3.1卤代烃 学案（含答案）

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1、第一节第一节 卤代烃卤代烃 学业水平目标 核心素养对接 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。 微观探析：依据碳的骨架或官能团对 有机化合物进行分类。 模型认知：卤代烃的性质。 知识梳理 知识点一、卤代烃的结构和物理性质 1定义 卤代烃可看作是烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 2分类 3物理性质 特点和变化规律 状态 一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体 其余为液体或固体 沸点 比同碳原子数的烷烃沸点高 互为同系物的卤代烃，沸点随分子内碳原子数的增加而增

2、大 溶解性 难溶于水 可溶于大多数有机溶剂 密度 脂肪烃的一氟代物和一氯代物密度比水小 其余比水大 随分子内碳原子数的增加一卤代烃密度减小 微思考 1卤代烃一定是烃分子通过发生取代反应而生成的吗？ 答案 不一定。 卤代烃从结构上都可以看作是烃分子中的氢原子被卤素原子取代 而生成，但并不一定是发生取代反应生成的。例如 CH2=CH2HClCH3CH2Cl，该反应的生成物 CH3CH2Cl 是卤代烃，而它是 由加成反应生成的。 知识点二、溴乙烷 1分子组成与结构 2物理性质 溴乙烷为密度比水大的无色液体，沸点为 38.4 ，难溶于水，易溶于多种有机 溶剂。 3化学性质 (1)取代反应(水解反应)

3、条件：NaOH 水溶液、加热。 化学方程式：CH3CH2BrNaOH 水 CH3CH2OHNaBr。 (2)消去反应 定义： 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。 卤代烃的消去反应 a反应条件：NaOH 的醇溶液、加热。 b溴乙烷消去反应的化学方程式： NaOH 乙醇 CH2=CH2NaBrH2O。 微判断 2判断正误，正确的打“”，错误的打“”。 (1)常温下卤代烃都是液体或固体，不溶于水，密度比水大() (2)卤代烃都能发生取代反应() (3)1溴丁烷发生消去反应的产物为 CH2=CHCH2CH3() (4)

4、2溴丁烷发生消去反应的产物只有 CH2=CHCH2CH3() 知识点三、不饱和卤代烃的加聚反应 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，如四 氟乙烯加成聚合生成高分子材料聚四氟乙烯。 nCF2=CF2 一定条件 。 探究 卤代烃的消去反应和水解反应 从微观角度分析卤代烃的水解反应和消 去反应 探究素材 水解反应 消去反应 卤代烃 结构特点 一般是1个碳原子上只有1个 X 与卤素原子所连碳原子相邻的碳 原子上有氢原子 反应实质 X 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X 变 成OH 碳骨架不变，官能团

5、由X 变成 或， 生成不饱和键 主要产物 醇 烯烃或炔烃 探究题目 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( ) 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；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 项中的两物 质卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上均没有相应的氢原子， A 中无邻位碳原子， 都不能发生消去反应。 答案 B 2 在卤代烃 RCH2CH2X 中化学键如下图所示， 则下列说法正确的是( ) A当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是和 B当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是和 C当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键

6、是 D当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是和 解析 发生取代反应时，卤代烃中的卤素原子被取代；发生消去反应时，卤代烃 中的卤素原子和相邻碳原子上的氢原子脱去生成 HX。 答案 C 卤代烃消去反应的规律 探究素材 (1)卤代烃主链上至少有 2 个 C 原子。没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反 应，如 CH3Cl；直接连接在苯环上的卤素原子不能发生消去反应，如 。 (2)邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应。 (3)有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，可得到不同产物。 (4)卤代烃发生消去反应可生成烯烃或炔烃。 探究题目 3下列卤代烃在 KOH 的醇溶液中加热不能发生消去反应的是

7、( ) C6H5Cl (CH3)2CHCH2Cl (CH3)3CCH2Cl CHCl2CHBr2 CH2Cl2 A B C D全部 解析 (CH3)3CCH2Cl 不能发生消去反应，因为与Cl 相连碳原子的相邻碳原子 上没有氢原子； CH2Cl2也不能发生消去反应， 因其分子中只有一个碳原子； C6H5Cl 也不能发生消去反应。 答案 A 4某卤代烷烃 C5H11Cl 发生消去反应时，可以得到两种烯烃，则该卤代烷烃的 结构简式可能为( ) ACH3CH2CH2CH2CH2Cl B. C. D(CH3)3CCH2Cl 解析 A、B 发生消去反应都只得到一种烯烃，D 中与氯原子相连的碳原子的邻 位

8、碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应。 答案 C 卤代烃中卤素原子的检验 探究素材 (1)实验流程 (2)实验要点： 通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子。 排除其他离子对卤素离子检验的干扰， 卤素原子转化为卤素离子后必须加入稀 硝酸中和过量的碱。 探究题目 5 为鉴定卤代烃中所含卤素原子， 现有下列实验操作步骤： 加入 AgNO3溶液； 加入少许卤代烃试样； 加热； 加入 5 mL 4 mol L 1 NaOH 溶液； 加入 5 mL 4 mol L 1 HNO 3溶液。正确的顺序是( ) A B C D 解析 鉴定卤代烃中所含卤素原子时，可先使卤代烃水解生成相应的卤素离子， 再加

9、入 HNO3溶液中和 NaOH，最后加入 AgNO3溶液检验卤素离子。 答案 C 【特别提醒】 (1)加热是为了加快水解速率。 (2)加入稀 HNO3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 HNO3。 (3)将卤代烃中的卤素原子转化为 X ， 可用卤代烃的取代反应， 也可用消去反应。 1下列物质中，不属于卤代烃的是( ) 解析 A 选项是 CH4中两个氢原子被两个氯原子取代的产物， 属于卤代烃； B 选 项是 CH4中两个氢原子被两个氯原子取代，另两个氢原子被两个氟原子取代， 都是卤素原子，属于卤代烃；C 选项中的氢原子被

10、硝基取代，属于硝基化合物， 不属于卤代烃；D 选项中的 1 个氢原子被溴原子取代，属于卤代烃。 答案 C 2下列卤代烃中，沸点最低的是( ) ACH3CH2CH2Br BCH3CH2CH2CH2Br CCH3CH2CH2Cl DCH3CH2CH2CH2Cl 解析 卤代烃的相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。 答案 C 3下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物的说法正确的是( ) A乙、丁中分别加入氯水，均有红棕色液体生成 B甲、乙、丙、丁中加入 NaOH 溶液共热，然后加入稀硝酸调至溶液呈酸性， 再滴入 AgNO3溶液，均有沉淀生成 C甲、乙、丙、丁中加入 NaOH 的醇溶液共热，然后加入

11、稀硝酸调至溶液呈酸 性，再滴入 AgNO3溶液，均有沉淀生成 D乙发生消去反应得到两种烯烃 解析 卤代烃中的卤素原子不能被其他卤素原子置换出来，A 错误；甲、丙、丁 都不能发生消去反应，C 错误；乙发生消去反应时只得到一种烯烃，D 错误。 答案 B 4根据下面的反应路线及所给信息填空。 （1）A 的结构简式是_， 名称是 。 （2）的反应类型是 ；的反应类型是 。 （3）反应的化学方程式是：_。 解析 由 A Cl2，光照 可知，为 A 发生取代反应的产物， 所以 A 为环己烷（） ，又分子中含有双键，故可与 Br2的 CCl4 溶液发生加成反应而生成 B，反应方程式为Br2，比较 B 与的结

12、构可知，B 应发生消去反应而得到，化学方程式为 2NaOH 乙醇 2NaBr2H2O。 答案 （1） 环己烷 （2）取代反应 加成反应 （3）2NaOH 乙醇 2NaBr2H2O 5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。 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：在试管中加入 5 mL 1 mol/L NaOH 溶液和 5 mL 溴乙烷，振荡。 实验操作：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 溶液完全反应

13、。 （3）鉴定生成物中乙醇的结构，可用的波谱是 、 。 （4）检验水解产物中的溴离子的方法是_。 （需说明所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象和结论） 。 （5）为证明溴乙烷在 NaOH 乙醇溶液中发生的是消去反应，在你设计的实验方 案中， 需要检验产物， 检验的方法是_ （需说明所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象和结论） 。 解析 （1）溴乙烷沸点低，易挥发，试管口安装一长导管的作用使挥发的溴乙 烷冷凝回流。 （2）溴乙烷不溶于水，开始液体分层，生成物乙醇、溴化钠都溶于水，当液体 分层消失时，表明溴乙烷与 NaOH 溶液已完全反应。 （3）乙醇分子结构中有三种不同环境的

14、氢原子，利用核磁共振氢谱可检测，也 可用红外光谱检测化学键。 （4）溴乙烷在碱性条件下水解，取水解后的溶液少许于试管中，加入足量硝酸 酸化，再加入硝酸银溶液，若有淡黄色沉淀生成，则说明水解后的溶液含有溴离 子。 （5）无论发生取代反应还是消去反应，溶液中都会产生 Br ，但生成的有机物 不同，溴乙烷发生消去反应生成乙烯，所以应检验生成的有机物乙烯；检验乙烯 可根据其能使酸性 KMnO4溶液或溴水褪色的原理来进行， 可以采用洗气的装置， 观察到酸性 KMnO4溶液褪色且有气泡产生， 溴水或溴的四氯化碳溶液褪色即可。 答案 （1）冷凝回流 （2）液体分层消失 （3）红外光谱 核磁共振氢谱 （4）取水解后的溶液少许于试管中，加入足量硝酸酸化，再加入硝酸银溶液， 若有淡黄色沉淀生成，则说明水解后的溶液含有溴离子 （5）将生成的气体先通过盛有水的试管吸收乙醇蒸气，再通入盛有酸性 KMnO4 溶液的试管， 酸性 KMnO4溶液褪色 （或直接通入溴的四氯化碳溶液， 溶液褪色） 说明生成乙烯，发生消去反应