10 第2章 第1节 第2课时 有机化学反应类型的应用——卤代烃的性质和制备-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版2019 单选）

第2课时　有机化学反应类型的应用——卤代烃的性质和制备 [素养发展目标]　1．认识卤代烃的组成和结构特点以及性质及其转化关系。2．了解卤代烃在生产生活中的重要应用。 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R—X表示(X表示卤素原子)，—X是卤代烃的官能团。 3．分类 分类依据 种类 取代卤素的不同 氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃 分子中卤素原子的多少 一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃 烃基的不同 饱和卤代烃、不饱和卤代烃和芳香卤代烃 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。 二、卤代烃的化学性质及制备 1．分析有机化合物的结构，预测反应类型 学生用书第39页 2．化学性质 (1)取代反应(水解反应) 实验操作 续表 实验现象 1­溴丙烷中加入NaOH溶液，加热，振荡静置后，液体分层，取上层清液滴入过量稀HNO3，再向其中滴加AgNO3溶液，试管中有浅黄色沉淀生成 有关的化 学方程式 C3H7Br＋NaOHC3H7OH＋NaBr NaBr＋AgNO3===AgBr↓＋NaNO3 (2)消去反应 实验操作 实验现象 实验结论 反应产生的气体经水洗后，使酸性KMnO4溶液褪色 生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 由实验可知：1­溴丙烷与氢氧化钠的醇溶液共热反应，化学方程式为CH3CH2CH2Br＋NaOHCH2===CHCH3↑＋NaBr＋H2O。 三、卤代烃在有机合成中的桥梁作用 1．下列物质不属于卤代烃的是(　　) A．CH2ClCH2Cl B． C．氯乙烯 D．四氯化碳 B　[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．下列有关溴乙烷的叙述中，正确的是(　　) A．溴乙烷与NaOH的醇溶液共热可生成乙烯 B．溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙烯 C．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应得到溴乙烷 D．实验室通常用乙烯与溴水反应来制取溴乙烷 A　[溴乙烷与NaOH的水溶液共热发生取代反应生成乙醇，溴乙烷与NaOH的醇溶液共热发生消去反应生成乙烯，A正确，B错误；乙烯与溴的四氯化碳溶液、溴水反应都生成1，2­二溴乙烷，在实验室中通常用乙烯与溴化氢反应来制取溴乙烷，C、D错误。] 3．由环己烷可制得1，2­环己二醇，反应过程如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．①的反应条件是光照 B．②的反应类型是消去反应 C．③的反应类型是取代反应 D．④的反应条件是NaOH的水溶液、加热 C　[反应①中环己烷中的氢原子被氯原子取代需要光照条件，A项正确；反应②的反应物为卤代烃，反应条件是NaOH的醇溶液、加热，故该反应为消去反应，B项正确；由题图中物质的转化关系可知A为，反应③为与Br2的加成反应，生成物B为，反应④为卤代烃的水解反应，需要的反应条件是NaOH的水溶液、加热，C项错误，D项正确。] 一、卤代烃的消去反应、取代反应规律及应用 1．溴乙烷的水解反应实质是什么？ 提示：溴乙烷的水解反应可看作两步： 第一步： 第二步：NaOH＋HBr===NaBr＋H2O 总反应：C2H5Br＋NaOHC2H5OH＋NaBr 溴乙烷的水解反应实质上是取代反应，即溴乙烷中的溴原子被水中的羟基取代，生成C2H5OH和HBr，HBr与NaOH反应生成NaBr和H2O，使生成物HBr不断被消耗，从而使溴乙烷和水的反应能够进行完全。溴乙烷与NaOH溶液的取代反应也叫溴乙烷的水解反应。 2．溴乙烷的消去反应实质是什么？ 提示：溴乙烷的消去反应可看作两步： 第一步： 第二步：NaOH＋HBr===NaBr＋H2O 溴乙烷与强碱（如NaOH或KOH）的乙醇溶液共热时，溴乙烷可以从分子中脱去HBr，生成乙烯。生成的HBr与NaOH反应，不断减少，使溴乙烷的消去反应能够进行完全。 3．检验卤代烃中卤原子的实验，为什么不采用卤代烃中直接加入AgNO3溶液的方法来验证？实验中加入稀硝酸的目的是什么？ 提示：①卤代烃分子中虽然含有卤素原子，但在水溶液中不发生电离，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)沉淀。 ②加入稀硝酸酸化，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硝酸。 学生用书第40页 1．卤代烃的消去反应和取代反应的比较 消去反应 取代反应 卤代烃的结构特点 与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子 一般是1个碳原子上只有1个－X 反应实质 脱去HX分子，形成不饱和键 —X被—OH取代 反应条件 强碱的醇溶液、加热 强碱的水溶液、加热 反应特点 碳骨架不变，官能团由—X变为 碳骨架不变，官能团由—X变为—OH 续表 消去反应 取代反应 断键位置 C—X与C—H断裂 C—X断裂 主要产物 烯烃或炔烃 醇 2.卤代烃的消去反应规律 (1)没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应。例如CH3Br。 (2)有邻位碳原子，但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。例如： 等。 (3)有两个邻位碳原子，且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。例如，发生消去反应的产物为 。 3．卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验原理 R—X＋NaOHR—OH＋NaX HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 (2)实验操作流程 (3)实验结论推测 若产生白色沉淀，卤素原子为氯原子；若产生浅黄色沉淀，卤素原子为溴原子；若产生黄色沉淀，卤素原子为碘原子。 1．下列化合物中既能发生消去反应生成两种烯烃，又能发生水解反应的是(　　) D　[题给四种物质均可发生水解反应，但是与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子才可发生消去反应。分析题给四种物质：A中只有一个碳原子，C中与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，所以A、C均不能发生消去反应；B发生消去反应后只能生成一种烯烃，而D发生消去反应后可以得到两种烯烃、。] 2．某学生将1­氯丙烷和NaOH溶液共热煮沸几分钟后，冷却，滴入AgNO3溶液，结果未见到白色沉淀生成，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．NaOH量不足 D．加AgNO3溶液前未加稀HNO3 D　[由于1­氯丙烷与氢氧化钠溶液反应时碱可能过量，此时加入硝酸银溶液可能会得到黑色的Ag2O沉淀，所以加入硝酸银溶液前应先加稀硝酸酸化。] 学生用书第41页 二、卤代烃在有机合成中的桥梁作用 中国古代有“女娲补天”的传说，现代人因为氟氯代烷造成的臭氧层空洞也在进行着“补天”。已知，大气中的臭氧每减少1%，照射到地面的紫外线就增加2%，人的皮肤癌就增加3%，还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击。 (1)氟氯代烷是烷烃吗？为什么？ 提示：不是，因其中含有氟和氯两种元素。 (2)C3H6FCl有一种结构是CH2Cl—CHF—CH3，试预测其发生完全水解反应的产物是什么？ 提示：1，2­丙二醇。 (3)卤代烃的水解可以实现官能团位置的改变吗？为什么？ 提示：不能，卤代烃的水解只能实现官能团种类的变化，不能实现官能团位置的改变。 卤代烃在有机合成中的应用 1．引入羟基 R—X＋NaOHR—OH＋NaX 2．引入不饱和键 ＋NaOH ＋NaX＋H2O 3．改变官能团的位置 通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与HX在一定条件下的加成反应，又得到卤代烃，但卤素原子的位置发生了变化。例如，以1­溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量2­溴丙烷，制取过程如下：CH3CH2CH2Br CH3CH===CH2 。 4．改变官能团的数目 通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与X2的加成反应，得到二卤代烃。例如，以1­溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量1，2­二溴丙 烷，制取过程如下：CH3CH2CH2BrCH3CH===CH2 。 3．根据下面的反应路线填空： (1)A的结构简式是__________________，其名称是______________。 (2)填写以下反应的反应类型： ①__________；②__________；③__________。 (3)反应④的反应条件： ____________________________________________________________________。 (4)反应②的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 反应④的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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 学生用书第42页 1．下列说法正确的是(　　) A．烷烃中无不饱和键，只能发生取代反应 B．卤代烃一定能发生取代反应和消去反应 C．含碳碳三键的有机化合物不一定能发生加成反应 D．加成反应可能是还原反应 D　[烷烃除可以发生取代反应外，还可以发生氧化反应，如烷烃的燃烧，A项错误；卤代烃分子中无β­H时，不能发生消去反应，B项错误；含碳碳三键的有机化合物一定能发生加成反应，C项错误；碳碳不饱和键与H2的加成反应是还原反应，D项正确。] 2．由1­溴丙烷制取1，2­二溴丙烷，下列制备方案最好的是(　　) A．CH3CH2CH2BrCH3CH2CH2OH 　CH3CH===CH2CH3CHBrCH2Br B．CH3CH2CH2BrCH3CHBrCH2Br C．CH3CH2CH2BrCH3CH===CH2CH3CHBrCH3CH3CHBrCH2Br D．CH3CH2CH2BrCH3CH===CH2CH3CHBrCH2Br D　[A项，得到目标产物经过取代反应→消去反应→加成反应3个步骤；B项，以CH3CH2CH2Br为反应物，与Br2(g)发生取代反应的产物不唯一，除目标产物外，还有其他溴代烃，产物不纯净；C项，制得目标产物经过3个步骤，且产物中含有其他溴代烃，产物不纯净；D项，从反应物到目标产物只需要2个步骤，且产物纯净，该制备方案最好。] 3．检验C3H7Br中含有溴元素的实验步骤正确的是(　　) ①加热　　　　 　　　 ②加入稀硝酸酸化 ③加入AgNO3溶液 ④加入NaOH溶液 A．①②③④ B．④③②① C．④①②③ D．①④③② C　[C3H7Br为非电解质，应先在强碱的水溶液中加热发生水解反应生成丙醇和NaBr，然后加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，观察到有淡黄色沉淀产生，故选C。] 4．由环己烷可制备1，4­环己二醇的二醋酸酯，有关的8步反应(其中所有无机产物都已略去)如图所示： 其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。试回答下列问题： (1)反应________(填标号)属于取代反应。 (2)写出所给化合物的结构简式：B_____________，C________。 (3)反应④的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：　与Cl2在光照条件下发生取代反应生成，在NaOH的醇溶液、加热条件下发生消去反应生成A()，A与Cl2在不见光的条件下反应生成B，则A与Cl2加成得B()，又因B可转化成，故B可在NaOH的醇溶液、加热条件下发生消去反应；与Br2发生1，4­加成生成；又因C可与醋酸反应生成D，且由D最终得到，可知C应为醇，可由水解得到，即C为，D为，D再与H2加成得到产物1，4­环己二醇的二醋酸酯。 答案：　(1)①⑥⑦ (2) 　 (3) ＋2NaOH＋2NaCl＋2H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$