2019-2020学年高中化学专题4烃的衍生物第一单元卤代烃学案苏教版选修5 联系客服

发布时间 : 星期五 文章2019-2020学年高中化学专题4烃的衍生物第一单元卤代烃学案苏教版选修5更新完毕开始阅读

NaOH,以免对X的检验产生干扰。

2.卤代烃的消去反应和水解反应的比较

反应条件 实质 消去反应 NaOH醇溶液、加热 失去HX分子,形成不饱和键 C—X与C—H断裂形成键的变化 或—C≡C—与H—X (1)含有两个以上的碳原子,CH3Br不能发生消去反应;(2)与卤原子直接相连的碳原子的卤代烃 的要求 、(CH3)3CCH2Br都不可以发生消去反应,而CH3—CH2—Cl可以发生消去反应 主要产物 烯烃或炔烃

卤代烃的化学性质较活泼,这是由于卤素原子(官能团)的作用。卤素原子结合电子的能力比碳原子强,当它与碳原子形成碳卤键时,共用电子对偏向卤素原子,故碳卤键的极性较强,在其他试剂作用下,碳卤键很容易断裂而发生化学反应。

3.卤代烃在有机合成中的应用

卤代烃的化学性质比较活泼,能发生许多反应,如取代反应、消去反应等,从而转化成其他类型的化合物。因此,引入卤素原子常常是改变分子性能的第一步反应,在有机合成中起着重要的桥梁作用。

(1)在烃分子中引入羟基

如由苯制苯酚,先用苯与氯气在铁屑存在的条件下发生取代反应制取氯苯,再用氯苯在氢氧化钠存在的条件下与高温水蒸气发生水解反应便得到苯酚。

再如由乙烯制乙二醇,先用乙烯与氯气发生加成反应制取1,2-二氯乙烷,再用1,2-二氯乙烷和氢氧化钠水溶液发生水解反应制得乙二醇。

(2)在特定碳原子上引入卤原子

如由1-溴丁烷制取1,2-二溴丁烷,先由1-溴丁烷发生消去反应得到1-丁烯,再由1-丁烯与溴加成得到1,2-二溴丁烷。

(3)改变某些官能团的位置

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水解反应 NaOH水溶液、加热 —X被—OH取代 C—X断裂形成C—OH 相邻碳原子上有氢原子,含有—X的卤代烃绝大多数都可以发生水解反应 醇 如由1-丁烯制取2-丁烯,先由1-丁烯与氯化氢加成得到2-氯丁烷,再由2-氯丁烷发生消去反应得到2-丁烯。

再如由1-溴丙烷制取2-溴丙烷,先由1-溴丙烷通过消去反应制丙烯,再由丙烯与溴化氢加成得到2-溴丙烷。

又如由1-丙醇制取2-丙醇,先由1-丙醇发生消去反应制丙烯,再由丙烯与氯化氢加成制取2-氯丙烷,最后由2-氯丙烷水解得到2-丙醇。

(4)增长碳链或构成碳环

如卤代烃能与多种金属作用,生成金属有机化合物,其中格氏试剂是金属有机化合物中最重要的一类化合物,是有机合成中非常重要的试剂之一,它是卤代烃在乙醚的存在下与金属镁作用,生成的有机镁化合物,再与活泼的卤代烃反应,生成更长碳链的烃。例如:

无水乙醚RX+Mg――――→RMgX,CH2==CHCH2Cl+RMgCl―→CH2==CHCH2R+MgCl2。

再如卤代烷与金属钠反应可生成烷烃,利用此反应可制备高级烷烃或环烷烃。例如: 2RBr+2Na―→R—R+2NaBr。

下列卤代烃中,能发生消去反应的是( ) A.CH3Cl

B.

C.(CH3)3CCH2Cl D.

[思路点拨] (1)首先分析各卤代烃的结构特点——α碳-原子和β碳-原子; (2)其次对照消去反应规律判断能否发生消去反应(发生消去反应后的产物)。 [解析] 本题给出的四个选项都是一元卤代烃,能发生消去反应的卤代烃的结构特征为,即与卤原子相连的碳原子要有相邻碳原子,且该相邻碳原子上至少要有一个氢原

子。A选项,CH3Cl分子中只有一个碳原子,不能发生消去反应。B选项,消去反应产物为

C选项,与Cl原子直接相连的碳原子的相邻碳原子即β碳-原子上没有H原子,不能发生消去反应。D选项,溴苯不能发生消去反应。

[答案] B

下列卤代烃在NaOH的醇溶液中加热得到的烯烃分别有几种? (1)

____________________________________________;

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(2) __________________________________________。

解析:卤代烃在NaOH的醇溶液中发生消去反应。

(1)该分子发生消去反应的方式有三种,但由于与卤素原子相连的碳原子连有三个等同的乙基,所以得到的烯烃只有一种,即

(2)该分子消去的方式也有三种,但由于与卤素原子相连的碳原子连有三个不同的烃基,

所以得到三种烯烃。分别是、

答案:(1)1种 (2)3种

卤代烃的性质

1.下列关于卤代烃的叙述错误的是( ) A.随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高 B.随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐增大 C.等碳原子数的一氯代烃,支链越多,沸点越低

D.等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,沸点越高

解析:选B。随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高,A项正确;随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐减小,B项错误;等碳原子数的一氯代烃,支链越多,分子间距离越大,分子间作用力越小,沸点越低,C项正确;等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,分子间作用力越大,沸点越高,D项正确。

2.在卤代烃R—CH2—CH2—X中,其化学键如图所示,则下列说法正确的是( )

A.当该卤代烃发生水解反应时,被破坏的键是①和③ B.当该卤代烃发生消去反应时,被破坏的键是①和④

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C.当该卤代烃发生水解反应时,被破坏的键是① D.当该卤代烃发生消去反应时,被破坏的键是①和② 答案:C

卤代烃中卤素离子的检验

3.为了检验溴乙烷中含有溴元素,有以下操作,顺序合理的是( )

①加AgNO3溶液 ②加NaOH溶液 ③加热 ④加蒸馏水 ⑤加稀硝酸至溶液显酸性 A.②①③⑤ C.②③⑤①

B.②④⑤③ D.②①⑤③

解析:选C。溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在,因此,不能与AgNO3溶液直接反应,必须使之变为溴离子。由题意可知,应通过溴乙烷在碱性水溶液中水解得到溴离子,但反应后溶液显碱性,不能直接加入AgNO3溶液检验,否则Ag与OH反应得到AgOH白色沉淀,AgOH再分解为Ag2O褐色沉淀,影响溴元素的检验,故需加入足量稀硝酸使溶液变为酸性,再加入AgNO3溶液检验。

4.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两同学设计了如下方案。甲同学:取少量卤代烃,加入NaOH的水溶液,加热,冷却后加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。乙同学:取少量卤代烃,加入NaOH的乙醇溶液,加热,冷却后,用硝酸酸化,加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是( )

A.甲同学的方案可行 B.乙同学的方案可行

C.甲、乙两位同学的方案都有局限性

D.甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样

解析:选C。甲同学让卤代烃水解,在加热冷却后没有用稀硝酸酸化,由于OH会与Ag

作用生成褐色的Ag2O沉淀,会掩盖AgBr的淡黄色,不利于观察现象,所以甲同学的实验

有局限性;乙同学是利用消去反应让卤代烃中的卤素原子变成离子,但是,不是所有的卤代烃都能发生消去反应,所以此法也有局限性。

卤代烃在有机合成中的作用

5.以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷,下列转化方案中最合理的是( ) HBr溶液

A.CH3CH2Br――――→CH2BrCH2Br △Br2B.CH3CH2Br――→CH2BrCH2Br

NaOH的乙醇溶液HBrC.CH3CH2Br――――――――→CH―→ 2===CH2―△Br2CH2BrCH3――→CH2BrCH2Br

NaOH的乙醇溶液Br2D.CH3CH2Br――――――――→CH―→ 2===CH2―△

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