运动员受伤时，

11、队医常常在碰撞受伤处喷洒一些液体，已知该液体是一种卤代烃RX。试回答下列问题：(1)为了证明该卤代烃(RX)是氯代烃还是溴代烃，可设计如下实验：a取一支试管，滴入1015滴RX；b再加入1 mL 5%的NaOH溶液，充分振荡；c加热，反应一段时间后，取溶液少许，冷却；d再加入5 mL稀HNO3酸化；e再加入AgNO3溶液，若出现_沉淀，则证明该卤代烃(RX)是氯代烃，若出现_沉淀，则证明该卤代烃(RX)是溴代烃。写出c中发生反应的化学方程式：_。有同学认为d步操作可省略。你认为该同学说法_(填“正确”或“不正确”)，请简要说明理由：_。(2)从环境保护角度看，能否大量使用该卤代烃？为什么？答案

12、(1)白色淡黄色RXNaOHROHNaX不正确在b步骤中NaOH溶液是过量的，若没有d步骤，直接加入AgNO3溶液，将会产生褐色沉淀，干扰观察沉淀颜色，无法证明是Cl还是Br(2)不能大量使用该卤代烃，因为有毒的卤代烃挥发到空气中，会污染环境。解析(1)根据出现的沉淀的颜色，可知卤素原子的种类，在加AgNO3溶液之前，必须加入稀HNO3酸化，因为过量的NaOH能与AgNO3反应生成AgOH，AgOH不稳定，立即分解为褐色的Ag2O沉淀，干扰对卤素原子的检验。(2)有毒的卤代烃挥发到空气中，会污染环境。1下列物质中不属于卤代烃的是()AC6H5Cl BCH2=CHClCCH3COCl DCH2B

13、r2答案C 解析卤代烃中只能涉及C、H和X三种元素，而C项中含有氧元素，故不属于卤代烃。2下列卤代烃中沸点最高的是( )ACH3CH2CH2Cl答案D解析互为同系物的卤代烃，熔、沸点随碳原子数的增多而升高，同碳原子数卤代烃随卤素原子相对原子质量增大而升高。互为同分异构体的卤代烃，支链越多，沸点越低。3以溴乙烷为原料制取1,2二溴乙烷，下列转化方案中最好的是()ACH3CH2BrBCH3CH2BrCH2BrCH2BrCCH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH3CH2BrCH2BrDCH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br答案D解析在有机物的制备反应中，应尽量选择步骤少、产率高、副反

14、应少的合成路线。对此题而言，选择加成反应比取代反应要好得多，而使用加成反应，必须先发生消去反应生成不饱和烃，显然D的步骤较少，最后产率也较高。4能发生消去反应，生成物中存在同分异构体的是()答案B解析C、D选项中与卤素原子相连的碳原子只有一个邻位碳，且都有氢原子，消去产物只有一种；A项虽然有两个邻位碳，但其为对称结构，消去产物只有一种；B项中有三个邻位碳原子，但其中两个为甲基，消去产物有两种，互为同分异构体。5已知1,2二氯乙烷在常温下为无色液体，沸点为83.5 ，密度为1.23 gmL1，难溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂；乙醇的沸点为78.5 。某化学课外小组为探究1,2二氯乙烷的消去

15、反应，设计了如图所示的实验装置。请回答下列问题：(1)为了检查整套装置的气密性，某同学将导气管末端插入盛有水的烧杯中，用双手捂着装置A中大试管，但该方法并不能准确说明装置的气密性是否良好。则正确检查整套装置气密性的方法是_。(2)向装置A中大试管里先加入1,2二氯乙烷和NaOH的乙醇溶液，再加入_，目的是_，并向装置C中试管里加入适量稀溴水。(3)为了使反应在75 左右进行，常用的方法是_。(4)与装置A中大试管相连接的长玻璃管的作用是_，装置B的作用是_。(5)能证明1,2二氯乙烷已发生消去反应的实验现象是_，装置A、C中发生反应的化学方程式分别为_；_。答案(1)将导气管末端插入盛有水的烧

16、杯中，用酒精灯微热装置A中大试管，若导气管末端有气泡出现，且移开酒精灯一会儿后，导气管口出现一段稳定的水柱，则证明整套装置不漏气(其他合理加热方式也可)(2)碎瓷片防止暴沸(3)水浴加热(4)冷凝、回流防止倒吸(5)装置C中溴水退色CH2ClCH2ClNaOHCH2=CHClNaClH2O(或CH2ClCH2Cl2NaOHCHCH2NaCl2H2O)CH2=CHClBr2CH2BrCHClBr(或CHCHBr2CHBr=CHBr、CHCH2Br2CHBr2CHBr2)解析(1)由于装置比较多，可选取酒精灯对装置A中大试管进行加热，并将导管末端插入水中，依据最终能否观察到一段稳定的水柱判断整套装

17、置气密性是否良好。(2)为了防止暴沸，应向装置A中加入几片碎瓷片。(3)为了便于控制温度，提供稳定热源，100 及以下温度常选水浴加热的方法。(4)长玻璃导管起到冷凝、回流的作用，目的是提高原料的利用率，减少1,2二氯乙烷、乙醇等的挥发。产生的气体与装置C中溴水反应或溶于溴水使装置内压强减小，可能会发生倒吸现象。(5)CH2ClCH2Cl发生消去反应可能生成CH2=CHCl、CHCH或二者的混合物，它们均能与溴水反应并使其退色。据此判断消去反应的发生。经典基础题题组1卤代烃的概念及用途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

18、消去反应C所有卤代烃都含有卤原子D所有卤代烃都是通过取代反应制得的答案C解析有的卤代烃是气体，故A错误；有的卤代烃不能发生消去反应，如CH3Cl，故B错误；有的卤代烃可以通过加成反应制得，故D错误。2下列关于氟氯烃的说法中，不正确的是()A氟氯烃是一类含氟和氯的卤代烃B氟氯烃化学性质稳定，有毒C氟氯烃大多数无色，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的循环反应答案B解析氟氯烃的性质稳定，对人体无伤害，可作为制冷剂，它是无臭味的，当其进入臭氧层后，可以破坏O3。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

19、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，沸点越高答案B解析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。题组2卤代烃的性质4下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不发生消去反应的是()(CH3)3CCH2Cl CHCl2CHBr2 CH3ClA B C全部 D答案A解析卤代烃在KOH醇溶液中加热发生消去反应，应满

20、足的条件是与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子存在，据此应有能发生消去反应。5分子式为C3H6Cl2的氯代烃分子中的1个氢原子被氯原子取代后，可得到2种同分异构体，则C3H6Cl2的名称是()A1,3二氯丙烷 B1,1二氯丙烷C1,2二氯丙烷 D2,2二氯丙烷答案A解析C3H6Cl2的氯代烃分子中的1个氢原子被氯原子取代后，可得到2种同分异构体，说明C3H6Cl2分子中有2种氢原子。各选项中物质的结构简式分别为1,3二氯丙烷、 1,1二氯丙烷、1,2二氯丙烷、 2,2二氯丙烷由它们的结构简式可以看出，1,3二氯丙烷分子中有2种氢原子，故它们分子中的1个氢原子被氯原子取代后，可得到2种同

21、分异构体。而1,1二氯丙烷、1,2二氯丙烷、2,2二氯丙烷含有的氢原子种数分别为3种、3种、1种。故它们分子中的1个氢原子被氯原子取代后，得到的同分异构体数目分别为3种、3种、1种。6.卤代烃RCH2CH2X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，被破坏的键是和B当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是和C当该卤代烃发生取代反应时，被破坏的键是D当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是和答案C解析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；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

22、坏的键应该是和。7由碘乙烷制取乙二醇(HOCH2CH2OH)，依次发生的反应类型是( )A取代加成水解 B消去加成取代C水解消去加成 D消去水解取代答案B解析碘乙烷通过消去反应生成乙烯，乙烯和溴水发生加成反应生成1,2二溴乙烷，该产物在碱性条件下水解可得乙二醇。8下列有关卤代烃的叙述正确的是()ACH2Cl2有CHHClCl和CHClClH两种结构B氯乙烯只有一种结构，而1,2二氯乙烯有两种结构C检验溴乙烷中的溴元素可将其与过量NaOH水溶液共热充分反应后，再滴入AgNO3溶液，可观察到有浅黄色沉淀生成D溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应时，乙醇的作用是催化剂答案B解析CH2Cl2是四

23、面体结构，所以CHHClCl和CHClClH是同种物质，故A错误；氯乙烯只有一种结构，而1,2二氯乙烯有两种结构，一种是顺1,2二氯乙烯，另一种是反1,2二氯乙烯，故B正确；向溴乙烷中加入NaOH溶液充分反应后，再滴入AgNO3溶液，氢氧化钠和硝酸银反应，生成氢氧化银白色沉淀，该沉淀会分解生成黑色的氧化银，不可能观察到有浅黄色沉淀生成，故C错误；溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应时，乙醇的作用是作溶剂，故D错误。9为鉴别卤代烃中所含卤素原子，现有下列实验操作步骤，正确的顺序是 ()加入AgNO3溶液加入少许卤代烃试样加热加入5 mL 4 molL1 NaOH溶液加入5 mL 4 mol

24、L1 HNO3溶液A BC D答案C解析卤代烃不溶于水，也不能电离出卤离子，所以鉴定卤代烃中所含卤素原子时，可先使卤代烃生成水解相应的卤素离子，再加入HNO3溶液中和NaOH，最后加入AgNO3溶液检验卤素离子。10下列反应可以在烃分子中引入卤素原子的是()A苯和溴水共热B光照甲苯与溴的蒸气C溴乙烷与NaOH溶液共热D溴乙烷与NaOH的醇溶液共热答案B解析苯与溴水不发生反应，A项不正确；甲苯与溴蒸气在光照条件下可发生取代反应生成溴代烃，B项正确；C项，发生取代反应脱去溴原子；D项发生消去反应脱去溴化氢，故C、D项不正确。11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

25、，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，若溶液颜色很快退去，则可证明发生了消去反应。丙：向反应混合液中滴入KMnO4酸性溶液，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都不正确答案D解析一溴环己烷无论发生水解反应还是发生消去反应，都能产生Br，甲不正确；Br2不仅能与烯烃发生加成反应而使颜色退去，也能与NaOH溶液反应而使颜色退去，乙也不正确；一溴环己烷发生消去反应生成的烯烃能使KMnO4酸性溶液紫色变浅或退去，发生水解反应生成的醇也会还原KMnO4酸性溶液而使溶液紫色变浅或退去，丙也不正确；可行的实验方案是：先向混合液中加入足量的稀硝酸中和过量的碱，再滴入溴水，如果溴水颜色很快退去，说明有烯烃生成，即可证明发生了消去反应。能力提升题12在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物。下式中R代表烃基，副产物均已略去。(注意H和Br所加成的位置)写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，并注明反应条件。(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3_；_。(2)由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH_；_