PAGE9-第三節鹵代烴目標與素養：1.相識溴乙烷的結構特點和主要化學性質。(宏觀辨識與微觀探析)2.理解鹵代烴的結構特點、物理性質、化學通性以及鹵代烴在有機合成中的橋梁作用。(科學探究與創新意識)一、鹵代烴1．定義烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物，官能團是鹵素原子。可表示為R—X(X＝F、Cl、Br、I)，飽和一鹵代烴的通式為CnH2n＋1X。2．分類3．物理性質(1)狀態：常溫下，大多數鹵代烴為液體或固體。(2)溶解性：鹵代烴都不溶于水，可溶于大多數有機溶劑，某些鹵代烴本身就是很好的有機溶劑，如CCl4等。微點撥：鹵代烴不屬于烴類，某些鹵代烴中也不肯定含有氫原子，如四氯化碳等。二、鹵代烴的結構性質及應用1．溴乙烷的物理性質純凈的溴乙烷是無色液體，沸點是38.4℃，密度比水的大，難溶于水，溶于多種有機溶劑(如乙醇、苯、汽油等)。2．溴乙烷的分子結構3．溴乙烷的化學性質鹵代烴的反應活性較強，緣由是鹵素原子吸引電子的實力較強，使共用電子對偏移，C—X鍵具有較強的極性。(1)取代反應(水解反應)①條件：NaOH水溶液、加熱。②反應方程式：CH3CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up16(水),\s\do12(△))CH3CH2OH＋NaBr。(2)消去反應①定義：有機化合物在肯定條件下，從一個分子中脫去一個或幾個小分子(如H2O、HX等)，而生成含不飽和鍵化合物的反應。②鹵代烴的消去反應a．條件：NaOH醇溶液、加熱。b．反應方程式：(以溴乙烷為例)CH3CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up16(乙醇),\s\do12(△))CH2=CH2↑＋NaBr＋H2O。4．鹵代烴對人類生活的影響(1)鹵代烴的用途制冷劑、滅火劑、溶劑、麻醉劑、合成有機物等。(2)鹵代烴的危害會造成“臭氧空洞”。氟利昂(以CCl3F1．推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)鹵代烴是一類特別的烴。 ()(2)鹵代烴中肯定含有的元素為C、H和鹵素。 ()(3)鹵代烴在強堿水溶液中加熱一般可以發生水解反應。 ()(4)既能發生消去反應，又能發生取代(水解)反應。 ()[答案](1)×(2)×(3)√(4)√2．下列物質中，不屬于鹵代烴的是()[答案]D3．寫動身生水解反應的條件為________，有機產物的結構簡式為________；發生消去反應的條件為________，有機產物的結構簡式為________。[答案]NaOH的水溶液、加熱NaOH的醇溶液、加熱CH2=CH—CH2CH3，CH3—CH=CH—CH3鹵代烴的主要反應及其橋梁作用1.鹵代烴的消去反應和水解反應的比較消去反應水解反應鹵代烴的結構特點與鹵素原子相連的碳原子的鄰位碳原子上有氫原子一般是1個碳原子上只有1個—X反應實質脫去HX分子，形成不飽和鍵—X被—OH取代反應條件強堿的醇溶液、加熱強堿的水溶液、加熱反應特點碳骨架不變，官能團由—X變為或碳骨架不變，官能團由—X變為—OH斷鍵位置C—X與C—H斷裂C—X斷裂主要產物烯烴或炔烴醇2．鹵代烴的消去反應規律(1)沒有鄰位碳原子的鹵代烴不能發生消去反應，例如CH3Br。(2)有鄰位碳原子，但鄰位碳原子上不存在氫原子的鹵代烴也不能發生消去反應。例如，等。(3)有兩個鄰位碳原子，且碳原子上均有氫原子時，發生消去反應可能生成不同的產物。例如，發生消去反應的產物為CH3—CH=CH—CH3、CH2=CH—CH2—CH3。(4)二元鹵代烴發生消去反應后可能在有機物中引入碳碳三鍵或兩個碳碳雙鍵。例如，CH3—CH2—CHCl2＋2NaOHeq\o(→,\s\up16(乙醇),\s\do12(△))CH3—CCH＋2NaCl＋2H2O。模型認知：鹵代烴在有機合成中的橋梁作用1．下列鹵代烴在KOH醇溶液中加熱不反應的是()①C6H5Cl②(CH3)2CHCH2Cl③(CH3)3CCH2Cl④CHCl2—CHBr2⑤⑥CH2Cl2A．①③⑥ B．②③⑤C．①②③④⑤⑥ D．②④[答案]A2．下列化合物中能發生消去反應生成兩種烯烴，又能發生水解反應的是()D[題給四種物質均可發生水解反應，但是與鹵素原子相連的碳原子的鄰位碳原子上有氫原子才可發生消去反應。分析題給四種物質：A中只有一個碳原子，C中與鹵素原子相連的碳原子的鄰位碳原子上沒有氫原子，所以A、C均不能發生消去反應；B發生消去反應后只能生成一種烯烴，而D發生消去反應后可以得到兩種烯烴。]3．依據下面的反應路途及所給信息填空。(1)A的結構簡式是________，名稱是________。(2)①的反應類型是________，③的反應類型是________。(3)反應④的化學方程式是____________________________________________________________________________________。[解析]由為A發生取代反應的產物，所以A為環己烷()，又分子中含有雙鍵，故可與Br2的CCl4溶液發生加成反應而生成B，反應方程式為，比較B與的結構可知，B應發生消去反應而得到，化學方程式為＋2NaBr＋2H2O。鹵代烴中鹵原子的檢驗1.試驗步驟和試驗原理試驗步驟試驗原理①取少量鹵代烴于試管中②加入NaOH溶液③加熱R—X＋NaOHeq\o(→,\s\up16(水),\s\do12(△))ROH＋NaX④冷卻⑤加入稀硝酸酸化HNO3＋NaOH=NaNO3＋H2O⑥加入AgNO3溶液AgNO3＋NaX=AgX↓＋NaNO32.沉淀的顏色與鹵代烴中鹵素原子種類關系AgX顏色鹵代烴中鹵素原子白色氯淡黃色溴黃色碘4．某學生將1-氯丙烷和NaOH溶液共熱煮沸幾分鐘后，冷卻，滴入AgNO3溶液，結果未見到白色沉淀生成，其主要緣由是()A．加熱時間太短B．不應冷卻后再滴入AgNO3溶液C．NaOH量不足D．加AgNO3溶液前未加稀HNO3D[由于1-氯丙烷與氫氧化鈉溶液反應時堿可能過量，此時加入硝酸銀溶液可能會得到褐色的Ag2O沉淀，所以加入硝酸銀溶液前應先加稀硝酸酸化。]5．為了檢驗溴乙烷中含有溴元素，有以下操作，依次合理的是()①加AgNO3溶液②加NaOH水溶液③加熱④加蒸餾水⑤加稀硝酸至溶液顯酸性A．②①③⑤ B．②④⑤③C．②③⑤① D．②①⑤③C[溴乙烷中的溴元素不是以離子狀態存在的，不能與AgNO3溶液干脆反應，因此，必需先使它變為溴離子。由題意可知，應先使溴乙烷在強堿的水溶液中水解得到溴離子，但反應后溶液顯堿性，不能干脆加入AgNO3溶液檢驗，否則Ag＋與OH－反應生成AgOH，而AgOH不穩定，分解生成Ag2O沉淀，影響溴離子的檢驗，故需加入足量稀硝酸使溶液呈酸性，再加AgNO3溶液檢驗。]鹵代烴中鹵原子的檢驗模板少量鹵代烴eq\o(→,\s\up16(NaOH水溶液),\s\do12(△))eq\o(→,\s\up16(冷卻))eq\o(→,\s\up16(稀硝酸酸化))eq\o(→,\s\up16(AgNO3溶液))視察沉淀顏色。其中，加熱是為了加快水解速率；加入稀硝酸酸化，一是中和過量的NaOH，防止NaOH與AgNO3反應干擾檢驗，二是檢驗生成的沉淀是否溶于稀硝酸。1．下列關于鹵代烴的敘述中正確的是()A．全部鹵代烴都是難溶于水，密度比水小的液體B．全部鹵代烴在適當條件下都能發生消去反應C．全部鹵代烴都含有鹵原子D．全部鹵代烴都是通過取代反應制得的C[全部鹵代烴都難溶于水，但不肯定都是密度比水小的液體，例如一氯甲烷是氣體，溴乙烷密度比水大，A錯誤；鹵代烴分子中，連有鹵素原子的碳原子必需有相鄰的碳原子且此相鄰的碳原子上還必需連有氫原子時，才可發生消去反應，因此并不是全部鹵代烴在適當條件下都能發生消去反應，B錯誤；全部鹵代烴都含有鹵原子，C正確；鹵代烴不肯定是通過取代反應制得的，也可以通過加成反應，D錯誤。]2．下列化學反應的產物中，存在有互為同分異構體的是()①CH3CH2CH2Br在堿性溶液中水解②甲苯在催化劑FeCl3作用下與Cl2反應A．①② B．②③C．③④ D．①④B[①中有機物水解只能得到CH3CH2CH2OH；②中可得兩種異構體；③中可得CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3兩種異構體；④只能得到。]3．下列鹵代烴中能發生消去反應且能生成兩種單烯烴的是()A．2-氯丙烷 B．氯乙烷C．2-氯丁烷 D．1-氯丙烷[答案]C4．某有機物結構簡式為，關于該有機物下列敘述正確的是()A．不能使酸性KMnO4溶液褪色B．能使溴水褪色C．在加熱和催化劑作用下，最多能和3molH2反應D．肯定條件下，能和NaOH的醇溶液反應B[分子中含有碳碳雙鍵，能使酸性KMnO4溶液褪色，A錯誤；分子中含有碳碳雙鍵，能使溴水褪色，B正確；苯環和碳碳雙鍵均與氫氣發生加成反應，則在加熱和催化劑作用下，最多能和4molH2反應，C錯誤；分子中含有氯原子，但鄰位的碳原子上不存在氫原子，則肯定條件下，不能和NaOH的醇溶液發生消去反應，D錯誤。]5．某液態鹵代烴RX(R是烷基，X是某種鹵素原子)的密度是ag/cm3，該RX可以跟稀堿發生水解反應生成ROH(能跟水互溶)和HX。為了測定RX的相對分子質量，擬定的試驗步驟如下：①精確量取該鹵代烴bmL，放入錐形瓶中。②在錐形瓶中加入過量稀NaOH溶液，塞上帶有玻璃管的塞子，加熱，發生反應。③反應完成后，冷卻溶液，加稀HNO3酸化，滴加過量AgNO3溶液得到白色沉淀。④過濾、洗滌，干燥后稱重，得到固體cg。回答下面問題：(1)裝置中玻璃管的作用是______________________________。(2)步驟④中，洗滌的目的是為了除去沉淀上吸附的________(填離子符號)。(3)該鹵代烴中所含鹵素的名稱是________，推斷的依據是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)假設RX完全反應，則該鹵代烴的相對分子質量是________(列出算式)。(5)假如在步驟③中，所加HNO3的量不足，沒有將溶液酸化，則步驟④中測得的c值________(填下列選項代碼)。A．偏大 B．偏小C．不變 D．大小不定[解析]本試驗的反應原理是：R—X＋NaOH→R—OH＋NaX，NaX＋AgNO3=AgX↓＋NaNO3。(1)因R—X的熔、沸點較低，加熱時易揮發，所以裝置中的長玻璃管的作用是防止鹵代烴揮發。(2)R—OH雖然能與水互溶，但難以電離，所以沉淀AgX吸附的離子只能是Na＋、NOeq\o\al(－,3)和過量的Ag＋。(3)因所得鹵化銀AgX沉淀是白色的，所以該鹵代烴中所