3.1 卤代烃 -【考点精准练】2022-2023学年高二化学同步精品讲义（人教版2019选择性必修3）（原卷版）

3.1卤代烃核心素养发展目标1.从卤代烃的官能团及其转化角度，认识卤代烃取代反应、消去反应的特点和规律，了解有机反应类型与有机化合物分子结构特点之间的关系。2.了解某些卤代烃对环境和人身健康的影响，基于绿色化学的思想，摒弃卤代烃的使用或寻找卤代烃替代品。考点梳理考点1卤代烃1．概念与分类2．卤代烃的命名卤代烃的命名一般用系统命名法，与烃类的命名相似。例如：、CH2==CH—Cl、2-氯丁烷　　　　　氯乙烯　　1,2-二溴乙烷3．物理性质4．几种卤代烃的密度和沸点 名称结构简式沸点/℃氯甲烷CH3Cl0.916－24氯乙烷CH3CH2Cl0.898121-氯丙烷CH3CH2CH2Cl0.890461-氯丁烷CH3CH2CH2CH2Cl0.886781-氯戊烷CH3CH2CH2CH2CH2Cl0.882108即学即练1．下列物质中，不属于卤代烃的是A．B．C．D．2．涂改液是一种使用率较高的文具，经实验证明，涂改液中含有苯的同系物和卤代烃．下列说法中不正确的是(　　)A．涂改液危害人体健康、污染环境B．中小学生最好不用或慎用涂改液C．苯的同系物和卤代烃没有刺鼻气味D．苯的同系物和卤代烃是涂改液中的溶剂3．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4．下列物质沸点的比较中，不正确的是A．CH3CH2Cl>CH3CH3B．CH3CH2Br<CH3CH2ClC．CH3(CH2)3CH3>CH3CH2CH(CH3)2D．CH3CH2CH2Br>CH3CH2Br5．将等体积的四氯化碳、溴乙烷和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是（    ）A．B．C．D． 考点2取代反应　消去反应1．取代反应(水解反应)实验装置实验现象①中溶液分层②中有机层厚度减小，直至消失④中有淡黄色沉淀生成实验解释溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br－由实验可知：(1)溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C—Br，水中的羟基与碳原子形成C—O，断下的Br与水中的H结合成HBr。(2)溴乙烷与NaOH溶液共热反应的化学方程式为CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr。反应类型为取代反应。2．消去反应实验装置实验现象反应产生的气体经水洗后，使酸性KMnO4溶液褪色生成的气体分子中含有碳碳不饱和键由实验可知：(1)1-溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热反应后，化学方程式为CH3CH2CH2CH2Br＋NaOHCH3CH2CH==CH2↑＋NaBr＋H2O。(2)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)，而生成含不饱和键的化合物的反应。(3)问题讨论：①实验中盛有水的试管的作用是为了除去挥发出来的乙醇，原因是乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰丁烯的检验。②除酸性高锰酸钾溶液外还可以用溴的四氯化碳溶液 来检验丁烯，此时气体还用先通入水中吗？不用，理由是乙醇与溴不反应，不会干扰丁烯的检验。方法规律——卤代烃消去反应的规律(1)没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH3Cl。(2)邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应。(3)有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，可得到不同产物。(4)卤代烃发生消去反应可生成炔烃。(5)巧记卤代烃取代反应和消去反应的条件和产物：无醇(水溶液)则有醇(生成醇)，有醇(醇溶液)则无醇(产物中没有醇)。溴乙烷取代(水解)反应与消去反应的比较反应类型取代反应(水解反应)消去反应反应条件NaOH水溶液、加热NaOH醇溶液、加热键的变化C—Br键断裂形成C—O键C—Br键与C—H键断裂形成碳碳双键生成物CH3CH2OH、NaBrCH2==CH2、NaBr、H2O即学即练1．下列既能发生水解反应，又能发生消去反应，且消去生成的烯烃不存在同分异构体的A．CH3ClB．C．D．2．有机物能发生的反应有①取代反应  ②加成反应  ③消去反应  ④使溴水褪色  ⑤使酸性高锰酸钾溶液褪色  ⑥与溶液反应生成白色沉淀  ⑦聚合反应A．①②③④⑤⑥⑦B．①②④⑤⑥C．①②③④⑤⑦D．①③④⑤⑥⑦3．由1-氯环己烷()制备1，2-环己二醇()时，需要经过下列哪几步反应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 4．在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示，则下列说法正确的是A．发生水解反应时，被破坏的键是①和③B．发生消去反应时，被破坏的键是①和④C．发生水解反应时，被破坏的键是①D．发生消去反应时，被破坏的键是②和③5．由溴乙烷制取乙二醇的过程中，依次发生的反应的反应类型可能为A．取代反应、加成反应、水解反应B．消去反应、加成反应、水解反应C．水解反应、消去反应、加成反应D．消去反应、水解反应、取代反应6．在卤代烃R—CH2—CH2—X中化学键如图所示：(①为C—X，②③为C—H，④为C—R)则下列说法正确的是A．发生水解反应时，被破坏的键是①和③B．发生水解反应时，被破坏的键是①C．发生消去反应时，被破坏的键是①和③D．发生消去反应时，被破坏的键是②和③考点3卤代烃的化学性质及卤代烃中卤素原子的检验1．卤代烃的化学性质(1)取代反应(水解反应)R—X＋NaOHR—OH＋NaX。反应机理：在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性较强的共价键：Cδ＋—Xδ－ 。因此，卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去。(2)消去反应＋NaOH＋NaX＋H2O。2．卤代烃中卤素原子的检验(1)实验流程(2)实验要点①通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子。②排除其他离子对卤素离子检验的干扰，卤素原子转化为卤素离子后必须加入稀硝酸中和过量的碱。3．制取卤代烃的方法(1)烷烃取代法：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。(2)烯(炔)烃加成卤素：CH2==CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br。(3)烯(炔)烃加成卤化氢：CH2==CH2＋HClCH3CH2Cl。(4)芳香烃取代法：＋Br2＋HBr。特别提醒　工业上制备氯乙烷时，常用CH2==CH2与HCl发生加成反应制取，因为乙烯与氯化氢反应产物纯净，易分离、提纯。4．卤代烃的用途与危害(1)用途：制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机化合物。(2)危害：含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用，形成臭氧空洞，危及地球上的生物。5．卤代烯烃卤代烯烃的某些化学性质与烯烃的相似，能发生加成反应和加成聚合反应。例如，氯乙烯能加成聚合生成聚氯乙烯，四氟乙烯加成聚合生成聚四氟乙烯。聚氯乙烯和聚四氟乙烯都是用途广泛的高分子材料。nCF2==CF2―→CF2—CF2四氟乙烯　　　　聚四氟乙烯 即学即练1．要检验卤代烃中是否含有溴元素，正确的实验方法是A．加入氯水振荡，观察上层是否有橙色B．滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成C．滴加NaOH水溶液，加热，然后加入稀硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成D．滴加NaOH水溶液，然后滴加AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成2．检验溴乙烷中的溴元素，不需要的试剂是A．NaOH溶液B．AgNO3溶液C．HNO3D．CCl43．下列实验方案不能达到实验目的是实验目的实验方案A证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液，加热，将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液B检验卤代烃中卤原子的种类将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热，取冷却后反应液，滴加硝酸酸化后滴加硝酸银溶液C验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色D验证苯和液溴在的催化下发生取代反应将反应产生的混合气体先通入四氯化碳溶液再通入溶液，观察是否有淡黄色沉淀生成A．AB．BC．CD．D4．为鉴别卤代烃中所含卤素原子，现有下列实验操作步骤，正确的顺序是①加入AgNO3溶液　②加入少许卤代烃试样　③加热　④加入5mL4mol·L-1NaOH溶液　⑤加入5mL4mol·L-1HNO3溶液A．②④③①⑤B．②③①④⑤C．②④③⑤①D．②⑤③①④5．为检验1-溴丁烷中的溴元素，下列实验操作正确的顺序是___________(填序号)。①加热煮沸    ②加入硝酸银溶液    ③取少量1-溴丁烷④加入足量稀硝酸酸化    ⑤加入氢氧化钠溶液    ⑥冷却 分层训练夯实基础1．实验室制取少量溴乙烷的装置如图所示，将生成物导入盛有冰水共存物的试管a中，实验结束发现试管a中的物质分为三层。对该实验的分析错误的是A．产物在a中第二层B．烧瓶中除发生取代反应可能发生消去反应、氧化还原反应等C．a中有产物和水还含HBr、CH3CH2OH等D．b中盛放的酸性KMnO4溶液会褪色2．由1-氯丁烷制取少量1，2-丁二醇时，需要经过下列哪几步反应A．加成反应→消去反应→取代反应B．取代反应→消去反应→加成反应C．消去反应→加成反应→消去反应D．消去反应→加成反应→取代反应3．和分别与NaOH的乙醇溶液共热反应，下列说法正确的是A．反应产物相同，反应类型相同B．反应产物不同，反应类型不同C．反应过程中碳氢键断裂的位置相同D．反应过程中碳溴键断裂的位置相同4．下列说法正确的个数是①在试管中加入2mL10%的溶液，滴入2%的NaOH溶液4至6滴，振荡后加入乙醛溶液0.5mL，加热至沸腾来检验醛基；②的系统命名是2-甲基-3-戊烯；③在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤；④为检验RX是碘代烷，将RX与NaOH溶液混合后再加入溶液；⑤用稀清洗做过银镜反应实验的试管；⑥与互为同系物；A．3个B．2个C．1个D．0个5．研究有机物的结构是分子设计的基础。请回答下列问题： (1)同分异构现象在有机化合物中非常普遍。有下列各组化合物：①CH3CH2CH2CH3和；②CH3CH2OH和；③CH3COOCH2CH3和；④和⑤1，3-丁二烯和丁炔。其中互为同分异构体的是______填序号。(2)下列5种有机化合物：乙烷、甲苯、苯、溴丙烷、丙烯。①其中能使溴的四氯化碳溶液褪色的有______填结构简式。②其中能使酸性溶液褪色的有______填结构简式。③写出溴丙烷与NaOH的醇溶液反应的化学方程式：______。能力提升1．已知，该合成路线中，不涉及的反应类型是A．加成反应B．取代反应C．氧化反应D．消去反应2．关于有机反应类型，下列判断不正确的是A．CH≡CH+HClCH2=CHCl(加成反应)B．CH3CH(Br)CH3+KOHCH2=CHCH3↑+KBr+H2O(消去反应)C．2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(还原反应)D．CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr(取代反应)3．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作和现象结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水，振荡，无白色沉淀苯酚与浓溴水不反应B向肉桂醛()中加酸性溶液，振荡，酸性溶液褪色醛基能被酸性溶液氧化 C取少量与溶液共热，冷却后先加足量酸化，再滴加溶液，有淡黄色沉淀生成已水解D向20%麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸，加热一段时间后，加入溶液调节至碱性，再加入银氨溶液，水浴加热，出现银镜麦芽糖的水解产物具有还原性A．AB．BC．CD．D【答案】C【详解】A．苯酚能和浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀，由于只加了少量浓溴水，生成的少量的三溴苯酚能溶于苯酚溶液，所以得不到白色沉淀，A错误；B．肉桂醛中除了醛基之外还有碳碳双键，碳碳双键也可以使酸性KMnO4褪色，故无法断定是否是醛基被氧化，B错误；C．CH3CH2Br与NaOH的水溶液共热可发生水解，生成NaBr，加入硝酸酸化，NaBr与AgNO3反应生成淡黄色的AgBr沉淀，C正确；D．麦芽糖也是还原糖，若麦芽糖没有水解完全，剩余的麦芽糖也可以发生银镜反应，故不能证明麦芽糖的水解产物具有还原性，D错误；故选C。4．现有实验：①为检验RX是碘代烷，将RX与NaOH水溶液混合后再加入AgNO3溶液；②实验室里用无水乙醇和浓硫酸共热至140℃制乙烯；③用锌与稀硝酸反应制取氢气，用排水法收集氢气；④在试管中加入2mL10%的CuSO4溶液，滴入2%的NaOH溶液4～6滴，振荡后加入乙醛溶液0.5mL，加热至沸腾来检验醛基；⑤为检验淀粉已水解，将淀粉与少量稀硫酸加热一段时间后再加入银氨溶液，水浴加热。其中可能失败的实验是（    ）A．只有②③⑤B．只有③④⑤C．①②③④⑤D．只有①④⑤5．已知下面两个反应，其中A为氯代烃，B为烯烃(其相对分子质量为42)。反应①：反应②：请回答下列问题：(1)化合物B的分子式为_____________．(2)假设A分子中有两种等效氢且比例为6∶1，则反应①的化学方程式为_______；(3)写出B在有机过氧化物()中与反应的化学方程式：_____；(4)下列有关实验室检验A中是否有氯元素的方法或试剂正确的是______(填字母)。 a．燃烧法                 b．溶液c．溶液+稀硝酸溶液      d．醇溶液溶液6．卤代烃是重要的工业原料，同时对环境造成严重影响，如破坏臭氧层等，请回答下列问题：Ⅰ．氟利昂，即二氟二氯甲烷，分子式为，氟利昂，即一氟三氯甲烷，分子式为。氟利昂是破坏臭氧层的元凶，也是地球变暖的罪魁祸首，它所产生的温室效应是二氧化碳的数千倍。禁止使用氟利昂对保护地球环境具有极为重要的意义。破坏臭氧层的机理为；；。(1)活性氯()的作用是___________。(2)下列关于氟利昂()、氟利昂()的推测不正确的有___________。A．两种氟利昂在醇溶液中均可发生消去反应B．两种氟利昂均不存在同分异构体C．直接用溶液均可检验两种氟利昂中的氯元素Ⅱ．已知二氯烯丹是一种除草剂，其合成路线如下：(二氯烯丹)已知：在反应⑤中所生成的E的结构只有一种。(1)写出下列反应类型：反应①是___________，反应③是___________，反应⑥是___________。(2)写出下列物质的结构简式：A___________，E___________。(3)写出反应③的化学方程式：___________。(4)写出有机物所有同分异构体的结构简式：___________。培优专练1．卤代烃的取代反应，实质是带负电荷的原子团取代了卤代烃中的卤原子，例如：CH3Br＋OH-(或NaOH)→CH3OH＋Br-(或NaBr)(反应条件已略去)。下列反应的化学方程式中，不正确的是A．CH3CH2Br＋NaHS→CH3CH2SH＋NaBrB．CH3I＋NaCN→CH3CN＋NaIC．CH3CH2Cl＋CH3ONa→CH3Cl＋CH3CH2ONa D．CH3CH2Cl＋NaNH2→CH3CH2NH2＋NaCl2．能鉴别、、、、NaOH、KI六种溶液的一种试剂是（    ）A．溶液B．盐酸C．溶液D．溶液3．下表中实验操作能达到实验目的的是实验操作实验目的A向苯酚浓溶液中滴加少量稀溴水观察白色沉淀B向待测液中加入酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、甲苯C向溴乙烷中加氢氧化钠溶液并加热，冷却后再加硝酸银溶液检验溴乙烷中的溴原子D向铁粉中依次加入苯和溴水制备少量溴苯A．AB．BC．CD．D4．下列由实验现象所得结论正确的是A．取补铁口服液的上层清液，滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去，证明口服液中含有Fe2+B．向盛有0.01mol/L的CH3COONa溶液的小试管中滴加酚酞溶液，溶液变红，再加入少量CH3COONa固体，溶液红色加深，证明CH3COONa水解程度增大C．向盛有稀硝酸的试管中加入铜片，加热，试管口出现红棕色气体，证明铜与稀硝酸反应生成NO2D．将溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液共热，产物通入到溴水中，溴水褪色，证明溴乙烷发生消去反应5．如图是几种重要有机物之间的关系。请在【】中填入反应条件，在中填入反应类型。(1)请填写下列各反应的反应类型：①____；②_____；③_____；④_____；⑤____；⑥____。 (2)请填写下列各反应的反应条件：A．____；B．____；C．____；D．____。