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专题4烃的衍生物第一单元卤代烃目标与素养：1.认识卤代烃的组成和结构特点，能根据不同的标准对卤代烃进行分类。(宏观辨识与微观探析)2.通过对1溴丙烷性质的学习掌握卤代烃的性质，认识消去反应的原理。(宏观辨识与微观探析)3.知道卤代烃在有机合成中的应用及对人类生活的影响。(科学态度与社会责任)自主预习探新知一、卤代烃的分类及对人类的影响1．概念烃分子中的氢原子被取代后形成的化合物。2．分类卤素原子烷烃烯烃芳香烃一卤代烃、多卤代烃3．卤代烃对人类生活的影响(1)用途①用于化工生产、生产及日常生活中。②溴乙烷是合成药物、农药、染料的重要基础原料，是向有机化合物分子中引入的重要试剂。(2)危害①氟氯代烃——造成“”的罪魁祸首。②在环境中比较，不易被微生物。药物乙基臭氧层破坏稳定降解涂改液中常见三氯甲烷、三氯乙烷等卤代烃，中小学生能否经常使用？为什么？[提示]否，卤代烃有毒，且易挥发。二、卤代烃的结构与性质1．物理性质(1)状态常温下除、、等少数为气体外，其余为液体或固体。(2)沸点通常情况下，互为同系物的卤代烃，它们的沸点随碳原子数的增多而。一氯甲烷氯乙烷氯乙烯升高(3)密度除脂肪烃的和等部分卤代烃外，液态卤代烃密度一般比水。(4)溶解性卤代烃不溶于水，能溶于乙醚、苯、环己烷等有机溶剂，某些卤代烃是很好的有机溶剂，如二氯甲烷、氯仿(化学式为CHCl3)和四氯化碳等。一氟代物一氯代物大2．卤代烃的化学性质(1)卤代烃的消去反应(以1溴丙烷为例)①反应条件：。②反应方程式：。③消去反应的定义：在一定条件下从_____________生成的反应。(2)卤代烃的水解反应(取代反应)(以1溴丙烷为例)①反应条件：强碱的水溶液，加热。②反应方程式：。强碱的醇溶液、加热CH3CH2CH2Br＋KOH――→醇△CH3CH===CH2↑＋KBr＋H2O一个有机化合物分子中脱去一个或几个小分子不饱和化合物(含双键或叁键)CH3CH2CH2Br＋NaOH――→水△CH3CH2CH2OH＋NaBr微点拨：(1)通过卤代烃的水解反应可在碳链上引入羟基；通过卤代烃的消去反应可在碳链上引入碳碳双键或碳碳叁键。(2)与—X相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，否则不能发生消去反应。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)卤代烃中一定含有的元素为C、H和卤素。()(3)卤代烃不一定是烃分子和卤素单质发生取代反应得到的。()(4)任何卤代烃均能发生消去反应。()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×B[C、D项中的两物质中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，三者均不能发生消去反应。]2．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()3．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)①的反应类型是__________，③的反应类型是_________。(3)反应④的化学方程式是_______________。[解析]由可知，为A发生取代反应的产物，所以A为环己烷()，又子中含有碳碳双键，故可与Br2的CCl4溶液发生加成反应而生成B，化学方程式为，比较B与的结构可知，B应发生消去反应而得到，化学方程式为[答案](1)环己烷(2)取代反应加成反应(3)BrBr＋2NaOH――→乙醇△＋2NaBr＋2H2O核心突破攻重难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C—X与C—H断裂形成C===C或C≡C与H—XC—X断裂形成C—OH卤代烃消去反应与水解反应的比较对卤代烃的要求(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CH3—CH2—Cl可以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—C≡C—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)微点拨：(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：发生消去反应生成的产物为CH2===CH—CH2—CH3或CH3—CH===CH—CH3。(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：CH3—CH2CHCl2＋2NaOH――→乙醇△CH3—C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O。【典例1】下列物质分别与NaOH的醇溶液共热后，能发生消去反应，且生成的有机物不存在同分异构体的是()B[由卤代烃发生消去反应的条件知A、C均不能发生消去反应，D项消去后可得到两种烯烃：；B项消去后只得到。]1．下列说法中，正确的是()A．所有的卤代烃都易溶于水B．卤代烃绝大多数都能发生取代反应C．所有的卤代烃都能发生消去反应D．所有的卤代烃的密度都比水的密度小B[卤代烃不溶于水，能溶于大多数有机溶剂；卤代烃绝大多数都能发生取代反应(水解反应)，但不一定能发生消去反应，如CH3Cl、(CH3)3C—CH2Cl就不能发生消去反应；一氯代烷的密度小于水的密度，而溴乙烷的密度比水大，多卤代烃的密度也不一定小于水，如CCl4的密度就比水的大。]卤代烃分子中虽然含有卤素原子，但C—X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。具体实验原理和步骤为：卤代烃中卤素原子的检验1．实验原理R—X＋NaOH――→H2O△R—OH＋NaXHNO3＋NaOH===NaNO3＋H2OAgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3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溶液若产生白色沉淀，则卤素原子为氯原子若产生浅黄色沉淀，则卤素原子为溴原子若产生黄色沉淀，则卤素原子为碘原子(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R—X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R—X中的—X转化为X－。(4)量的关系，R—X～NaX～AgX,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。BD[溴乙烷本身不电离，不产生Br－，加入AgNO3溶液也不会发生反应。而溴乙烷在NaOH水溶液或NaOH醇溶液中发生反应都会生成Br－，可以进一步用AgNO3溶液检验。]【典例2】(双选)欲证明溴乙烷中溴的存在，下列操作正确的是()①加入AgNO3溶液②加入NaOH溶液③加热④加入蒸馏水⑤加稀HNO3至溶液呈酸性⑥加入NaOH醇溶液A．④③①⑤B．②③⑤①C．④⑥③①D．⑥③⑤①2．某一氯代烷1.85g，与足量NaOH水溶液混合加热后用硝酸酸化，再加入足量的AgNO3溶液，生成白色沉淀2.87g。(1)写出这种一氯代烷的各种同分异构体的结构简式___________。(2)若此一氯代烷与足量NaOH水溶液共热后，不经硝酸酸化就加AgNO3溶液，出现的现象为_________________________________，写出有关的化学方程式__________________________________。(3)能否用硝酸银溶液直接与卤代烃反应来鉴别卤代烷？为什么？______________________________。[解析]AgCl的物质的量为2.87g143.5g·mol－1＝0.02mol，一氯代烷的相对分子质量为1.85g0.02mol＝92.5g·mol－1，设其分子式为CnH2n＋1Cl，则12n＋2n＋1＋35.5＝92.5，n＝4，该卤代烃为C4H9Cl。[答案](1)、(2)将会产生褐色沉淀AgNO3＋NaOH===AgOH↓＋NaNO3、2AgOH===Ag2O＋H2O(3)不能，因卤代烃中的卤素均是以卤原子的形式与碳原子结合的，不能与Ag＋反应当堂达标提素养C[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。]1．下列物质中，不属于卤代烃的是()B[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的反应产物有多种，一般不用来制备CH3CH2Br，D选项错误。]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C[氯乙烷在碱性条件下加热水解，应先加入过量的稀HNO3中和未反应完的NaOH，然后再加入AgNO3溶液来检验Cl－的存在。]3．某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后，冷却，滴入AgNO3溶液，最终未得到白色沉淀，其主要原因是()A．加热时间太短B．不应冷却后再加入AgNO3溶液C．加AgNO3溶液前未用稀HNO3酸化D．反应后的溶液中不存在Cl－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H2SO4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＋NaOH――→H2O△CH3CH2OH＋NaBr(3)CH3CH2Br＋NaOH――→乙醇△CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O(4)消去反应