第三节 卤代烃
[课标要求]
1．了解卤代烃的概念、官能团和分类。 2．掌握溴乙烷的结构特点及主要化学性质。 3．了解卤代烃发生化学反应的类型和反应规律。
4．了解卤代烃在有机合成中的重要作用和对环境、健康可能产生的影响。
△
1．溴乙烷在NaOH的水溶液中发生水解反应，化学方程式为CH3CH2Br＋NaOH―― →CH3CH2OH＋NaBr。
乙醇2．溴乙烷在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应，化学方程式为CH3CH2Br＋NaOH――→△CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。
3．检验卤代烃中卤素原子的方法：
＋△NaOH＋HNO3酸化ROH＋AgNO3溶液观察沉淀R—X――→ 中和――→―― →水溶液 NaX的颜色
4．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、HX等)，而生成含不饱和键化合物的反应。
卤代烃的概述
1．概念
烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物，官能团是卤素原子。 2．分类
氟代烃，如CFCF
氯代烃，如CHCl
(1)根据卤素种类溴代烃，如CHCHBr
碘代烃，如CHCHI
23
23
23
2
一卤代烃，如CH3Cl、CH3CH2Br
根据卤素(2)多卤代烃，如CH2Cl2、CHCl3、CCl4、原子数目
CH2ClCH2Br
3．物理性质
(1)状态：常温下，大多数卤代烃为液体或固体。
(2)溶解性：卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂，某些卤代烃本身就是很好的溶剂。
4．化学性质
5．卤代烃对人类生活的影响
(1)卤代烃的用途：制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机物。 (2)卤代烃的危害：氟氯代烷——造成“臭氧层空洞”的罪魁祸首。 [特别提醒]
(1)卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物，不可能含有除碳、氢、卤素外的其他原子。
(2)卤代烃不一定是烃与卤素单质发生取代反应得到的，也可以由不饱和烃与X2、HX加成而获得。
(3)所有卤代烃都能发生水解反应，但不一定能发生消去反应。
1．下列物质中，不属于卤代烃的是( )
解析：选D 卤代烃是卤素原子取代了烃分子中的氢原子，卤代烃中一般含有碳、氢和卤素原子，也可不含氢原子，但不能再含有其他元素的原子。
2．下列关于卤代烃的叙述中正确的是( ) A．所有卤代烃都是难溶于水，密度比水小的液体
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：选C 所有卤代烃都是难溶于水，但不一定都是液体，例如一氯甲烷是气体，A错误；卤代烃分子中，连有卤素原子的碳原子必须有相邻的碳原子且此相邻的碳原子上还必须连有氢原子时，才可发生消去反应，因此所有卤代烃在适当条件下不一定都能发生消去反应，B错误；所有卤代烃都含有卤原子，C正确；所有卤代烃不一定都是通过取代反应制得的，也可以通过加成反应，D错误。
3．研究表明，将水煮沸3 min能将自来水中所含的挥发性卤代烃含量降低至安全范围内。下列关于卤代烃的说法不正确的是( )
A．煮沸消除卤代烃原理可能是使卤代烃挥发 B．与烷烃、烯烃一样属于烃类物质
C．CH3CH2CH2Br在NaOH的乙醇溶液中共热，产物中的杂质可能有CH3CH2CH2OH D．挥发性卤代烃可能是氯气与水中含有的微量有机物反应而生成的
解析：选B 卤代烃的消去反应与水解反应是相互竞争的反应，在NaOH的醇溶液中消去反应是主要反应，在NaOH的水溶液中水解反应是主要反应；卤代烃中含有卤素原子，不属于烃。
溴乙烷的结构与性质
1．组成与结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 CH3CH2Br 2.物理性质 或C2H5Br 官能团 C2H5Br —Br
3．化学性质 (1)取代反应
溴乙烷与NaOH水溶液反应的化学方程式为 水
CH3CH2Br＋NaOH――→CH3CH2OH＋NaBr。 △(2)消去反应
①概念：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、HX等)，而生成含不饱和键化合物的反应。
②溴乙烷与NaOH的乙醇溶液反应的化学方程式为 乙醇 CH3CH2Br＋NaOH――→CH2CH2↑＋NaBr＋H2O。 △
1．探究卤代烃的取代反应实验
溴乙烷可与NaOH水溶液共热发生取代反应。
反应方程式 C2H5Br＋ 水NaOH――→ △C2H5OH＋ NaBr [问题思考] (1)溴乙烷发生取代反应的条件是什么？ 提示：该反应的条件是NaOH水溶液、加热。
(2)检验Br时，在加AgNO3溶液之前为什么要先加入硝酸酸化？
提示：加硝酸的目的是为了中和NaOH，提供酸性环境便于检验Br的存在。 2．探究卤代烃的消去反应实验(装置如图)
－
－
实验探究 实验现象 溴乙烷与NaOH水溶液共热后的上层水溶液，经稀硝酸酸化后，再滴入AgNO3溶液，有淡 黄色AgBr沉淀生成
[问题思考]
(1)溴乙烷水解反应和消去反应相比，其反应条件有何差异？由此你得到什么启示？ 提示：溴乙烷的水解反应是以水为溶剂，而消去反应则是以乙醇为溶剂，溶剂的共同作用是溶解NaOH，使反应易进行。
由此可以看出同种反应物，反应条件不同，发生的反应不同，产物不同。 (2)溴乙烷发生消去反应的实质是什么？
提示：溴乙烷发生消去反应的实质是从分子中脱去溴原子和与溴原子相邻的碳原子上脱
去一个氢原子，(脱去一个HBr分子)，从而形成不饱和化合物：
乙醇
＋NaOH――→CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。 △
即
(3)为什么要在气体通入酸性KMnO4溶液前加一个盛有水的试管？
提示：除去乙醇蒸气和HBr，因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，干扰乙烯的检验。 (4)若用溴水检验乙烯，还有必要先将气体通入水中吗？
提示：不必要。因为乙醇不能使溴水褪色，不会干扰乙烯的检验。
1．卤代烃的水解反应和消去反应比较
反应类型 反应条件 实质 键的变化 消去反应 NaOH的醇溶液、加热 失去HX分子，形成不饱和键 C—X与C—H断裂形成 C===C或C≡C与H—X ①含有两个以上的碳原子， 如CH3Br不能反应； ②与卤原子相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子。 卤代烃的要求 (CH3)3CCH2Br都不发生消去反应，而CH3—CH2—Cl可以 有机物碳骨架不变，官能团由—X化学反应特点 变为主要产物 2．卤代烃中卤素原子的检验方法 加NaOH水溶液
R—X――→ △
加稀硝酸酸化
――→中和过量的
R—OH
NaX
或—C≡C— 烯烃或炔烃 有机物碳骨架不变，官能团由—X变为—OH 醇 含有—X的卤代烃绝大多数都可以水解 取代反应 (水解反应) NaOH水溶液、加热 —X被—OH取代 C—X断裂形成C—OH键
若产生白色沉淀，则卤素原子为氯原子加AgNO3
――→若产生淡黄色沉淀，则卤素原子为溴原子溶液
若产生黄色沉淀，则卤素原子为碘原子
1．有关溴乙烷的下列叙述中，正确的是( ) A．在溴乙烷中滴入AgNO3溶液，立即产生淡黄色沉淀 B．溴乙烷不溶于水，能溶于大多数有机溶剂 C．溴乙烷与NaOH的醇溶液反应生成乙醇 D．溴乙烷通常用溴与乙烷直接反应来制取
解析：选B 溴乙烷不能发生电离，属于非电解质，所以不能与AgNO3溶液反应；溴乙烷与NaOH的醇溶液发生消去反应生成乙烯，与NaOH的水溶液反应才生成乙醇；制取溴乙烷通常用乙烯与HBr加成，而不采用乙烷与Br2取代制备，原因是乙烷与Br2发生取代反应时，生成产物种类多，难以得到较纯的溴乙烷。
2．下列化合物在一定条件下，既能发生消去反应，又能发生水解反应的是( )
解析：选B A项中只有一个碳原子，C、D两项中与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，所以A、C、D三项均不能发生消去反应。
3．为了检验溴乙烷中含有溴元素，有以下操作，顺序合理的是( ) ①加AgNO3溶液 ②加NaOH溶液 ③加热 ④加蒸馏水 ⑤加硝酸至溶液显酸性 A．②①③⑤ C．②③⑤①
B．②④⑤③ D．②①⑤③
解析：选C 溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在，因此，不能与AgNO3溶液直接反应，必须使之变为溴离子。由题意可知，应通过溴乙烷在碱性水溶液中水解得到溴离子，但反应后溶液显碱性，不能直接加入AgNO3溶液检验，否则Ag与OH反应得到AgOH白色沉淀，AgOH再分解为Ag2O褐色沉淀，影响溴的检验，故需加入足量硝酸使溶液变为酸性，再加AgNO3溶液检验。
4．以溴乙烷为原料制取1,2二溴乙烷，下列转化方案中最好的是( )
＋
－
解析：选D 溴乙烷与溴化氢溶液不能反应，故A错误；有机物在光照条件下与卤素单质发生取代反应的产物不唯一，故B错误；最后一步中，产物不唯一，故C错误；先进行卤代烃的消去，引入碳碳双键，然后通过与溴水的加成反应，可以制取纯净的1,2二溴乙烷，故D正确。
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