2015版高中化学苏教版选修5《有机化学基础》教材知识详解:专题四 第一单元 卤代烃

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名称 2015版高中化学苏教版选修5《有机化学基础》教材知识详解:专题四 第一单元 卤代烃
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2015-02-01 16:09:27

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文档简介

专题4 烃的衍生物
(A)——本章准备
一。背景知识
本专题是中学有机化学的核心内容,高考对本章的考查灵活性强,综合性大,能力要求高。高考的主要热点有:官能团决定性质,同分异构体的识别,判断反应类型,有机计算,以新科技、新发明为信息的有机合成推断等。本单元的知识规律对提高化学高考成绩具有重要的意义,要抓住——官一—代一——衍变:官能团对各类烃的衍生物的性质起决定作用;各类烃的衍生物重要代表物的结构和性质;各类烃的衍生物之间的衍变关系。如:
在此基础上对有关知识进行归纳、对比、分析.如对比羟基连的烃基不同可能导致类别不同,并且所显示的化学性质也不相同:
物质
结构简式
羟基中氢原
子活泼性
酸性
反应情况(性质)
Na
NaOH
Na2CO3
NaHCO3

R—OH


中性

不能
不能
不能

比H2CO3弱



不能

强于H2CO3




再如醇羟基可先被氧化为醛基,再进一步被氧化为羧基.醛基能被还原为羟基,而羧基不能被还原为醛基等.
二。课标要求
项目
知识点
内容标准
重要指数
卤代烃
卤代烃对人类生活的影晌
1.知道卤代烃的常见分类方法,了解卤代烃对人类生活的影响。
2.了解氟氯代烷对大气臭氧层的破坏作用,初步形成环境保护意识。

溴乙烷的结构和性质
以溴乙烷为例,认识卤代烃的组成和结构特点,了解卤代烃的物理性质、化学性质及其用途。
★★★
卤代烃的结构和性质
1.理解消去反应并能判断消去反应的产物。
2.了解常见卤代烃在生产生活中的应用,
★★★
醇 酚
醇、酚的概念和分类
1.认识醇、酚的组成和结构特点。
★★
醇的性质和应用
1.理解乙醇的性质,了解醇的化学性质及其用途。
2.从乙醇的组成、结构上认识有机化合物发生反应时的断键方式,了解反应条件对有机化学反应的影响。
3.了解常见的醇在日常生活中的应用,及其对环境造成的影响。
★★★★
酚性质与应用
1.理解苯酚的性质,了解酚的化学性质及其用途。
2.了解常见的酚在日常生活中的应用,及其对环境造成的影响。
★★★
基团间的相互影响
通过苯、乙醇、苯酚性质的比较,了解有机分子中基团之间的相互影响。
★★
醛 羧酸
醛的组成和结构
认识醛的组成和结构特点。
★★
醛的性质与应用
通过乙醛的性质探究,了解醛的性质及其用途。
★★★
羧酸结构和性质
羧酸的组成和结构特点,以乙酸为例,了解羧酸的性质及其用途。
★★★★
酯的结构和性质
通过乙酸乙酯的性质探究,了解酯的性质及其用途。
★★★★
重要有机物之间的相互转化
归纳卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等重要有机物之间的相互转化关系。
★★★★
(B)——章节详解
第一单元 卤代烃
Ⅰ 基础知识剖析版
一.知识概念地图
答案:1.结构 烃分子里 取代 2.性质 碳碳双键 碳碳参键 3.氢 卤素 取代 4.氟代烃 氯代烃 溴代烃 卤素原子多少 5.不 易溶 6.取代反应、消去反应 7.C2H5Br CH3CH2Br C2H5Br -Br 8.无 液 38.4℃ 大 不能 易
二.教材知识详解
(一)卤代烃对人类生活的影响
1.卤代烃的结构
烃分子中的H原子被卤素原子取代后形成的化合物——卤代烃
结构通式:R-X(R为烃基)
根据烃基结构的不同,卤代烃可以分为卤代烷烃、卤代烯烃及卤代芳香烃
2.卤代烃对人类生活的影响
⑴合成各种高聚物如:聚氯乙稀、聚四氟乙烯等
⑵DDT的“功与过”
⑶卤代烃在环境中很稳定,不易降解,有些卤代烃还能破坏大气臭氧层(氟利昂)。
(二)卤代烃的性质
1.物理性质
⑴常温下大部分为液体,除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl常温下是气体,且密度比水大。
⑵难溶于水,易溶于乙醚、苯、环己烷等有机溶剂。
⑶互为同系物的卤代烃沸点随碳原子数增多而升高。
2.化学性质(以溴乙烷为例)
⑴消去反应——在一定条件下从一个有机物分子中脱去一个或几个小分子生成不饱和化合物的反应。
①溴乙烷的消去反应
注意:卤代烃要发生消去反应,必须是在强碱的醇溶液中加热才能进行;卤代烃的消去反应属于β消去,因此,必须有β—H才能发生该消除反应。
⑵取代反应
溴乙烷的取代反应(水解反应)
探究实验
实验名称 溴乙烷的取代反应(水解反应)产物的探究
实验步骤 向大试管中注入5 mL溴乙烷和15 mL 20%的氢氧化钾水溶液;加热;反应后,冷却.取大试管中反应后的少量剩余物于另一试管中,再向该试管营中加入稀硝酸至溶液呈酸性,滴加硝酸银溶液;观察现象,推测结论.
实验现象 大试管中经硝酸酸化的反应剩余物能和硝酸银反应生成浅黄色沉淀.
实验结论 在KOH溶液中,溴乙烷分子中的溴原子被水分子中的烃基取代生成乙醇,KOH不是催化剂,从平衡移动的角度看消耗HBr,促进溴乙烷的水解。
原理:CH3CH2Br+KOHCH3CH2OH+KBr
注意事项 ①当用取代反应后的水溶液进行Br—的检验时,加CCl4振荡分层后再小心吸取上层液体,以免吸到尚未水解的溴乙烷.
②进行Br—的检验时,要先向待检溶液中滴入较多的稀HNO3中和NaOH.否则,OH—会干扰Br—的检验.
③在水溶液中,卤代烃与强碱共热会发生取代反应,又称为水解反应。一般情况下,若烃基为苯环,则该水解反应较难进行。
3.卤代烃在有机合成中的应用(拓展视野)
4.卤代烃的检验
卤代烃+NaOH水溶液加足量硝酸酸化→加入AgNO3溶液→
白色沉淀(AgCl) 说明原卤代烃中含有Cl原子
→ 浅黄色沉淀(AgBr) 说明原卤代烃中含有Br原子
黄色沉淀 (AgI ) 说明原卤代烃中含有I原子
Ⅱ 巩固延伸提高版
一.经典基础例题
例1. 下列关于卤代烃的叙述正确的是(   )
A.所有卤代烃都是难溶于水,比水重的液体
B.所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应
C.所有卤代烃都含有卤原子
D.所有卤代烃都是通过取代反应制得的
解析:卤代烃不一定都是液体且不一定都比水重,故A选项错;有些卤代烃不能发生消去反应,故B选项错;卤代烃也可以通过烯烃加成等其他方式制得,故D选项错。
答案:C
点拨:明确卤代烃的概念及其性质,采用淘汰法加以解决。
例2.能发生消去反应,生成物中存在同分异构体的是( )
解析:本题主要考查卤代烃的性质与其结构的关系。重点是卤代烃发生消去反应必须具备的条件,即主链碳原子至少为2个,且与卤素原子相连碳原子的邻近碳原子上必须有氢原子。消去反应的生成物必为不饱和的化合物。生成产物含有的消去反应必须具备两个条件:①主链碳原子至少为2个;②与—X相连的碳原子的相邻主链碳原子上必须具备H原子。A、C两项只有一种,分别为:CH=CHCH3、。D项没有相邻C原子,不能发生消去反应。B选项存在两种相邻的C原子结构,生成物有两种,分别为:
答案:B
点拨:本题主要考查卤代烃的性质与其结构的关系。重点是卤代烃发生消去反应必须具备的条件,即主链碳原子至少为2个,且与卤素原子相连碳原子的邻近碳原子上必须有氢原子。
例3.拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下图:
下列对该化合物叙述正确的是( )
A.属于芳香烃 B.属于卤代烃
C.在酸性条件下不水解 D.在一定条件下可以发生加成反应
解析:烃只含氢、碳两种元素。该物质中含、—CN、—Br、—O—等多种官能团,所以该物质既不是烃,也不属于卤代烃。由于该化合物含有酯的官能团,具有酯的性质,能发生水解反应;其分子中含有—C==C—,所以能发生加成反应。
答案:D
点拨:本题是有机物测试的一种常见题型,即给出一种陌生的有机物,要求推断其性质。虽然这种有机物未见过,但该陌生有机物分子中的官能团是在中学化学中学过的,可以根据官能团的性质来推断陌生有机物的性质。
二、方法技巧例题
方法一:检验卤代烃分子中卤素的方法
实验原理:R—X+H2OR—OH+HX
HX+NaOH=NaX+H2O
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O AgNO3+NaX=AgX↓+NaNO3
根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘)。
实验步骤:取少量卤代烃→加入NaOH溶液→加热煮沸→冷却→加入稀硝酸酸化→加入硝酸银溶液。
实验说明:
(1)加热煮沸是为了加快水解反应的速率,因为不同的卤代烃水解难易程度不同。
(2)加入稀硝酸酸化,一是为了中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响;二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
例4.在实验室鉴定氯酸钾晶体和1-氯丙烷中的氯元素,现设计了下列实验操作程序:①滴加AgNO3溶液;②加NaOH溶液;③加热;④加催化剂MnO2;⑤加蒸馏水过滤后取滤液;⑥过滤后取滤渣;⑦用HNO3酸化。
(1)鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是_________(填序号)。
(2)鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步骤是_________(填序号)。
解析 鉴定样品中是否含有氯元素,应将样品中氯元素转化为Cl-,再转化为AgCl,通过沉淀的颜色和不溶于稀HNO3来判断氯元素。
答案:(1)④、③、⑤、⑦、①。 (2)②、③、⑦、①。
点拨: 鉴定1-氯丙烷中氯元素实验的关键是在加入AgNO3溶液之前,应加入HNO3酸化,以用于中和NaOH溶液,防止NaOH与AgNO3溶液反应成沉淀对实验产生干扰。
方法二:卤代烃消去反应的应用技巧
消去反应是卤代烃的一个重要性质,通过消去反应可以向卤代烃中引入更活泼的官能团(碳碳双键或碳碳三键),从而合成其他烃的衍生物。学习卤代烃的消去反应要注意抓反应实质、反应产物和有关实验。
理解有机反应,要注意反应的实质:卤代烃消去反应时,断裂的是两种化学键;碳卤键和碳氢键,且不在同一个碳原子上,而是在两个相邻的碳原子上,因此并不是所有的卤代烃都能发生消去反应。不能发生消去反应的卤代烃有两类:①只有一个碳原子的卤代烃,如;②与连接卤原子的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的卤代烃,如。
例5.下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不反应的是( )。
① ② ③
④ ⑤ ⑥
A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④
解析:根据卤代烃消去反应的实质,分子中与连接卤素原子的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的卤代烃不能发生消去反应。不能发生消去反应;也不能发生消去反应,因其分子中只有一个碳原子。此外若发生消去反应以后,将破坏苯环的稳定性,故也不能发生消去反应。
答案:A
点拨:发生消去反应(即分子内脱去小分子)的条件: ①卤素原子相连的原子有邻位碳原子(最少为2个碳原子); ②与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上必须连有氢原子。
三、发散创新例题
(一)综合应用题
例6. 根据下面的反应路线及所给信息填空。
⑴A的结构简式是_______________,名称是____________。
⑵①的反应类型是____________。②的反应类型是_______________。
⑶反应④的化学方程式是____________。
解析:A在光照条件下与Cl2反应生成,发生的是取代反应,所以A为环己烷()。又分子中含有双键,故可与Br2的CCl4溶液发生加成反应而生成B,反应为:
比较B与的结构可知,由B得到的化学方程式应为:
+2NaBr+2H2O
答案:⑴;环己烷;⑵取代反应;加成反应;
⑶+2NaBr+2H2O。
点拨:本题是依据有机物的合成路线进行推断,主要涉及有机物间的转化关系和有机反应类型。在分析解答过程中,一是要抓住有机反应条件的特征,找准解题的突破口;二是要善于分析比较已提供物质的结构,合理地利用顺推、逆推的思维方式进行推断。
(二)创新探究题
例7.已知RCH2CH2XRCH2CH3 ;CH2=CH2-CH=CH2 CH2Br-CH=CHCH2Br。现以环己烯为原料,通过以下步骤合成有机物E。
⑴E的结构简式为 。
⑵写出②、④步骤的化学方程式,并注明反应类型。
⑶④和⑤步骤可否对调?为什么?
解析:,此时B与溴水的反应可有三种产物,分别是、和。根据产品的结构简式经逆向思维推知C应为,若④和⑤步骤对调,根据题目信息,使得后续反应无法进行,将制不出产品。
答案:⑴;
⑵;消去反应;;
⑶不可对调,调换后产物只是环己烷。
点拨:要充分考虑官能团间的相互影响。如涉及合成过程中物质的氧化,还要考虑部分官能团(如碳碳双键、酚羟基)的保护。官能团的引入途径及引入的先后顺序、官能团的保护,都是有机合成的重要环节,值得研究。
例8. 溴乙烷(CH3CH2Br)是一种难溶于水,密度约为水的密度的1.5倍,沸点为38.4℃的无色液体。在浓硫酸和加热条件下,乙醇(沸点:78.5℃)和HBr发生取代反应而获得溴乙烷,据此原理,某研究性学习小组进行溴乙烷的制备实验。可选取的装置如下:

甲 乙 丙
该小组制备溴乙烷的步骤如下:
①向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冷水;
②向装置图所示的园底烧瓶中加入0.3 mol NaBr(固体)和少量碎瓷片;
③在小烧杯中把0.25mol乙醇(乙醇的密度约为水的密度的4/5)、36mL浓硫酸(98%,密度1.84 g/crn3)、25 mL水,配制乙醇、水、浓硫酸的混合液;
④将冷却至室温的混合液转移到园底烧瓶中,加热;
⑤制取溴乙烷。
回答下列问题:
⑴步骤②应选用____________(填“甲”、“乙”)装置
⑵步骤③向乙醇和水中缓缓加入浓硫酸时,小烧杯要置于冷水中冷却,除了避免硫酸小液滴飞溅外,更主要的目的是
⑶步骤④加热片刻后,烧瓶内的混合物出现橘红色,出现这种现象的原因是(请用化学反应方程式表示) ,改用小火加热后,橘红色会逐渐消失,消失的原因是(请用化学反应方程式表示) 。
⑷为了更好的控制反应温度,除用图示的小火加热,还可采用的加热方式是 。
⑸步骤⑤反应结束后,将U形管中的混合物倒入分液漏斗中,静置,待液体分层后,弃取(填“上层”或“下层”) 液体。为了除去粗产品中的杂质,可用下列试剂中的 (填序号)。
A.氢氧化钠稀溶液 B.碳酸钠稀溶液 C.硝酸银溶液 D.四氯化碳
⑹本实验的产率为65%,则可制取溴乙烷________g。
解析:⑴甲、乙是作为溴乙烷的制取装置供选用的,应该考虑实验中液体体积应介于烧瓶容积的l/3~2/3为宜。0.25mol乙醇的体积为0.25 mol×46 g/moI/0.8 g/cm3≈14 mL,三种液体混合后,不考虑混合时液体的体积变化,则y=36 mL+25 mL+14 mL=75 mL,这一体积超过了甲容器容积的2/3,故应选择乙容器。⑵浓硫酸与乙醇和水的混合液混合时,放出大量的热量,而乙醇的沸点低,可使部分乙醇挥发而损耗,故小烧杯要置入冷水中冷却其目的之一是防止乙醇挥发。⑶根据溴乙烷制备原理是利用NaBr与浓H2SO4发生反应生成HBr,HBr再与CH3CH2OH发生取代反应而制得的。因浓硫酸具有强氧化性,而HBr具有还原性,二者发生氧化还原反应从而、生成红棕色的Br2蒸气,其反应为2HBr+H2SO4(浓) Br2+SO2↑+2H2O。 温度降低后,Br2在水中的溶解性增大,且部分与H2O发生反应:Br2+H2O=HBrO+HBr,从而降低了烧瓶中Br2蒸气的浓度,颜色变浅以至消失。⑷水浴加热是控制有机反应温度的有效方法,其优点在于,受热均匀、易于控制,适合反应温度在100℃以下的有机反应。⑸反应后的混合物中有水、NaHSO4、Br2、溴乙烷,根据密度差异可知,分液漏斗中的上层液体为水层,下层液体为含有Br2及少量H2O的粗溴乙烷层,题给选项中,NaOH稀溶液能使溴乙烷水解而不能选用,NaHCO3稀溶液能与Br2与H2O反应的生成的HBr反应从而除去Br2,AgNO3价格昂贵且生成的AgBr沉淀不溴乙烷不变分离,不适合,四氯化碳能与Br2及溴乙烷互溶,不能除去Br2,故只能选取NaHCO3稀溶液。⑹n(H2SO4)=36 mL×1.84 g/mL×98%/98 g/mol≈0.66 mol,从第一个反应式可判断生成HBr为0.3 mol,从第二个反应式判断HBr过量,CH3CH2Br的物质的量根据CH3CH2OH物质的量确定,所以CH3CH2Br理论产量为0.25 mol×109 g/mol=27.25 g,溴乙烷的实际产量为27.25 g×65%=17.71 g。
答案:⑴乙;⑵防止乙醇挥发;⑶2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2↑+2H2O(或2NaBr+3H2SO4(浓) Br2+SO2↑+2NaHSO4+2H2O);Br2+H2O=HBrO+HBr; ⑷水浴加热;⑸上层;B;⑹17.71 g。
点拨:设计与评价实验方案往往有机揉合在一起,培养全面分析问题意识。该题是测定某种品牌味精中食盐的含量的一个“袖珍”课题的讨论,设问是从实验步骤开始到用到的玻璃仪器,然后步步深入到得出结论,可见该题与目前研究性学习的开展有机结合,考查考生的文字表达能力和研究性学力。
(三)高考能力题
例9. (2010·全国卷1)有机化合物A~H的转换关系如下所示:
请回答下列问题:
(1)链烃A有直链且只有一个官能团,其相对分子质量在65~75之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气,则A的结构简式是 ,名称是 ;
(2)在特定催化剂作用下,A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是 ;
(3)G与金属钠反应能放出气体,由G转化为H的化学方程式是 ;
(4)①的反应类型是 ;③的反应类型是 ;
(5)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊为烷,写出B所有可能的结构简式
(6)C也是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构,则C的结构简式为 。
解析:(1)由H判断G中有5个碳,进而A中5个C,再看A能与H2加成,能与Br2加成,说明A中不饱和度至少为2,又据A1mol燃烧,消耗7molO2,故A分子式为:C5H8,再据题意A中只有一个官能团,且含有支链,可以确定A的结构简式如下:(CH3)2CHCCH,命名:3-甲基-1-丁炔(炔烃的命名超纲);
(2)(CH3)2CHCCH与等物质的量的H2完全加成后得到E:(CH3)2CHCH=CH2,E再与Br2加成的反应就很好写了,见答案(2);
(3)二元醇和二元酸发生酯化反应,注意生成的水不能掉了!反应条件用应该也可以,或者用应该也可以,见答案
(4)反应类型略
(5)难度增大,考查了共轭二烯烃的共面问题,超纲!注意有的同学写CH2=CH-CH2-CH=CH2是不符合一定共面这个条件的,球棍模型为:;CH3CH=CH-CH=CH2(存在顺反异构)是共轭二烯烃,中间单键不能旋转可以满足;CH3CH2CCCH3可以满足,三键周围的四个碳原子是在同一条直线的,那另外那个碳原子无论在哪个位置都是和这4个碳共面的,因为(因为:一条直线和直线外一点确定一个平面)
(6)难度更大,超出一般考生的想象范围,其实在早几年的全国化学竞赛试题里已经考过,要抓住不饱和度为2,,一个三键不能满足1氯代物只有一种,同样两个双键也不能满足,一个环,一个双键也不能满足,逼得你想到两个环,5个碳只能是两个环共一个碳了!
点拨:卤代烃的消去反应和水解反应混淆而导致出错。有机化学的知识内容丰富,各部分之间联系紧密,与生产生活、新材料、新医药等有广泛的联系,是历届高考出题的热点之一,也是中学化学知识的重难点之一。
四.思维误区点击
例10.要检验某溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法是( )
A.加入新制的氯水振荡,再加入少量CCl4振荡,观察下层是否变为橙红色
B.滴入硝酸银溶液,再加入稀硝酸使溶液呈酸性,观察有无浅黄色沉淀生成
C.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
D.加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴入硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
正确解法:本题将卤代烃水解知识与卤素离子的检验知识融为一体。培养学生思维的深刻性和全面性。溴乙烷分子中虽然有溴原子,但溴乙烷既不溶于水,在水中又不能电离出Br-(不同于HBr),所以溴乙烷不能直接与新制氯水或硝酸银溶液反应。可见选项A、B是错误的。但溴乙烷在NaOH存在下可以发生水解反应(卤代烃的重要化学性质之一),并且生成物中有Br-生成。这样可通过Ag+ 与Br-反应生成浅黄色的AgBr沉淀来检验溴元素的存在。但还要注意,AgNO3溶液还能与NaOH溶液反应生成沉淀而干扰对Br-的检验。因此在检验Br-前还必须先中和溶液中的NaOH。由上述分析可知,只有选项D正确。
正确答案:D。
常见错解:A、B、C。
错解分析:受思维定势影响,没有理解卤代烃的结构,受思维定势的干扰误以为卤代烃与卤化物相似。人们往往习惯用固定了的思维模式去解决问题,命题人根据同学们的这一弱点,常常在命题中偷梁换柱或弱化信息巧设“陷阱”,形成负迁移,产生消极影响。
[知识总结] 检验卤代烃分子中卤素的实验步骤:①取少量卤代烃;②加入NaOH溶液;③加热煮沸;④冷却;⑤加入稀硝酸酸化;⑥加入硝酸银溶液。根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘)。实验过程中,①加热煮沸是为了加快水解反应的速率,因为不同的卤代烃水解难易程度不同;②加入稀硝酸酸化,一是为了中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响;二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
课本习题答案
课本65页

Ⅲ 应试必备满分版
( 60分钟 100分 )
A卷 基础知识强化
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分)
1.(卤代烃的性质)卤代烃是重要的烃的衍生物,是联系烃及其衍生物的桥梁。下列关于卤代烃的叙述正确的是( )
A.所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应
B.所有卤代烃都是难溶于水,比水重的液体
C.所有卤代烃都含有卤原子
D.所有卤代烃都是通过取代反应制得的
2.(卤代烃的物质性质)不溶于水且比水轻的一组液体是( )
A.硝基苯、一氯丙烷 B.苯、汽油 C.甲苯、四氯化碳 D.酒精、溴
3. (卤代烃的同分异构体)从理论上分析,碳原子数为10或小于10的烷烃分子中,其一卤代物不存在同分异构体的烷烃分子共有的种类是( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
4.(卤代烃的消去规律)下列卤代烃发生消去反应后,可以生成两种或两种以上有机物的是( )
A.(CH3)3CCl B.(CH3)2CHCHClCH(CH3)2
C.C6H5CH2CH2Cl D.CH3CH2CCl(CH3)2
5.(卤代烃的同分异构体)已知丙烷的二氯代物有四种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
6. (卤代烃的检验)要检验某溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法是( )
A.加入新制的氯水振荡,再加入少量CCl4振荡,观察下层是否变为橙红色
B.滴入硝酸银溶液,再加入稀硝酸使溶液呈酸性,观察有无浅黄色沉淀生成
C.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
D.加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴入硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
7.(卤代烃的除杂)欲除去溴乙烷中含有的HCl ,下列操作方法正确的是( )
A.加氢氧化钠水溶液,加热煮沸B.加氢氧化钠醇溶液,加热煮沸
C.加水震荡,静置后分液 D.加入AgNO3溶液,过滤
8.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂干燥 ④10%NaOH溶液润洗 ⑤水洗,正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤ B.②④⑤③① C.④②③①⑤ D.②④①⑤③
二、填空题(本大题包括3小题,共34分)
9.(溴苯的制备)(13分)实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,按如下操作顺序精制:
A.水洗 B.10%的NaOH溶液洗 C.水洗 D.用干燥剂干燥 E.蒸馏
完成下列问题:
⑴写出制取溴苯的化学方程式:__________________________________________。
⑵操作A的主要目的是:_______________________________________________。
⑶操作B发生反应的离子方程式为:_____________________________________。
⑷操作A、B、C都应在___________(玻璃仪器)中进行,其具体的实验操作都要经过、___________、___________分层、___________。
⑸操作E的目的是:_______________________________________________________。
10. (卤代烃在有机合成中的应用)(11分)已知RCH2CH2XRCH2CH3 ;CH2=CH2-CH=CH2 CH2Br-CH=CHCH2Br。现以环己烯为原料,通过以下步骤合成有机物E。
⑴E的结构简式为 。
⑵写出②、④步骤的化学方程式,并注明反应类型。
② ( );④ ( );
⑶④和⑤步骤可否对调 ;原因是 。
11.(卤代烃在有机合成中的应用)(10分) 已知二氯烯丹是一种播前除草剂,A为烃,其合成路线如下:
AB

二氯烯丹
D在反应⑤中所生成的E,其结构只有一种可能。
(1)写出下列反应类型:反应①是_______________,反应③是_______________。
(2)写出下列物质的结构简式:
A_______________,C____________,D_______________,E_______________。
三、计算题(本大题包括1小题,共10分)
12.(卤代烃水解与计算)(10分)某一氯代烷1.85 g,与足量的NaOH水溶液混合加热后,用硝酸酸化,再加入足量AgNO3溶液,生成白色沉淀2.87 g
⑴通过计算,写出这种一氯代烷的各种同分异构体的结构简式;
⑵若此一氯代烷与足量NaOH溶液共热后,不经硝酸酸化就加AgNO3溶液,将会产生什么现象?写出有关的化学反应方程式;
⑶能否用硝酸银溶液直接与卤代烷反应来鉴别卤代烷?为什么?
B卷 综合能力提升 应用题
13. (卤代烃的合成)化合物丙由如下反应得到:    丙的结构简式不可能是( ) A.CH3CH2CHBrCH2Br   B.CH3CH(CH2Br)2 C.CH3CHBrCHBrCH3    D.(CH3)2CBrCH2Br
14.(卤代烃在有机合成中的应用)2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇经过下列哪几步反应 (  )
A.加成→消去→取代 B.消去→加成→水解
C.取代→消去→加成 D.消去→加成→消去
15. (卤代烃的消去)下列卤代烃,能发生消去反应且只能得到一种单烯烃的是( ) 16(卤代烃在有机合成中的应用).(13分)卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反应。例如
该反应式也可表示为
下面是八个有机化合物的转换关系
请回答下列问题:
⑴根据系统命名法,化合物A的名称是 。
⑵上述框图中,①是 反应,③是 反应。(填反应类别)
⑶化合物E是重要的工业原料,写出由D生成E的化学方程式

⑷C2的结构简式是 。F1的结构简式是 。
F1和F2互为 。
⑸上述八个化合物中,属于二烯烃的是 。二烯烃的通式是 。
实验题
17. (卤代烃的水解实验)(11分)有液态卤代烃C7H7X,为测定分子中卤原子的种类和卤代烃的分子结构,设计了如下实验步骤。
①取卤代烃适量与过量稀NaOH溶液放于锥形瓶中混合,塞上带长玻璃管的瓶塞,加热、充分反应 ②将反应后的液体分成两份,分装在两支试管中 ③在一支试管中滴加AgNO3溶液,观察沉淀的颜色以确定卤原子种类 ④在另一支试管中滴加溴水、无明显变化
回答:
⑴装置中长玻璃管的作用是______________。
⑵步骤③能否确定卤原子的种类?_____(填“能”或“不能”),理由是____________。
⑶若步骤③最终观察到产生淡黄色沉淀,则该卤代烃的结构简式是_______________,水解产物的名称是_______________,判断的理由是_______________。
创新题
18. (卤代烃在有机合成中的应用)(8分)用环己烷可制备1,4-环己二醇的二醋酸酯,下列有关的8步反应(其中所有无机产物都已略去):
其中有三步属于取代反应,两步属于消去反应,三步属于加成反应。反应①____和_____属于取代反应。
B、C两化合物的结构简式分别是_______________,_______________。
19. (卤代烃在有机合成中的应用)某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振谱表明分子中只有一种类型的氢。
⑴A的结构简式为 ;
⑵A中的碳原子是否都处于同一平面? (填“是”或者“不是”);
⑶在下图中,D1 、D2互为同分异构体,E1 、E2互为同分异构体。
反应②的化学方程式为 ;C的化学名称为 ;
E2的结构简式是 ;④、⑥的反应类型依次是 。
答案与解析:
A卷:
1.C[解析]卤代烃不一定都是液体且不一定都比水重。
2.B[解析]所有烃都不溶于水且比水轻;卤代烃中除一氯代物比水轻外,多氯代烃比水重,硝基苯比水重,酒精和溴可溶于水。
3.C[解析]最简单的烷烃(甲烷)分子空间构型是正四面体,其一卤代物、二卤代物不存在同分异构体,也就是说甲烷分子中的四个氢原子在空间的位置完全等同。按照氢原子在空间位置完全等同这一原则,有下列变换过程:
CH4(甲烷)C(CH3)4;分子式:C5H12
CH3CH3(乙烷)C(CH3)3C(CH3)3;分子式:C8H18
由于题给条件限定碳原子为10或小于10,故选C。
4.D[解析]只要与卤原子连接的碳原子上有不等性的氢原子,该卤代烃发生消去反应生成的有机产物就不惟一。
5.C[解析]因丙烷C3H8,二氯代物为C3H6Cl2,六氯代物为C3H2Cl6,变换思维角度采用换元法,将氯原子代替氢原子,氢原子代替氯原子,从二氯代物有四种同分异构体,就可得到六氯代物也有四种同分异构体。
6.D[解析]溴乙烷分子中虽然有溴原子,但溴乙烷既不溶于水,在水中又不能电离出Br-(不同于HBr),所以溴乙烷不能直接与新制氯水或硝酸银溶液反应。
7.C[解析]本题主要考查有关溴乙烷水解反应和消去反应的条件,A和B由于将发生反应,分别生成乙醇和乙烯,故不能用来除杂。溴乙烷不溶于水,而HCl易溶于水,故可用C加以分离。
8.B[解析]溴与苯在催化剂三溴化铁的催化作用下发生反应,生成溴苯。所以溴苯中可能混有苯、溴、三溴化铁等杂质。粗看上去,若用NaOH溶液,一步就可完成,但仔细考虑此法欠妥,因为氢氧化铁为胶状沉淀,很难分离出去。因此第一步应用水洗的方法去除三溴化铁,分离后再用氢氧化钠溶液去除溴,水洗去除溴苯中溶有的少量氢氧化钠,再加干燥剂干燥以除去少量的水,最后再蒸馏将干燥剂与溴苯分离以获得溴苯。
9.⑴;⑵除去粗产品中的FeBr3、HBr等易溶于水的杂质;⑶Br2+2OH-==Br-+BrO-+H2O;⑷分液漏斗;振荡;静置;分液。⑸除去溴苯中的苯。
[解析]粗溴苯中主要含有溴、苯、溴化氢、溴化铁等杂质,先用水洗,溴化氢、溴化铁溶于水而被洗去;再用氢氧化钠溶液洗,溴与氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的盐(溴化钠、次溴酸钠)而被洗去;第二次用水洗时有效地除去残存在有机物中易溶于水的杂质;操作A、B、C都应在分液漏斗中进行,具体操作都要经过振荡、静置、分层、分液。操作D用干燥剂干燥时少量的水被除去;最后蒸馏时利用溴苯和苯的沸点不同,将溴苯中的苯分离除去。
10.⑴
⑵;消去反应; ;
⑶不可对调,调换后产物只是环己烷。
[解析],此时B与溴水的反应可有三种产物,分别是、和。根据产品的结构简式经逆向思维推知C应为
,若④和⑤步骤对调,根据题目信息
,使得后续反应无法进行,将制不出产品。
11.(1)取代;消去;(2)CH3—CH==CH2;CH2==CCl—CH2Cl;CH2Cl—CCl2—CH2Cl ClCH2CCl==CHCl。
[解析]该题可分两段进行逆推。首先由第②步B通过加成反应生成了CH2Cl—CHCl—CH2Cl,推出B为CH2Cl—CH==CH2,进一步可推出A为CH3—CH==CH2。CH2Cl—CHCl—CH2Cl通过反应③得到C,此时有些难以判断:消去哪个氯?消去几个?此时可从另一段开始逆推。由最终产物可推知E为ClCH2CCl==CHCl;D在消去生成E时只有一种结构,所以D应该是一种对称结构,D为CH2Cl—CCl2—CH2Cl。再进一步联系反应③,可推知C为CH2==CCl—CH2Cl。
12.⑴CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)3CCl;⑵、⑶见解析。
[解析]⑴设一氯代烷的分子式为CnH2n+1Cl,则有
CnH2n+1Cl————AgCl
14n+35.5 143.5
1.85 g 2.87 g
(14n+35.5)∶143.5=1.85 g∶2.87 g
解得n=4,故一氯代烷的分子式为C4H9Cl,其同分异构体的结构简式有: CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)3CCl。⑵若C4H9Cl与足量NaOH溶液共热后,不经硝酸酸化就加AgNO3溶液,将会产生褐色沉淀。因为过量的NaOH能与AgNO3反应生成白色的AgOH沉淀,但AgOH不稳定,立刻分解为Ag2O沉淀,有关反应的化学方程式为:AgNO3+NaOH=AgOH↓+ NaNO3;2AgOH=Ag2O+H2O; AgNO3+NaCl=AgCl↓+ NaNO3。⑶不能用AgNO3溶液直接与卤代烃反应来鉴别卤代烃。因为卤代烃中的卤素原子不能电离为卤离子,不能与Ag+反应。
B卷:
13.B[解析]分析甲、乙、丙三种物质的分子组成可知,由甲到乙的反应为消去反应,乙为烯烃,乙到丙的反应为溴与烯烃的加成反应,产物分子中两溴原子应在相邻的两个碳原子上,故B不可能。 14.B[解析]由题意,要制1,2-丙二醇,需先使2-氯丙烷发生消去反应制得丙烯:+NaOHCH3—CH===CH2↑+NaCl+H2O;再由丙烯与Br2加成生成1,2-二溴丙烷:CH3CH==CH2+Br2―→,最后由1,2-二溴丙烷水解得到产物1,2-丙二醇: +2NaOH +2NaBr.
15.A[解析]本题需要掌握的是卤代烃的消去反应原理。D项在相邻的碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应;B卤代烃发生消去反应后可得到两种单烯烃:、 ;C卤代烃消去可得到三种单烯烃: 、 、 ;只有A卤代烃消去反应后只得到一种单烯烃:。
16.⑴2,3-二甲基丁烷;⑵取代;加成;

⑷,;同分异构体。
⑸E;CnH2n-2(n≥3)。
[解析]这是一道烷烃、烯烃、卤代烃之间相互转化的框图题,在考查烷烃的取代和烯烃、二烯烃的加成基础上,重点考查了卤代烃发生消去反应这一性质,解题的关键是根据反应的条件确定反应的类型及产物。转化过程为:A(烷烃) 卤代烃 单烯烃二溴代烃 二烯烃 1,4加成产物或1,2加成产物。
17.⑴冷凝回流卤代烃蒸气;⑵不能;过量NaOH会与AgNO3反应产生棕黑色沉淀(应先将溶液用HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液;⑶;苯甲醇;因产物中滴加溴水无现象,说明Br原子连接在侧链上。
[解析]检验卤代烃中的卤族元素方法为:①将卤代烃与过量NaOH溶液混合(加热),充分振荡、静置;②再向混合溶液中加入过量的稀HNO3以中和过量的NaOH;③最后向混合液中加入AgNO3溶液。以上操作完成后,若有白色沉淀生成,则证明是氯代烃;若有浅黄色沉淀生成,则证明是溴代烃;若有黄色沉淀生成,则证明是碘代烃。由于过量的NaOH存在使直接滴加的AgNO3溶液与碱作用产生棕黑色沉淀干扰卤离子检验;卤原子连接在苯环上水解产物是酚,滴加溴水会产生白色沉淀。
18.⑥,⑦;;。
[解析]本题所给条件充分,可由前后物质结构简式和反应条件推出结果。需注意的是,卤代烃在NaOH的醇溶液中发生消去反应,生成烯烃,而在NaOH的水溶液中发生取代反应生成醇。
20.⑴;⑵是;⑶;2,3—二甲基—1,3—丁二烯;; 1,4—加成反应;取代反应。
[解析]烃类化合物A的相对分子质量为84,设其分子式为CxHy,则x的最大值为,此时H原子数y=0,显然不合理,所以x=6,y=12,即分子式C6H12,因分子中含有碳碳双键,且分子中只有一种类型的氢继12个氢原子完全相同,所以A的结构简式为,根据双键的结构特点可知6个碳原子共平面。(3)根据图示可以得出,A与Cl2发生加成反应生成B,B的结构简式为;B在NaOH的 C2H5OH 作用下加热,将发生消去反应生成C为 ;C与Br2的CCl4发生加成反应,反应③为1,2—加成反应,则反应④为1,4—加成反应,所以D1为、D1为,D1和D2分别在NaOH的水溶液中加热将发生水解反应生成相应的醇,因此E1和E2的结构简式分别是 、。