卤代烃的结构与性质解析

第二章考点（3）卤代烃的结构与性质基础知识巩固一、溴乙烷的结构和性质结构简式为CH3CH2Br或C2H5—Br1 •分子结构H HI IH—C—C—BrI I 溴乙烷的分子式为C2H5Br，结构式为 H IL2．物理性质纯净的溴乙烷是无色液体，沸点38.4°C,密度比水大，难溶于水，溶于多种有机溶剂3．化学性质（重点）1）水解反应（或取代反应）CH—Br+H—OH NayH > ch —OH+HBr2 5 △ 2 5或 C2H5—Br+NaOH Hj° > C2H5—OH+NaBr注意：卤代烃的水解反应的实质是取代反应NaOH的作用是中和掉反应中生成的HBr，从而加快反应速 率，并提高卤代烃的利用率2）消去反应① 消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脫去一个或几个小分子（如H2O、HBr等），而生 成含不饱和键（如双键或三键）化合物的反应② 卤代烃消去反应的条件：氢氧化钠乙醇溶液、加热CH2—CH2 4-NaOH-^+CHj^CHi T +H20 + NaBrH Br注意：卤代烃发牛消去反应时，主要是卤素原子与相邻含氢较少的碳原子上的氢一起结合成卤化氢脱去 如果相邻碳原子上无氢原子，则不能发牛消去反应。

二、卤代烃1.概念：烃中氢原子被卤素原子取代后生成的产物官能团为一X,饱和一元卤代烃的通式为CnH2n+X 2．卤代烃有多种分类方法根据分子里所含卤素的不同，卤代烃可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃等；根 据分子中卤素原子的多少可分为一卤代烃和多卤代烃；根据分子中烃基的不同可分为饱和卤代烃、不饱和 卤代烃和芳香卤代烃，等等一卤代烃的结构式为R—X3．卤代烃的物理性质1）常温下，卤代烃中除一氯甲烷等少数为气体外，大多为液体或固体2）所有卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂某些卤代烃是很好的有机溶剂如四氯化碳3）卤代烃的同系物的沸点，随碳原子数增加而升高卤代烃的沸点比同碳原子数的烷烃分子沸点要高卤代烃的同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而增大如：沸点:RFVRCIVRBrVRI4）卤代烃的同系物的密度随碳原子数的增加而降低（如：一氯乙烷＞一氯丙烷），卤代烃的密度均比相应的烷烃密度大（如：一氯乙烷〉乙烷）； 卤代烃的同分异构体的密度随分子中支链的增加而降低4．卤代烃的化学性质 卤代烃的化学性质一般比烃活泼，能发生许多化学反应，如取代反应、消去反应等，从而转化为各种其 他类型的化合物。

简写：有醇则无醇1）取代反应（水解反应）戸 R—OH+NaX都有氢原子 ，则可能有 多种消去方 式，如：NaOH 、R—X+H2o A R—OH+HX 或 R—X+NaOH2）消去反应消去反应的条件：氢氧化钠乙醇溶液、加热—C—+ NaOH-^ —G^C— +NaX + H2O注意：若与卤素原子 相连的 碳原子的邻 位碳原子上严在发生消去反应时，生成物可能为（丄】（川：（：山或CH】5．卤代烃对环境的影响氟氯烃在大气平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因6．卤代烃的获取方法（1）取代反应（写出反应的化学方程式）光照乙醇与 HBr 反应：CH3CH2OH+HBr—CH3CH2Br+H2Oo（2）不饱和烃的加成反应丙烯与溴的加成反应：CH3CH===C£+Br2 —CH3CHBr—CH2Br；催化剂乙炔与HC1反应制备氯乙烯：CH三CH+HC1 ――^CH2===CHC17．卤代烃中卤素原子的检验方法1）实验原理加稀硝酸酸化rT<—（）11° NaXR—OHWXNaOHf若产生白色迟淀一％是氯原子 J若产生浅黄色沉淀一 X是漠原子若产生黄色沉淀一X是碘原子根据沉淀（AgX）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定是何种卤族元素（Cl、Br、I）。

2）实验步骤①取少量卤代烃；②加入NaOH水溶液；③加热；④冷却；⑤加入稀硝酸酸化；⑥加入AgNO3溶液，观 察沉淀的颜色3）实验说明① 加热是为了加快卤代烃的水解反应速率，因不同的卤代烃水解难易程度不同② 加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应产生沉淀，影响对实验现象 的观察和AgX沉淀的质量；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸③ 量的关系：R—X〜NaX〜AgXd，1 mol 一卤代烃可得到1 mol卤化银（除F外）沉淀，常利用此量的关 系来进行定量测定卤代烃特别提醒：卤代烃的水解反应与消去反应的比较卤代烃的水解反应与消去反应的比较（见下表）比较项目水解反应消去反应卤代烃结构特点一般"是一个碳原子上只有一个一X与一X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子反应实质—X被一OH取代从碳链上脱去HX分子反应条件NaOH的水溶液，常温或加热NaOH的醇溶液，加热反应特点有机物碳架结构不变，一X变为一OH,无副反应有机物碳架结构不变，可能有副反应示例CH3CH2Br+NaOH A CH3CH2OH+NaBr—醇、CH3CH2Br+NaOH A CH2 = CH2 个+NaBr+H2O思维辨析 判断正误(正确的打“7”，错误的打“X”)1. CH3CH2C1的沸点比CH3CH3的沸点高。

7 )2. 溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成乙烯7 )3. 在溴乙烷中加入AgNO3溶液，立即产生淡黄色沉淀x )4. 取溴乙烷水解液，向其中加入AgNO3溶液，可观察到淡黄色沉淀x )5. 所有卤代烃都能够产生水解反应和消去反应 ( x )6. 氟利昂(卤代烃)可用作制冷剂，释放到空气中容易导致臭氧空洞 ( 7 )7. C2H5Br属于电解质，在碱的水溶液中加热可生成C2H5OHo ( x ) 特别提醒(重点、重点)1. 卤代烃在有机合成中的主要应用(1) 联系烃和烃的衍生物的桥梁Br2—CH2BrCH2Br2) 改变官能团的个数NaOH如 CH3CH2Br—CH2===CH2(3) 改变官能团的位置C(l3enCH?CHHBrNaOH如 CH2BrCH2CH2CH3—CH2===CHCH,CH3(4)进行官能团的保护HBr如乙烯中的碳碳双键易被氧化，常采用以下两步保护碳碳双键，CH2===CH,—— CH3CH2Br--H CH2===CH22. 卤代烃在有机合成中的经典路线(1) 一元合成路线：RCH===C耳-一卤代烃-一元醇-一元醛-一元羧酸-酯(2) 二元合成路线：RCH===C£f二卤代烃—二元醇—二元醛—二元羧酸—酯(链酯、环酯、聚酯)(R代表烃基或H原子) 基础小题快练一、卤代烃的结构和性质1.下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物说法正确的是( )Br乙丙rCH.ClCH；3—C—CH, ClA. 四种物质中分别加入氯水，均有红棕色液体生成B. 四种物质中加入NaOH溶液共热，然后加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，均有沉淀生成C. 四种物质中加入NaOH的醇溶液共热，然后加入稀硝酸酸化，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答案：B解析：这四种有机物均不能与氯水反应，A不正确；B选项描述的是卤代烃中卤素原子的检验 方法，说法正确；甲、丙和丁均不能发生消去反应，选项C不正确；乙发生消去反应只有一种产物，选项 D 不正确。

CH2CHhI2•某有机物的结构简式为'111 ；，，下列关于该物质的说法中正确的是()A. 该物质在NaOH的醇溶液中加热可转化为醇类B .该物质能和AgNO3溶液反应产生AgBr沉淀C. 该物质可以发生消去反应D. 该物质可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应答案：D解析：该物质在NaOH的水溶液中，可以发生水解反应，其中—Br被一OH取代，A项错误；该 物质中的溴原子必须水解成Br-才能和AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀，B项错误；该有机物分子中与 溴原子相连的碳原子的邻位碳上没有H,不能发生消去反应，C项错误；该物质含有碳碳双键，可与Br2 发生加成反应，D项正确3. 下列过程中，发生了消去反应的是( )A. C2H5Br和NaOH溶液混合共热B. —氯甲烷和苛性钾的乙醇溶液混合共热C. 一溴丁烷与KOH的丁醇溶液混合共热D. 氯苯与NaOH溶液混合共热答案：C解析：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予如水、卤化氢等分子)， 而生成含不饱和键(碳碳双键或三键)化合物的反应，叫做消去反应据此可知选项C是消去反应，A、D 是卤代烃的水解反应，也是取代反应，B中卤代烃只有1个碳原子，不能发生消去反应，答案选Co4. 下列混合物中可用分液漏斗分离，且有机物应从分液漏斗的上口倒出的是( )A. 、Br2 B. CH3CH2CH2CH2Cl> H2O C. CC14、CHCl3 D. CH2Br—CH2Br、NaBr(H2O)答案：B解析：液体分层的是B项和D项，分层后有机物在上层的是B项，一氯代烷的密度比水的小，故正确答案为B。

5•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，它的同分异构体 有( )A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种答案：B解析：在NaOH的醇港液中t 1-fl丙烷发生消去皮应:CH/：H2GH,

因此溴代烃的物质的量为鳥'刃g怎°・1 mol37.6 g188 g・mol-1n（AgBr） = 188 汕01-1 = °.2 翻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答案：⑴溴原子 ⑵2 CH2BrCH2Br或CH3CHBr2、卤代烃在有机合成中的应用7.以2-氯丙烷为主要原料制1,2-丙二醇［CH3CH(OH)CH2OH］时，依次经过的反应类型为()A. 加成反应f消去反应f取代反应B. 消去反应f加成反应f取代反应C. 消去反应f取代反应f加成反应D. 取代反应f加成反应f消去反应答案：B解析：有机物的合成，常采用逆推法，要生成1,2-丙二醇，则需要通过1,2-二氯丙烷的水解反 应，要生成 1,2-二氯丙烷，则需要利用丙烯和氯气的加成反应，而丙烯的生成，可利用2-氯丙烷的消去反 应，所以依次经过的反应类型为消去反应f加成反应f取代反应8.由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH,依次发生的反应类型和反应条件都正确的是( )选项反应类型反应条件A加威反应、取代 反应、消去反应KOH醇溶液/加热.KOH水港液 /加热、常温13消去反应、加成 反应、取代反应NaOH醇溶液/加热，常温.NaOH水溶液/加热C氧化反应*取代 反应、消去反应加热、KOH醇溶液/加热、K()H 水洛液/加热D消去反应、加成 反应■■水解反应NaOH水溶液/加热*常温.NaOH 醉溶液/加热答案：B解析：设计出由CH3CH2CH2Br到CH3CH(OH)CH2OH的流程图，再看反应类型。

CH3CH2CH2Br一 CH3CH===C£—CH3CHXCH2X(X 代表卤素原子)一一CH3CH(OH)CH2OH,依次发生 消去反应、加成反应、水解反应(取代反应)，由对应的反应条件可知B正确9．从溴乙烷制取 1,2-二溴乙烷，下列制备方案中最好的是( )Br2CH£ =01：；R CH5CH2Bt— CH2Bi€H2BrNaOH醇溶液 HBr<\CHaCH2Br —CH2 =CH? —CH3CH2BrBrj-^CTUBrCH^Br醉溶液 Br2rx Cn3CH>Br -CII2 =CIb — CIbBK：IbBr答案：D解析：本题考查卤代烃制取方案的设计在有机合成中，理想方案有以下特点：①尽量少的步骤； ②选择生成副产物最少的反应原理；③试剂价廉；④实验安全；⑤符合环保要求在有机合成中引入卤原 子或引入卤原子作中间产物，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，得到产 品纯度低A项，发生三步反应，步骤多，产率低；B项，溴与烷烃发生取代反应，是连续反应，不能控 制产物种类，副产物多； C 项，步骤多，且发生卤代反应难控制产物纯度； D 项，步骤少，产物纯度高①C1C1CI，即C1 6Cl CI10.现通过以下具体步骤由f \制取(1)从左到右依次填写每步反应所属的反应类型(填字母)：a.取代反应，b.加成反应，c.消去反应，d.加聚反应。

① ； ® :③ :④ :⑤ ；@ (2)写出①、⑤、⑥三步反应的化学方程式：① 宙曲由和为和B可推得A为CI可推待*冇机物确定岸卉螂答每个问题a解析：答案：(1)①a②b③c④b⑤c⑥b+ HCICl+ 2NaCl+2H2OCl Cl⑥ '精练提升⑤卤代烃的水解反应和消去反应的规律1 卤代烃水解反应和消去反应的比较反应类型水解反应(収代反应》消去反应反应条件强碱的水淞液*力||热啦碱的醉落液丿【【热断健方式一＜'一:X I 1 [―bOH—c—c—:H X :反应本质 和通式卤代怪分子中一兀被 水中rrj—oh所取 代，生成酚RCLL：一X+Na()IlIkO；I LZ<)H -FN^X和誹的商亍濮原子间脱去 小分子EIX-C；—C：— +NMJH —H X一c—e一 +Z1X+H2产物特能引人一 OIJ生成含 —OU的化合物消去I【x，生成.舎碳靦咬键 或磁砒三进的化合物2 卤代烃水解反应和消去反应的规律(1)水解反应②多元卤代烃水解可生成多元醇，如：BrCH2CH2Br+2NaOH水△^HOCH2—CH2OH+2NaBr①卤代烃在 NaOH 的水溶液中一般能发生水解反应2)消去反应①三类不能发生消去反应的卤代烃a.与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子，如CH3C1。

h与卤素原子相连的碳原子右邻位碳原子•但邻位碳原子上没有氢原子•如CHa—c—C1I.CI、ch3G类卤代桂不能发生消去反应"② 有两种或二种邻位碳原子*且碳原子丄均带有氢原子 时•发生消去反应可生成不同的产物例如CM3—CH—CH2—+Na()H =CH—ClCHg—CH池或 CH洛一CH =CH—CH3)-FNaCl-FH£().③ R—CH—CH—R型囱代燧，发生消去反应可以生成I IX XR—C三C—R”如 BrCIbCH2Br + 十CH三CH f +2NaBr+2HO学后即练1.下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应生成醇的是()④ CH^CH^Br ⑤ CCCHJsCH^Br ©CH(CH3)2C(CH:1 )2BrA.①③⑤ B②④⑥U③④⑤ D.①②⑥答案：B解析：不能发生消去反应的卤代烃有两类：①只有一个碳原子的卤代烃，如CH3F:②连接卤 原子的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的卤代烃，如(CH3)3CCH2Br2.能发生消去反应，且生成物中存在同分异构体的是()Br CH3B. CH3CHEC—BrCH3T ). CH3C]答案：B解析：生成物含有 的消去反应必须具备两个条件：①主链碳原子至少为2个；②与一X 相连的碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子。

A、C两项产物只有1种；D项与一X相连的碳原子没有相 邻碳原子，不能发生消去反应；B项存在2种相邻的碳原子结构，生成物有2种3.下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不反应的是()① C6H5C1 ②(CH3)2CHCH2C1 ③(CH3)3CCH2C1 ④ CHC12—CHBr2 ⑤」 ⑥ CH2C12A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④答案：A解析：在KOH醇溶液中加热，发生消去反应，要求卤素原子连接碳原子的相邻的碳原子上必 须有氢原子，①③⑥不符合消去反应的条件，错误；②④⑤符合消去反应条件，选项A符合题意4.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. CH3CHzCH2CHeCHe 01 】CH,E. CHj—C—CH£—CH3UHa CH.—CH -CH£—CHj—OHCHaD CHs-C—CHgOH答案：B解析：化合物X(C5H11Cl)用NaOH的醇溶液处理发生消去反应生成Y、Z的过程中，有机物X 的碳架结构不变，而Y、Z经催化加氢时，其有机物的碳架结构也未变，由2-甲基丁烷的结构可推知X的碳架结构为' ''，其连接Cl原子的碳原子相邻碳原子上都有氢原子且氢原子的化学环境不同。

从而推知有机物X的结构简式为匚比Cl CH.CH3—＜：H—C?H -CH3 或 CH3—C—CH3 .Cl5.已知1,2-二氯乙烷常温下为无色液体，沸点为83.5 °C,密度为1.23 g/mL,难溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂乙醇的沸点为78.5 C某化学课外活动小组 为探究 1,2-二氯乙烷的消去反应，设计了如图所示的实验装置请回答下列问题1) 如何检查装置的气密性？ 2) 向装置A中先加入1,2-二氯乙烷和NaOH的乙醇溶液，再加入 ,目的是 ,并向装置C中加入适量稀溴水3) 为了使反应在75 C左右进行，常用的方法是 4) 与装置A相连接的长玻璃管的作用 ，装置 B 的作用是 5) 证明1,2-二氯乙烷已发生消去反应的现象是 ，请写出装置A、C中发生反应的化 学方程式：装置 A： ，装置 C： 答案：(1)将导气管末端插入盛水的烧杯中，用酒精灯加热装置A,若导气管末端有气泡出现，且移开酒精灯一会儿，导气管口出现一段稳定水柱，则证明不漏气(其他合理加热方式均可) (2)碎瓷片 防止暴沸(3)将装置A放在75 °C左右的水浴中加热(4)冷凝、回流 防止倒吸乙醇(5)漠水褪色 CH2ClCH2Cl+NaOH—―^CH2===CHClt+NaCl+H2O(写生成乙烘的反应也可)BrBro—- CH2CHClBrCH2===CHC1+。