高中化学选修五第二章卤代烃知识点
第三节卤代烃
一、卤代烃的代表物质——溴乙烷
1、基本结构
化学式：C2H5Br 结构式：结构简式:CH3CH2Br
官能团：—Br
2、物理性质
无色，液体，无味，密度比水大，难溶于水，易溶于有机溶剂
3、化学性质
1）取代反应
卤代烃的水解：强碱水溶液、加热条件下发生
第一步：CH3CH2—Br + HO—H → CH3CH2—OH + H—Br
第二步：HBr + NaOH → NaBr + H2O
总反应：CH3CH2Br + NaOH → CH3CH2OH + NaBr
2）消去反应
从分子中脱去一个或几个小分子（H2O、HX等）而形成不饱和键
强碱的醇溶液、加热条件下发生
CH3CH2Br + NaOH → CH2=CH2↑+NaBr+H2O
产物验证：因生成物中常混有乙醇蒸汽，需要出去杂质，试剂选用
水，除杂后将气体通入酸性KMnO4，如溶液褪色可证明生成物
【习题一】
溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应，生成不同的反应产物．
（1）写出溴乙烷在NaOH水溶液中的反应方程式：______________反应类型__________．某同学取少量溴乙烷与NaOH水溶液反应后的混合溶液，向
其中滴加AgNO3 溶液，加热，产生少量沉淀．该同学由此得出溴乙烷与NaOH水溶液反应，生成了溴化钠，你认为是否合理，原因：
___________________
（2）写出溴乙烷在NaOH乙醇溶液中的反应方程式________________反应类型_____________．反应中生成的气体可以用上图所示装置检验，现象是
___________，水的作用是________．除高锰酸钾酸性溶液外，还可以用_____检验生成的气体，此时还有必要将气体先通入水中吗？______（填“有”或“没有”）
【分析】（1）CH3CH2Br和NaOH水溶液加热时，二者发生取代反应生成乙醇；检验卤素原子必须中和过量的碱；
（2）加热条件下，溴乙烷和NaOH醇溶液发生消去反应生成乙烯；根据乙烯的不饱和性，能被高锰酸钾溶液氧化、能和乙烯加成反应，溶液褪色，乙醇能被高锰酸钾溶液氧化，溶液褪色，乙醇不能和乙烯反应；
【解答】解：（1）CH3CH2Br和NaOH水溶液加热时，二者发生取代反应生成乙和NaBr，反应方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr；检验溴乙烷中含有溴元素，卤代烃水解后，加入硝酸酸化的硝酸银，硝酸酸化目的中和碱，否则生成氢氧化银沉淀，
故答案为：CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr；取代反应；不合理，没有用硝酸中和氢氧化钠溶液；
（2）加热条件下，溴乙烷和NaOH醇溶液发生消去反应生成乙烯，反应方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O；乙烯气体不溶于水，高锰酸钾能氧化乙烯，所以，它能使高锰酸钾溶液褪色，的四氯化碳溶液能和乙烯发生加成反应，所以，乙烯也能使溴水褪色，因装置1中用水，目的是防止乙醇和高锰酸钾反应，而溴与乙醇不反应，所以，无须用水；
故答案为：CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O，消去反应，溶液褪色，吸收乙醇，溴水，没有；
【习题二】
能够鉴定溴乙烷中溴元素的存在的操作是（）
A．在溴乙烷中直接加入AgNO3溶液
B．在溴乙烷中加蒸馏水，然后加入ANO3溶液
C．在溴乙烷中加入NaOH溶液，加热后酸化，然后加入AgNO3溶液D．在溴乙烷中加入乙醇加热后，后加入AgNO3溶液
【分析】检验溴乙烷中溴元素使卤代烃中的卤素原子变为卤离子，溴乙烷可以在氢氧化钠水溶液中水解生成溴离子，也可以在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成溴离子，最后加入硝酸酸化，加入硝酸银，观察是否有黄色沉淀生成即可．
【解答】解：A、溴乙烷中不存溴离子，故A错误；
、溴乙烷不溶于水，故B错误；
C、检验溴乙烷中溴元素，溴乙烷可以在氢氧化钠水溶液中水解生成溴离子，也可以在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成溴离子，然后加入硝酸酸化中和多余的氢氧化钠，以排除氢氧根对检验的干扰，最后加入硝酸银，观察是否有黄色沉淀生成，若有黄色沉淀生成，则证明溴乙烷中含有溴原子，否则不含有，故C正确；
D、溴乙烷与乙醇不反应，不能产生溴离子，D错误；
故选：C。
二、卤代烃
1、卤代烃的分类
1）根据卤族原子分类：分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃
2）根据烃基分类：分为饱和卤代烃、不饱和卤代烃和芳香卤代烃
3）根据卤族原子数目分类：分为一卤代烃和多卤代烃
2、卤代烃的物理性质
1）都不溶于水，可溶于大多数的有机溶剂。
2）卤代烃的沸点和密度都大于同碳原子的烃。
3）沸点随碳原子数的增加而升高，密度却随碳原子数的增加而减小。
4）所含碳原子数相同时，支链越多，沸点越低。
5）室温下，少数卤代烃(如CH3Cl)为气体，其余为液体，碳原子数较多的卤代烃为固体。
3、卤代烃的化学性质
1）取代(水解)反应
R—X＋H2O → R—OH＋HX或R—X＋NaOH → R—OH＋NaX
注意：a、所有的卤代烃都可发生水解反应。
b、利用卤代烃的水解可制取醇类物质
例：CH3Cl＋H2O → CH3OH＋HCl
(一卤代烃可制一元醇)，
BrCH2CH2Br＋2H2O → HOCH2CH2OH＋2HBr
(二卤代烃可制二元醇)。
如同一个碳原子上连有两个卤族原子，水解产生的两个羟基连
在同一个碳上，这种不稳定结构会自行脱水，形成醛基，
如：CH2Br2+2NaOH → HOCH2OH → HCHO
2）卤代烃的消去
规则：能发生消去反应的卤代烃，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数≥2；二是与X相连的碳原子的相邻碳原
子上必须有氢原子。
注意：卤代烃发生消去反应和水解反应的外界条件不同，在醇和强碱存在的条件下发生消去反应，在水和强碱存在条件下发生
水解反应。
R—CH2—CH2X+NaOH → R—CH=CH2
3）多卤代烃的消去：遵守卤代烃消去规则
第一步消去：XCH2CH2X+NaOH → CH2=CHX+NaX+H2O
第二步消去：CH2=CHX+NaOH → CH≡CH+NaX+H2O
总反应：XCH2CH2X+2NaOH → CH≡CH+2NaX+2H2O
4、卤代烃中卤族元素的检验
卤代烃不溶于水，也不能电离出X -，分子中卤族元素的检验步骤如下：
1）将卤代烃与过量NaOH溶液混合，充分振荡。
2）然后，向混合液中加入过量的稀HNO3以中和过量的NaOH。
3）最后，向混合液中加入AgNO3溶液。若有白色沉淀生成，则证明卤代烃中含氯原子；若有浅黄色沉淀生成，则证明卤代烃中含溴原
子。
注意：也可用强碱的醇溶液共热产生X -，无论用何种方式，都必须在加入AgNO3溶液之前，先加过量稀HNO3中和过量的NaOH，以免
对X - 的检验产生干扰
5、卤代烃的同分异构体
主要考虑两个方面：碳的骨架异构(碳链异构)和卤素原子的位置异构。
【习题三】
卤代烃R-CH2-CH2-X中的化学键如图所示，则下列说法正确的是（）
A．当该卤代烃发生取代反应时，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③
C．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键②
D．当该卤代发生消去反应时，被破坏的键是①和②
【分析】卤代烃能发生消去反应生成烯烃，发生水解反应生成醇，结合图中有机物的结构、化学键来解答．
【解答】解：A．发生取代反应时，则只断裂C-X，即图中①，故A错误；B．发生消去反应生成烯烃，断裂C-X和邻位C上的C-H键，则断裂①③，故B 正确；
C．发生水解反应生成醇，则只断裂C-X，即图中①，故C错误；
D．发生消去反应生成烯烃，断裂C-X和邻位C上的C-H键，则断裂①③，故D 错误；
故选：B。
【习题四】
已知卤代烃可以和钠发生反应，例如溴乙烷与钠发生反应为：2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr，应用这一反应，下列所给化合物中可以合成环丁烷的是（）
A．CH3Br
B．CH3CH2CH2CH2Br
C．CH2BrCH2CH2CH2Br
D．CH3CHBrCH2Br
【分析】根据题目信息“2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr“可知反应的原理为：碳溴键发生断裂，溴原子与钠形成溴化钠，与氯原子相连的碳相连形成新的碳碳键，若形成环状结构，分子中一定含有两个溴原子，据此完成解答．【解答】解：A．根据通过信息可知，CH3Br与钠发生反应生成的是CH3CH3，故A错误；
B．由题干信息可知，CH3CH2CH2CH2Br与金属钠反应后生成的是正辛烷：
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3，故B错误；
C．CH2BrCH2Br分子中含有两个溴原子，与钠发生反应可以生成环丁烷，故C 正确；
D．CH3CHBrCH2Br与钠发生反应生成的是甲基环丙烷，故D错误；
故选：C。
【习题五】
分子式为CnH2n+1Cl（ n＞l）的卤代烃不能发生消去反应，n的最小值是
（）
A．3 B．4 C．5 D．6
【分析】卤代烃发生消去反应的条件：与卤素原子相连碳相邻碳上有氢原子才能发生消去反应，形成不饱和键；分子式为CnH2n+1X（n≠1）的卤代烃不能发生消去反应，则卤素原子连接的C原子上没有H原子，至少连接3个甲基．【解答】解：分子式为CnH2n+1X（n≠1）的卤代烃不能发生消去反应，则卤素原子连接的C原子上没有H原子，至少连接3个甲基，故含有C原子数至少的结构为（CH3）3CCH2X，至少含有5个C原子，故选C。
【习题六】
烃分子中的氢原子被卤原子取代的产物称为卤代烃，卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是（）
A .
B.
C.
D.
【分析】A、环己烷中只存在1种化学环境不同的H，此卤代烃可以由环己烷取代得到；
B、2，2-二甲基丙烷只存在一种H，此有机物可以由2，2-二甲基丙烷取代得到；
C、2-甲基丙烷中存在2种化学环境不同的H，一氯代物存在同分异构体；
D、2，2，3，3-四甲基丁烷中只存在一种环境的H，一氯代物只有一种，据此解答即可．
【解答】解：A、可以由环己烷取代制得，故A不选；
B、可以由2，2-二甲基丙烷取代得到，故B不选；
C、2-甲基丙烷中存在2种化学环境不同的H，一氯代物存在同分异构体，故
不适合由相应的烃经卤代反应制得，故C选；
D、可以由2，2，3，3-四甲基丁烷制得，故D不选，
故选：C。
【习题七】
下列卤代烃不能发生消去反应的是________，生成的有机产物只有一种的是
______
①1-氯戊烷②2-氯-2-甲基丁烷③1-氯-2，2-二甲基丙
烷④3-氯戊烷⑤-氯甲烷⑥2-溴丁烷⑦
【分析】卤代烃能发生消去反应结构特点：与-X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子，不满足该条件的卤代烃则不能发生消去反应；生成的有机产物
只有一种，则卤代烃分子中的卤素原子所处的C不具有对称结构，据此进行判断．
【解答】解：①1-氯戊烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2Cl，与Cl原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，能够发生消去反应，且产物只有1种；
②2-氯-2-甲基丁烷的结构简式为CH3CCl（CH3）CH2CH3，与Cl原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，能够发生消去反应，反应产物有2种；
③1-氯-2，2-二甲基丙烷的结构简式为CH2C（CH3）2CH2Cl，与Cl原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应；
④3-氯戊烷的结构简式为CH3CH2CHClCH2CH3，与Cl原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，能够发生消去反应，反应产物只有1种；
⑤1-氯甲烷的结构简式为CH3Cl，其分子中只有一个碳原子，不能发生消去反应；
⑥2-溴丁烷的结构简式为CH3CH2CHBrCH3，与Cl原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，能够发生消去反应，反应产物只有2种；
⑦中与Cl原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应；
根据以上分析可知，不能发生消去反应的是：③⑤⑦；生成的有机产物只有一种的是：①④，
故答案为：③⑤⑦；①④．
【素材积累】
1、2019年，文野31岁那年，买房后第二年，完成了人生中最重要的一次转变。这一年，他摘心里对自己的定位，从穷人变成了有钱人。一些人哪怕有钱了，心里也永远甩不脱穷的影子。
２、10月19 日下战书，草埠湖镇核心学校组织全镇小学老师收看了江苏省泰安市洋思中学校长秦培元摘宜昌所作的教训呈文录象。秦校长的讲演时光长达两个多小时，题为《打造高效课堂实现减负增效全面提高学生素质》。