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第11讲卤代烃(含答案)-2024年高中化学同步精品讲义(选择性必修三)第11课卤代烃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。一、溴乙烷的结构与性质1、溴乙烷的分子结构分子式电子式结构式结构简式球棍模型空间充填模型官能团及其名称2、溴乙烷的物理性质纯净的溴乙烷是液体,沸点是38.4℃,密度比水的,溶于水,溶于多种有机溶剂(如:乙醇、苯、汽油等)。3、溴乙烷的化学性质1)取代反应(水解反应)(1)实验探究【实验3-1p56】实验步骤取一支试管,滴入10~15滴溴乙烷,再加入1mL5%NaOH溶液,振荡后加热,静置。待溶液分层后,用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液,移入另一支盛有1mL稀硝酸的试管中,然后加入2滴AgNO3溶液,观察现象。实验装置实验现象实验结论反应方程式(2)溴乙烷的取代反应,也称水解反应①溴乙烷在NaOH水溶液中发生取代反应,也称作溴乙烷的水解反应②溴乙烷水解反应的实质:溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是,水中的羟基与碳原子形成C—O,断下的Br与水中的H结合成HBr③溴乙烷水解的条件:=4\*GB3④反应原理:=5\*GB3⑤该反应的反应物是溴乙烷和氢氧化钠溶液,混合后是分层的,且有机物的反应一般比较缓慢,如何提高本反应的反应速率?。=6\*GB3⑥该反应是可逆反应,提高乙醇的产量可采取什么措施?。=7\*GB3⑦能不能直接用酒精灯加热?如何加热?。=8\*GB3⑧水浴加热时就不可能振荡试管,为了使溴乙烷和和氢氧化钠溶液充分接触,水浴的温度应稍高于溴乙烷的沸点,为什么?。2)消去反应(1)实验探究实验步骤向试管中加入5mL溴乙烷和15mL饱和NaOH乙醇溶液,振荡后加热。将产生的气体先通入盛水的试管,再通入盛有酸性高锰酸钾的试管中,观察现象。实验装置实验现象实验结论反应方程式实验说明盛水的试管的作用:除去挥发出来的乙醇,因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色(1)溴乙烷的消去反应①反应原理:溴乙烷分子中相邻的两个碳原子脱去一个分子生成。②反应的条件:。③反应类型:反应。=4\*GB3④消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去个或小分子(如:H2O、HX等),而生成键(键或键)化合物的反应,叫消去反应。一般来说,消去反应是发生在两个相邻碳原子上。=5\*GB3⑤为什么不用NaOH水溶液而用醇溶液?。=6\*GB3⑥乙醇在反应中起到了什么作用?。=7\*GB3⑦除酸性高锰酸钾溶液外还可以用溴的四氯化碳溶液来检验乙烯,此时气体还用先通入水中吗?。二、卤代烃1、定义:烃分子中的氢原子被取代后生成的化合物称为卤代烃(1)官能团:碳或(2)卤代烃的表示方法:R—X(X=F、Cl、Br、I),饱和一卤代烃的通式为2、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、卤代烃的命名——类似于烃的命名方法:将卤素原子作为卤代烃名称2—氯丁烷1,2—二溴乙烷CH2=CH—Cl氯乙烯3—甲基—3—溴—1—丁烯4、物理性质1)几种卤代烃的密度和沸点名称结构简式液态时密度/(g·cm-3)沸点/℃氯甲烷CH3Cl0.916-24氯乙烷CH3CH2Cl0.898121-氯丙烷CH3CH2CH2Cl0.890461-氯丁烷CH3CH2CH2CH2Cl0.886781-氯戊烷CH3CH2CH2CH2CH2Cl0.8821082)卤代烃的物理通性(1)状态:常温下,卤代烃中除个别(CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CH—Cl)为气体外,大多为体或体。(2)溶解性:卤代烃水,有机溶剂,某些卤代烃本身就是很好的,如:CCl4、氯仿(CHCl3)。(3)沸点:卤代烃属于晶体,沸点取决于。卤代烃随相对分子质量,分子间范德华力,沸点则。①卤代烃的沸点都相应的烃,如:沸点CH3CH3CH3CH2Br②卤代烃的沸点一般随碳原子数目的而,如:沸点CH3ClCH3CH2Cl(4)密度①卤代烃的密度相应的烃②卤代烃的密度一般随烃基中碳原子数目的而,如:ρ(CH3Cl)ρ(CH3CH2Cl)③一氟代烃、一氯代烃的密度比水的,其余的密度比水。=4\*GB3④记住常见卤代烃的密度:氯仿、四氯化碳、溴乙烷、1,2—二溴乙烷、溴苯的密度均水的密度5、卤代烃的化学性质——与溴乙烷相似【探究——1-溴丁烷的化学性质p56】【比较与分析】参考【答案】反应类型取代反应消去反应反应物反应条件生成物结论【讨论】参考【答案】(1)挥发出的乙醇蒸气能使酸性KMnO4溶液,为避免干扰实验结果,应将气体先通入中以除去其中的乙醇蒸气。除了酸性KMnO4溶液外,还可以用或检验丁烯,由于乙醇与两者均不反应,故此时无需将气体先通入中。(2)2-溴丁烷发生消去反应时可生成(CH3CH2CH=CH2),也可能生成(CH3CH=CHCH3)。1)取代反应(水解反应):R—X+NaOHR—OH+NaX(1)反应机理: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—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(2)卤代烃水解反应的规律一卤代烃可制醇:一氯乙烷的水解反应CH3CH2Cl+NaOHCH3CH2OH+NaCl二卤代烃可制醇:1,2—二溴乙烷的水解反应CH2BrCH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr芳香卤代烃可制醇:的水解反应+NaOH+NaBr卤素原子与苯环相连(溴苯),则该水解反应较难进行+NaOH+NaBr+H2O2)消去反应:R-CH2CH2X+NaOHRCH=CH2+NaX+H2O(1)C(CH3)3—CH2Br能否发生消去反应?。(2)能发生消去反应的卤代烃,在结构上必须具备两个条件:一是分子中碳原子数2;二是与—X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有。如:一氯甲烷、2,2—二甲基—1—溴丙烷等不能发生消去反应。(3)有两个邻位且不对称的碳原子上均有时,发生消去反应时,可生成不同的产物,如:发生消去反应的产物有两种:CH3—CH=CH—CH3、CH2=CH—CH2—CH3(4)有三个邻位且不对称的碳原子上均有子时,发生消去反应时,可生成不同的产物,如:3—甲基—3—溴己烷发生消去反应时,生成物有三种:CH3—CH=C(CH3)—CH2CH2CH3、CH2=C(CH2CH3)—CH2CH2CH3、CH3—CH2C(CH3)=CHCH2CH3。(5)二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入一个碳碳键、两个碳碳键或一个碳碳键。如:①1,2—二溴乙烷()发生消去反应生成或。②发生消去反应生成。③CH3—CH2—CHCl2+2NaOHCH3—C≡CH↑+2NaCl+2H2O(6)苯环上的卤原子发生消去反应,如:溴苯就不能发生消去反应。(7)卤代烃的水解反应和消去反应的比较反应类型水解反应消去反应结构特点一般是一个碳原子上只有一个-X与-X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子反应实质一个-X被-OH取代R—CH2—X+NaOHeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(△))R—CH2OH+NaX从碳链上脱去HX分子+NaOHeq\o(→,\s\up7(醇),\s\do5(△))+NaX+H2O反应条件反应特点有机的碳架结构不变,-X变为-OH,无其它副反应有机物碳架结构不变,产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成,可能有其它副反应发生产物特征引入—OH,生成含—OH的化合物消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物结论溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应3)加成和加聚反应:含有不饱和键(如)的卤代烃也可以发生和反应,如氯乙烯、四氟乙烯发生加聚反应生成用途广泛的高分子材料。①氯乙烯加聚反应生成聚氯乙烯:②四氟乙烯加聚反应生成聚四氟乙烯:三、卤代烃中卤素原子的检验1、实验原理:卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的,是,在水中直接电离产生卤素离子(X-),更与AgNO3溶液反应,因此直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先使其转化成,再加酸化,最后加,根据产生沉淀的检验。2、实验步骤和相关方程式实验步骤相关方程式取少量卤代烃于试管中,加入NaOH水溶液,加热,冷却后,加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀,则卤代烃中含有I-离子;若出现浅黄色沉淀,则卤代烃中含有Br-离子;若出现白色沉淀,则卤代烃中含有Cl-离子R—X+NaOHROH+NaXHNO3+NaOH=NaNO3+H2OAgNO3+NaX=AgX↓+NaNO33、实验流程RXeq\o(→,\s\up11(加NaOH水溶液),\s\do4(△))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(R—OH,NaX,NaOH))eq\o(→,\s\up7(加稀硝酸酸化))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(R—OH,NaX,NaNO3))eq\o(→,\s\up7(加AgNO3溶液))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若产生白色沉淀→X是氯原子,若产生浅黄色沉淀→X是溴原子,若产生黄色沉淀→X是碘原子))【易错警示】①条件:NaOH水溶液,加热;②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入硝酸银溶液,否则会出现Ag2O黑色沉淀,影响卤原子的检验。加入稀硝酸酸化的目的:一是中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响;二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加HNO3中和,则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色Ag2O沉淀。四、制取卤代烃的方法(1)烷烃和芳香烃的反应①乙烷的光照取代CH3CH3+Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl+HCl②环己烷的光照取代③苯环的取代=4\*GB3④甲苯的侧链光照取代=5\*GB3⑤丙烯上的甲基在500℃~600℃取代(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的反应①丙烯与溴的加成CH2CHCH3+Br2CH2Br—CHBrCH3②丙烯与溴化氢的加成CH2CHCH3+HBrCH3—CHBrCH3③乙炔与溴的加成HC≡CH+Br2CHBrCHBrCHBrCHBr+Br2CHBr2—CHBr2=4\*GB3④乙炔与溴化氢的加成HC≡CH+HClCH2CHCl(氯乙烯)【易错提醒】在有机合成中引入卤素原子或引入卤素原子作中间产物,用加成反应,而不用取代反应,因为光照下卤代反应产物无法控制,得到的产品纯度低。五、卤代烃的用途与危害(1)用途:①常用作剂(氟利昂CFCl3等)、农药(六六六粉、DDT)、灭火剂(CCl4)、溶剂(CCl4、氯仿)、麻醉剂(氯仿)、合成有机物塑料(聚氯乙烯、聚四氟乙烯)等。②液态的氯乙烷汽化时大量吸热,具有作用,可在身体局部产生快速镇痛效果。因此,常用氯乙烷与其他药物制成“复方氯乙烷气雾剂”,用于运动中的急性损伤,如肌肉拉伤、关节扭伤等的镇痛。③卤代烃在有机合成中的重要作用:卤代烃可以水解生成醇,又可通过消去反应生成烯烃、炔烃。(2)危害:①卤代烃通常比较稳定,被微生物降解,使人类对卤代烃的应用受到了较大的限制。②含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生,形成,危及地球上的生物。氟利昂(以CCl3F为例)破坏臭氧层的反应过程可表示为►问题一卤代烃的结构与性质【典例1】下列关于卤代烃的叙述中正确的是()A.所有卤代烃都是难溶于水,密度比水小的液体B.所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应C.所有卤代烃都含有卤原子D.所有卤代烃都是通过取代反应制得的【变式1-1】下列物质中属于卤代烃的是A. B. C. D.【变式1-2】下列有机物的系统命名正确的是A.

2-甲基-3-丙醇 B.

1,4-二甲基丁烷C.

2-二氯丙烷 D.2-乙基—1—丁烯►问题二卤代烃的用途及卤代烃在有机合成中的应用【典例2】下列关于卤代烃用途的说法不正确的是A.运动员受伤时会喷氯乙烷C2H5Cl止疼,氯乙烷属于卤代烃B.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体属于卤代烃C.卤代烃不可用作灭火剂D.在清洗业中常用卤代烃做清洗剂,应用于衣物干洗和机械零件的洗涤【变式2-1】由2­氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇时,需要经过下列哪几步反应A.加成→消去→取代 B.消去→加成→水解C.取代→消去→加成 D.消去→加成→消去【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________________________________。

►问题三卤代烃的水解反应和消去反应【典例3】下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应,且消去反应生成的烯烃只有一种的是A.CH3Br B.C. D.【变式3-1】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【变式3-2】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.►问题四卤代烃的检验【典例4】为了测定某饱和卤代烃的分子中卤素原子的种类和数目,可按下列步骤进行实验:回答下列问题:(1)加入AgNO3溶液时产生的沉淀为淡黄色,则此卤代烃中的卤素原子是________。

(2)已知此卤代烃液体的密度是1.65g·mL-1,其蒸气对甲烷的相对密度是11.75,则每个此卤代烃分子中卤素原子的数目为________________;此卤代烃的结构简式为___________。

【变式4-1】为证明溴乙烷中溴元素的存在,现有以下操作:①加入硝酸银溶液②加入氢氧化钠溶液③加热④加入蒸馏水⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性⑥加入氢氧化钠的醇溶液,下列是按一定顺序进行的操作步骤,其中正确的是A.④③①⑤ B.④③⑤① C.④③⑥① D.②③⑤①【变式4-2】为证明1-溴丙烷与NaOH的醇溶液共热发生的是消去反应,某同学设计了下列四种实验方案,正确的是()A.向反应混合液中先滴入足量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则证明发生了消去反应B.向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则证明发生了消去反应C.向反应混合液中滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则证明发生了消去反应D.向反应混合液中先加盐酸酸化,再加入溴水,如果溶液颜色很快褪去,则证明发生了消去反应1.下列关于溴乙烷的叙述中正确的是()A.溴乙烷是无色液体,其密度比水的大B.溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙烯C.将溴乙烷滴入AgNO3溶液中,立即有淡黄色沉淀生成D.实验室通常用乙烷与液溴直接反应来制取溴乙烷2.下列有关卤代烃CHClBr—CF3的说法正确的是()A.易溶于水,也易溶于有机溶剂B.扩散到空气中能破坏臭氧层C.密度比水小3.下列卤代烃中沸点最低的是()A.CH3—CH2—CH2—Cl B.C.CH3—CH2—CH2—Br D.4.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.①④5.从溴乙烷制取1,2-二溴乙烷,下列制备方案中最好的是()A.CH3CH2Breq\o(,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(△))CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2eq\o(,\s\up7(Br2),\s\do5())CH2BrCH2BrB.CH3CH2Breq\o(,\s\up7(Br2))CH2BrCH2BrC.CH3CH2Breq\o(,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(△))CH2=CH2eq\o(,\s\up7(HBr),\s\do5())CH3CH2Breq\o(,\s\up7(Br2),\s\do5())CH2BrCH2BrD.CH3CH2Breq\o(,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(△))CH2CH2eq\o(,\s\up7(Br2),\s\do5())CH2BrCH2Br6.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7.某有机物结构简式为,下列叙述不正确的是()A.1mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4molH2反应B.该有机物能使溴水褪色,也能使酸性KMnO4溶液褪色C.该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀D.该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应8.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_____________。

1.有如图合成路线,甲经二步转化为丙:乙下列叙述正确的是A.丙分子中含有3个手性碳原子B.反应(1)的无机试剂是液溴,FeBr3作催化剂C.步骤(2)产物中可能含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲D.甲与足量H2反应的生成丁,丁的核磁共振氢谱有5组峰2.下列关于1—溴丙烷与2—溴丙烷的说法不正确的是A.互为同分异构体 B.均属于多卤代烃C.与NaOH的醇溶液共热后产物相同 D.均能与NaOH水溶液发生取代反应3.卤代烃跟NaOH水溶液发生取代反应:实质是带负电的OH-取代了卤原子位置生成卤离子:CH3CH2CH2Br+OH-→CH3CH2CH2OH+Br-,则下列反应方程式正确的是A.CH3CH2Cl+CH3ONa→CH3Cl+CH3CH2ONaB.CH3CH2I+HS-→CH3CH2HS-+I-C.CH3Cl+CH3CH2S-→CH3SCH2CH3+Cl-D.CH3Cl+HS-→CH3S-+HCl4.如图装置可用于检验溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液反应生成的乙烯,下列说法不正确的是A.该反应为消去反应B.实验过程中可观察到酸性KMnO4溶液褪色C.乙烯难溶于水,故此装置②可以省去D.可用溴水代替酸性KMnO4溶液5.环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的注意,根据其转化关系,下列说法正确的是A.b的所有原子都在一个平面内B.p在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃C.m的同分异构体中属于芳香族化合物的共有5种D.反应①是加成反应,反应②是消去反应6.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A.CH3CH2CH2CH2CH2Cl B.CH3CH2CHClCH2CH3C.CH3CHClCH2CH2CH3 D.7.化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:下列有关化合物X、Y的说法正确的是A.X分子中所有原子一定在同一平面上B.Y与的加成产物分子中含有手性碳原子C.2-甲基丙烯酰氯和Y分子都存在顺反异构体D.Y水解生成X和2-甲基丙烯酰氯8.环戊二烯()是一种重要的化工原料,下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:(1)反应①的反应类型是_______,反应②的反应类型是_______,写出反应②的化学方程式_______。(2)按要求写出环戊二烯的一种链状异构体的结构简式_______。①分子中有2个官能团

②分子结构中无写出上述合成路线中的反应试剂和反应条件①_______②_______③_______④_______第11课卤代烃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。一、溴乙烷的结构与性质1、溴乙烷的分子结构分子式电子式结构式结构简式球棍模型空间充填模型官能团及其名称C2H5BrCH3CH2Br或C2H5BrC-Br或—Br(碳溴键或溴原子)2、溴乙烷的物理性质纯净的溴乙烷是无色液体,沸点是38.4℃,密度比水的大,难溶于水,可溶于多种有机溶剂(如:乙醇、苯、汽油等)。3、溴乙烷的化学性质1)取代反应(水解反应)(1)实验探究【实验3-1p56】实验步骤取一支试管,滴入10~15滴溴乙烷,再加入1mL5%NaOH溶液,振荡后加热,静置。待溶液分层后,用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液,移入另一支盛有1mL稀硝酸的试管中,然后加入2滴AgNO3溶液,观察现象。实验装置实验现象①中溶液分层;②中有机层厚度减小,直至消失;④中有淡黄色沉淀生成实验结论溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br-反应方程式CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr(反应类型:取代反应)(2)溴乙烷的取代反应,也称水解反应①溴乙烷在NaOH水溶液中发生取代反应,也称作溴乙烷的水解反应②溴乙烷水解反应的实质:溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C—Br,水中的羟基与碳原子形成C—O,断下的Br与水中的H结合成HBr③溴乙烷水解的条件:NaOH的水溶液、加热=4\*GB3④反应原理:=5\*GB3⑤该反应的反应物是溴乙烷和氢氧化钠溶液,混合后是分层的,且有机物的反应一般比较缓慢,如何提高本反应的反应速率?充分振荡:增大接触面积;加热:升高温度加快反应速率。=6\*GB3⑥该反应是可逆反应,提高乙醇的产量可采取什么措施?可采取加热和氢氧化钠的方法,其原因是:水解反应为吸热反应,升高温度能使平衡正向移动;加入NaOH的作用是中和反应生成的HBr,降低了生成物的浓度也能使平衡正向移动,增大了CH3CH2OH的产量。=7\*GB3⑦能不能直接用酒精灯加热?如何加热?不能直接用酒精灯加热,因为溴乙烷的沸点只有38.4℃,酒精灯直接加热,液体容易暴沸。可采用水浴加热。=8\*GB3⑧水浴加热时就不可能振荡试管,为了使溴乙烷和和氢氧化钠溶液充分接触,水浴的温度应稍高于溴乙烷的沸点,为什么?使处于下层的溴乙烷沸腾汽化,以气体的形式通过NaOH溶液与其充分接触。2)消去反应(1)实验探究实验步骤向试管中加入5mL溴乙烷和15mL饱和NaOH乙醇溶液,振荡后加热。将产生的气体先通入盛水的试管,再通入盛有酸性高锰酸钾的试管中,观察现象。实验装置实验现象反应产生的气体经水洗后,使酸性KMnO4溶液褪色实验结论生成的气体分子中含有碳碳不饱和键反应方程式CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O实验说明盛水的试管的作用:除去挥发出来的乙醇,因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色(1)溴乙烷的消去反应①反应原理:溴乙烷分子中相邻的两个碳原子脱去一个HBr分子生成乙烯②反应的条件:强碱的乙醇溶液、加热。③反应类型:消去反应。=4\*GB3④消去反应: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),而生成不饱和键(双键或三键)化合物的反应,叫消去反应。一般来说,消去反应是发生在两个相邻碳原子上。=5\*GB3⑤为什么不用NaOH水溶液而用醇溶液?用NaOH水溶液反应将朝着水解的方向进行。=6\*GB3⑥乙醇在反应中起到了什么作用?乙醇在反应中做溶剂,使溴乙烷充分溶解。=7\*GB3⑦除酸性高锰酸钾溶液外还可以用溴的四氯化碳溶液来检验乙烯,此时气体还用先通入水中吗?不用,理由是乙醇与溴不反应,不会干扰乙烯的检验。二、卤代烃1、定义: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(1)官能团:碳卤键或卤素原子(2)卤代烃的表示方法:R—X(X=F、Cl、Br、I),饱和一卤代烃的通式为CnH2n+1X2、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、卤代烃的命名——类似于烃的命名方法:将卤素原子作为取代基卤代烃名称2—氯丁烷1,2—二溴乙烷CH2=CH—Cl氯乙烯3—甲基—3—溴—1—丁烯4、物理性质1)几种卤代烃的密度和沸点名称结构简式液态时密度/(g·cm-3)沸点/℃氯甲烷CH3Cl0.916-24氯乙烷CH3CH2Cl0.898121-氯丙烷CH3CH2CH2Cl0.890461-氯丁烷CH3CH2CH2CH2Cl0.886781-氯戊烷CH3CH2CH2CH2CH2Cl0.8821082)卤代烃的物理通性(1)状态:常温下,卤代烃中除个别(CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CH—Cl)为气体外,大多为液体或固体。(2)溶解性:卤代烃不溶于水,可溶于有机溶剂,某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂,如:CCl4、氯仿(CHCl3)。(3)沸点:卤代烃属于分子晶体,沸点取决于范德华力。卤代烃随相对分子质量增大,分子间范德华力增强,沸点则升高。①卤代烃的沸点都高于相应的烃,如:沸点CH3CH3<CH3CH2Br②卤代烃的沸点一般随碳原子数目的增加而升高,如:沸点CH3Cl<CH3CH2Cl(4)密度①卤代烃的密度高于相应的烃②卤代烃的密度一般随烃基中碳原子数目的增加而减小,如:ρ(CH3Cl)>ρ(CH3CH2Cl)③一氟代烃、一氯代烃的密度比水的小,其余的密度比水大。=4\*GB3④记住常见卤代烃的密度:氯仿、四氯化碳、溴乙烷、1,2—二溴乙烷、溴苯的密度均大于水的密度5、卤代烃的化学性质——与溴乙烷相似【探究——1-溴丁烷的化学性质p56】【比较与分析】参考【答案】反应类型取代反应消去反应反应物CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2Br反应条件NaOH水溶液、加热NaOH乙醇溶液、加热生成物CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH=CH2结论1-溴丁烷在不同条件下发生不同类型的反应【讨论】参考【答案】(1)挥发出的乙醇蒸气能使酸性KMnO4溶液褪色,为避免干扰实验结果,应将气体先通入水中以除去其中的乙醇蒸气。除了酸性KMnO4溶液外,还可以用溴的四氯化碳溶液或溴水检验丁烯,由于乙醇与两者均不反应,故此时无需将气体先通入水中。(2)2-溴丁烷发生消去反应时可生成1-丁烯(CH3CH2CH=CH2),也可能生成2-丁烯(CH3CH=CHCH3)。1)取代反应(水解反应):R—X+NaOHR—OH+NaX(1)反应机理: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—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(2)卤代烃水解反应的规律一卤代烃可制一元醇:一氯乙烷的水解反应CH3CH2Cl+NaOHCH3CH2OH+NaCl二卤代烃可制二元醇:1,2—二溴乙烷的水解反应CH2BrCH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr芳香卤代烃可制芳香醇:的水解反应+NaOH+NaBr卤素原子与苯环相连(溴苯),则该水解反应较难进行+NaOH+NaBr+H2O2)消去反应:R-CH2CH2X+NaOHRCH=CH2+NaX+H2O(1)C(CH3)3—CH2Br能否发生消去反应?不能,因为相邻碳原子上没有氢原子。(2)能发生消去反应的卤代烃,在结构上必须具备两个条件:一是分子中碳原子数大于或等于2;二是与—X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。如:一氯甲烷、2,2—二甲基—1—溴丙烷等不能发生消去反应。(3)有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时,发生消去反应时,可生成两种不同的产物,如:发生消去反应的产物有两种:CH3—CH=CH—CH3、CH2=CH—CH2—CH3(4)有三个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时,发生消去反应时,可生成三种不同的产物,如:3—甲基—3—溴己烷发生消去反应时,生成物有三种:CH3—CH=C(CH3)—CH2CH2CH3、CH2=C(CH2CH3)—CH2CH2CH3、CH3—CH2C(CH3)=CHCH2CH3。(5)二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入一个碳碳双键、两个碳碳双键或一个碳碳三键。如:①1,2—二溴乙烷()发生消去反应生成CHBr=CH2或CH≡CH。②发生消去反应生成CH3=C(CH3)—C(CH3)=CH3。③CH3—CH2—CHCl2+2NaOHCH3—C≡CH↑+2NaCl+2H2O(6)苯环上的卤原子不能发生消去反应,如:溴苯就不能发生消去反应。(7)卤代烃的水解反应和消去反应的比较反应类型水解反应消去反应结构特点一般是一个碳原子上只有一个-X与-X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子反应实质一个-X被-OH取代R—CH2—X+NaOHeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(△))R—CH2OH+NaX从碳链上脱去HX分子+NaOHeq\o(→,\s\up7(醇),\s\do5(△))+NaX+H2O反应条件强碱的水溶液,常温或加热强碱的醇溶液,加热反应特点有机的碳架结构不变,-X变为-OH,无其它副反应有机物碳架结构不变,产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成,可能有其它副反应发生产物特征引入—OH,生成含—OH的化合物消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物结论溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应3)加成和加聚反应:含有不饱和键(如)的卤代烃也可以发生加成和加聚反应,如氯乙烯、四氟乙烯发生加聚反应生成用途广泛的高分子材料。①氯乙烯加聚反应生成聚氯乙烯:②四氟乙烯加聚反应生成聚四氟乙烯:三、卤代烃中卤素原子的检验1、实验原理:卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的,是非电解质,在水中不能直接电离产生卤素离子(X-),更不可能与AgNO3溶液反应,因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先使其转化成卤素离子,再加稀硝酸酸化,最后加AgNO3溶液,根据产生沉淀的颜色检验。2、实验步骤和相关方程式实验步骤相关方程式取少量卤代烃于试管中,加入NaOH水溶液,加热,冷却后,加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀,则卤代烃中含有I-离子;若出现浅黄色沉淀,则卤代烃中含有Br-离子;若出现白色沉淀,则卤代烃中含有Cl-离子R—X+NaOHROH+NaXHNO3+NaOH=NaNO3+H2OAgNO3+NaX=AgX↓+NaNO33、实验流程RXeq\o(→,\s\up11(加NaOH水溶液),\s\do4(△))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(R—OH,NaX,NaOH))eq\o(→,\s\up7(加稀硝酸酸化))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(R—OH,NaX,NaNO3))eq\o(→,\s\up7(加AgNO3溶液))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若产生白色沉淀→X是氯原子,若产生浅黄色沉淀→X是溴原子,若产生黄色沉淀→X是碘原子))【易错警示】①条件:NaOH水溶液,加热;②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入硝酸银溶液,否则会出现Ag2O黑色沉淀,影响卤原子的检验。加入稀硝酸酸化的目的:一是中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响;二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加HNO3中和,则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色Ag2O沉淀。四、制取卤代烃的方法(1)烷烃和芳香烃的卤代反应①乙烷的光照取代CH3CH3+Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl+HCl②环己烷的光照取代③苯环的取代=4\*GB3④甲苯的侧链光照取代=5\*GB3⑤丙烯上的甲基在500℃~600℃取代(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应①丙烯与溴的加成CH2CHCH3+Br2CH2Br—CHBrCH3②丙烯与溴化氢的加成CH2CHCH3+HBrCH3—CHBrCH3③乙炔与溴的加成HC≡CH+Br2CHBrCHBrCHBrCHBr+Br2CHBr2—CHBr2=4\*GB3④乙炔与溴化氢的加成HC≡CH+HClCH2CHCl(氯乙烯)【易错提醒】在有机合成中引入卤素原子或引入卤素原子作中间产物,用加成反应,而不用取代反应,因为光照下卤代反应产物无法控制,得到的产品纯度低。五、卤代烃的用途与危害(1)用途:①常用作制冷剂(氟利昂CFCl3等)、农药(六六六粉、DDT)、灭火剂(CCl4)、溶剂(CCl4、氯仿)、麻醉剂(氯仿)、合成有机物塑料(聚氯乙烯、聚四氟乙烯)等。②液态的氯乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用,可在身体局部产生快速镇痛效果。因此,常用氯乙烷与其他药物制成“复方氯乙烷气雾剂”,用于运动中的急性损伤,如肌肉拉伤、关节扭伤等的镇痛。③卤代烃在有机合成中的重要作用:卤代烃可以水解生成醇,又可通过消去反应生成烯烃、炔烃。(2)危害:①卤代烃通常比较稳定,不易被微生物降解,使人类对卤代烃的应用受到了较大的限制。②含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用,形成臭氧空洞,危及地球上的生物。氟利昂(以CCl3F为例)破坏臭氧层的反应过程可表示为►问题一卤代烃的名称、结构与性质【典例1】下列关于卤代烃的叙述中正确的是()A.所有卤代烃都是难溶于水,密度比水小的液体B.所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应C.所有卤代烃都含有卤原子D.所有卤代烃都是通过取代反应制得的【解析】A.所有卤代烃都是难溶于水,但不一定都是液体,例如一氯甲烷是气体,A错误;B.卤代烃分子中,连有卤素原子的碳原子必须有相邻的碳原子且此相邻的碳原子上还必须连有氢原子时,才可发生消去反应,因此所有卤代烃在适当条件下不一定都能发生消去反应,B错误;C.所有卤代烃都含有卤原子,C正确;D.所有卤代烃不一定都是通过取代反应制得的,也可以通过加成反应,D错误;答案选C。【答案】C【解题必备】(1)并不是所有卤代经的密度都比水的密度大。已学过的溴苯、溴乙烷的密度比水的密度大,但1-氯乙烷、1-氯丁烷等的密度都比水的密度要小。(2)卤代烃都能发生水解反应,但水解产物不一定是醇。如卤代烷中RCH2X水的产物是RCH2OH(醇),R-CHX2水解的最终产物是RCHO,RCX3水解的最终产物是RC0OH。此外,CH2=CHX水解时生成CH3CHO。(3)并不是所有卤代烃都能发生消去反应,只有形如“-CH-CX-”结构的卤代烃才能发生消去反应。如CH2Cl2、(CH3)3CCH2X、苄卤、卤苯等都不能发生消去反应。(4)卤代烃发生水解反应和消去反应的条件不同。前者的反应条件是强碱的水溶液、加热,后者的反应条件是强碱的醇溶液、加热,二者不能混淆,但相同的是发生两种反应时有机物的碳骨架结构不变,这有利于合成和推断有机物。(5)卤代烃是非电解质,不溶于水,也不能电离出X-,将其加入AgNO3溶液中并不产生沉淀。【变式1-1】下列物质中属于卤代烃的是A. B. C. D.【答案】A【解析】A.是CH3CH3中一个H原子被I原子取代的产物,属于卤代烃,选项A正确;B.是CH3CH3中一个H原子被Br原子取代、一个H原子被羟基取代,属于醇类物质,选项B错误;C.属于无机物中的氢化物,不属于卤代烃,选项C错误;D.中含有氧原子,不属于卤代烃,选项D错误;答案选A。【变式1-2】下列有机物的系统命名正确的是A.

2-甲基-3-丙醇 B.

1,4-二甲基丁烷C.

2-二氯丙烷 D.2-乙基—1—丁烯【答案】D【解析】A.为醇类物质,羟基为取代基,因此系统命名为2-甲基-1-丙醇,选项A错误;B.为烷烃,主碳链为6个碳原子,没有支链,因此系统命名为己烷,选项B错误;C.为卤代烃,含有碳氯键且碳链最长有3个碳,第2个碳上有2个氯原子,因此系统命名为2,2-二氯丙烷,选项C错误;D.为烯烃,包含碳碳双键在内的最长主碳链有4碳原子,乙基在2号碳上,因此系统命名为2-乙基-1-丁烯,选项D正确;答案选D。►问题二卤代烃的用途及卤代烃在有机合成中的应用【典例2】下列关于卤代烃用途的说法不正确的是A.运动员受伤时会喷氯乙烷C2H5Cl止疼,氯乙烷属于卤代烃B.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体属于卤代烃C.卤代烃不可用作灭火剂D.在清洗业中常用卤代烃做清洗剂,应用于衣物干洗和机械零件的洗涤【解析】A.运动员受伤时会喷氯乙烷C2H5Cl止疼,氯乙烷中含有C、H、Cl,属于卤代烃,A正确;B.聚四氟乙烯其单体为四氟乙烯,属于卤代烃,B正确;C.卤代烃不支持燃烧,适用于扑救各种易燃、可燃液体火灾和电气设备火灾,C错误;D.在清洗业中常用卤代烃做清洗剂,这种清洗剂脱脂去污能力好,应用于衣物干洗和机械零件的洗涤,D正确;故选C。【答案】C【解题必备】1.卤代烃的用途①常用作制冷剂(氟利昂CFCl3等)、农药(六六六粉、DDT)、灭火剂(CCl4)、溶剂(CCl4、氯仿)、麻醉剂(氯仿)、合成有机物塑料(聚氯乙烯、聚四氟乙烯)等。②液态的氯乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用,可在身体局部产生快速镇痛效果。因此,常用氯乙烷与其他药物制成“复方氯乙烷气雾剂”,用于运动中的急性损伤,如肌肉拉伤、关节扭伤等的镇痛。③卤代烃在有机合成中的重要作用:卤代烃可以水解生成醇,又可通过消去反应生成烯烃、炔烃。2.卤代烃在有机合成与转化中的四大作用①连接烃和烃的衍生物的桥梁:烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃,卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。如:②改变官能团的个数:如:CH3CH2Breq\o(→,\s\up8(NaOH),\s\do6(醇,△))CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2))CH2BrCH2Br。③改变官能团的位置:如:CH2BrCH2CH2CH3eq\o(→,\s\up8(NaOH),\s\do6(醇,△))CH2=CHCH2CH3eq\o(→,\s\up8(HBr),\s\do6(催化剂、△))。④对官能团进行保护:如在氧化CH2=CHCH2OH的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护:CH2CHCH2OHeq\o(→,\s\up8(HBr),\s\do6(催化剂、△))eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\o(→,\s\up8(①NaOH/醇,△),\s\do7(②H+))CH2CH—COOH。【变式2-1】由2­-氯丙烷制取少量的1,2­-丙二醇时,需要经过下列哪几步反应A.加成→消去→取代 B.消去→加成→水解C.取代→消去→加成 D.消去→加成→消去【解析】由2­-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇:2­-氯丙烷先进行消去反应生成丙烯:NaOH+CH3CHClCH3CH3CH=CH2+NaCl+H2O,再通过加成反应生成1,2-二溴丙烷:CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br,最后通过水解反应将1,2-二溴丙烷变为1,2-丙二醇:CH3CHBrCH2Br+2NaOHCH3CHOHCH2OH+2NaBr。此过程经过了消去→加成→水解反应,故B选项符合题意。综上所述,本题正确答案为B。【答案】B【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。►问题三卤代烃的水解反应和消去反应【典例3】下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应,且消去反应生成的烯烃只有一种的是A.CH3Br B.C. D.【解析】A.该有机物只有一个碳原子,不能发生消去反应,A错误;B.该有机物可以发生水解反应,生成醇,也可以发生消去反应,产物只有一种如右图所示,,B正确;C.该有机物中与卤原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,C错误;D.该有机物发生消去反应会有两种产物如右图,和,D错误;故本题选B。【答案】B【解题必备】卤代烃水解反应与消去反应的比较反应类型水解反应消去反应结构特点一般是一个碳原子上只有一个-X与-X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子反应实质一个-X被-OH取代R—CH2—X+NaOHeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(△))R—CH2OH+NaX从碳链上脱去HX分子+NaOHeq\o(→,\s\up7(醇),\s\do5(△))+NaX+H2O反应条件强碱的水溶液,常温或加热强碱的醇溶液,加热反应特点有机的碳架结构不变,-X变为-OH,无其它副反应有机物碳架结构不变,产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成,可能有其它副反应发生产物特征引入—OH,生成含—OH的化合物消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物结论溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应【变式3-1】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:,,。【变式3-2】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,答案选C。►问题四卤代烃的检验【典例4】为了测定某饱和卤代烃的分子中卤素原子的种类和数目,可按下列步骤进行实验:回答下列问题:(1)加入AgNO3溶液时产生的沉淀为淡黄色,则此卤代烃中的卤素原子是________。

(2)已知此卤代烃液体的密度是1.65g·mL-1,其蒸气对甲烷的相对密度是11.75,则每个此卤代烃分子中卤素原子的数目为________________;此卤代烃的结构简式为___________。

【答案】(1)溴原子(2)2CH2BrCH2Br或CH3CHBr2【解析】(1)因加入AgNO3溶液时产生的沉淀为淡黄色,故卤代烃中卤素原子为溴原子。(2)溴代烃的质量为11.40mL×1.65g·mL-1=18.81g,摩尔质量为16g·mol-1×11.75=188g·mol-1。因此溴代烃的物质的量为QUOTE18.81g188g·mol-1eq\f(18.81g,188g·mol-1)≈0.1mol。n(AgBr)=QUOTE37.6g188g·mol-1eq\f(37.6g,188g·mol-1)=0.2mol。故每个卤代烃分子中溴原子数目为2,根据相对分子质量判断其分子式为C2H4Br2,其结构简式可能为CH2BrCH2Br或CH3CHBr2。【解题必备】卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法RXeq\o(→,\s\up8(加NaOH水溶液),\s\do6(△))eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(R—OH,NaX,NaOH))eq\o(→,\s\up8(加稀硝酸酸化))eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(R—OH,NaX))eq\o(→,\s\up8(加AgNO3溶液))eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(若产生白色沉淀→X是氯原子,若产生浅黄色沉淀→X是溴原子,若产生黄色沉淀→X是碘原子))。【变式4-1】为证明溴乙烷中溴元素的存在,现有以下操作:①加入硝酸银溶液②加入氢氧化钠溶液③加热④加入蒸馏水⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性⑥加入氢氧化钠的醇溶液,下列是按一定顺序进行的操作步骤,其中正确的是A.④③①⑤ B.④③⑤① C.④③⑥① D.②③⑤①【解析】溴乙烷中Br元素以原子形式存在,其中不含溴离子,要检验溴元素的存在,应先使其发生水解反应,然后加酸中和溶液至酸性,最后加硝酸银溶液,过程反应产生浅黄色沉淀。证明溴乙烷中溴元素的存在,先发生②加入氢氧化钠溶液,并③加热,发生水解反应生成NaBr,再发生⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性,最后①加入硝酸银溶液,生成淡黄色沉淀,则证明含溴元素,即操作顺序为②③⑤①,故合理选项是D。【答案】D【变式4-2】为证明1-溴丙烷与NaOH的醇溶液共热发生的是消去反应,某同学设计了下列四种实验方案,正确的是()A.向反应混合液中先滴入足量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则证明发生了消去反应B.向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则证明发生了消去反应C.向反应混合液中滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则证明发生了消去反应D.向反应混合液中先加盐酸酸化,再加入溴水,如果溶液颜色很快褪去,则证明发生了消去反应【答案】D【解析】水解或消去均生成溴离子,滴入稀硝酸中和NaOH溶液,然后滴入AgNO3溶液,一定有浅黄色沉淀生成,不能证明发生了消去反应,A错误;NaOH与溴水反应,若溶液颜色很快褪去,不能说明发生了消去反应,B错误;向反应混合液中滴入AgNO3溶液,NaOH和AgNO3反应生成AgOH,AgOH不稳定,容易分解为棕黑色的Ag2O,看不到浅黄色沉淀,C错误;烯烃能和溴发生加成反应从而使溴水褪色,向反应混合液中先加盐酸酸化,再加入溴水,如果溶液颜色很快褪色,可知生成烯烃,则证明发生了消去反应,D正确。1.下列关于溴乙烷的叙述中正确的是()A.溴乙烷是无色液体,其密度比水的大B.溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙烯C.将溴乙烷滴入AgNO3溶液中,立即有淡黄色沉淀生成D.实验室通常用乙烷与液溴直接反应来制取溴乙烷【答案】A【解析】溴乙烷是无色液体,密度比水的大,难溶于水,A正确;溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙醇,溴乙烷与NaOH醇溶液共热可生成乙烯,B错误;溴乙烷是非电解质,将溴乙烷滴入AgNO3溶液中,无现象,要验证溴乙烷中有溴元素,则先将溴乙烷加入NaOH的水溶液后加热,向反应后溶液中加入足量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成,说明含有溴元素,C错误;实验室通常制取溴乙烷是用乙烯与溴化氢反应,D错误。2.下列有关卤代烃CHClBr—CF3的说法正确的是()A.易溶于水,也易溶于有机溶剂B.扩散到空气中能破坏臭氧层C.密度比水小D.该卤代烃的同分异构体(不含本身)有2种【答案】B【解析】卤代烃不溶于水,A项错误;该卤代烃中含有F、Cl原子,扩散到空气中能破坏臭氧层,B项正确;该卤代烃的密度比水大,C项错误;该卤代烃的同分异构体(不含本身)有3种,分别为CFClBr—CHF2、CHFBr—CF2Cl、CHFCl—CF2Br,D项错误。3.下列卤代烃中沸点最低的是()A.CH3—CH2—CH2—Cl B.C.CH3—CH2—CH2—Br D.【答案】A【解析】互为同系物的卤代烃,沸点随碳原子数增多而升高;碳原子数相同的卤代烃,沸点随卤素原子相对原子质量增大而升高。4.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。5.从溴乙烷制取1,2-二溴乙烷,下列制备方案中最好的是()A.CH3CH2Breq\o(,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(△))CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2eq\o(,\s\up7(Br2),\s\do5())CH2BrCH2BrB.CH3CH2Breq\o(,\s\up7(Br2))CH2BrCH2BrC.CH3CH2Breq\o(,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(△))CH2=CH2eq\o(,\s\up7(HBr),\s\do5())CH3CH2Breq\o(,\s\up7(Br2),\s\do5())CH2BrCH2BrD.CH3CH2Breq\o(,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(△))CH2CH2eq\o(,\s\up7(Br2),\s\do5())CH2BrCH2Br【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CH3CH2Breq\o(,\s\up7(Br2),\s\do5(光照))CH2BrCH2Br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。6.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。7.某有机物结构简式为,下列叙述不正确的是()A.1mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4molH2反应B.该有机物能使溴水褪色,也能使酸性KMnO4溶液褪色C.该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀D.该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应【答案】C【解析】苯环、碳碳双键均可与氢气发生加成反应,故1mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4molH2反应,A正确;含碳碳双键,则该有机物能使溴水褪色,也能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;该有机物虽然含—Cl,但不能电离出Cl-,遇硝酸银溶液不能产生白色沉淀,C错误;该物质分子中含—Cl,且与—Cl相连C的邻位C上有H,可发生消去反应,也可在NaOH水溶液中发生水解反应,D正确。8.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。1.有如图合成路线,甲经二步转化为丙:乙下列叙述正确的是A.丙分子中含有3个手性碳原子B.反应(1)的无机试剂是液溴,FeBr3作催化剂C.步骤(2)产物中可能含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲D.甲与足量H2反应的生成丁,丁的核磁共振氢谱有5组峰【答案】C【解析】由甲、丙的结构简式可知,反应(1)为与溴水发生加成反应生成,则乙为;反应(2)为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成。A.由结构简式可知,丙分子中含有1个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故A错误;B.由分析可知,反应(1)的无机试剂是溴水,故B错误;C.不能与溴水反应,能与溴水发生加成反应使溴水褪色,所以可以用可用溴水检验丙中是否含甲,故C正确;D.一定条件下与足量氢气发生加成反应生成,分子中含有6类氢原子,核磁共振氢谱有6组峰,故D错误;故选C。2.下列关于1—溴丙烷与2—溴丙烷的说法不正确的是A.互为同分异构体 B.均属于多卤代烃C.与NaOH的醇溶液共热后产物相同 D.均能与NaOH水溶液发生取代反应【答案】B【解析】A.1—溴丙烷与2—溴丙烷分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故A正确;B.均属于一卤代烃,故B错误;C.与NaOH的醇溶液共热后发生消去反应,均生成丙烯,产物相同,故C正确;D.均能与NaOH水溶液发生取代反应分别生成1-丙醇、2-丙醇,故D正确;故选B。3.卤代烃跟NaOH水溶液发生取代反应:实质是带负电的OH-取代了卤原子位置生成卤离子:CH3CH2CH2Br+OH-→CH3CH2CH2OH+Br-,则下列反应方程式正确的是A.CH3CH2Cl+CH3ONa→CH3Cl+CH3CH2ONaB.CH3CH2I+HS-→CH3CH2HS-+I-C.CH3Cl+CH3CH2S-→CH3SCH2CH3+Cl-D.CH3Cl+HS-→CH3S-+HCl【答案】C【解析】A.应是CH3O-取代Cl-,CH3CH2Cl+CH3ONa→CH3CH2OCH3+NaCl,故A错误;B.碘乙烷跟HS-反应属于取代反应,实质是带负电的原子团硫氢根取代了碘乙烷中的碘原子,即C2H5I+HS-→C2H5SH+I-,故B错误;C.CH3Cl和CH3CH2S-之间的取代反应实质是CH3CH2S-取代了氯离子,即:CH3Cl+CH3CH2S-→CH3SCH2CH3+Cl-,故C正确;D.CH3Cl和HS-之间的取代反应实质是HS-取代了氯离子,即:CH3Cl+HS-→CH3SH+Cl-,故D错误;故选C。4.如图装置可用于检验溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液反应生成的乙烯,下列说法不正确的是A.该反应为消去反应B.实验过程中可观察到酸性KMnO4溶液褪色C.乙烯难溶于水,故此装置②可以省去D.可用溴水代替酸性KMnO4溶液【答案】C【解析】A.溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯,故A正确;B.乙烯能被高锰酸钾氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;C.因乙醇、乙烯均使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙醇干扰乙烯的检验,装置②是除去挥发出来的乙醇杂质的,不能省去,故C错误;D.乙烯与溴水发生加成反应,可用溴水代替酸性KMnO4溶液来检验乙烯,故D正确;选C。5.环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的注意,根据其转化关系,下列说法正确的是A.b的所有原子都在一个平面内B.p在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃C.m的同分异构体中属于芳香族化合物的共有5种D.反应①是加成反应,反应②是消去反应【答案】C【解析】A.b分子中含有多个饱和碳原子,具有甲烷的四面体结构,所以不可能物质分子中所有原子都在一个平面内,A错误;B.p分子β-C原子上没有氢原子,所以p不能与NaOH乙醇溶液共热而发生消去反应产生烯烃,B错误;C.m分子式是C7H8O,其同分异构体中属于芳香族化合物的有、、、、,共5种,C正确;D.b分子中碳碳双键断裂,两个碳原子上共结合一个基团得到p,所以反应①属于加成反应;物质p为卤代烃,卤代烃先发生水解生成了连接在一个C原子上2个羟基的二元醇,根据同一个碳上连有两个羟基时不稳定,会自动脱去一分子的水,最终生成物质m,故反应的类型是先发生取代反应后发生消去反应,D错误;故合理选项是C。6.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A.CH3CH2CH2CH2CH2Cl B.CH3CH2CHClCH2CH3C.CH3CHClCH2CH2CH3 D.【答案】C【解析】A.CH3CH2CH2CH2CH2Cl发生消去反应只得到一种烯烃CH3CH2CH2CH═CH2,故A错误;B.CH3CH2CHClCH2CH3发生消去反应也只能得到一种烯烃CH3CH═CHCH2CH3,故B错误;C.CH3CHClCH2CH2CH3发生消去反应可得到两种烯烃CH2═CHCH2CH2CH3和CH3CH═CHCH2CH3,故C正确;D.该物质发生消去反应只得到两种烯烃:CH3CH═C(CH3)CH2CH3、CH2=C(CH2CH3)2,但该卤代烃分子式为C6H13Cl,故D错误;故选:C。7.化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:下列有关化合物X、Y的说法正确的是A.X分子中所有原子一定在同一平面上B.Y与的加成产物分子中含有手性碳原子C.2-甲基丙烯酰氯和Y分子都存在顺反异构体D.Y水解生成X和2-甲基丙烯酰氯【答案】B【解析】A.X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上,由于单键可以旋转,X分子中羟基氢与其它原子不一定在同一平面上,A项错误;B.Y与Br2的加成产物为,中“*”碳为手性碳原子,B项正确;C.二者的碳碳双键中存在C=CH2,碳连接相同的基团,则不存在顺反异构体,C项错误;D.Y中酯基和碳溴键与NaOH溶液发生水解反应再酸化生成和,D项错误;答案选B。8.环戊二烯()是一种重要的化工原料,下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:(1)反应①的反应类型是_______,反应②的反应类型是_______,写出反应②的化学方程式_______。(2)按要求写出环戊二烯的一种链状异构体的结构简式_______。①分子中有2个官能团

②分子结构中无(3)写出上述合成路线中的反应试剂和反应条件①_______②_______③_______④_______【答案】(1)取代反应消去反应+NaOH+NaCl+H2O(2)CH2=CHCH2C≡

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