1、第第 2 课时课时 有机化学反应的应用有机化学反应的应用(卤代烃的制备和性质卤代烃的制备和性质) 核心素养发展目标 1.宏观辨识与微观探析：从卤代烃的官能团及其转化角度，认识卤代 烃取代反应、 消去反应的特点和规律， 了解有机反应类型与有机物分子结构特点之间的关系。 2.科学态度与社会责任：了解某些卤代烃对环境和人身健康的影响，基于绿色化学的思想， 摒弃卤代烃的使用或寻找卤代烃的替代品。 一、卤代烃 1概念：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。 2结构：卤代烃可用 RX 表示(X 表示卤素原子)，X 是卤代烃的官能团。 3卤代烃的生成 (1)利用烷烃与卤素单质的取代反应，
2、但得到的卤代烃不纯。 (2)利用烯烃或炔烃与卤素单质或氢卤酸的加成反应，制取卤代烃。 (3)利用苯及其同系物与液溴的取代反应，制取卤代烃。 4物理性质 常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多为液体或固体，卤代烃不溶于水，可溶于大多数有 机溶剂。某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂。 5化学性质 (1)取代反应(水解反应) 实验装置 实验现象 中溶液分层 中有浅黄色沉淀生成 实验结论 溴乙烷与 NaOH 溶液共热产生了 Br 由实验可知： 溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是 CBr 键，水中的羟基与碳原子形成 CO 键，断 下的 Br 与水中的 H 结合成 HBr。 溴乙烷与 NaOH 溶液共热反应的
3、化学方程式为：CH3CH2BrNaOH 水 CH3CH2OH NaBr。 反应类型为：取代反应。 (2)消去反应 反应产生的气体经水洗后， 使酸性 KMnO4溶液退色 生成的气体分子 中含有碳碳不饱 和键 由实验可知： 溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液共热反应后，化学方程式为：CH3CH2BrNaOH 乙醇 CH2=CH2NaBrH2O。 6卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验流程 (2)实验要点： 通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子。 排除其他离子对卤素离子检验的干扰，卤素原子转化为卤素离子后必须加入稀硝酸中和过 量的碱。 卤代烃水解反应和消去反应的比较 水解反应 消去反应 卤代烃结构特点
4、 一般是1个碳原子上只有1个 X 与卤素原子所在碳原子相邻 的碳原子上有氢原子 反应实质 (X 被羟基取代) (脱去 HX，形成不饱和键) 反应条件 强碱的水溶液，加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 碳骨架不变， 官能团由X 变 成OH 碳骨架不变， 官能团由X 变 成 或CC，生成不饱和 键 主要产物 醇 烯烃或炔烃 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 B C D 【考点】卤代烃结构与性质的综合 【题点】卤代烃水解反应和消去反应的规律 答案 B 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邻 位碳原子上连
5、有氢原子的卤代烃能发生消去反应。C、D 项中的两物质卤素原子所连碳原子 的邻位碳原子上均没有相应的氢原子，A 中无邻位碳原子，都不能发生消去反应。 方法规律卤代烃消去反应的规律 (1)没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如 CH3Cl。 (2)邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应。如(CH3)3CCH2Cl。 (3)有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，可得到两种不同产物。 (4)卤代烃发生消去反应可生成炔烃。如： CH2ClCH2Cl2NaOH 醇 CHCH2NaCl2H2O。 例 2 为了检验某氯代烃中的氯元素，现进行如下操作。其中合理的是( ) A取氯代烃少许，加入 Ag
6、NO3溶液 B取氯代烃少许与 NaOH 水溶液共热，然后加入 AgNO3溶液 C取氯代烃少许与 NaOH 水溶液共热后，加入稀硝酸酸化，再加入 AgNO3溶液 D取氯代烃少许与 NaOH 乙醇溶液共热后，加入稀硝酸酸化，再加入 AgNO3溶液 【考点】卤代烃的化学性质 【题点】卤代烃中卤素原子的检验方法 答案 C 解析 检验卤代烃中是否含有氯元素时，由于卤代烃中的氯元素并非游离态的 Cl，故应加 入 NaOH 的水溶液或 NaOH 的醇溶液， 并加热， 先使卤代烃发生水解或消去反应，产生 Cl， 然后加入稀 HNO3酸化，再加 AgNO3溶液，根据产生白色沉淀确定卤代烃中含有氯元素。先 加 H
7、NO3酸化，是为了防止 NaOH 与 AgNO3反应生成 AgOH，再转化为 Ag2O 褐色沉淀干扰 检验；D 项，有的氯代烃不能发生消去反应，故不选。 特别提醒 (1)卤代烃不能电离出 X ，必须转化成 X，酸化后方可用 AgNO 3溶液来检验。 (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。 二、卤代烃在有机合成中的桥梁作用 1利用卤代烃的取代反应可实现烷烃或烯烃向醇、醛、羧酸的转化。 如乙烯转化为乙酸的转化途径为： 乙烯 溴乙烷 乙醇 乙醛 乙酸。 反应的化学方程式为 CH2=CH2HBr 催化剂 CH3CH2Br。 2利用卤代烃的消去反应，可实现烃的衍生物中
8、官能团的种类和数量发生变化。 如乙醇转化为乙二醇的转化途径为： 乙醇 乙烯 1,2- 二溴乙烷 乙二醇。 反应的化学方程式为 2NaOH H2O 2NaBr。 3利用卤代烃的消去反应与水解反应还可以实现官能团位置的变化。 如 反应的化学方程式为 2NaOH 醇 2NaBr2H2O。 例 3 (2018 济南高二检测)由 CH3CH2CH2Br 制备 CH3CH(OH)CH2OH，依次发生的反应类 型和反应条件都正确的是( ) 选项 反应类型 反应条件 A 加成反应、取代反应、消去反应 KOH 醇溶液/加热、KOH 水溶液/加热、常温 B 消去反应、加成反应、取代反应 NaOH 醇溶液/加热、常
9、温、NaOH 水溶液/加 热 C 氧化反应、取代反应、消去反应 加热、KOH 醇溶液/加热、KOH 水溶液/加热 D 消去反应、加成反应、水解反应 NaOH 水溶液/加热、常温、NaOH 醇溶液/加 热 【考点】 卤代烃结构与性质的综合 【题点】 卤代烃在有机合成中的桥梁作用 答案 B 解析 由 1- 溴丙烷制取少量的 1,2- 丙二醇，可用逆推法判断： CH3CHOHCH2OH CH3CHBrCH2Br CH3CH=CH2 CH3CH2CH2Br， 则 1- 溴丙烷应首 先发生消去反应生成 CH3CH=CH2，CH3CH=CH2发生加成反应生成 CH3CHBrCH2Br， CH3CHBrCH
10、2Br 发生水解反应(或取代反应)可生成 1,2- 丙二醇，故选 B。 例 4 根据下面的反应路线填空： A Cl2，光照 NaOH，乙醇， 溴的CCl4溶液 D B C E (1)A 的结构简式是_， 名称是_。 (2)填写以下反应的反应类型： _；_；_。 (3)反应的反应试剂及反应条件：_。 (4)反应的化学方程式为_； B 水解的化学方程式为_。 【考点】 卤代烃结构与性质的综合 【题点】 卤代烃在有机合成中的桥梁作用 答案 (1) 环己烷 (2)取代反应 消去反应 加成反应 (3)NaOH 的醇溶液、加热 (4)2NaOH 乙醇， 2NaBr2H2O NaOH 水 NaCl 解析 由
11、反应A 在光照条件下与 Cl2发生取代反应得，从而推知 A 的结构简 式为；反应是，在 NaOH 的醇溶液中共热发生消去反应生成 ；反应应是，在 Br2的 CCl4溶液中发生加成反应生成 D：；反 应是，在 NaOH、乙醇、加热的条件下发生消去反应，脱去 2 个 HBr 分子得 到。 1下列物质不属于卤代烃的是( ) ACH2ClCH2Cl B C氯乙烯 D四氯化碳 【考点】 卤代烃的结构 【题点】 卤代烃的组成与结构 答案 B 解析 根据卤代烃的定义可知，卤代烃中含有的元素为 C、H、X(F、Cl、Br、I)等，不含有 氧元素。 2(2018 河南高二月考)溴乙烷在某种条件下可生成乙烯或乙醇
12、，下列说法正确的是( ) A生成乙烯的条件可以是热的氢氧化钾水溶液 B生成乙醇的条件可以是热的氢氧化钾水溶液 C生成乙烯的条件是加热 D生成乙醇的条件可以是热的氢氧化钾醇溶液 【考点】卤代烃的化学性质 【题点】卤代烃的水解反应和消去反应 答案 B 解析 溴乙烷与氢氧化钾的醇溶液共热生成乙烯，故 A、C 项错误；溴乙烷与氢氧化钾的水 溶液共热生成乙醇，故 B 项正确、D 项错误。 3 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
13、氯丙烷 【考点】 卤代烃的结构 【题点】 卤代烃的组成与结构 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 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，故其分子中的 1 个氢原子被氯原子取代后，可 得到 2 种同分异构体，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。 4下列物
14、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( ) 【考点】 卤代烃结构与性质的综合 【题点】 卤代烃水解反应和消去反应的规律 答案 B 解析 能发生消去反应的卤代烃， 其结构特点是有 - 碳原子(与卤素原子相连碳原子的邻位碳 原子)，而且 - 碳原子上连有氢原子。C 中无 - 碳原子，A 中的 - 碳原子上没有氢原子，所以 A、C 都不能发生消去反应；D 中发生消去反应后可得到两种烯烃：CH2=CHCH2CH3 或 CH3CH=CHCH3；B 中发生消去反应后只得到 5由 1- 氯环己烷()制备 1,2- 环己二醇()时，需要经过下列哪几步反应( ) A加成消去取代 B消去加成取代 C取代消去加成 D取代加成消去 【考点】 卤代烃结构与性质的综合 【题点】 卤代烃在有机合成中的桥梁作用 答案 B 解析 正确的途径是 NaOH、乙醇 Cl2 NaOH、水 ，即依次发生 消去反应、加成反应、取代反应。