卤代烃学案及习题一、知识点梳理、课堂练习、例题详解1.定义和分类.(1).定义:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物.一卤代烃的通式:R—X.(2).分类:①.按分子中卤原子个数分:一卤代烃和多卤代烃.②.按所含卤原子种类分:氟代烃、氯代烃、溴代烃.③.按烃基种类分:饱和烃和不饱和烃.④.按是否含苯环分:脂肪烃和芳香烃.2.物理通性(1).常温下,卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外,其余为液体或固体.(2).互为同系物的卤代烃,如一氯代烷的物理性质变化规律是:随着碳原子数(式量)增加,其熔、沸点和密度也增大.(沸点和熔点大于相应的烃)(3).难溶于水,易溶于有机溶剂.除脂肪烃的一氟代物、一氯代物等部分卤代烃外,液态卤代烃的密度一般比水大.密度一般随烃基中碳原子数增加而减小.3.化学性质:与溴乙烷相似.(1).水解反应.(1)溴乙烷的水解反应.实验①大试管中加入5mL溴乙烷.②加入15mL20%NaOH溶液,加热.③.向大试管中加入稀HNO3酸化.④.滴加2DAgNO3溶液.现象:大试管中有浅黄色沉淀生成.反应原理:CH3CH2Br+H-OHCH3CH2OH+HBr或:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr[讨论]:①.该反应属于哪一种化学反应类型?取代反应②.该反应比较缓慢,若既能加快此反应的速率,又能提高乙醇的产量,可采取什么措施?可采取加热和氢氧化钠的方法,其原因是水解反应吸热,NaOH溶液与HBr反应,减小HBr的浓NaOH度,所以平衡向正反应方向移动,CH3CH2OH的浓度增大.③.为什么要加入HNO3酸化溶液?中和过量的NaOH溶液,防止生成Ag2O暗褐色沉淀,防止对Br-的检验产生干扰.(2).溴乙烷的消去反应.实验①.大试管中加入5mL溴乙烷.②.加入15mL饱和KOH乙醇溶液,加热.③.向大试管中加入稀HNO3酸化.④.滴加2DAgNO3溶液.现象:产生气体,大试管中有浅黄色沉淀生成.反应原理:CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2+NaBr+H2O消去反应:有机化合物在一定条件下,从分子中脱去一个小分子(如H2O、HX等)而生成不饱和(含双键或叁键)化合物的反应,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.[讨论]:①.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.②.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.③.检验乙烯气体时,为什么要在气体通入KMnO4酸性溶液前加一个盛有水的试管?起什么作用?除去HBr,因为HBr也能使KMnO4酸性溶液褪色.④.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.⑤.2-溴丁烷消去反应的产物有几种?CH3CH==CHCH3(81%)CH3CH2CH==CH2(19%)札依采夫规则:卤代烃发生消去反应时,消除的氢原子主要来自含氢原子较少的碳原子上.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()例2下列关于氟氯烃的说法中,不正确的是()A.氟氯烃是一类含氟和氯得卤代烃B.氟氯烃化学性质稳定,有毒C.氟氯烃大多数无色,无臭,无毒乙醇CH3CHCH2BrCH3D.在平流层,氟氯烃在紫外线照射下,分解产生氯原子可引发损耗O3的循环反应例3有关溴乙烷的以下叙述中正确的是()A.溴乙烷不溶于水,溶于有机溶剂B.在溴乙烷中滴入硝酸银,立即析出浅黄色沉淀C.溴乙烷跟KOH的醇溶液反应生成乙醇D.溴乙烷通常是由溴跟乙烷直接反应来制取的4.制法.(1).烷烃和芳香烃的卤代反应.(2).不饱和烃加成.5.卤代烃在有机合成中的应用.欲将溴乙烷转化为二溴乙烷,写出有关的化学方程式.[补充知识]:1.卤代烃的同分异构体.(1).一卤代烃同分异构体的书写方法.①.等效氢问题(对称轴).正丁烷分子中的对称:1CH32CH23CH24CH3,异丁烷分子中的对称:(1CH3)22CH3CH3,②.C4H9Cl分子中存在着“碳链异构”和“官能团位置异构”两种异构类型.(2).二卤代烃同分异构体的书写方法.C3H6Cl2的各种同分异构体:一卤定位,一卤转位(3).多卤代烃同分异构体的书写方法(等效思想)二氯代苯有三种同分异构体,四氯代苯也有三种同分异构体,即苯环上的二氯与四氢等效,可进行思维转换.2.卤代烃的某些物理性质解释.(1).比相应烷烃沸点高.C2H6和C2H5Br,由于①分子量C2H5BrC2H6,②C2H5Br的极性比C2H6大,导致C2H5Br分子间作用力增大,沸点升高.(2).随C原子个数递增,饱和一元卤代烷密度减小,如ρ(CH3Cl)ρ(C2H5Cl)ρ(CH3CH2CH2Cl).原因是C原子数增多,Cl%减小.(3).随C原子数增多,饱和一氯代烷沸点升高,是因为分子量增大,分子间作用力增大,沸点升高.(4).相同碳原子数的一氯代烷支链越多沸点越低,可理解为支链越多,分子的直径越大,光分子间距增大,分子间作用力下降,沸点越低.例4分子式为C4H9Cl的同分异构体有()A.1种B.2种C.3种D.4种解析:首先写出碳链的异构,在每一种碳链的基础下再把氯原子取代上去看共有几种同分异构体。答案:D例5下列物质中不属于卤代烃的是()A.C6H5ClB.CH2=CHClC.CH3COClD.CH2Br2[答案]C1.能直接与硝酸银溶液作用产生沉淀的物质是A.氢溴酸B.氯苯C.溴乙烷D.四氯化碳2.欲得到较纯一氯代烃的方法是A.乙烷与Cl2发生取代反应B.乙烯与Cl2发生加成反应C.乙烯与HCl发生加成反应D.乙炔与HCl发生加成反应3.同学们使用的涂改液中含有很多有害的挥发性物质,二氯甲烷就是其中一种,吸入后会引起慢性中毒。有关二氯甲烷的说法正确的是A.含有非极性共价键B.是非极性分子C.只有1种结构D.分子呈正四面体型4.氯仿可用作全身麻醉剂,但在光照下,易被氧气氧化成剧毒的光气(COCl2):2CHCl3+O22HCl+2COCl2。为防止发生医疗事故,在使用前要先检查是否变质,你认为检验用的最佳试剂是A.烧碱溶液B.溴水C.KI淀粉溶液D.AgNO3溶液5.工业上制取一氯乙烷(CH3CH2Cl)应采用A.由乙烯和氯气在一定条件下发生加成反应B.乙烯和氯化氢在一定条件下发生加成反应C.由乙烷和氯气在一定条件下发生取代反应D.由乙烷和氯气在一定条件下发生加成反应6.某烃的1种同分异构体只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可能是A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H147.足球运动员在比赛中腿部受伤常喷洒一种液体物质,使受伤部位表面皮肤温度骤然下降,减轻伤员痛感。这种物质是A.碘酒B.氟里昂C.酒精D.氯乙烷8.DDT是人类合成得到的第一种有机农药,它的结构简式如右图所示,有关它的说法正确的是A.它属于芳香烃B.1mol该物质能与6molH2加成C.分子式为C14H8Cl5D.分子中最多可能有27个原子共面9.分子式为C3H6Cl2的有机物,发生一元氯代反应后,可以生成两种同分异构体,则原C3H6Cl2的名称是A.1,2-二氯丙烷B.1,1-二氯丙烷C.1,3-二氯丙烷D.2,2-二氯丙烷10.已知卤代烃可以跟钠发生反应,例如:2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr应用这一反应,由下列化合物和钠作用能合成环丁烷的是A.CH3ClB.CH3CH2CH2CH2ClC.CH2ClCH3D.CH2ClCH2CH2CH2Cl11.溴乙烷与NaOH水溶液反应,主要产物是,化学反应方程式是;该反应属于反应。溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热,主要产物是,化学反应方程式是;该反应属于反应。[参考答案]CH3CH2OH,,取代。CH2=CH2,,消去。12.某液态卤代烷RX(R是烷基,X是某种卤原子)的密度是ag·cm-3。RX可以与稀碱发生水解反应生成ROH(能跟水互溶)和HX。为了测定RX的相对分子质量,拟定的实验步骤如下:①准确量取该卤代烷bmL,放入锥形瓶中。②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液,塞上带有长玻璃管的塞子,加热,发生反应。③反应完成后,冷却溶液,加稀硝酸酸化,滴加过量AgNO3溶液得到白色沉淀。④将沉淀过滤、洗涤、干燥后称重,得到固体cg。回答下列问题:(1)装置中长玻璃管的作用是。(2)步骤④中洗涤的目的是为了除去沉淀吸附的离子。(3)该卤代烷中所含卤素的名称是,判断依据是。(4)该卤代烷的相对分子质量是(列出算式)。(5)如果在步骤②中,加HNO3的量不足,没有将溶液酸化,则步骤④测得的c值(填下列选项代码)。A.偏大B.偏小C.不变D.大小不定(1)冷却,防止RX挥发(2)Na+、Ag+、NO3-;(3)氯;因为得到的AgX为白色沉淀;(4)143.5ab/c;(5)A一、选择题:(1~8题单选,39分;9~11题双选,1.既可以用来鉴别乙烯和甲烷,又可用来除去甲烷中混有的乙烯的方法是A.通入足量溴水中B.与足量液溴反应C.在导管口处点燃D.一定条件下与H2反应2.下列说法正确的是A.乙烯和乙炔都能使溴水褪色,但乙炔反应时要比等物质的量的乙烯消耗的溴单质要少B.乙炔可用电石(块状固体)和水反应制得,所以可选用长颈漏斗加水C.纯净的乙炔没有难闻的臭味D.乙炔含碳的质量分数高于乙烯,等物质的量的乙炔和乙烯充分燃烧时,乙炔耗氧多3.下列操作达不到预期目的的是()①石油分馏时把温度计插入受热的液体中②用酸性高锰酸钾溶液除去乙炔中含有的H2S③用乙醇和3%的硫酸共热到170℃制取乙烯④将苯和溴水混合后加入铁粉制取溴苯⑤将敞口久置的电石与蒸馏水混合制乙炔A.只有①⑤B.只有③④⑤C.只有①②③⑤D.①②③④⑤4.要鉴别乙烯中是否混有少量甲苯,正确的方法是A.先加入足量的高锰酸钾溶液,然后再加溴水B.加入浓硫酸和浓硝酸后再加热C.点燃这种液体,然后再观察火焰的明亮程度D.先加入足量的溴水,然后再加入高锰酸钾酸性溶液5.苯环实际上不具有碳碳单键和双键的简单交替结构,可以作为证据的事实有:①苯的间位二元取代物只有一种②苯的邻位二元取代物只有一种③苯分子中碳碳键的键长均相等(键长是指在分子中两个成键的核间距离)④苯不能使KMnO4酸性溶液褪色⑤苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气加成生成环己烷⑥苯在FeBr3存在的条件下同液溴发生取代反应A.②③④⑥B.③④⑤⑥C.①②③④D.全部6.下列物质由于发生化学反应,既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是()A乙烷B甲苯C乙烯D苯7.某烃结构式如下:-C≡C-CH=CH-CH3,有关其结构说法正确的是A.所有原子可能在同一平面上B.所有碳原子可能在同一平面上C.所有原子可能在同一条直线上D.所有氢原子可能在同一平面上8.下列关于乙炔的说法不正确的是()A.燃烧时有浓厚的黑烟B.实验室制乙炔时可用CuSO4除杂质气体C.为了减缓电石和水的反应速率,可用饱和食盐水来代替D.乙炔的收集方法可用排空气法收集9.化合物X的分子式为C5H11Cl,用碱液处理X,可得到分子式为C5H10的两种产物Y、Z;Y、Z经催化加氢都可得到2-甲基丁烷。则X的结构简式为A.CH3CH2CH2CH2CH2Cl10.在卤代烃RCH2CH2X中化学键如右,则下列说法中正确的是A、当该卤代烃发生水解反应时,被破坏的键是①和③B.当该卤代烃发生消去反应时,被破坏的键是①和③C.当该卤代烃发生水解反应时,被破坏的键是①D.当该卤代烃发生消去反应时,被破坏的键是①和②11.下列物质中存在顺反异构体的是A.1,2-二氯乙烯B.丙烯C.2-丁烯D.1-丁烯二、填空题:12.(10分,每空2分)有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类(填编号)。①、由乙炔制氯乙烯②、乙烷在空气中燃烧③、乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色④、乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色⑤、由乙烯制聚乙烯⑥、甲烷与氯气在光照的条件下反应⑦、溴乙烷和氢氧化钠乙醇溶液共热⑧、溴乙烷和氢氧化钠溶液共热。其中属于取代反应的是________;属于