3.1 卤代烃-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修3（人教版2019，京津辽粤浙渝鄂苏云晋皖黑吉桂贵甘赣豫新青宁蒙藏陕川冀湘）

色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第三章烃的衍生物 第一节卤代烃 [核心素养发展目标]1从卤代烃的官能团及其转化的角度，认识卤代烃的取代反应、消去反 应的特点和规律，了解有机反应类型与有机化合物分子结构特点之间的关系。2了解某些卤 代烃对环境和人身健康的影响，基于绿色化学思想，减少卤代烃的使用或寻找卤代烃替代品。 一、卤代烃的概述 1.卤代烃的概念和官能团 (1)概念 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃。 (2)官能团 卤代烃分子中一定存在的官能团是碳卤键，单卤代烃可简单表示为R一XX=F、CI、B、D。 饱和单卤代烃的分子通式为CHn+1X(n≥1)。 2.卤代烃的分类 卤代烃按卤素原子的种类bllclf re4（avs4 alcol(氟代烃，如CH2=-CHF氯代烃，如CH3CH2Cl 溴代烃，如CH3CH2Br碘代烃，如CH3Davs4acol(饱和卤代烃，如CH3CH2C1不饱和卤 代烃，如CH2=-CHF芳香卤代烃，如、)avs4acol(单卤代烃，如CH3C1多卤代烃，如CH2C2) 3.卤代烃的命名 卤代烃的命名一般用系统命名法，与烃类的命名相似。以烷、烯、炔、苯为母体，卤素原子 为取代基。例如： CH CH.CHCH CH-CH d 、CH2CHCl、BrBr 2氢丁婉 氯乙烯 12二溴乙烷 4.卤代烃的物理性质 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+敷辅专家 常温下，除CHCI,CH,CHCl.CH=CHCI 状态 等少数卤代烃为气体外，大多为液体或 固体 比同碳原子数的烃沸点要高 沸点 同系物的沸点随碳原子数的增加而升高 溶解性 卤代烃不溶于水，可溶于大多数有机溶剂 密度 一般一氟代烃、一氯代烃的密度比水小， 其余的密度比水大，且密度高于相应的烃 5.卤代烃的用途与危害 ()用途：可作灭火剂、有机溶剂、清洗剂、制冷剂等。 (2)危害：造成臭氧空洞。 「正误判断」 (1)卤代烃是一类特殊的烃( (2)CH2C2、CCl2F2、 Br都属于卤代烃( ) (3)碳原子数少于4的烃，在常温下为气体，溴乙烷中含2个碳原子，所以其在常温下也是气 体() CH Br (4 、CCl4、 、 CHC1在常温下均为液态( 答案(1)×(2)×(3)×(4× 「应用体验」 命名下列有机物： CCH,一CHa (1) C 的化学名称： 答案聚氯乙烯 CH (2) 的化学名称： 答案邻氣甲苯（或2-氣甲苯） Br CH2=CHC一CH (3) CH 的化学名称：3溴3甲基丁烯。 二、卤代烃的化学性质（以溴乙烷为例 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+敷辅专家 1.溴乙烷 Br 溴乙烷的分子式为CB,结构简式为CHH,官能团为 。它是无色液体，沸 点较低，密度比水的大，难溶于水，可溶于多种有机溶剂。 2.卤代烃的化学性质 (1)取代反应 1mL5% 上层 NaOH 溶 2滴AgNO 实验装置 溶液 静置日液 百溶液 振荡 分 110-15 ① 滴溴乙 稀硝 实验现象 ①中溶液分层：②中有机层厚度减小：④中有浅黄色沉淀生成 实验解释 溴乙烷与NaOH溶液共热生成了Br 化学方程式 CH,CHBr+NaOH--→水△CH,CHOH+NaBr 反应类型 取代反应，也称水解反应 在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C一X的 电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷（⑥+），卤素原子 反应机理 带部分负电荷（⑥一），这样就形成一个极性较强的共价键：C6+一X8 二。因此，卤代烃在化学反应中，CX较易断裂，使卤素原子被其 他原子或原子团所取代，生成负离子而离去 可用于制取醇，如： CH,Br CH,C1+NaOH--水△CH,OH+NaCl制一元醇)、CH,Br+ 应用 CH,OH 2NaOH- -→水△CHOH+2NaBr(制二元醇) CH-Br+ CHOH NaOH +NaBr(制芳香醇) (2)消去反应 将溴乙烷与强碱（如NaOH或KOH)的乙醇溶液共热，溴乙烷可以从分子中脱去Br,生成乙 烯。 CH,-CH,+NaOH乙壁CH,=CH+NaBr+H,0 △ 有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子（如HO、HX等），而生成含 不饱和键的化合物的反应叫做消去反应（消除反应）。 ·独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 反应机理为： (3)实验探究—以1-溴丁烷为例 卤代烃在不同溶剂中发生反应的情况不同。现通过实验的方法验证1-溴丁烷发生取代反应和 消去反应的产物。思考并回答以下问题。 ①用哪种分析手段可以检验出1-溴丁烷取代反应生成物中的丁醇。 提示红外光谱、核磁共振氢谱。 ②如图所示，向圆底烧瓶中加入2.0 g NaOH和15mL无水乙醇，搅拌。再向其中加入5mL1 -溴丁烷和几片碎瓷片，微热。将产生的气体通入盛水的试管后，再用酸性高锰酸钾溶液进行 检验。讨论并回答： 碎瓷片 1-丁院 NaOH的 乙容覆 酸性 水 KMnO, 溶液 a.为什么要在气体通入酸性高锰酸钾溶液前先通入盛水的试管？ 提示盛水的试管的作用是除去挥发出来的乙醇，因为乙醇也能使酸性KMO4溶液褪色， 干扰丁烯的检验。 b.除了酸性高锰酸钾溶液，还可以用什么方法检验丁烯？此时还有必要将气体先通入水中 吗？ 提示还可以用溴的四氯化碳溶液检验。不用先通入水中，乙醇与溴不反应，不会干扰丁矫 的检验。 c.预测2-溴丁烷发生消去反应的可能产物（写出反应的化学方程式）。 CH—CHCH2—CH 提示 Br 十NaOH一一乙醇△CH2=CHCH2CH3↑+NaBr+HO, CH-CH-CH2-CH Br +NaOH一-乙醇△CHCH=CHCH3↑十NaBr+H2O,可能产物 是1-丁烯、2-丁烯。 ③如何检验1-溴丁烷中的溴原子？ 提示取少量1-溴丁烷于试管中，加入NOH溶液并加热，冷却后加入稀硝酸酸化，再加入 AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成，则1-溴丁烷中含有溴原子。 3.卤代烯烃 卤代烯烃的某些化学性质与烯烃的相似，能发生加成反应和加成聚合反应。例如，氯乙烯能 ◆独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2XXK.com● 您身边的互联网+教辅专家 加成聚合生成聚氯乙烯，四氟乙烯加成聚合生成聚四氟乙烯。聚氯乙烯和聚四氟乙烯都是用 途广泛的高分子材料。 CH,-CH ECH,-CH CI-→ ◇ 氯乙烯 聚氯乙烯 nCF2=CF2-→E2CFH 四氟乙烯 聚四氟乙烯 「正误判断」 (①)卤代烃不一定是烃分子和卤素单质发生取代反应得到的( (2)CH:CH2Br是非电解质，在水中不能电离出Br() (3)在溴乙烷的水解反应中NaOH作催化剂() (4)溴乙烷在加热、NaOH的醇溶液作用下，可生成乙醇() (⑤)卤代烃都可以发生水解反应，但不一定都可以发生消去反应() (⑥氟利昂破坏臭氧层的过程中氯原子是催化剂() 答案(1)√2)√(3)×(4×（⑤√(6√ 「深度思考」 1.将少量溴乙烷滴入硝酸银溶液中，能否生成浅黄色的溴化银沉淀？为什么？ 提示不能。因为溴乙烷是非电解质，它不能电离出B一。 CH,Br CHCH—CH—CH CH一CH 2.下列卤代烃①CHC1、② 、③ Br 、④C1C1、⑤ CH CH CH-C-CH.Br CHCC】 CH 、⑥ CH中，可以发生水解反应的是①②③④⑤⑥（填序号，下同）： 可以发生消去反应且只生成一种烯烃的是⑥：可以发生消去反应且生成的烯烃不止一种的是 ③：可以发生消去反应生成炔烃的是①。 「应用体验」 1在卤代烃RCH2CH2一X中化学键如图所示（①为C-X,②③为C一H,④为C一R)。 下列说法正确的是() R④C ③② A.发生水解反应时，被破坏的键是①和③ 独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 ■b2KXk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 B.发生水解反应时，被破坏的键是① C.发生消去反应时，被破坏的键是②和③ D.发生消去反应时，被破坏的键是①和② 答案B 解析发生水解反应生成醇，只断裂C—X,即断裂①：发生消去反应，街裂C一X和邻位C 上的C一H,则断裂①③。 2.(1)1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠的乙醇溶液混合加热，写出所得有机产物的结构 简式： (2)1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠水溶液混合加热，写出所得有机产物的结构简式： (1)CH2=CHCH3 CH2=CHCH,(2)CHCH2CH2OH CH;CH(OH)CH3 3.(2022北京石景山高二期末)探究小组为研究1-溴丁烷的水解反应和消去反应，设计如下 探究实验： 酸化的AgNO 振荡后溶液分层， 溶液 无沉淀。几分钟后， 起 出现少量浅黄色沉淀 取上层清液， 分成 NaOH溶液 加入酸化的 立刻出现浅 三等份 试 AgNO,溶液 黄色沉淀 1-溴丁烷 号 NaOH的 取上层清液， 乙醇溶液加热 加入酸化的 立刻出现浅 拼 AgNO,溶液 黄色沉淀 (1)实验i中浅黄色沉淀是 (填化学式)。 (2)对比1、ⅱ的实验现象，可得出卤代烃水解的实验结论是 3)实验ⅲ的化学方程式是 (4)检测i中 、 ⅲ中 的生成可判断分别发生水解反应和消去反应。 (⑤)为深入研究l-溴丁烷与NOH溶液是否能发生消去反应，该小组设计如下装置探究（加热 和夹持装置略去)： 1-溴丁烷 酸性 与NaOH KMno 溶液 B 溶液 加热圆底烧瓶一段时间后，B中酸性高锰酸钾溶液褪色。 ①甲同学认为不能依据酸性高锰酸钾溶液褪色，判断A中发生消去反应，理由是 ②乙同学对实验进行了改进，依据实验现象可判断是否发生消去反应，改进的方案是 。独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 答案(1)AgBr(2)1-溴丁烷在强碱性溶液中水解速率更快(3)BrCH2CH2CH2CH3+ NaOH-一→乙醇△CH2CHCH2CH↑+NaBr+HzO(4)1-丁醇1-丁矫（写结构简式也可） (⑤①A装置发生水解反应生成的1-丁醇，也可以使B中酸性高锰酸钾溶液褪色将B中溶 液换成溴的四氯化碳溶液（或溴水），若褪色，则可证明发生消去反应，反之，则没有发生 解析(1)AgBr为浅黄色不溶于水的沉淀。(2)直接加入酸化的硝酸银溶液，几分钟出现少量 浅黄色沉淀，说明在酸性条件下1-溴丁烷可以水解，但水解速率慢，加入氢氧化钠溶液后， 再加入酸化的硝酸银溶液，立即出现大量浅黄色沉淀，说明1-溴丁烷在碱性溶液中水解速率 更快。(3)实验ⅲ中1-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液中，发生消去反应，化学方程式是 BrCH2CH2CHCH3+NaOH-一→乙△CH2一CHCH,CH3↑+NaBr+H2O。(4)有机物中不同的 官能团具有不同的性质，检测ⅱ中1丁醇、中1丁烯的生成可判断分别发生水解反应和消 去反应。 ■归纳总结 取代反应与消去反应的对比 取代反应 消去反应 卤代烃结构 与卤素原子所连碳原子相邻的碳 般是1个碳原子上只有1个一X 特点 原子上有氢原子 反应实质 R一CH,七X+H-OH,X被羟 C-C 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 CX 碳骨架不变，官能团由 反应特点 碳骨架不变，官能团由 变 成OH 变成 、或C=C一，生成 不饱和键 主要产物 醇 烯烃或炔烃 课时对点练 儿对点训练 题组一卤代烃的概述及物理性质 1.下列有关氯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 ·独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2xXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 C.氟氯代烷大多无色、无臭 D.在平流层中，氟氣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：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，氯原子自由基起催化作用， D正确。 2.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 CH.CI -24 ② CHCH2CI 12 ③ CHCH2CH2Cl 46 ④ CH,CHCICH 35.7 ⑤ CH,CH2CH2CH2CI 78 ⑥ CH:CH,CHCICH 682 ⑦ (CH3)CCI 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。 3.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.聚四氟乙稀（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 ◆独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 CH 的一氧代物种类为5种 答案C 题组二卤代烃的结构与化学性质 4.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() CH CHCH A.CHCI B. Br CH H C-C-CH,Cl C CH D CH,Br 答案B 解析所给卤代烃均能发生水解反应。CHC中只有1个碳原子，不能发生消去反应，A错 CH, HC-C-CH,CI 误： CH 中与CI相连的碳原子的邻位C上没有H,不能发生消去反应，C错误： 《>CH,B中与Br相连的碳原子的邻位C上没有H,不能发生消去反应，D错误。 5.下列卤代烃在KO醇溶液中加热不能发生消去反应的是() CH ① ②CH,CHCH,CI ③(CH3)3CCH2C1 ④CHCI2-CHBr2 CH2 Br ⑤ ⑥CH,CI A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④ 答案A 解析卤代烃在KOH醇溶液中加热发生消去反应需满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，据此可知①③⑥不能发生消去反应。 6.以2溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇，需要经过的反应是() A.加成消去一取代 B.取代一消去一加成 C.消去—取代一加成 ◆独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2xXk.com● 您身边的互联网+敷辅专家 D.消去一加成一取代 答案D 解析2溴丙烷先发生消去反应，生成丙烯，丙烯与溴单质发生加成反应生成12二溴丙烷， 1.2.二溴丙烷与氢氧化钠的水溶液共热发生取代反应，生成1.2-丙二醇，故D正确。 7.卤代烯烃(CH)C一CHCI能发生的反应有( ) ①取代反应②加成反应③消去反应④使溴水褪色⑤使梭性KMO,溶液褪色⑥与 AgNO,溶液反应生成白色沉淀 ⑦加聚反应 A.①②③④⑤⑥⑦ B.1D2④⑤7 C.②3④⑤⑥ D.①3④⑤⑦ 答案B 解析 能发生加成反应、加聚反应，能使溴水、酸性 KMnO,溶液褪色 HC、 -H与氯原子相连的碳原子的邻 c=c3 位碳原子上无氯原子，不能发 能发生取 生消去反应 代反应 (CH)2C一CHCI是非电解质，在水中不能电离出C1一，不能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀， 故该卤代烯烃能发生的反应有①②④⑤⑦，B项正确。 题组三卤代烃中卤素原子的检验 8.要检验溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是() A.加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色出现 B.滴入AgNO3溶液，再加入稀盐酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成 C.加入NaOH溶液共热，然后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无浅 黄色沉淀生成 D.加入NaOH溶液共热，冷却后加入AgNO,溶液，观察有无浅黄色沉淀生成 答案C 解析A选项所加的氯水不能与溴乙烷反应；D选项加NaOH溶液共热，发生水解反应后溶 液呈碱性，直接加AgNO3溶液会生成Ag2O沉淀而干扰实验：C选项用稀硝酸中和过量的碱， 再加AgNO3溶液，如有浅黄色沉淀生成，则含有溴元素。 9.欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲、乙两同学分别设计了如下方案。甲同学：取少量卤代烃， 加入NaOH的水溶液，加热，冷却后加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成，则为溴代烃： 乙同学：取少量卤代烃，加入NaOH的乙醇溶液，加热，冷却后，用硝酸酸化，再加入AgNO3 溶液，若有浅黄色沉淀生成，则为溴代烃。下列关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是() A.甲同学的方案可行 B.乙同学的方案可行 ◆独家授权侵权必究