第3章 第1节 卤代烃-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修3教师用书word（人教版 多选版）

第三章|烃的衍生物 第一节　卤代烃 学习目标 重点难点 1.认识卤代烃的组成、结构特点、性质、转化关系及其在生产生活中的重要应用。 2.认识消去反应的特点和规律。 3.能写出卤代烃的官能团、简单代表物的结构简式和名称。 重 点 溴乙烷的分子结构特点和主要化学性质。 难 点 卤代烃发生取代反应和消去反应的基本规律。 　　　　　 新知探究(一)——卤代烃的分类、命名与物理性质 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—X(X=F、Cl、Br、I)。饱和单卤代烃的分子通式为CnH2n+1X。 2.卤代烃的分类 3.卤代烃的系统命名 (1)饱和卤代烃 ①选择含有卤素原子的最长碳链为主链,按主链所含碳原子数目称为“某烷”。 ②把支链和卤素原子看作取代基,主链碳原子的编号从靠近卤素原子的一端开始。 ③命名时把烷基、卤素原子的位置、名称依次写在烷烃名称之前。 例如:命名为2⁃氯丁烷,命名为1,2⁃二溴丙烷。 (2)不饱和卤代烃 ①选择含有不饱和键(如碳碳双键)和卤素原子的最长碳链为主链,按主链所含碳原子数目称为“某烯”或“某炔”。 ②把支链和卤素原子看作取代基,主链碳原子的编号从靠近不饱和键的一端开始。 ③命名时把烷基、卤素原子的位置、名称依次写在烯烃或炔烃名称之前。 例如:CH2==CH—Cl命名为氯乙烯,的命名为3,4⁃二溴⁃1⁃丁烯。 4.卤代烃的物理性质 状态 常温下,除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2==CHCl等少数卤代烃为气体外,大多为液体或固体 沸点 比同碳原子数的烃沸点要高 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,且密度大于相应的烃 5.卤代烃的用途与危害 (1)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。 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)卤代烃是一类特殊的烃 (×) (2)CH2Cl2、CCl2F2、、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 (×) (4)、CCl4、、CH3Cl在常温下均为液态 (×) 2.下列卤代烃中,与CH3CH2Cl互为同系物的是 (　　) A.一氯甲烷 B.氯苯 C.氯乙烯 D.1,2⁃二氯乙烷 答案:A 3.命名下列有机物。 (1)　　　　　　　　;  (2)　　　　　。  答案:(1)邻氯甲苯　(2)4⁃溴⁃2⁃戊炔 4.(1)二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷的沸点逐渐　　　。  (2)一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷的沸点逐渐　　　　。  (3)一氯乙烷、一溴乙烷、一碘乙烷的沸点逐渐　　　　。  答案:(1)升高　(2)升高　(3)升高 新知探究(二)——卤代烃的化学性质及实验探究 1.卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例) 溴乙烷的分子式为C2H5Br,结构简式为CH3CH2Br,官能团为,名称为碳溴键。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。 (1)取代反应 实验装置 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 CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr 反应类型 取代反应,也称水解反应 反应 机理 在卤代烃分子中,卤素原子的电负性比碳原子的大,使C—X的电子向卤素原子偏移,进而使碳原子带部分正电荷(δ+),卤素原子带部分负电荷(δ-),这样就形成一个极性较强的共价键:Cδ+—Xδ-。因此,卤代烃在化学反应中,C—X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 应用 可用于制取醇,如:CH3Cl+NaOHCH3OH+NaCl(制一元醇)、+2NaOH+2NaBr(制二元醇)、+NaOH +NaBr(制芳香醇) (2)消去反应又称消除反应 条件 NaOH的乙醇溶液 化学方程式 (以溴乙烷为例) CH3CH2Br+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O 概念 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H2O、HX等),而生成含不饱和键的化合物的反应 2.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聚反应。例如,氯乙烯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。 应用化学 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15 mL无水乙醇,搅拌。再向其中加入5 mL 1⁃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: ①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? ②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? ③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)。 提示:①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KMnO4溶液褪色,干扰丁烯的检验。 ②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,不会干扰丁烯的检验。 ③CH2==CH—CH2—CH3↑+NaBr+H2O, CH3—CH==CH—CH3↑+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NaOH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。 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)任何卤代烃在一定条件下均可发生水解反应和消去反应 (×) (2)卤代烃的消去反应可能得到烯烃或炔烃 (√) (3)将少量溴乙烷滴入AgNO3溶液中,可生成浅黄色沉淀 (×) (4)在NaOH的水溶液中共热可生成两种烯烃 (×) (5)既可以发生水解反应又可以发生消除反应 (√) 2.在卤代烃R—CH2—CH2—X中化学键如图所示(①为C—X,②③为C—H,④为C—R)。下列说法正确的是 (　　) A.发生水解反应时,被破坏的键是①和③ 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 解析:选B　发生水解反应生成醇,只断裂C—X,即断裂①;发生消去反应,断裂C—X和邻位C上的C—H,即断裂①③。 3.如图所示装置,可用于溴乙烷与NaOH的乙醇溶液反应的生成物乙烯的检验。下列说法不正确的是 (　　) A.该反应为消去反应 B.反应过程中可观察到酸性KMnO4溶液褪色 C.可用溴水代替酸性KMnO4溶液 D.乙烯难溶于水,故装置②可以省去 解析:选D　溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯,其反应类型为消去反应,A正确;乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;乙烯能使溴水褪色,可用溴水代替酸性KMnO4溶液,C正确;装置②的目的是除去乙烯中混有的乙醇蒸气,因乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色,故装置②不能省去,D错误。 4．某一溴代烷A与氢氧化钠溶液混合后充分振荡，生成有机物B；A在氢氧化钠和B的混合液中共热生成一种气体C；C可由B与浓硫酸混合加热制得，C可作果实催熟剂。则： (1)A的结构简式为__________________。 (2)写出A生成B的化学方程式：_________________________________________________________________。 (3)写出A生成C的化学方程式：_________________________________________________________________。 (4)B生成C的反应类型为____________。 解析：由C可作果实催熟剂可知，C为CH2===CH2，由C即可推出其他物质。 答案：(1)CH3CH2Br　 (2)CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr (3)CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O　(4)消去反应 |思维建模|卤代烃消去反应规律　 (1)与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应,如CH3Cl。 (2)与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应,如。 (3)有两种或三种邻位碳原子,且邻位碳原子上均有氢原子时,发生消去反应可得到不同产物。 (4)型卤代烃发生消去反应可生成炔烃。 命题热点——卤代烃在有机合成中的桥梁作用 　　[典例]　1,4⁃环己二醇可通过如图所示路线合成(某些反应的反应物和反应条件未标出): AB 　C 回答下列问题: (1)A的键线式是　　　　　。  (2)写出反应④、⑦的化学方程式。 反应④: 　; 反应⑦: 　。 (3)反应②的反应类型是　　　　　,反应⑤的反应类型是　　　　　。  (4)环己烷的二氯取代物有　　　　　种(不考虑立体异构)。  　　[解析]　和Cl2在光照条件下发生取代反应生成,经②、③、④反应生成,由此推测出A为,B为,反应②为消去反应,反应③为加成反应,反应④为消去反应;反应⑤是转化成,是加成反应;反应⑥是和H2发生加成反应生成C,C为;反应⑦是发生水解反应生成。(4)环己烷的二氯取代物有、、、,共4种。 　　[答案]　(1) (2)+2NaOH+2NaCl+2H2O +2NaOH+2NaBr　(3)消去反应　加成反应　(4)4 |思维建模|卤代烃在有机合成中的桥梁作用 　 (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,但卤素原子的位置可能发生了变化。 (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。 [题点多维训练] 1.由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH,依次(从左至右)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的醇溶液/加热、KOH水溶液/加热、常温 B 消去反应、加成反应、取代反应 NaOH的醇溶液/加热、常温、NaOH水溶液/加热 C 氧化反应、取代反应、消去反应 加热、KOH的醇溶液/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 解析:选B　由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH的合成路线是:CH3CH2CH2BrCH3CH==CH2CH3CHBrCH2Br CH3CH(OH)CH2OH,涉及反应的反应类型依次为消去反应、加成反应、取代反应。 2.下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,下列说法正确的是 (　　) A.X的结构简式为 B.反应④的反应试剂和反应条件是浓H2SO4加热 C.①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去 D.环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比加成可生成 解析:选D　在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成,X的结构简式为,X可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成,在氢氧化钠乙醇溶液中,加热反应生成,故A错误;反应④的反应试剂和反应条件是氢氧化钠乙醇溶液、加热,故B错误;①②③的反应类型分别为卤代、消去、加成反应,故C错误;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.写出丙烯合成丙炔的有关化学方程式 　。  答案:CH2==CHCH3+Br2―→+2NaOHCH≡C—CH3↑+2NaBr+2H2O 学科网（北京）股份有限公司 $