1第一单元第一单元 卤代烃卤代烃目标导航 1.了解常见卤代烃在生产生活中的应用，了解氟氯代烷对大气臭氧层的破坏作用。2.认识卤代烃的组成和结构特点，了解卤代烃的物理性质、化学性质及其用途。一、卤代烃1.卤代烃的概念和分类(1)概念烃分子中的氢原子被卤素原子取代后形成的化合物。(2)分类2.卤代烃对人类生活的影响(1)卤代烃的用途：制冷剂、灭火剂、有机溶剂、麻醉剂、合成有机物。(2)卤代烃对环境的危害卤代烃比较稳定，在环境中不易被降解。部分卤代烃对大气臭氧层有破坏作用。议一议1.卤代烃是否属于烃？_(填“是”或“否”)；下列物质中，不属于卤代烃的是_(填字母)。答案 否 D解析 卤代烃是卤素原子取代了烃分子中的氢原子，卤代烃中含有碳、氢和卤素原子，也可不含氢原子，但不能含有其他元素的原子。2.卤代烃中卤素原子的存在形式是什么？答案 以原子的形式。2二、卤代烃的性质1.物理性质(1)状态：常温下除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余为液体或固体。(2)沸点：互为同系物的卤代烃，它们的沸点随碳原子数的增多而升高。(3)密度：除脂肪烃的一氟代物和一氯代物外，液态卤代烃密度一般比水大。(4)溶解性：水中：不溶，有机溶剂中：能溶，某些卤代烃是很好的有机溶剂，如二氯甲烷、氯仿(CHCl3)和四氯化碳等。2.1溴丙烷的结构和化学性质(1)分子结构(2)化学性质取代反应(水解反应)a.条件：强碱(NaOH 或 KOH)水溶液、加热。b.化学方程式：CH3CH2CH2BrNaOH水CH3CH2CH2OHNaBr。消去反应a.定义：在一定条件下，从一个有机化合物分子中脱去一个或几个小分子(如 H2O、HX 等)，而生成不饱和(含双键或叁键)化合物的反应。b.消去反应条件：强碱醇溶液、加热。c.化学方程式：CH3CH2CH2BrKOHCH3CH=CH2KBrH2O。乙醇议一议1.通过哪些反应能生成卤代烃？写出你所知道的几个化学方程式。答案 (1)烃与卤素单质的取代反应。CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl光(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应。3CHCHHBrCH2=CHBr催化剂2.你所知道的密度比水大的有机物还有哪些？答案 CCl4、溴苯、硝基苯、二溴乙烷等。3.讨论比较卤代烃的水解反应和消去反应，请思考是否所有的卤代烃都能发生水解反应和消去反应？答案 一般来说，所有卤代烃在一定条件下都能发生水解反应。但不是所有的卤代烃都能发生消去反应，因为卤代烃的消去反应是烃分子中两个相邻碳上的卤素原子和氢原子结合成卤化氢脱去，两个碳原子间形成不饱和键。由此可以看出只有和卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子时，才能发生消去反应。故只有 1 个碳原子的卤代烃(如)和与卤素原子相连的碳原子的邻位碳上无氢原子的卤代烃(如)不能发生消去反应，但可分别发生水解反应生成 CH3OH 和。 4.以 2溴丙烷为原料制取 1,2丙二醇，需要经过的反应是哪些？写出反应的化学方程式，注明反应类型。答案 (1)NaOHCH2=CHCH3NaBrH2O 消去反应；乙醇(2)CH2=CHCH3Br2CH2BrCHBrCH3加成反应；(3)CH2BrCHBrCH32NaOH2NaBr 取代反应。一、卤代烃的消去反应与水解反应的区别卤代烃在官能团卤素原子的作用下化学性质较活泼，在其他试剂作用下，碳卤键很容易断裂4而发生水解反应和消去反应。消去反应水解反应反应条件NaOH 醇溶液，加热NaOH 水溶液、加热实质失去 HX 分子，形成不饱和键X 被OH 取代键的变化CX 与 CH 断裂形成 C=C 或CC 与 HXCX 断裂形成 COH 键对卤代烃的要求(1)含有两个或两个以上的碳原子，如 CH3Br 不能发生；(2)与卤原子相连的碳原子相邻碳原子上有氢原子，如、(CH3)3CCH2Br 都不行，而 CH3CH2Cl 可以含有X 的卤代烃绝大多数都可以水解化学反应特点有机物碳骨架不变，官能团由X 变为或CC有机物碳骨架不变，官能团由X变为OH主要产物烯烃或炔烃醇(或酚)特别提示 (1)有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，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 CH2=CHCH2CH3或 CH3CH=CHCH3。(2)二元卤代烃发生消去反应后，可在有机物中引入叁键。例如：CH3CH2CHCl22NaOH乙醇CH3CCH2NaCl2H2O。例 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( )A.CH3ClB.5C.D.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上的邻碳原子上连有氢原子的卤代烃能发生消去反应。C、D 项中的两物质中 Br 原子所连碳原子的邻碳原子上均没有相应的氢原子而 A 中无邻位碳原子，都不能发生消去反应。答案 B变式训练 1 根据下面的有机物合成路线，回答下列问题：(1)写出 A、B、C 的结构简式：A：_，B：_，C：_。(2)写出各步反应的反应类型：_，_，_，_，_。(3)写出 AB 的反应试剂及条件：_。(4)反应和的化学方程式为_；_。答案 (1)(2)加成反应 消去反应 加成反应 消去反应 加成反应(3)NaOH 的醇溶液、加热(4)6解析 在一系列的反应中，有机物保持了六元环状结构，但苯环变成了环己烷环。反复的“消去” 、 “加成”可在环己烷环上增加氯原子，且氯原子能定位、定数。二、卤代烃中卤素原子的检验卤代烃分子中虽然含有卤素原子，但 CX 键在加热时，一般不易断裂，在水溶液中不电离，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)的沉淀。检验卤代烃中的卤素原子，一般是先将其转化成卤素离子，再进行检验。具体实验原理和检验方法如下：1.实验原理RXNaOHROHNaXH2OHNO3NaOH=NaNO3H2OAgNO3NaX=AgXNaNO3根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素原子(氯、溴、碘)。2.实验步骤取少量卤代烃加入试管中加入NaOH溶液加热冷却加入稀HNO3酸化加入AgNO3溶液Error!特别提醒 (1)加热是为了加快反应速率。(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)用 NaOH 的醇溶液也可把 RX 中的X 转化为 X，再进行检验，但此种方法要多用一种试剂醇，所以通常是用 NaOH 溶液把 RX 中的X 转化为 X。(4)量的关系，RXNaXAgX,1mol 一卤代烃可得到 1molAgX(除氟外)，常利用此量的关系进行定量测定卤代烃。例 2 要检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素，正确的实验方法是( )加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色的溴出现 滴入 AgNO3溶液，再加入稀硝酸，观察有无淡黄色沉淀生成 加入 NaOH 溶液共热，冷却后加入稀硝酸至酸性，再滴入 AgNO3溶液，观察有无淡黄色沉淀生成 加入 NaOH 的醇溶液共热，冷却后加入稀硝酸至酸性，再滴入 AgNO3溶液，观察有无淡黄色沉淀生成A.B.7C.D.答案 D解题反思 卤代烃中卤素原子的检验(1)卤代烃中的卤原子与碳原子之间是以共价键相连，均属于非电解质，不能电离出 X，不能用 AgNO3溶液直接检验卤素的存在。必须先转化成 X，再用 AgNO3溶液来检验。(2)将卤代烃中的卤素转化为 X可用卤代烃的取代反应也可用消去反应。(3)检验卤代烃中的卤素原子时，在加入 AgNO3溶液之前，一定先加过量稀 HNO3中和过量的NaOH，以免对 X的检验产生干扰。变式训练 2 运动场上，当运动员受伤时，队医常常在碰撞受伤处喷洒一些液体，已知该液体是一种卤代烃 RX。试回答下列问题：(1)为了证明该卤代烃(RX)是氯代烃还是溴代烃，可设计如下实验：a.取一支试管，滴入 1015 滴 RX；b.再加入 1mL5%的 NaOH 溶液，充分振荡；c.加热，反应一段时间后，取溶液少许，冷却；d.再加入 5mL 稀 HNO3酸化；e.再加入 AgNO3溶液，若出现_沉淀，则证明该卤代烃(RX)是氯代烃；若出现_沉淀，则证明该卤代烃(RX)是溴代烃。写出 c 中发生反应的化学方程式：_。有同学认为 d 步操作可省略。你认为该同学说法_(填“正确”或“不正确”)，请简要说明理由：_。(2)从环境保护角度看，能否大量使用该卤代烃？为什么？_。答案 (1)白色 浅黄色 RXNaOHROHNaXH2O不正确 在 b 步中 NaOH 溶液是过量的，若没有 d 步骤，直接加入 AgNO3溶液，将会产生褐色沉淀，干扰观察沉淀颜色，无法证明是 Cl还是 Br(2)不能大量使用该卤代烃，因为有毒的卤代烃挥发到空气中，会污染环境解析 (1)根据出现的沉淀的颜色可知，卤素原子的种类，在加 AgNO3溶液之前，必须加入稀 HNO3酸化，因为过量的 NaOH 能与 AgNO3反应生成 AgOH，AgOH 不稳定，立即分解为褐色的Ag2O 沉淀，会干扰对卤素离子的检验。(2)有毒的卤代烃挥发到空气中，会污染环境。81.下列物质中，不属于卤代烃的是( )A.CH2Cl2B.CCl2F2C.D.答案 C解析 A 选项是 CH4中的两个氢原子被两个氯原子取代的产物，A 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，B 属于卤代烃；C 选项是苯中的一个氢原子被硝基取代，属于硝化物，不属于卤代烃；D 选项是苯中的一个氢原子被溴原子取代，属于卤代烃。2.有关溴乙烷的下列叙述中，正确的是( )A.在溴乙烷中滴入 AgNO3溶液，立即有淡黄色沉淀生成B.溴乙烷不溶于水，能溶于大多数有机溶剂C.溴乙烷与 NaOH 的醇溶液反应，可生成乙醇D.溴乙烷通常用溴与乙烷直接反应来制取答案 B解析 CH3CH2Br 中的溴不能与 AgNO3发生反应，A 选项错误；CH3CH2Br 与 NaOH 的醇溶液反应生成乙烯，C 选项错误；溴与 CH3CH3的反应产