1、必备知识 整合 关键能力 突破 第第2 2课时卤代烃的结构与性质课时卤代烃的结构与性质 必备知识 整合 关键能力 突破 卤代烃的结构与性质卤代烃的结构与性质 必备知识 整合 1.结构特点结构特点 烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的产物。官能团为卤素原子, 饱和一元卤代烃的通式为CnH2n+1X(n1)。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.物理性质物理性质 必备知识 整合 关键能力 突破 3.化学性质化学性质 (1)水解反应(取代反应) a.反应条件:强碱的水溶液、加热。 b.C2H5Br在碱性条件下水解的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+ NaBr。 c.用RX表示
2、卤代烃,碱性条件下水解的化学方程式为RX+NaOH ROH+NaX。 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)消去反应 a.消去反应: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子 (如H2O、HBr等),而生成含不饱和键(如碳碳双键或碳碳三键)化合物的反应。 b.卤代烃消去反应的反应条件:强碱的醇溶液、加热。 c.溴乙烷发生消去反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2CH2+ NaBr+H2O。 必备知识 整合 关键能力 突破 d.用RCH2CH2X表示卤代烃,消去反应的化学方程式为 RCH2CH2X+NaOHRCHCH2+NaX+H2O。 4.卤代烃对环境的影响卤代烃对环
3、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。 必备知识 整合 关键能力 突破 5.卤代烃的获取方法卤代烃的获取方法 (1)取代反应 甲烷与氯气反应生成一氯甲烷:CH4+Cl2CH3Cl+HCl; 苯与溴的取代反应:+Br2+HBr; 乙醇与HBr的反应:CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O。 必备知识 整合 关键能力 突破 丙烯与溴的加成反应:CH3CHCH2+Br2CH3CHBrCH2Br; 乙炔与HCl反应制备氯乙烯:+HClCH2CHCl。 (2)不饱和烃的加成反应 必备知识 整合 关键能力 突破 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。 (
4、1)溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成乙烯() (2)取溴乙烷水解液,向其中加入AgNO3溶液,可观察到产生淡黄色沉淀() (3)所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应() (4)C2H5Br属于电解质,在碱的水溶液中加热可生成C2H5OH() (5)卤代烃发生消去反应的产物有2种() 必备知识 整合 关键能力 突破 (6)标准状况下,22.4L甲苯分子中含有7NA个CC单键() (7)C2H5Br在碱的醇溶液中加热,可产生C2H5OH() (8)卤代烃均为电解质,用AgNO3溶液和稀硝酸便可检验其中的卤素原子 () (9)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高() 必备知识 整合 关键能
5、力 突破 2.以下物质中,按要求填空: CH3CH2CH2BrCH3BrCH3CHBrCH2CH3 (1)上述物质中既能发生水解反应又能发生消去反应的是。 (2)物质发生消去反应的条件为氢氧化钠的醇溶液,加热,产物有 、NaBr、H2O。 (3)检验物质中含有溴元素的试剂有氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.设计由1-溴丙烷制取1,2-丙二醇的合成路线,并写出每步反应的化学方程式。 (合成路线示例:CH2CH2CH3CH2OH) 必备知识 整合 关键能力 突破 答案答案合成路线:CH3CH2CH2BrCH3CHCH2 反应的化学方程式:CH3CH2CH2Br
6、+NaOHCH3CHCH2+NaBr+H2O, CH3CHCH2+Br2,+2NaOH +2NaBr。 必备知识 整合 关键能力 突破 考点卤代烃的结构和性质 题组一卤代烃的两种重要反应题组一卤代烃的两种重要反应 1.已知卤代烃在一定条件下既可发生水解反应,又可发生消去反应,现由2-溴 丁烷为主要原料,制取1,2-丁二醇时,需要经过的反应是() A.加成消去取代B.消去加成取代 C.取代消去加成D.取代加成消去 B 关键能力 突破 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析由2-溴丁烷制取1,2-丁二醇,应先发生消去反应:CH3CHBrCH2CH3+ NaOH+NaBr+H2O,再发生加成反应:
7、 CH2BrCHBrCH2CH3,然后发生水解反应(取 代反应):CH2BrCHBrCH2CH3+2NaOHCH2OHCHOHCH2CH3+2NaBr。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.下图表示4-溴环己烯在不同条件下所发生的4个不同的反应。其中,产物只 含有一种官能团的反应是() A.B.C.D. C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析反应,碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,碳碳双键上的碳原子被 氧化成的羧基是除了原官能团溴原子之外的又一种官能团;反应为卤代烃 的水解反应,溴原子被羟基取代,产物中有两种官能团;反应为卤代烃的消 去反应,产物中只有一种官能团;反应为碳碳双键与HBr发
8、生的加成反应,产 物中只有一种官能团。 必备知识 整合 关键能力 突破 题组二卤代烃在有机合成中的作用题组二卤代烃在有机合成中的作用 3.现通过以下具体步骤由制取,即 ABC (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 a;b;c; b;c;b。 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)写出、三步反应的化学方程式: +Cl2+HCl; +2NaOH+2NaCl+2H2O; 必备知识 整合 关键能力 突破 +2Cl2。 解析解析由逆推得B为,由和B可推得A为 ,由和可推得C为,由此解答。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.已知苯可以
9、进行如下转化: 回答下列问题: (1)反应的反应类型为加成反应,化合物A的名称为环己烷。 (2)化合物B的结构简式为,反应的反应类型为消去反应。 (3)如何仅用水鉴别苯和溴苯:在试管中加入少量水,向其中滴入几滴苯或 溴苯未知液体,若沉入水底,则该液体为溴苯,若浮在水面,则该液体为苯。 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析(1)反应为加成反应,生成的A为,名称为环己烷。 (2)A与Cl2发生取代反应生成B,B与NaOH醇溶液发生消去反应生成C,由C的 结构简式及B的分子式可知,B为。 (3)苯的密度比水小,溴苯的密度比水大,加入水,有机层在上层的为苯,有机层 在下层的为溴苯。 必备知识 整合
10、 关键能力 突破 名师总结名师总结 卤代烃在有机合成中的桥梁作用 1.连接烃和烃的衍生物的桥梁 烃通过与卤素单质发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条 件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;醇在加热条 件下与氢卤酸反应转化为卤代烃,卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。 如: 醛或羧酸。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.改变官能团的个数 如:CH3CH2Br CH2CH2 CH2BrCH2Br。 3.改变官能团的位置 如:CH2BrCH2CH2CH3 。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.对官能团进行保护 如在氧化的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法
11、 保护: 。 必备知识 整合 关键能力 突破 题组三卤代烃中卤原子的检验题组三卤代烃中卤原子的检验 5.要检验某溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法是() A.加入氯水振荡,观察水层是否有棕红色溴出现 B.滴入硝酸银溶液,再加入稀硝酸至溶液呈酸性,观察有无浅黄色沉淀生成 C.加入NaOH溶液共热,然后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入硝酸银溶液,观 察有无浅黄色沉淀生成 D.加入NaOH溶液共热,冷却后加入硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成 C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析溴乙烷中不含溴离子,加入氯水或直接滴加硝酸银溶液均不能检验溴 元素,应加入NaOH溶液,加热,溴乙烷水解生成NaBr,
12、在水解后的溶液中加入 硝酸酸化以防止OH-干扰,再滴加硝酸银溶液,Br-与硝酸银反应生成淡黄色不 溶于硝酸的溴化银沉淀,可以检验溴元素的存在,C项正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 名师提醒名师提醒 卤代烃中卤素原子的检验方法 (1)检验流程 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)注意事项 水解后不要遗漏加过量HNO3中和的步骤。 正确根据卤化银颜色确定所含卤素原子的种类。 必备知识 整合 关键能力 突破 1.(2019课标,9,6分)实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作 或叙述错误的是() D 必备知识 整合 关键能力 突破 A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B
13、.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C.装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析苯与溴在FeBr3催化下立即反应产生HBr气体,故加苯和溴的混合液前 需打开K,A项正确;溴易挥发且易溶于有机溶剂CCl4,故装置b中的液体逐渐变 为浅红色,B项正确;溴化氢易溶于水并能与Na2CO3发生反应,C项正确;溴苯是 难溶于水的液体,反应后的混合液经碱液洗涤、分液、蒸馏,可得到纯净的溴 苯,D项错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(2020浙江7月选考,31,12分)某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料,按下列
14、路线合成利尿药美托拉宗。 必备知识 整合 关键能力 突破 已知:RCOOH+ 请回答: (1)下列说法正确的是BC。 A.反应的试剂和条件是Cl2和光照B.化合物C能发生水解反应 C.反应涉及加成反应、取代反应D.美托拉宗的分子式是C16H14ClN3O3S 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)写出化合物D的结构简式。 (3)写出B+EF的化学方程式+ +H2O。 必备知识 整合 关键能力 突破 (4)设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示,无机试剂任选)。 必备知识 整合 关键能力 突破 (5)写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式 、。 1H-NMR谱和IR谱检测表明
15、: 分子中共有4种氢原子,其中苯环上的有2种; 有碳氧双键,无氮氧键和CHO。 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析根据C的结构简式可知,反应是中甲基对位上氢原子 被氯原子取代生成A,A为,在Fe/HCl条件下发生还 原反应生成B,B为;结合苯的同系物的性质, 必备知识 整合 关键能力 突破 中的甲基被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,即D 为;结合E的分子式知DE是D中的肽键发生 水解反应得到E,E为;根据已知信息,B与E反应生成 必备知识 整合 关键能力 突破 F,F的结构简式为;根据已知信息及美托拉宗的 结构简式知,F与CH3CHO发生加成反应、取代反应得到目标产物。 (1)A的过程中苯
16、环上的氢原子被氯原子取代,所以是在催化 剂条件下与Cl2发生的取代反应,A项错误;C中有肽键,能够发生水解反应,B项 正确;根据已知信息,F与CH3CHO发生加成反应、取代反应生成 必备知识 整合 关键能力 突破 ,C项正确;美托拉宗的分子式为C16H16ClN3O3S, D项错误。(2)根据上述分析可知D为。(3)B中 的NH2与E中的COOH发生取代反应生成F和H2O,据此写出化学方程 必备知识 整合 关键能力 突破 式。(4)可由与CH3COOH发生取代反应得 到,A在Fe/HCl条件下发生还原反应可以生成,CH2CH2与水加 成得到CH3CH2OH,CH3CH2OH催化氧化得到CH3C
17、OOH。(5)A分子除了苯环 之外,不饱和度为1,所以符合条件的A的同分异构体有一个碳氧双键,总共有4 必备知识 整合 关键能力 突破 种氢原子,苯环上有2种氢原子,则苯环上有两个不同的取代基处于对位,又知 无CHO和氮氧键,所以碳氧双键中的C可以与N、Cl、O相连,则苯环上的取 代基有以下4种情况:CONHCl和OH、COOH和NHCl、NHCOCl和 OH、NHCOOH和Cl,进而可写出相关结构简式。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.(2019课标,36,15分)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及 与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一 种新型环氧
18、树脂G的合成路线: 必备知识 整合 关键能力 突破 已知以下信息: 回答下列问题: (1)A是一种烯烃,化学名称为,C中官能团的名称为、 。 丙烯氯原子 羟基 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)由B生成C的反应类型为。 (3)由C生成D的反应方程式为。 。 (4)E的结构简式为。 加成反应 必备知识 整合 关键能力 突破 (5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香 化合物的结构简式、。 能发生银镜反应; 核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3 2 1。 (6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1mol单一聚合度的G,若生成 的NaCl和H2O的总质量为76
19、5g,则G的n值理论上应等于8。 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析(1)根据题意可知A是一种烯烃,则A为丙烯。 (2)通过比较A、B、C的分子式和合成路线中的反应条件,可知AB、BC 分别发生了取代反应、加成反应,A、B、C的结构简式分别为CH3CHCH2、 ClCH2CHCH2、(或)。 (3)对比C、D的结构简式可知,C通过分子内取代反应生成D。 (4)利用信息,由F逆推可知E的结构简式为。 (5)能发生银镜反应,则含有醛基;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为 必备知识 整合 关键能力 突破 3 2 1,说明结构中存在甲基(CH3),且分子结构高度对称,则可能的结构有 两种:、。
20、(6)由信息可知,当有1molD参与反应时,生成NaCl和H2O的总质量为76.5g。 因此当生成的NaCl和H2O的总质量为765g时,有10molD参与了信息中的反 应,再根据聚合物G两侧端基的结构以及信息,可推出G的n值为8。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.(2018课标,36,15分)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下: 回答下列问题: (1)A的化学名称为氯乙酸。 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)的反应类型是取代反应。 (3)反应所需试剂、条件分别为乙醇/浓硫酸、加热。 (4)G的分子式为C12H18O3。 (5)W中含氧官能团的名称是羟基、醚键。 (6)写出与
21、E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组 峰,峰面积比为1 1)。 必备知识 整合 关键能力 突破 (7)苯乙酸苄酯()是花香型香料,设计由苯甲醇 为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线 (无机试剂任选)。 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析(2)ClCH2COONaNCCH2COONa过程中CN取代了Cl,故 为取代反应。 (3)根据D、E的结构简式知,反应为酯化反应,所需试剂是CH3CH2OH,反应 条件为浓硫酸、加热。 (4)根据G的键线式结构可知G的分子式为C12H18O3。 (5)W中含有两种含氧官能团,分别为羟基和醚键。 (6)由核磁共振氢谱信息可知,12个氢原子分为两类,数目之比为1 1,空间结 构完全对称,符合条件的E的同分异构体为。
