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第2课时　有机化学反应类型的应用——卤代烃的性质和制备
课程标准
1．从卤代烃的官能团及其转化角度，认识卤代烃的取代反应，消去反应的特点和规律。
2．了解卤代烃在生产和生活中的应用及某些卤代烃对环境和人体健康的影响。
图说考点
必备知识·自主学习——新知全解一遍过
一、卤代烃及其性质
1．卤代烃的概念和官能团
(1)概念
烃分子中一个或多个氢原子被　　　　原子取代后所生成的化合物称为卤代烃。
(2)官能团
卤代烃分子中一定存在的官能团是—X[卤素原子(碳卤键)]。
一卤代烃可简单表示为R—X(X为F、Cl、Br、I)。饱和一卤代烃的分子通式为CnH2n＋1X(n≥1)。
2．卤代烃的分类
3．卤代烃的命名
卤代烃的命名一般用系统命名法，与烃类的命名相似，选择含有与卤素原子相连的碳原子的最长碳链为主链，称为“卤某烃”，编号以距卤素原子最近的一端开始，书写时，应将烃基写在卤素原子前面，并指明卤素原子的位置。例如：
4．卤代烃的物理性质
5．卤代烃的化学性质(以1-溴丙烷为例)
(1)预测有机化合物可能发生的化学反应的一般程序
(2)分析1-溴丙烷的分子结构，预测其能发生的反应的类型
①教材P55【观察·思考】1-溴丙烷的取代反应 卤素原子被—OH取代
②1-溴丙烷的消去反应　　 溴原子与β-H被消去转化为碳碳双键
试剂 1-溴丙烷、NaOH的乙醇溶液
反应条件 加热
反应产物 丙烯(CH3CH===CH2)、NaBr、H2O
化学方程式 CH3CH2CH2Br＋NaOH CH3CH===CH2↑＋NaBr＋H2O
(3)卤代烃的化学性质
①卤代烃的水解反应(取代反应)
反应本质 卤代烃的水解反应是取代反应，—OH取代了卤代烃中的—X R—X＋NaOH R—OH＋NaX
反应条件 NaOH的水溶液、加热
②卤代烃的消去反应
微点拨
两种不能发生消去反应的卤代烃
(1)无β-H的卤代烃不能发生消去反应：如。
(2)卤代苯不能发生消去反应：由于苯环的特殊结构(很稳定)，卤代苯(如)虽然有β-H，但不能发生消去反应。
即学即练
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)溴乙烷属于烷烃。(　　)
(2)卤代烃属于有机化合物，都易燃烧。(　　)
(3)1-溴丙烷是非电解质，在水中不能电离出Br－。(　　)
(4)1-溴丙烷发生消去反应时，断裂C—Br和C—H两种共价键。(　　)
(5)在1-溴丙烷中滴入AgNO3溶液，立即有浅黄色沉淀生成。(　　)
(6)卤代烃均不溶于水，但大都易溶解在有机溶剂中。(　　)
2．在卤代烃R—CH2—CH2—X中化学键如图所示(①为C—X，②③为C—H，④为C—R)。下列说法正确的是(　　)
A．发生水解反应时，被破坏的键是①和③
B．发生水解反应时，被破坏的键是①
C．发生消去反应时，被破坏的键是②和③
D．发生消去反应时，被破坏的键是①和②
3．下列关于甲、乙、丙、丁四种有机化合物的说法正确的是(　　)
A.丁属于芳香烃
B．向四种物质中加入NaOH的水溶液并共热，反应后加入稀硝酸至溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，均有沉淀生成
C．将四种物质分别加入NaOH的乙醇溶液中共热，反应后加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，均有沉淀生成
D．乙发生消去反应可得到两种烯烃
二、卤代烃的制备及应用
1．制备卤代烃的方法
(1)烷烃取代法：CH4＋Cl2 　　　　　　　　。
(2)烯(炔)烃与卤素的加成：
CH2===CH2＋Br2―→　　　　　　　　。
(3)烯(炔)烃与卤化氢的加成：
CH2===CH2＋HCl 　　　　　　　　。
(4)芳香烃取代法：
　　　　　　　　。
(5)醇与氢卤酸的取代反应：
CH3CH2OH＋HBr 　　　　　　　　。
名师提醒
工业上制备氯乙烷时，常用CH2===CH2与HCl发生加成反应制取，因为乙烯与氯化氢反应产物纯净，易分离、提纯。
教材P56【交流·研讨】1-溴丙烷的制备
目标产物 参加反应的有机化合物 反应试剂 反应类型
1-溴丙烷 丙烷 溴蒸气 取代反应
丙醇 氢溴酸 取代反应
丙烯 氢溴酸 加成反应
2.卤代烃在有机合成中的桥梁作用
(1)利用卤代烃的取代反应可实现烷烃或烯烃向醇、醛、羧酸的转化。②③④
如乙烯转化为乙酸的转化途径为乙烯溴乙烷乙醇乙醛乙酸。
反应①的化学方程式为CH2===CH2＋HBrCH3CH2Br。
(2)利用卤代烃的消去反应，可实现烃的衍生物中官能团的种类和数量发生变化。
如乙醇转化为乙二醇的转化途径为乙醇乙烯1，2-二溴乙烷乙二醇。
反应③的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)利用卤代烃的消去反应与水解反应还可以实现官能团位置的变化。
如。
反应②的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)进行官能团的保护
CH2===CH—COOH。
【归纳总结】　卤代烃的制备与性质
说明：箭头指向卤代烃的是它的制备方法，从卤代烃出发指向其他物质的是卤代烃的性质。
3．卤代烃的用途与危害
(1)用途：制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机化合物。
(2)危害：含氯、溴、氟的卤代烷可对臭氧层产生破坏作用，形成臭氧空洞，危及地球上的生物。
微点拨
(1)卤代烃制备尽可能不采取取代反应的方法，因为取代产物往往有多种。
(2)不对称的烯烃与HX加成得到的卤代烃往往有两种，要根据题目要求和反应条件选择合成路径。
即学即练
1．由1-溴丙烷制备1，2-二溴丙烷，下列制备方案最好的是(　　)
2．用实验室制得的乙烯(C2H5OHCH2===CH2↑＋H2O)与溴水作用制取1，2-二溴乙烷的部分装置图如下所示，下列说法正确的是(　　)
A．装置①和装置③中都盛有水，其作用相同
B．装置②和装置④中都盛有NaOH溶液，其吸收的杂质相同
C．制备乙烯和生成1，2-二溴乙烷的反应类型分别是消去反应和加成反应
D．产物可用分液的方法进行分离，1，2-二溴乙烷应从分液漏斗的上口倒出
3．有如图所示合成路线：
(1)上述过程中属于加成反应的有　　　(填序号)。
(2)反应②的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反应④为　　　　反应，化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
关键能力·课堂探究——学科素养全通关
提升点 卤代烃的性质和检验
1.卤代烃的消去反应和取代反应的比较
2.卤代烃中卤素原子的检验
典例示范
[典例]　下列卤代烃中，既能发生消去反应生成2种烯烃，又能发生水解反应的是(　　)
A．1-溴丁烷
B．2-甲基-3-氯戊烷
C．3，3-二甲基-1-氯丁烷
D．1，3-二氯苯
素养训练
[训练]　为探究一溴环己烷()与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下三种实验方案。
甲：向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH溶液，然后滴入AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则可证明发生了消去反应。
乙：向反应混合液中滴入溴水，若溶液颜色很快褪去，则可证明发生了消去反应。
丙：向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液，若溶液颜色变浅或褪去，则可证明发生了消去反应。其中正确的是(　　)
A．甲 B．乙
C.丙 D．上述实验方案都不正确
随堂检测·强化落实——基础知能练到位
1．三氯甲烷(氯仿)是最早应用于外科手术的全身麻醉剂之一，但由于氯仿的毒性较大，人们一直在寻找它的替代物。20世纪50年代，科学家们终于发现乙烷的一种取代物氟烷()是一种理想的吸入性麻醉剂。氟烷具有良好的麻醉作用，起效快，3～5 min即可全身麻醉，而且苏醒快。目前氟烷已被广泛使用。阅读上述文字，判断下列说法错误的是(　　)
A．氯仿可由甲烷制取
B．氟烷属于多卤代烃
C．氟烷是易溶于水的良好麻醉剂
D．氟烷的毒性比氯仿小，麻醉效果比氯仿好
2．某有机物CH3—CH===CH—Cl能发生的反应是(　　)
①取代反应　②加成反应　③消去反应　④使溴水褪色　⑤使酸性高锰酸钾溶液褪色　⑥加聚反应
A．以上反应均可发生 B．只有⑥不能发生
C．只有⑤不能发生 D．只有②不能发生
3．为检验某卤代烃(R—X)中的卤素原子(F除外)，进行如下操作，正确的顺序是(　　)
①加热　②加入AgNO3溶液　③取少量该卤代烃
④加入足量稀硝酸酸化　⑤加入NaOH溶液　⑥冷却
A．③①⑤⑥②④ B．③⑤①⑥④②
C．③②①⑥④⑤ D．③⑤①⑥②④
4．(Ⅰ)1-溴丙烷、2-溴丙烷分别与NaOH的醇溶液混合加热；(Ⅱ)1-溴丙烷、2-溴丙烷分别与NaOH的水溶液混合加热。下列关于反应中生成的有机物的说法正确的是(　　)
A．(Ⅰ)和(Ⅱ)产物均不同
B．(Ⅰ)和(Ⅱ)产物均相同
C．(Ⅰ)产物相同，(Ⅱ)产物不同
D．(Ⅰ)产物不同，(Ⅱ)产物相同
5．有机物A(甲苯)可发生以下反应生成有机物C(苯乙腈)，反应过程(反应条件已略去)如下：
下列说法正确的是(　　)
A．反应①发生的条件是FeCl3作催化剂并加热
B．反应②属于取代反应，可用分液的方法分离有机物B和C
C．有机物B与NaOH水溶液共热发生反应可生成苯甲醇
D．有机物B可以在NaOH醇溶液中发生消去反应
6．由环己烷可制备1，4-环己二醇二乙酸酯，有关的8步反应(其中所有无机产物都已略去)如图所示：
其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。试回答下列问题：
(1)反应　　　　(填标号)属于取代反应。
(2)写出所给化合物的结构简式：B　　　　，C　　　　。
(3)反应④的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
温馨提示：请完成课时作业11
第2课时　有机化学反应类型的应用——卤代烃的性质和制备
必备知识·自主学习
一、
1．(1)卤素
2．氟代烃　氯代烃　溴代烃　碘代烃　一　二　多
3．氯乙烯　1，2-二溴乙烷　2-氯丁烷　2-甲基-1-氯丙烷
3，3-二甲基-2-氯丁烷
[即学即练]
1．答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√
2．解析：发生水解反应生成醇，只断裂C—X，即断裂①；发生消去反应，断裂C—X和邻位C上的C—H，则断裂①③。
答案：B
3．解析：烃只含有C、H两种元素，丁不属于芳香烃，故A错误；向甲和丙中分别加入NaOH的水溶液共热，反应生成氯化钠，加入稀硝酸至溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；向乙和丁中分别加入NaOH的水溶液共热，反应生成溴化钠，加入稀硝酸至溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，有浅黄色沉淀生成，故B正确；甲中只含有1个碳原子，加入NaOH的乙醇溶液共热时不能发生消去反应，故加入稀硝酸至溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液无沉淀生成；乙中加入NaOH的乙醇溶液共热时发生消去反应，生成溴化钠，故加入稀硝酸至溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，有浅黄色沉淀生成；丙中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应，故无沉淀生成，同理，丁中也无沉淀生成，故C错误。
答案：B
二、
1．(1)CH3Cl＋HCl　(2)CH2BrCH2Br　(3)CH3CH2Cl
(4) 　(5)CH3CH2Br＋H2O
2．(2)
(3) ＋2NaBr＋2H2O
[即学即练]
1．解析：步骤多，反应温度高，产率低，A错误；不能控制产物种类，副产物多，B错误；步骤多，且最后一步取代反应难控制产物种类，C错误；步骤少，副反应产物少产物纯度高，D正确。
答案：D
2．解析：装置①中气体压力过大时，水就会流入玻璃导管，起到缓冲作用；溴易挥发，装置③中的水起冷却作用，可避免溴的大量挥发，故A错误。实验室制取的乙烯中可能混有SO2、CO2，装置②中的NaOH溶液能吸收乙烯中混有的SO2、CO2；装置④中的NaOH溶液能吸收逸出的溴蒸气，防止污染空气，吸收的杂质不相同，故B错误。乙醇在浓硫酸作用下加热至170 ℃发生消去反应制备乙烯，乙烯与溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，故C正确。1，2-二溴乙烷与水不互溶，密度比水大，在下层，应从分液漏斗的下口放出，故D错误。
答案：C
3．解析：环己烯与溴发生加成反应，生成1，2-二溴环己烷；1，2-二溴环己烷在氢氧化钠醇溶液中加热，发生消去反应，生成1，3-环己二烯()；1，3-环己二烯再与溴发生1，4-加成反应，生成物为；根据卤代烃在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成醇的性质，由可得到，再通过与H2发生加成反应得最终产物。
答案：(1)①③⑤
(2)
(3)取代(或水解)　
关键能力·课堂探究
提升点
[典例]　解析：A项，发生消去反应只能生成1种烯烃，为1-丁烯；B项，发生消去反应生成2种烯烃，分别为2-甲基-2-戊烯、4-甲基-2-戊烯，2-甲基-3-氯戊烷能发生水解反应生成2-甲基-3-戊醇；C项，发生消去反应只能生成1种烯烃，为3，3-二甲基-1-丁烯；D项，不能发生消去反应。
答案：B
[训练]　解析：
方案 分析 判断
甲 一溴环己烷无论发生水解反应还是消去反应，都能产生Br－ 不正确
乙 溴水不仅能与烯烃(一溴环己烷发生消去反应生成的有机产物)发生加成反应而褪色，也能与NaOH反应而褪色 不正确
丙 一溴环己烷发生消去反应生成的烯烃能使酸性KMnO4溶液颜色变浅或褪去，发生水解反应生成的醇或加入的醇溶液会被酸性KMnO4溶液氧化，也会使溶液颜色变浅或褪去 不正确
答案：D
随堂检测·强化落实
1．解析：甲烷与Cl2发生取代反应可生成CHCl3，A正确；氟烷中含F、Cl、Br三种卤素原子，属于多卤代烃，B正确；卤代烃不溶于水，C错误；由题中信息可知，氟烷的毒性比氯仿小，麻醉效果比氯仿好，D正确。
答案：C
2．解析：该题难理解的是①和③，根据课本知识：CH3—CH===CH2与氯气在高温下可以发生取代反应，取代—CH3中的氢原子，生成CH2Cl—CH===CH2与HCl，故该有机物也可以与氯气在高温下反应，取代—CH3中的氢原子，生成CH2Cl—CH===CHCl与HCl；CH3—CH===CH—Cl中与氯原子相连碳的相邻碳原子上有氢原子，可以发生消去反应得到CH3—C≡CH；②④⑤⑥均与碳碳双键有关。
答案：A
3．解析：检验卤代烃(R—X)中的卤素原子(F除外)，先取少量该卤代烃，然后加入氢氧化钠溶液，加热一段时间后冷却，由于碱性条件下，氢氧根离子干扰银离子与卤离子的反应现象，所以应先向溶液中加入稀硝酸使溶液呈酸性，再加入硝酸银溶液，观察产生沉淀的颜色，所以正确的操作顺序为③⑤①⑥④②，选B。
答案：B
4．解析：图示析题·思路具象化
答案：C
5．解析：甲苯生成有机物B是烷基上的取代反应，FeCl3作催化剂并加热，会发生苯环上的取代反应，正确的反应条件为光照，A错误；有机物B中的Cl原子被—CN取代，生成苯乙腈，两种有机物混溶，不能用分液法分离，B错误；有机物B与NaOH水溶液共热发生卤代烃的水解反应生成苯甲醇，C正确；卤代烃发生消去反应的前提条件是与卤原子相连的C的邻位C上有H，而有机物B中与Cl相连的C的邻位C上没有H，不能发生消去反应，D错误。
答案：C
6．解析：与Cl2在光照条件下发生取代反应生成，在NaOH的醇溶液、加热条件下发生消去反应生成A()，A与Cl2在不见光的条件下反应生成B，则A与Cl2加成得B()，又因B可转化成，故B可在NaOH的醇溶液、加热条件下发生消去反应；与Br2发生1，4-加成反应生成；又因C可与乙酸反应生成D，且由D最终得到，可知C应为醇，可由水解得到，即C为，D为，D再与H2加成得到产物1，4-环己二醇二乙酸酯。
答案：(1)①⑥⑦　(2) 　
(3)

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