5.1 卤代烃-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（苏教版2019选择性必修3）

专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺 第一单元 卤代烃 第1课时 卤代烃 版块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识卤代烃的结构特点； 2．认识卤代烃的物理性质和主要化学性质； 3．认识卤代烃在有机合成中的重要作用； 4．了解卤代烃在生产、生活中的合理应用。 重难点：卤代烃的结构和性质；卤代烃的水解反应和消去反应。 一、卤代烃的分类和物理性质 1．卤代烃的组成和结构 (1)概念：烃分子中的氢原子被_________取代后形成的化合物。 (2)官能团：卤代烃的官能团是_________，单卤代烃可简单表示为R—X(X＝F、Cl、Br、I)。 (3)饱和单卤代烃的分子通式为__________________。 2．卤代烃的分类 (1)按烃基结构不同分为：卤代_____烃、卤代_____烃卤代_________烃等。 (2)按卤原子的不同分为：______代烃、______代烃、______代烃、______代烃等。 (3)按卤原子的数目不同分为：_________代烃和_________代烃。 3．卤代烃的物理性质 (1)大多数卤代烃都具有_________气味。 (2)熔、沸点：常温下，卤代烃中除了一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余多为_______或_______。 (3)密度：除脂肪烃中的一氟代烃等部分卤代烃外，液态卤代烃的密度一般比水大。 (4)溶解性：卤代烃_______于水，_______于乙醚、苯、环己烷等有机溶剂。某些卤代烷烃还是很好的有机溶剂，如二氯甲烷（CH2Cl2）、氯仿（CHCl3）和四氯化碳等。 二、卤代烃的化学性质 卤代烷分子中，由于卤素原子_________能力大于碳原子，使C—X键具有_________，在极性试剂作用下，_________键较易发生断裂，并与试剂的基团结合生成新的化合物。 1．实验探究卤代烃的化学性质 实验1：向试管中注入5 mL 1-溴丙烷（或2-溴丙烷）和10 mL饱和氢氧化钾乙醇溶液，均匀加热，观察实验现象（小试管中装有约2 mL稀酸性高锰酸钾溶液）。取试管中反应后的少量剩余物于另一试管中，再向该试 管中加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴加硝酸银溶液，观察实验现象。 实验2：向试管中注入5 mL 1-溴丙烷（或2-溴丙烷）和10 mL 20%的氢氧化钾水溶液，加热，观察实验现象。取试管中反应后的少量剩余物于另一试管中， 再向该试管中加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴加硝酸银溶液，观察实验现象。 实验1 实验2 实验现象 结论 反应物 反应条件 生成物 化学方程式： 1-溴丙烷或2-溴丙烷与KOH乙醇溶液反应的化学方程式为： ______________________________________________________ ______________________________________________________ 1-溴丙烷或2-溴丙烷与KOH水溶液反应的化学方程式为： ______________________________________________________ ______________________________________________________ 2．卤代烃的化学性质 (1)卤代烃的消去反应 卤代烃(R—X)在强碱的醇溶液和加热条件下发生消去反应。化学方程式为： ______________________________________________________ (2)取代反应（水解反应） 卤代烃(R—X)在强碱的水溶液和加热条件下发生取代反应。化学方程式为： ______________________________________________________ 【特别提醒】卤代烃的水解反应和消去反应比较 取代反应(又称卤代烃的水解反应) 消去反应 卤代烃结构特点 一般是1个碳原子只连1个卤素原子 与卤素原子所连碳原子的相邻碳原子上有氢原子 反应实质 卤素原子被羟基取代 脱去HX 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，官能团由变成—OH 碳骨架不变，官能团由变成或—C≡C—，生成不饱和键 主要产物 醇 烯烃或炔烃 3．卤代烃在有机合成中的作用 (1)卤代烃在碱性条件下发生取代反应，可以看成是带负电荷的基团取代了卤素原子。 CH3CH2Br+CN-—→__________________ CH3I+CH3CH2O-—→__________________ (2)格氏试剂在有机合成中的应用 三、卤代烃的合理使用 1．卤代烃的用途 (1)卤代烃广泛应用于_________、_________中。 ①溴乙烷是合成药物、农药、染料、香料的重要基础原料，是向有机化合物分子中引入_______的重要试剂。 ②选取邻二氯苯为原料，经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应，可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。 ③氯乙烷常用作_________剂。 (2)卤代烃是制备高聚物的原料：氯乙烯是_____________的单体。 2．卤代烃对环境的危害 (1)破坏臭氧层：大量用作有机溶剂、干洗剂的卤代烃具有_________性，会对大气_________产生一定的破坏作用。 (2)造成大气的二次污染：_________卤代烃有可能造成大气的二次污染，发达国家较早采取了抑制城市大气中_________卤代烃含量的措施，以防止光化学污染的产生。 (3)导致全球性环境污染：早期常见的农药是氯代烃，它的化学性质稳定，不溶于水，易溶于有机溶剂，在外界环境或有机体内不易被分解，容易导致严重的全球性环境污染。 (4)使人中毒：机动车尾气中的卤代烃主要是_________、_________，人吸入这些气体后会引起神经中枢甚至内脏器官不同程度的中毒反应。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)CH3CH2CH2Br是非电解质，在水中不能电离出Br－(　　) (2)常温下卤代烃都是液体或固体，不溶于水，密度比水大(　　) (3)在2-溴丙烷的水解反应中KOH作催化剂(　　) (4)1-溴丙烷发生消去反应时，断裂C—Br键和 C—H键两种共价键(　　) (5)在1-溴丙烷中滴入AgNO3溶液，立即有浅黄色沉淀生成(　　) (6)2-溴丙烷在加热、KOH的醇溶液作用下，可生成2-丙醇(　　) (7)1-溴丁烷发生消去反应的产物为CH2==CH—CH2—CH3(　　) 2．CH3CH2CH2Br的水解反应为什么要在碱性条件下进行？ 3．CH3CH2CH2Br水解后检验Br－，为什么要先加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液？ 4．1-溴丙烷发生消去反应后，为什么要在气体通入酸性KMnO4溶液前加一个盛有水的试管？除酸性KMnO4溶液外还可以用什么方法检验丙烯？此时还有必要将气体先通入水中吗？ 5．某同学依据溴乙烷的性质，用如图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物，请你一起参与探究。 实验操作ⅰ：在试管中加入5 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液和5 mL溴乙烷，振荡。 实验操作ⅱ：将试管如图固定后，水浴加热。 (1)试管口安装一长导管的作用是__________________。 (2)观察到_________________________现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。 (3)溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热发生的是消去反应，写出该反应的化学方程式__________________________________。 ►问题一 卤代烃的结构和性质 【典例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(　　) A．CH3Cl B． C． D． 【解题必备】 (1)卤代烃的水解反应和消去反应对比 反应类型 水解(取代)反应 消去反应 反应条件 强碱的水溶液、加热 强碱的醇溶液、加热 断键规律 有机反应物结构特点 含C—X键即可 与X相连的C的邻位C上有H原子 产物特征 在碳原子上引入—OH，生成含 —OH的有机物(醇) 消去HX，引入碳碳双键或碳碳三键 (2)卤代烃的消去反应规律 ①与—X相连碳原子的邻位碳上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，否则不能发生消去反应。 ②当卤素原子所在碳原子有两个邻位碳原子，且邻位碳原子上均有氢原子时，发生消去反应可能生成不同的产物，如发生消去反应的产物为CH3—CH==CH—CH3、CH2==CH—CH2—CH3。 ③二元卤代烃发生消去反应后可以在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。例如： CH3—CH2—CHCl2+2NaOHCH3—C≡CH+2NaCl+2H2O。 (3)卤代烃中卤素原子的检验方法 取水解反应后的产物，加入足量稀硝酸酸化（目的是中和NaOH溶液），再加入硝酸银溶液，观察沉淀的颜色。 若沉淀为白色，则卤原子为Cl，若沉淀为淡黄色，则卤原子为Br；若沉淀为黄色，则为I原子。 【变式1-1】能证明与过量NaOH醇溶液共热时发生了消去反应的是(　　) A．混合体系Br2的颜色褪去 B．混合体系淡黄色沉淀 C．混合体系有机物紫色褪去 D．混合体系有机物Br2的颜色褪去 【变式1-2】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AgNO3溶液 B．取氯代烃少许与NaOH的水溶液共热，然后加入AgNO3溶液 C．取氯代烃少许与NaOH的水溶液共热后，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液 D．取氯代烃少许与NaOH的醇溶液共热后，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液 ►问题二 卤代烃在有机合成中的应用 【典例2】从溴乙烷制取1，2-二溴乙烷，下列制备方案中最好的是(　　) A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2Br B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br 【解题必备】卤代烃在有机合成中的桥梁作用 能在有机合成中引入碳碳双键(或碳碳三键)、羟基等官能团。 【变式2-1】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 B． C． D． 【变式2-2】1，4-环己二醇是有机合成的重要物质，但1，4-环己二醇对水是稍微有害的，不要让未稀释或大量的产品接触地下水、水道或者污水系统，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。以下是1，4-环己二醇的合成路线： (1)上述过程中属于加成反应的有________(填序号)。  (2)反应②的化学方程式为________________________________________。  (3)反应④为________反应，化学方程式为________________________________。  1．下列物质不属于卤代烃的是(　　) A．CHCl3 B．CCl4 C． D． 2．下列有关氟氯代烷的说法不正确的是(　　) A．氟氯代烷的化学性质稳定，有毒 B．氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烃 C．氟氯代烷大多无色、无臭 D．在平流层中，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生的氯原子自由基可引发损耗臭氧的循环反应 3．下表为部分一氯代烷的结构简式和沸点数据，下列对表中物质及数据的分析归纳错误的是(　　) 物质代号 结构简式 沸点/℃ ① CH3Cl －24 ② CH3CH2Cl 12 ③ CH3CH2CH2Cl 46 ④ CH3CHClCH3 35.7 ⑤ CH3CH2CH2CH2Cl 78 ⑥ CH3CH2CHClCH3 68.2 ⑦ (CH3)3CCl 52 A．物质①②③⑤互为同系物 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加而升高 D．物质⑤与⑦互为同分异构体 4．下列关于卤代烃的叙述正确的是(　　) A．所有卤代烃都是难溶于水，密度比水大的液体 B．聚四氟乙烯(塑料王)为高分子，不属于卤代烃 C．所有的卤代烃都含有卤素原子 D．的一氯代物种类为5种 5．下列化学反应的产物中，存在互为同分异构体的是(　　) ①CH3CH2CH2Br在碱性溶液中水解 ②甲苯在催化剂FeCl3作用下与Cl2反应 ③与NaOH的醇溶液共热反应 ④在催化剂存在下与H2完全加成 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 6．将1-氯丙烷跟NaOH的醇溶液共热，生成的产物再跟溴水反应，得到一种有机物，则这种有机物的同分异构体有(除它之外)(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 7．下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物的说法正确的是(　　) A．甲中加入足量的NaOH的乙醇溶液共热，然后加入稀硝酸至溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成 B．乙中加入足量的NaOH的水溶液共热，再滴入AgNO3溶液，可检验该物质中是否含有溴元素 C．丙发生消去反应得到两种烯烃 D．丁与NaOH的水溶液共热，反应后生成的醇能被氧化为醛 8．如图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应。其中，产物还含有两种官能团的反应是(　　) 已知：CH3CH==CHCH3CH3COOH A．①④ B．③④ C．②③ D．①② 9．仔细观察如图装置，下列说法不正确的是(　　) A．①中试管里发生消去反应 B．③中可观察到试管里酸性KMnO4溶液褪色 C．取反应后①中溶液于试管中，滴入几滴AgNO3溶液会产生黄色沉淀 D．若用溴水代替酸性KMnO4溶液，装置②省去 10．已知苯可以进行如下转化： 回答下列问题： (1)反应①的反应类型为________，化合物A的化学名称为________。 (2)化合物B的结构简式为________，反应②的反应类型为________。 (3)如何仅用水鉴别苯和溴苯：______________________________________。 1．某有机物的结构简式如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．含有3种官能团 B．能发生加成反应、取代反应、消去反应 C．1H核磁共振谱中有3组峰 D．所有的碳原子都在同一个平面内 2．下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线，下列说法不正确的是(　　) A．A的结构简式为 B．反应④的反应试剂和反应条件是NaOH醇溶液、加热 C．②③④的反应类型分别为消去反应、加成反应、消去反应 D．环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比加成，可生成 3．1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品，装置如图所示： 已知：CH3(CH2)3OH+NaBr+H2SO4CH3(CH2)3Br+NaHSO4+H2O，下列说法不正确的是(　　) A．装置Ⅰ中回流的目的是减少物质的挥发，提高产率 B．装置Ⅱ中a为出水口，b为进水口 C．用装置Ⅲ萃取分液时，将分层的液体依次从下口放出 D．经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品 4．几种有机化合物之间的转化关系如图所示。请回答下列问题： (1)根据系统命名法，化合物A的名称是_______________。  (2)题图中，反应①是________(填反应类型，下同)反应，反应③是________反应。  (3)化合物E是重要的工业原料，写出由D生成E的化学方程式：______________________________。  (4)C2的结构简式是________________，F1的结构简式是________________，F1和F2互为________________________。  5．1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O，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的分子式：________，A的结构简式：____________________。 (2)上述反应中，①是________(填反应类型，下同)反应，⑦是________反应。 (3)写出下列物质的结构简式： C________________，D________________，E________________，H________________。 (4)写出D→F反应的化学方程式：___________________________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺 第一单元 卤代烃 第1课时 卤代烃 版块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识卤代烃的结构特点； 2．认识卤代烃的物理性质和主要化学性质； 3．认识卤代烃在有机合成中的重要作用； 4．了解卤代烃在生产、生活中的合理应用。 重难点：卤代烃的结构和性质；卤代烃的水解反应和消去反应。 一、卤代烃的分类和物理性质 1．卤代烃的组成和结构 (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)官能团：卤代烃的官能团是碳卤键，单卤代烃可简单表示为R—X(X＝F、Cl、Br、I)。 (3)饱和单卤代烃的分子通式为CnH2n＋1X(n≥1)。 2．卤代烃的分类 (1)按烃基结构不同分为：卤代烷烃、卤代烯烃卤代芳香烃等。 (2)按卤原子的不同分为：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃等。 (3)按卤原子的数目不同分为：一卤代烃和多卤代烃。 3．卤代烃的物理性质 (1)大多数卤代烃都具有特殊气味。 (2)熔、沸点：常温下，卤代烃中除了一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余多为液体或固体。 (3)密度：除脂肪烃中的一氟代烃等部分卤代烃外，液态卤代烃的密度一般比水大。 (4)溶解性：卤代烃不溶于水，易溶于乙醚、苯、环己烷等有机溶剂。某些卤代烷烃还是很好的有机溶剂，如二氯甲烷（CH2Cl2）、氯仿（CHCl3）和四氯化碳等。 二、卤代烃的化学性质 卤代烷分子中，由于卤素原子吸引电子能力大于碳原子，使C—X键具有极性，在极性试剂作用下，C—X键较易发生断裂，并与试剂的基团结合生成新的化合物。 1．实验探究卤代烃的化学性质 实验1：向试管中注入5 mL 1-溴丙烷（或2-溴丙烷）和10 mL饱和氢氧化钾乙醇溶液，均匀加热，观察实验现象（小试管中装有约2 mL稀酸性高锰酸钾溶液）。取试管中反应后的少量剩余物于另一试管中，再向该试 管中加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴加硝酸银溶液，观察实验现象。 实验2：向试管中注入5 mL 1-溴丙烷（或2-溴丙烷）和10 mL 20%的氢氧化钾水溶液，加热，观察实验现象。取试管中反应后的少量剩余物于另一试管中， 再向该试管中加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴加硝酸银溶液，观察实验现象。 实验1 实验2 实验现象 酸性高锰酸钾溶液褪色 加硝酸银溶液有淡黄色沉淀生成 酸性高锰酸钾溶液不褪色 加硝酸银溶液有淡黄色沉淀生成 结论 有不饱和烃生成 溴丙烷发生了水解反应 反应物 溴丙烷 溴丙烷 反应条件 KOH醇溶液、加热 KOH水溶液、加热 生成物 丙烯 丙醇或2-丙醇 化学方程式： 1-溴丙烷或2-溴丙烷与KOH乙醇溶液反应的化学方程式为： CH3CH2CH2Br+KOHCH3CH===CH2↑+KBr+H2O CH3CHBrCH3+KOHCH3CH===CH2↑+KBr+H2O 1-溴丙烷或2-溴丙烷与KOH水溶液反应的化学方程式为： CH3CH2CH2Br+KOH CH3CH2CH2OH+KBr CH3CHBrCH3+KOHCH3CHOHCH3+KBr 2．卤代烃的化学性质 (1)卤代烃的消去反应 卤代烃(R—X)在强碱的醇溶液和加热条件下发生消去反应。化学方程式为： R—X+KOHCH3CH===CH2↑+KBr+H2O (2)取代反应（水解反应） 卤代烃(R—X)在强碱的水溶液和加热条件下发生取代反应。化学方程式为： R—X+KOH CH3CH2CH2OH+KBr 【特别提醒】卤代烃的水解反应和消去反应比较 取代反应(又称卤代烃的水解反应) 消去反应 卤代烃结构特点 一般是1个碳原子只连1个卤素原子 与卤素原子所连碳原子的相邻碳原子上有氢原子 反应实质 卤素原子被羟基取代 脱去HX 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，官能团由变成—OH 碳骨架不变，官能团由变成或—C≡C—，生成不饱和键 主要产物 醇 烯烃或炔烃 3．卤代烃在有机合成中的作用 (1)卤代烃在碱性条件下发生取代反应，可以看成是带负电荷的基团取代了卤素原子。 CH3CH2Br+CN-—→CH3CH2CN+Br- CH3I+CH3CH2O-—→CH3OCH2CH3+I- (2)格氏试剂在有机合成中的应用 RCH3 RCH2CH3 RCH2COOH RCH2CH2OH 三、卤代烃的合理使用 1．卤代烃的用途 (1)卤代烃广泛应用于药物合成、化工生产中。 ①溴乙烷是合成药物、农药、染料、香料的重要基础原料，是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂。 ②选取邻二氯苯为原料，经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应，可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。 ③氯乙烷常用作局部麻醉剂。 (2)卤代烃是制备高聚物的原料：氯乙烯是聚氯乙烯(PVC)的单体。 2．卤代烃对环境的危害 (1)破坏臭氧层：大量用作有机溶剂、干洗剂的卤代烃具有挥发性，会对大气臭氧层产生一定的破坏作用。 (2)造成大气的二次污染：挥发性卤代烃有可能造成大气的二次污染，发达国家较早采取了抑制城市大气中挥发性卤代烃含量的措施，以防止光化学污染的产生。 (3)导致全球性环境污染：早期常见的农药是氯代烃，它的化学性质稳定，不溶于水，易溶于有机溶剂，在外界环境或有机体内不易被分解，容易导致严重的全球性环境污染。 (4)使人中毒：机动车尾气中的卤代烃主要是氯代烷烃、氯代烯烃，人吸入这些气体后会引起神经中枢甚至内脏器官不同程度的中毒反应。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)CH3CH2CH2Br是非电解质，在水中不能电离出Br－(　　) (2)常温下卤代烃都是液体或固体，不溶于水，密度比水大(　　) (3)在2-溴丙烷的水解反应中KOH作催化剂(　　) (4)1-溴丙烷发生消去反应时，断裂C—Br键和 C—H键两种共价键(　　) (5)在1-溴丙烷中滴入AgNO3溶液，立即有浅黄色沉淀生成(　　) (6)2-溴丙烷在加热、KOH的醇溶液作用下，可生成2-丙醇(　　) (7)1-溴丁烷发生消去反应的产物为CH2==CH—CH2—CH3(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√ 2．CH3CH2CH2Br的水解反应为什么要在碱性条件下进行？ 提示　为了提高醇的产量，采取加热和加入KOH的方法，KOH与HBr反应，减小HBr的浓度，水解正向移动。 3．CH3CH2CH2Br水解后检验Br－，为什么要先加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液？ 提示　在CH3CH2CH2Br的水解反应中，加入的KOH一般是过量的，过量的KOH可与AgNO3反应生成白色的AgOH，AgOH不稳定易分解为黑色的Ag2O沉淀，对检验产生干扰，所以要先加稀HNO3酸化，排除OH－的干扰。 4．1-溴丙烷发生消去反应后，为什么要在气体通入酸性KMnO4溶液前加一个盛有水的试管？除酸性KMnO4溶液外还可以用什么方法检验丙烯？此时还有必要将气体先通入水中吗？ 提示　(1)因为乙醇和HBr也能使酸性KMnO4溶液褪色，对实验有干扰，所以要在气体通入酸性KMnO4溶液前加一个盛水的试管，除去丙烯中混有的乙醇和HBr气体。 (2)也可以用溴水检验丙烯，因为乙醇和HBr与溴水不能发生化学反应，此时没有必要将气体先通入水中。 溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应，生成不同的反应产物。 5．某同学依据溴乙烷的性质，用如图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物，请你一起参与探究。 实验操作ⅰ：在试管中加入5 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液和5 mL溴乙烷，振荡。 实验操作ⅱ：将试管如图固定后，水浴加热。 (1)试管口安装一长导管的作用是__________________。 (2)观察到_________________________现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。 (3)溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热发生的是消去反应，写出该反应的化学方程式__________________________________。 答案 (1)冷凝回流、导气 (2)试管内溶液静置后不分层 (3)CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O 解析 (1)长导管首先有导气的作用，其次溴乙烷沸点低，易挥发，冷凝回流挥发的溴乙烷，减少反应物溴乙烷的损失。(2)溴乙烷不溶于水，反应开始时溶液分层，而生成的乙醇、溴化钠都溶于水，当试管内溶液静置后不分层，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。(3)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液反应生成乙烯、溴化钠和水。 ►问题一 卤代烃的结构和性质 【典例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(　　) A．CH3Cl B． C． D． 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；与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项中的两种物质卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上均没有氢原子，A中无邻位碳原子，都不能发生消去反应。 【解题必备】 (1)卤代烃的水解反应和消去反应对比 反应类型 水解(取代)反应 消去反应 反应条件 强碱的水溶液、加热 强碱的醇溶液、加热 断键规律 有机反应物结构特点 含C—X键即可 与X相连的C的邻位C上有H原子 产物特征 在碳原子上引入—OH，生成含 —OH的有机物(醇) 消去HX，引入碳碳双键或碳碳三键 (2)卤代烃的消去反应规律 ①与—X相连碳原子的邻位碳上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，否则不能发生消去反应。 ②当卤素原子所在碳原子有两个邻位碳原子，且邻位碳原子上均有氢原子时，发生消去反应可能生成不同的产物，如发生消去反应的产物为CH3—CH==CH—CH3、CH2==CH—CH2—CH3。 ③二元卤代烃发生消去反应后可以在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。例如： CH3—CH2—CHCl2+2NaOHCH3—C≡CH+2NaCl+2H2O。 (3)卤代烃中卤素原子的检验方法 取水解反应后的产物，加入足量稀硝酸酸化（目的是中和NaOH溶液），再加入硝酸银溶液，观察沉淀的颜色。 若沉淀为白色，则卤原子为Cl，若沉淀为淡黄色，则卤原子为Br；若沉淀为黄色，则为I原子。 【变式1-1】能证明与过量NaOH醇溶液共热时发生了消去反应的是(　　) A．混合体系Br2的颜色褪去 B．混合体系淡黄色沉淀 C．混合体系有机物紫色褪去 D．混合体系有机物Br2的颜色褪去 答案 D 解析 A项，可能是单质溴与碱反应，无法证明发生消去反应，错误；B项，生成淡黄色沉淀，说明生成了溴离子，而发生水解反应和消去反应都能生成溴离子，无法证明发生消去反应，错误；C项，乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法证明发生消去反应，错误；D项，Br2的颜色褪去，说明有乙烯生成，能证明发生消去反应，正确。 【变式1-2】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AgNO3溶液 B．取氯代烃少许与NaOH的水溶液共热，然后加入AgNO3溶液 C．取氯代烃少许与NaOH的水溶液共热后，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液 D．取氯代烃少许与NaOH的醇溶液共热后，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液 答案　C 解析　检验氯代烃中是否含有氯元素时，由于氯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，先使氯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氯代烃中含有氯元素。先加稀HNO3酸化，是为了防止NaOH与AgNO3反应生成AgOH，再转化为Ag2O黑色沉淀干扰检验；D项，有的氯代烃不能发生消去反应，故不选。 ►问题二 卤代烃在有机合成中的应用 【典例2】从溴乙烷制取1，2-二溴乙烷，下列制备方案中最好的是(　　) A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2Br B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br 答案 D 解析 在有机物的制备反应中，应选择的合成路线是步骤尽量少，合成产率尽量高。前两步可以合并成一步，即CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应制乙烯，反应步骤过于复杂，故A错误；在CH3CH2BrCH2BrCH2Br的转化中发生取代反应的产物较多，难以得到单一的有机取代产物，引入杂质，且反应不易控制，故B错误；CH3CH2Br与溴发生取代反应的生成物太复杂，不能保证CH3CH2Br和Br2发生取代反应时只生成 1，2-二溴乙烷，且生成物不易分离，故C错误；转化中发生消去、加成两步转化，节约原料、转化率高、操作简单、产物纯净，故D正确。 【解题必备】卤代烃在有机合成中的桥梁作用 能在有机合成中引入碳碳双键(或碳碳三键)、羟基等官能团。 【变式2-1】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 B． C． D． 答案 C 解析 X的分子式为C5H11Cl，用NaOH的水溶液处理发生水解反应得到CH3CH2CH2CH2CH2OH，则X为CH3CH2CH2CH2CH2Cl，用NaOH的醇溶液发生消去反应只有CH3CH2CH2CH===CH2一种产物，A不选；X的分子式为C5H11Cl，用NaOH的水溶液处理发生水解反应，—Cl应被取代为—OH，B、D不选；由X为发生水解反应得到，则X发生消去反应得到、共2种产物，它们都与氢气发生加成反应均得到即2-甲基丁烷，C选。 【变式2-2】1，4-环己二醇是有机合成的重要物质，但1，4-环己二醇对水是稍微有害的，不要让未稀释或大量的产品接触地下水、水道或者污水系统，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。以下是1，4-环己二醇的合成路线： (1)上述过程中属于加成反应的有________(填序号)。  (2)反应②的化学方程式为________________________________________。  (3)反应④为________反应，化学方程式为________________________________。  答案 (1)①③⑤ (2)+2NaOH2NaBr+2H2O+ (3)取代(或水解) +2NaOH2NaBr+ 解析 环己烯与溴发生加成反应，生成1，2-二溴环己烷；1，2-二溴环己烷在氢氧化钠醇溶液中加热，发生消去反应，生成1，3-环己二烯；1，3-环己二烯再与溴发生共轭二烯烃的1，4-加成反应，生成；根据卤代烃在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成醇的性质可知，由可得，再通过加氢得最终产物。 1．下列物质不属于卤代烃的是(　　) A．CHCl3 B．CCl4 C． D． 答案　D 2．下列有关氟氯代烷的说法不正确的是(　　) A．氟氯代烷的化学性质稳定，有毒 B．氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烃 C．氟氯代烷大多无色、无臭 D．在平流层中，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生的氯原子自由基可引发损耗臭氧的循环反应 答案　A 解析　通常情况下氟氯代烷的化学性质稳定，无毒，A错误。 3．下表为部分一氯代烷的结构简式和沸点数据，下列对表中物质及数据的分析归纳错误的是(　　) 物质代号 结构简式 沸点/℃ ① CH3Cl －24 ② CH3CH2Cl 12 ③ CH3CH2CH2Cl 46 ④ CH3CHClCH3 35.7 ⑤ CH3CH2CH2CH2Cl 78 ⑥ CH3CH2CHClCH3 68.2 ⑦ (CH3)3CCl 52 A．物质①②③⑤互为同系物 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加而升高 D．物质⑤与⑦互为同分异构体 答案　B 解析　物质①②③⑤都属于饱和烷烃的一氯代物，结构相似，且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，故互为同系物，故A正确；由⑥⑦的数据可知，支链越多，一氯代烷的沸点越低，故B错误；由表中数据可知，随着碳原子数的增加，一氯代烷的沸点升高，故C正确；物质⑤与⑦的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确。 4．下列关于卤代烃的叙述正确的是(　　) A．所有卤代烃都是难溶于水，密度比水大的液体 B．聚四氟乙烯(塑料王)为高分子，不属于卤代烃 C．所有的卤代烃都含有卤素原子 D．的一氯代物种类为5种 答案　C 5．下列化学反应的产物中，存在互为同分异构体的是(　　) ①CH3CH2CH2Br在碱性溶液中水解 ②甲苯在催化剂FeCl3作用下与Cl2反应 ③与NaOH的醇溶液共热反应 ④在催化剂存在下与H2完全加成 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案 B 解析 ①中有机物水解只能得到CH3CH2CH2OH；②中主要得和两种同分异构体；③中可得CH2＝CH—CH2—CH3和 CH3—CH＝CH—CH3两种同分异构体；④只能得到。 6．将1-氯丙烷跟NaOH的醇溶液共热，生成的产物再跟溴水反应，得到一种有机物，则这种有机物的同分异构体有(除它之外)(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 答案 B 解析 在NaOH的醇溶液中加热，1-氯丙烷发生消去反应生成CH2＝CHCH3，丙烯与溴发生加成反应，生成1，2-二溴丙烷，即CH2Br—CHBr—CH3，它的同分异构体有3种：，，。 7．下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物的说法正确的是(　　) A．甲中加入足量的NaOH的乙醇溶液共热，然后加入稀硝酸至溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成 B．乙中加入足量的NaOH的水溶液共热，再滴入AgNO3溶液，可检验该物质中是否含有溴元素 C．丙发生消去反应得到两种烯烃 D．丁与NaOH的水溶液共热，反应后生成的醇能被氧化为醛 答案　D 8．如图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应。其中，产物还含有两种官能团的反应是(　　) 已知：CH3CH==CHCH3CH3COOH A．①④ B．③④ C．②③ D．①② 答案　D 解析　4-溴环己烯中含碳碳双键和碳溴键。①为氧化反应，由已知信息可知氧化后的有机物含羧基、碳溴键两种官能团；②为水解反应，水解后的有机物含碳碳双键和羟基两种官能团；③为消去反应，消去后的有机物只含碳碳双键；④为加成反应，加成后的产物中只有碳溴键。则产物还含有两种官能团的反应为①②。 9．仔细观察如图装置，下列说法不正确的是(　　) A．①中试管里发生消去反应 B．③中可观察到试管里酸性KMnO4溶液褪色 C．取反应后①中溶液于试管中，滴入几滴AgNO3溶液会产生黄色沉淀 D．若用溴水代替酸性KMnO4溶液，装置②省去 答案 C 解析 卤代烃在碱的醇溶液中发生消去反应，A正确；①中发生消去反应产生乙烯气体，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；反应后①中溶液内可能有NaOH剩余，需先加稀硝酸酸化，再加AgNO3溶液检验Br-，C错误；因为乙醇也可使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以②的作用是为了除去挥发出来的乙醇，溴水不与乙醇发生反应，所以改为溴水时可省去②装置，D正确。 10．已知苯可以进行如下转化： 回答下列问题： (1)反应①的反应类型为________，化合物A的化学名称为________。 (2)化合物B的结构简式为________，反应②的反应类型为________。 (3)如何仅用水鉴别苯和溴苯：______________________________________。 答案　(1)加成反应　环己烷　(2) 消去反应　(3)加入水，油层在上层的为苯，油层在下层的为溴苯 解析　(1)反应①为加成反应，生成的A为，为环己烷。(2)环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成B()，B再发生消去反应生成。(3)苯的密度比水小，溴苯的密度比水大，加入水，油层在上层的为苯，油层在下层的为溴苯。 1．某有机物的结构简式如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．含有3种官能团 B．能发生加成反应、取代反应、消去反应 C．1H核磁共振谱中有3组峰 D．所有的碳原子都在同一个平面内 答案　B 解析　A项，分子中只有碳溴键和碳碳双键2种官能团，错误；B项，该分子中含有碳碳双键可以发生加成反应，含有碳溴键且其中一个碳溴键含有β-H，可以发生取代反应和消去反应，正确；C项，分子中有9种不同化学环境的氢原子，则1H核磁共振谱中有9组峰，错误；D项，分子中饱和碳链上的碳原子不共平面，错误。 2．下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线，下列说法不正确的是(　　) A．A的结构简式为 B．反应④的反应试剂和反应条件是NaOH醇溶液、加热 C．②③④的反应类型分别为消去反应、加成反应、消去反应 D．环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比加成，可生成 答案　A 解析　在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成，A的结构简式为，故A错误；A可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成，反应④的反应试剂和反应条件是氢氧化钠醇溶液、加热，故B正确；环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比发生1,4-加成可生成，故D正确。 3．1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品，装置如图所示： 已知：CH3(CH2)3OH+NaBr+H2SO4CH3(CH2)3Br+NaHSO4+H2O，下列说法不正确的是(　　) A．装置Ⅰ中回流的目的是减少物质的挥发，提高产率 B．装置Ⅱ中a为出水口，b为进水口 C．用装置Ⅲ萃取分液时，将分层的液体依次从下口放出 D．经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品 答案 C 解析 根据题意1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸在装置Ⅰ中共热发生CH3(CH2)3OH+NaBr+H2SO4 CH3(CH2)3Br+NaHSO4+H2O得到含CH3(CH2)3OH、CH3(CH2)3Br、NaHSO4、NaBr、H2SO4的混合物，混合物在装置Ⅱ中蒸馏得到CH3(CH2)3OH和CH3(CH2)3Br的混合物，在装置Ⅲ中用合适的萃取剂萃取分液得CH3(CH2)3Br粗产品。浓硫酸和NaBr会产生HBr，1-丁醇以及浓硫酸和NaBr产生的HBr均易挥发，用装置Ⅰ回流可减少反应物的挥发，提高产率，A正确；冷凝水应下进上出，装置Ⅱ中b为进水口，a为出水口，B正确；用装置Ⅲ萃取分液时，将下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，C错误；由题意可知经装置Ⅲ得到粗产品，由于粗产品中各物质沸点不同，再次进行蒸馏可得到更纯的产品，D正确。 4．几种有机化合物之间的转化关系如图所示。请回答下列问题： (1)根据系统命名法，化合物A的名称是_______________。  (2)题图中，反应①是________(填反应类型，下同)反应，反应③是________反应。  (3)化合物E是重要的工业原料，写出由D生成E的化学方程式：______________________________。  (4)C2的结构简式是________________，F1的结构简式是________________，F1和F2互为________________________。  答案 (1)2，3-二甲基丁烷　(2)取代　加成 (3)+2NaOH+2NaBr+2H2O (4)　 同分异构体 解析 分析题图可知，C1为，C2为，D为，E为，F1为，F2为。 (1)根据系统命名法，化合物A的名称是2，3-二甲基丁烷。 (2)反应①A中的H原子被Cl原子取代生成B，属于取代反应，反应③是碳碳双键与溴发生的加成反应。 (3)由D生成E是卤代烃发生消去反应，该反应的化学方程式为 +2NaOH+2NaBr+2H2O。 (4)由上述分析可知，C2的结构简式是，F1的结构简式是，F1和F2互为同分异构体。 5．1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O，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的分子式：________，A的结构简式：____________________。 (2)上述反应中，①是________(填反应类型，下同)反应，⑦是________反应。 (3)写出下列物质的结构简式： C________________，D________________，E________________，H________________。 (4)写出D→F反应的化学方程式：___________________________________________。 答案　(1)C8H8　 (2)加成　酯化(或取代) (3)　 　 (4)＋NaOH＋NaBr 解析　由题意知，A的分子式为C8H8，则A为，B为，E为，C为，D为，H为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$