专题5 第1单元 卤代烃（Word教参）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修第三册（苏教版2019）江苏专版

第一单元　卤代烃 学习目标 1．通过日常生产、生活中的熟悉的物质作为背景，理解卤代烃的概念、物理性质、应用与危害。 2．通过溴乙烷中C—X键的结构特点，结合其水解反应和消去反应，体会结构和性质的相互关系；通过溴乙烷发生取代反应的实验设计和操作，培养学生的思维能力和实验能力。 知识点一　卤代烃的性质 1．认识卤代烃 (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 ①按烃基结构的不同：卤代烷烃、卤代烯烃、卤代__芳香烃__等。 ②按取代卤原子的不同：氟代烃、__氯__代烃、__溴__代烃、碘代烃等。 ③按取代卤原子的多少：一卤代烃、__多__卤代烃。 (3)对人类生活的影响 ①用途：用作溶剂、农药、制冷剂、灭火剂等。 ②危害：氟氯代烃(俗称氟利昂)能破坏大气__臭氧层__。 2．卤代烃的性质 (1)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互为同系物的一卤代直链烷烃沸点随碳原子数增多而__升高__。 (2)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__ 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 a．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(含双键或三键)的反应。 b．反应条件：与__强碱的醇__溶液共热。 c．1­溴丙烷发生消去反应的化学方程式为 　CH3CH2CH2Br＋KOHCH3CH===CH2↑＋KBr＋H2O　。 ③水解反应 a．反应条件：与__强碱的水__溶液共热。 b．1­溴丙烷发生水解反应的化学方程式为 　CH3CH2CH2Br＋KOHCH3CH2CH2OH＋KBr　。 c．反应类型：__取代__反应。 [思考探究] 1．1­溴丙烷发生取代反应的条件是什么？ 提示　强碱(如KOH)的水溶液，加热。 2．1­溴丙烷水解反应和消去反应相比，其反应条件有何差异？由此你得到什么启示？ 提示　1­溴丙烷的水解反应是以水为溶剂，而消去反应则是以乙醇为溶剂，溶剂的共同作用是溶解KOH，使反应易进行。由此可以看出同种反应物，反应条件不同，发生的反应不同，产物不同。 3．1­溴丙烷发生消去反应的实质是什么？ 提示　1­溴丙烷发生消去反应的实质是从分子中脱去溴原子和与溴原子相邻的碳原子上脱去一个氢原子(脱去一个HBr分子)，从而形成不饱和化合物。 [归纳提升] 1．卤代烃的消去反应和水解反应比较 反应类型 消去反应 水解反应(取代反应) 反应条件 KOH的醇溶液、加热 KOH的水溶液、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与C—H断裂形成C===C或C≡C与H—X C—X断裂形成C—OH键 卤代烃 的要求 ①含有两个以上的碳原子，没有相邻碳原子不能反应，如CH3Br； ②与卤原子相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子，相邻碳上无氢不反应，如、(CH3)3CCH2Br都不发生消去反应，而CH3—CH2—Cl可以 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 2．卤代烃中卤素原子的检验方法 R—X 1．下列化合物在一定条件下既能发生消去反应，又能发生水解反应的是(　　) 解析　四种物质均可发生水解反应，卤代烃发生消去反应时必满足：含有两个或两个以上的碳原子，A不符合；与卤原子相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子，C、D不符合。 答案　B 2．将1­溴丙烷和NaOH溶液共热煮沸几分钟后，冷却，滴入AgNO3溶液，结果没有看到浅黄色沉淀生成，其主要原因是(　　) A．加热时间太短 B．不应冷却后再滴入AgNO3溶液 C．加入AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化 D．加入AgNO3溶液后未加稀硝酸 解析　1­溴丙烷和NaOH溶液共热煮沸几分钟后，发生水解反应生成1­丙醇和溴化钠。由于溶液中还存在氢氧化钠，因此滴入AgNO3溶液，看不到浅黄色沉淀生成。要检验溴离子，需要先加入硝酸中和氢氧化钠，然后再加入硝酸银溶液，故选C。 答案　C 知识点二　卤代烃在有机合成中的应用及合理使用 1．卤代烃在有机合成中的应用 在有机合成中，利用卤代烃的消去反应可以形成__不饱和键__，得到__烯烃__、__炔烃__等。利用卤代烃的__取代反应__可以形成碳氧单键(C—O)、碳碳单键(C—C)等。这是因为C—X键是典型的极性共价键，在化学反应中表现出较强的活性。 2．卤代烃的合理使用 (1)卤代烃广泛应用于__药物合成__、化工生产中，许多有机化合物都需要通过卤代烃去合成。 (2)作为制备__高聚物__的原料。 (3)可用作有机溶剂、__干洗剂__。 (4)在农药、杀虫剂生产中的使用非常普遍。 [思考探究] 完成以下合成路线。 1． 提示 2． 提示 3． 提示 4． 提示 [归纳提升] 卤代烃在有机合成中的应用 1．在烃分子中引入羟基 例如由苯制苯酚，先用苯与氯气在有铁屑存在的条件下发生取代反应制取氯苯，再用氯苯在氢氧化钠存在的条件下与高温水蒸气发生水解反应得到苯酚。 再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丁烯与氯化氢加成得到2­氯丁烷，再由2­氯丁烷发生消去反应得到2­丁烯。 再例如由1­溴丙烷制取2­溴丙烷，先由1­溴丙烷通过消去反应制丙烯，再由丙烯与溴化氢加成得到2­溴丙烷。 又例如由1­丙醇制取2­丙醇，先由1­丙醇发生消去反应制丙烯，再由丙烯与氯化氢加成制取2­氯丙烷，最后由2­氯丙烷水解得到2­丙醇。 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。它是卤代烷在乙醚的存在下与金属镁作用，生成的有机镁化物，再与活泼的卤代烃反应，生成更长碳链的烃。 2RX＋MgRMgRX，CH2===CHCH2Cl＋RMgCl―→CH2===CHCH2R＋MgCl2。 再例如卤代烷与金属钠反应可生成烷烃，利用此反应可制备高级烷烃或环烷烃。 2RBr＋2Na―→R—R＋2NaBr 1．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．CH3CH2BrCH2BrCH2Br B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br 解析　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。 答案　D 2．有机物E(C3H3Cl3)是一种播前除草剂的前体，其合成路线如下。 已知D在反应⑤中所生成的E，其结构只有一种可能，E分子中有3种不同类型的氯(不考虑空间异构)。试回答下列问题： (1)利用题干中的信息推测有机物D的名称是____________________。 (2)写出下列反应的类型：反应①是________，反应③是________。 (3)有机物E的同类同分异构体共有________种(不包括E，不考虑空间异构)。 (4)试写出反应③的化学方程式： ___________________________________________。 解析　(1)有机物D为CH2Cl—CCl2—CH2Cl，名称是：1,2,2,3­四氯丙烷，故称是：1,2,2,3­四氯丙烷；(2)反应①属于取代反应，反应③属于消去反应；(3)有机物E(ClCH2CCl===CHCl)的同类同分异构体，可以是Cl2CHCH===CH2中H原子被Cl原子取代，有3种，H3CCH===CCl2中H原子被Cl原子取代，有2种，符合条件的共有5种； (4)反应③的化学方程式： 答案　(1)1,2,2,3­四氯丙烷 (2)取代反应　消去反应 (3)5 、 学科网（北京）股份有限公司 $$