2023-2024學(xué)年人教版新教材選擇性必修三 第三章第一節(jié) 鹵代烴 學(xué)案

第一節(jié)鹵代烴學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解鹵代烴的概念、分類、物理性質(zhì)和命名。2．理解鹵代烴的水解反應(yīng)和消去反應(yīng)。3．掌握鹵代烴中鹵原子的檢驗方法。4．了解鹵代烴在有機合成中的應(yīng)用?？键c精講一、鹵代烴的概念、分類、物理性質(zhì)和命名1．概念烴分子里的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物，可表示為R—X，官能團為—X。2．分類(1)按鹵素種類分類(2)按鹵原子數(shù)目分類3．物理性質(zhì)物性規(guī)律狀態(tài)除了CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2＝CHCl等少數(shù)為氣體外，其余為液體或固體。沸點比同碳原子數(shù)的烷烴沸點高；沸點隨著碳原子數(shù)增加而升高。溶解性不溶于水，可溶于有機溶劑，某些鹵代烴本身是很好的溶劑。密度一般隨著烴基中碳原子數(shù)目的增加而升高。4．命名命名步驟基本原則①選主鏈最長碳鏈且含有α-C②編號位烷基號位較小③寫名稱脂肪基寫在前，鹵原子寫在后注意：雖然鹵原子是官能團，但是命名時把鹵原子當(dāng)做取代基。相對而言，烷基屬于較簡單基團，所以，編號時要保證烷基的號位較小。例題1．命名下列有機物。答案：A．1-溴丙烷B．2-溴丙烷C．2-甲基-2-溴丁烷D．2-甲基-3-溴丁烷E．鄰溴甲苯或2-溴甲苯F．溴代環(huán)己烷二、溴乙烷1．結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)式球棍模型分子結(jié)構(gòu)模型C2H5BrCH3CH2Br2．物理性質(zhì)顏色狀態(tài)熔點沸點密度溶解性無色液體－13大于水難溶于水3．化學(xué)性質(zhì)(1)取代反應(yīng)反應(yīng)條件NaOH水溶液化學(xué)方程式原理解釋由于溴原子吸引電子的能力較強，使共用電子對偏向Br，C—Br鍵具有較強的極性，因此C—Br容易斷鍵。(2)消去反應(yīng)反應(yīng)條件NaOH乙醇溶液化學(xué)方程式原理解釋注意：消去反應(yīng)是指有機化合物在一定條件下，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(yīng)。4．取代反應(yīng)和消去反應(yīng)的比較反應(yīng)類型水解反應(yīng)(取代反應(yīng))消去反應(yīng)反應(yīng)條件強堿的水溶液、加熱強堿的醇溶液、加熱有機物特點所有鹵原子都能水解有β-H規(guī)律與苯環(huán)相連的鹵原子難水解若無β-H，則不能發(fā)生消去反應(yīng)；若有1種β-H，則有1種消去產(chǎn)物；若有2種β-H，則有2種消去產(chǎn)物；若有3種β-H，則有3種消去產(chǎn)物；環(huán)內(nèi)不能形成穩(wěn)定的C≡C；反應(yīng)本質(zhì)鹵代烴分子中-X被-OH取代，生成醇相鄰的兩個碳原子間脫去小分子HX應(yīng)用引入—OH引入碳碳雙鍵或碳碳三鍵補充：α-H和β-H的定義名稱定義名稱定義α-C與官能團直接相連的Cα-Hα-C上的Hβ-C與α-C相連的Cβ-Hβ-C上的H例題2．有以下物質(zhì)：①CH3Cl ②CH2Cl—CH2Cl ③④ ⑤ ⑥(1)能發(fā)生水解反應(yīng)的有________________，其中能生成二元醇的有________。(2)能發(fā)生消去反應(yīng)的有________。(3)發(fā)生消去反應(yīng)能生成炔烴的有________。答案：(1)①②③④⑤⑥；②(2)②③(3)②變式2.1．下列鹵代烴在KOH醇溶液中加熱不能發(fā)生消去反應(yīng)的是________。① ②(CH3)2CHCH2Cl ③(CH3)3CCH2Cl④CHCl2—CHBr2 ⑤ ⑥CH2Cl2答案：①③⑥變式2.2．下列鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)后，可以得到兩種烯烴的是()A．1-氯丁烷 B．氯乙烷C．2-氯丁烷 D．2-甲基-2-氯丙烷答案：C例題3．寫出下列有機物發(fā)生消去反應(yīng)的方程式(1)2-溴丁烷(2)2,3-二溴丁烷(3)1,2-二溴環(huán)己烷三、鹵代烴的實驗1．消去反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗例題4．已知：乙醇能使高錳酸鉀酸性溶液褪色。設(shè)計實驗證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中發(fā)生的反應(yīng)是消去反應(yīng)。方案1：將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體直接通入溴水中。若溴水褪色，則是消去反應(yīng)。方案2：將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體先通入水中，除去揮發(fā)的乙醇蒸氣，再通入高錳酸鉀溶液。若溶液褪色，則是消去反應(yīng)。變式4.1．用如圖所示裝置檢驗乙烯時不需要除雜的是()乙烯的制備試劑X試劑YACH3CH2Br與NaOH乙醇溶液共熱H2OKMnO4酸性溶液BCH3CH2Br與NaOH乙醇溶液共熱H2OBr2的CCl4溶液CC2H5OH與濃H2SO4加熱至170NaOH溶液KMnO4酸性溶液DC2H5OH與濃H2SO4加熱至170NaOH溶液Br2的水溶液答案：B2．鹵代烴中鹵原子的檢驗例題5．為檢驗2-氯丁烷中的氯元素，下列實驗操作正確的順序是()①加入硝酸銀溶液 ②加熱 ③取少量2-氯丁烷 ④加入足量稀硝酸酸化⑤加入氫氧化鈉水溶液⑥冷卻A．③②⑤①④⑥ B．③④②⑥①⑤C．③⑤②⑥①④ D．③⑤②⑥④①答案：D四、鹵代烴在有機合成中的應(yīng)用1．在分子中引入羥基(1)由乙烯制取乙二醇由乙烯制乙二醇：先用乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)制取1,2二氯乙烷，再用1,2二氯乙烷和氫氧化鈉溶液發(fā)生水解反應(yīng)制得乙二醇。(2)由1-溴丁烷制取1,2-丁二醇2．改變某些官能團的位置(1)由1-丁烯制取2-丁烯由1丁烯制取2丁烯：先由1丁烯與溴化氫加成得到2氯丁烷，再由2氯丁烷發(fā)生消去反應(yīng)得到2丁烯。(2)由1-溴丁烷制取2-溴丁烷由1溴丁烷制取2溴丁烷：先由1溴丁烷通過消去反應(yīng)制丁烯，再由丁烯與溴化氫加成得到2溴丁烷。例題6．由2-氯丙烷為主要原料制取1,2-丙二醇時，經(jīng)過的反應(yīng)為()A．加成—消去—取代 B．消去—加成—取代C．取代—消去—加成 C．取代—加成—消去答案：B例題7．由苯制取、、課后練習(xí)1．正誤判斷(1)在清洗業(yè)中常用鹵代烴做清洗劑，應(yīng)用于衣物干洗和機械零件的洗滌(2)鹵代烴的沸點比相應(yīng)烷烴的沸點低(3)1,2-二溴乙烷和1,2,3-三溴丙烷互為同系物(4)的名稱為：2-甲基-2-氯丙烷(5)向溴乙烷中加入NaOH溶液，加熱，充分反應(yīng)，再加入AgNO3溶液，產(chǎn)生淡黃色沉淀，證明溴乙烷中含有溴元素(6)溴乙烷和NaOH醇溶液共熱，產(chǎn)生的氣體通入KMnO4酸性溶液，發(fā)現(xiàn)溶液褪色，證明溴乙烷發(fā)生了消去反應(yīng)(7)取少量鹵代烴Y在堿性溶液中水解，用硝酸酸化至酸性，再滴加溶液，生成淡黃色沉淀，說明鹵代烴中含有溴元素(8)將1-氯丙烷與NaOH溶液共熱幾分鐘后，冷卻、加入過量硫酸酸化，滴加AgNO3溶液，得白色沉淀，證明其中含有氯元素(9)鑒別1-溴丙烷和2-溴丙烷能通過紅外光譜鑒別，不能用核磁共氫譜鑒別(10)溴乙烷與NaOH水溶液混合加熱發(fā)生消去反應(yīng)答案：紅色正確2．(教材練習(xí))1溴丙烷、2溴丙烷分別與NaOH的乙醇溶液共熱，則兩反應(yīng)()A．產(chǎn)物相同，反應(yīng)類型相同 B．產(chǎn)物不同，反應(yīng)類型不同C．碳氫鍵斷裂的位置相同 D．碳溴鍵斷裂的位置相同答案：A3．下圖表示4-溴環(huán)己烯所發(fā)生的4個不同反應(yīng)。其中產(chǎn)物只含有一種官能團的反應(yīng)是() A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④答案：B4．在下列物質(zhì)中可以通過消去反應(yīng)制得2-甲基-2-丁烯的是()A． B．C． D．答案：B5．下列化合物中，既能發(fā)生水解反應(yīng)，又能發(fā)生消去反應(yīng)，且消去反應(yīng)生成的烯烴不存在同分異構(gòu)體的是()A．CH3Cl B．C． D．答案：B6．有兩種有機物Q()與P()，下列有關(guān)它們的說法中正確的是()A．二者均溶于水B．二者在NaOH醇溶液中均可發(fā)生消去反應(yīng)C．一定條件下，二者在NaOH溶液中均可發(fā)生取代反應(yīng)D．Q的一氯代物只有1種、P的一溴代物有2種答案：C7．某有機物其結(jié)構(gòu)簡式如圖，關(guān)于該有機物，下列敘述不正確的是()A．一定條件下，能發(fā)生加聚反應(yīng)B．1mol該有機物能與H2發(fā)生反應(yīng)，消耗4molH2C．該物質(zhì)可以發(fā)生消去反應(yīng)D．該有機物苯環(huán)上的一個H被取代，有3種同分異構(gòu)體答案：C8．下列化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物中，存在有互為同分異構(gòu)體的是()A．CH3CH2CH2Br在堿性溶液中水解B．與NaOH醇溶液共熱反應(yīng)C.與NaOH的醇溶液共熱反應(yīng)D.在催化劑存在下與H2完全加成答案：C9．下列反應(yīng)的產(chǎn)物中一定不存在同分異構(gòu)體的是 A．與HBr B．CH3CHBrCH2CH3與NaOH乙醇溶液共熱 C．1,3-丁二烯與溴水1∶1反應(yīng) D．與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)【答案】D10．(2021~2022六校聯(lián)盟高二下期中)由1-溴丁烷制取少量的1,2-丁二醇()時，需要經(jīng)過下列哪幾步反應(yīng) A．取代、消去、加成 B．加成、消去、取代 C．消去、加成、消去 D．消去、加成、取代【答案】D11．瘦肉精，學(xué)名鹽酸克倫特羅，該藥物既不是獸藥，也不是飼料添加劑，而是腎上腺類神經(jīng)興奮劑，可以增加動物的瘦肉量、減少飼料使用、使肉品提早上市，降低成本，但對人體會產(chǎn)生副作用，鹽酸克倫特羅分子結(jié)構(gòu)簡式如下圖。下列說法不正確的是() A．瘦肉精的分子式是C11H18ON2Cl2 B．該物質(zhì)能發(fā)生取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和水解反應(yīng) C．1mol鹽酸克倫特羅最多能與4molNaOH反應(yīng) D．鹽酸克倫特羅分子中至少有7個碳原子共面答案：A12．下列實驗方案不能達到實驗?zāi)康氖?)實驗?zāi)康膶嶒灧桨窤證明溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)有乙烯生成向試管中加入適量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液，加熱，將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入溴的四氯化碳溶液B檢驗鹵代烴中鹵原子的種類將溴乙烷與氫氧化鈉溶液共熱，取冷卻后反應(yīng)液滴加硝酸酸化后，滴加硝酸銀溶液C驗證乙炔能被酸性高錳酸鉀溶液氧化將電石與飽和食鹽水反應(yīng)生成氣體先通入足量硫酸銅溶液中，再通入酸性高錳酸鉀溶液，觀察溶液是否褪色D驗證苯和液溴在FeBr3的催化下發(fā)生取代反應(yīng)將反應(yīng)產(chǎn)生的混合氣體通入AgNO3溶液中，觀察是否有淡黃色沉淀生成【答案】D13．由CH3CH2CH2CH2Br制備CH3CH2CH(OH)CH2OH，依次發(fā)生反應(yīng)的類型和條件(及試劑)都正確的是()選項反應(yīng)類型反應(yīng)條件及試劑A加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、消去反應(yīng)KOH醇溶液/加熱、KOH水溶液/加熱、常溫B消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、取代反應(yīng)NaOH醇溶液/加熱、常溫、NaOH水溶液/加熱C氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)、消去反應(yīng)加熱、KOH醇溶液/加熱、KOH水溶液/加熱D消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)NaOH水溶液/加熱、常溫、NaOH醇溶液/加熱答案：B14．實驗室可利用如下反應(yīng)制備一定量1-溴丁烷(難溶于水，密度為1.3g/cm3)：CH3CH2CH2CH2OH＋NaBr＋H2SO4CH3CH2CH2CH2Br＋NaHSO4＋H2O，反應(yīng)后混合物經(jīng)水洗、干燥、蒸餾等操作可得到精制產(chǎn)品。部分操作裝置如圖所示：下列說法中正確的是 A．圖中I、II處儀器分別為直形冷凝管、球形冷凝管 B．水洗應(yīng)在裝晝③中進行操作，其中水溶液應(yīng)從下口放出 C．水洗的主要目的是除去沒有反應(yīng)完的1-丁醇 D．可利用酸性KMnO4溶液檢驗蒸餾后所得產(chǎn)品中是否含有1-丁醇【答案】D15．根據(jù)下面的反應(yīng)路線及所給信息填空。(1)A的結(jié)構(gòu)簡式是__________，名稱是__________。(2)①的反應(yīng)類型是__________；②的反應(yīng)類型是__________。(3)反應(yīng)④的化學(xué)方程式是_______________________________________。答案：(1)環(huán)己烷(2)取代反應(yīng)消去反應(yīng)(3)16．下面是九種有機化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。請回答下列問題：(1)根據(jù)系統(tǒng)命名法，化合物A的名稱是________。(2)上述框圖中，①是________反應(yīng)，②是______反應(yīng)，③是________反應(yīng)，④是________反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。(3)化合物E是重要的化工原料，寫出由D生成E的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(4)C2的結(jié)構(gòu)簡式為______________，G的結(jié)構(gòu)簡式為________________________，F(xiàn)1和F2互為________________________。答案：(1)2,3二甲基丁烷(2)取代消去加成加聚17．實驗室制備1,2二溴乙烷的反應(yīng)原理如下：＋Br2BrCH2CH2Br可能存在的主要副反應(yīng)有：乙醇在濃硫酸的存在下在140℃用少量溴和足量的乙醇制備1,2二溴乙烷的裝置如下圖所示：有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：乙醇1,2二溴乙烷乙醚狀態(tài)無色液體無色液體無色液體密度/(g·cm－3)0.792.20.71沸點/℃78.513234.6熔點/℃－1309－116回答下列問題：(1)在此制備實驗中，要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右，其最主要目的是________；(填正確選項前的字母a．引發(fā)反應(yīng) b．加快反應(yīng)速度c．防止乙醇揮發(fā) d．減少副產(chǎn)物乙醚生成(2)在裝置C中應(yīng)加入________，其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體；(填正確選項前的字母)a．水 b．濃硫酸c．氫氧化鈉溶液 d．飽和碳酸氫鈉溶液(3)判斷該制備反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡單方法是________________________；(4)將1,2二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物應(yīng)在________層；(填“上”或“下”)(5)若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2，最好用________洗滌除去。(填正確選項前的字母)a．水 b．氫氧化鈉溶液c．碘化鈉溶液 d．乙醇答案：(1)d(2)c(3)溴的顏色完全褪去(4)下(5)b超級挑戰(zhàn)18．已知：鹵代烴可以和鈉發(fā)生反應(yīng)，例如溴乙烷與鈉發(fā)生反應(yīng)為2CH3CH2Br＋2NaCH3CH2CH2CH3＋2NaBr應(yīng)用這一反應(yīng)，下列所給化合物中可以與鈉合成環(huán)丁烷的是()A．CH3Br B．CH3CH2CH2CH2BrC．CH2BrCH2Br D．CH2BrCH2CH2Br答案：C19．鹵代烴的取代反應(yīng)，實質(zhì)是帶負電荷的原子團取代了鹵代烴中的鹵原子，例如：CH3Br＋OH－(或NaOH)CH3OH＋Br