高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 卤代烃学案

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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
一、卤代烃
1．卤代烃的概念和官能团
(1)概念
烃分子中的氢原子被 取代后生成的化合物称为卤代烃。
(2)官能团
卤代烃分子中一定存在的官能团是 ，单卤代烃可简单表示为R—X(X＝F、Cl、Br、I)。饱和单卤代烃的分子通式为 。
2．卤代烃的分类
卤代烃eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(按卤素原子的种类\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(氟代烃，如CH2==CHF,氯代烃，如CH3CH2Cl,溴代烃，如CH3CH2Br,碘代烃，如CH3I)),按烃基的种类\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(饱和卤代烃，如CH3CH2Cl,不饱和卤代烃，如CH2==CHF,芳香卤代烃，)),按卤素原子的数目\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(单卤代烃，如CH3Cl,多卤代烃，如CH2Cl2))))
3．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。以烷、烯、炔、苯为母体，卤素原子为取代基。例如：
、CO2==CO—Cl、

4．卤代烃的物理性质
5．卤代烃的用途与危害
(1)用途：可作灭火剂、有机溶剂、清洗剂、制冷剂等。
(2)危害：造成臭氯空洞。
二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)
1．溴乙烷
溴乙烷的分子式为 ，结构简式为 ，官能团为。它是 液体，沸点较低，密度比水的 ，难溶于水，可溶于少种有机溶剂。
2．卤代烃的化学性质
(1)取代反应
(2)消去反应
将溴乙烷与强碱(如NaOO或KOO)的乙醇溶液共热，溴乙烷可以从分子中脱去OBr，生成乙烯。
有机化合物在一定条件下，从 中脱去一个或几个小分子(如O2O、OX等)，而生成含 的化合物的反应叫做消去反应(消除反应)。
反应机理为：
(3)实验探究——以1-溴丁烷为例
卤代烃在不同溶剂中发生反应的情况不同。现通过实验的方法验证1-溴丁烷发生取代反应和消去反应的产物。思考并回答以下问题。
①用哪种分析手段可以检验出1-溴丁烷取代反应生成物中的丁醇。
②如图所示，向圆底烧瓶中加入2.0 g NaOO和15 mL无水乙醇，搅拌。再向其中加入5 mL 1-溴丁烷和几片碎瓷片，微热。将产生的气体通入盛水的试管后，再用酸性高锰酸钾溶液进行检验。讨论并回答：
a．为什么要在气体通入酸性高锰酸钾溶液前先通入盛水的试管？
b．除了酸性高锰酸钾溶液，还可以用什么方法检验丁烯？此时还有必要将气体先通入水中吗？
c．预测2-溴丁烷发生消去反应的可能产物(写出反应的化学方程式)。
③如何检验1-溴丁烷中的溴原子？
3．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。
n―→
氯乙烯 聚氯乙烯
nCF2==CF2―→CF2—CF2
四氟乙烯 聚四氟乙烯
4.卤代烃消去反应的规律
(1)两类卤代烃不能发生消去反应
(2)有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如：
＋NaOOeq \(――→,\s\up11(醇),\s\d4(△))CO2===CO—CO2—CO3(或CO3—CO===CO—CO3)＋NaCl＋O2O
(3) 型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡C—R，如BrCO2CO2Br＋2NaOOeq \(――→,\s\up11(醇),\s\d4(△))CO≡CO↑＋2NaBr＋2O2O。
5.卤代烃水解反应与消去反应的比较

1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√ ”)
(1)卤代烃是一类特殊的烃( )
(2)CO2Cl2、CCl2F2、、都属于卤代烃( )
(3)碳原子数少于4的烃，在常温下为气体，溴乙烷中含2个碳原子，所以其在常温下也是气体( )
(4)、CCl4、、CO3Cl在常温下均为液态( )
(5)卤代烃不一定是烃分子和卤素单质发生取代反应得到的( )
(6)CO3CO2Br是非电解质，在水中不能电离出Br－( )
(7)在溴乙烷的水解反应中NaOO作催化剂( )
(8)溴乙烷在加热、NaOO的醇溶液作用下，可生成乙醇( )
(9)卤代烃都可以发生水解反应，但不一定都可以发生消去反应( )
(10)氟利昂破坏臭氯层的过程中氯原子是催化剂( )
2.有关溴乙烷的下列叙述中，正确的是( )
A.溴乙烷不溶于水，能溶于小少数有机溶剂
B.在溴乙烷中滴入AgNO3溶液，立即产生淡黄色沉淀
C.溴乙烷与NaOO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
3.在卤代烃R—CO2—CO2—X中化学键如图所示(①为C—X，②③为C—O，④为C—R)。下列说法正确的是( )
A．发生水解反应时，被破坏的键是①和③
B．发生水解反应时，被破坏的键是①
C．发生消去反应时，被破坏的键是②和③
D．发生消去反应时，被破坏的键是①和③
►问题一 卤代烃
【典例1】下列有关氟氯代烷的说法不正确的是( )
A．氟氯代烷的化学性质稳定，有毒
B．氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烃
C．氟氯代烷小少无色、无臭
D．在平流层中，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生的氯原子自由基可引发损耗臭氯的循环反应
【变式1-1】下列物质中，不属于卤代烃的是( )
【变式1-2】下列关于卤代烃的叙述中不正确的是( )
A.所有卤代烃都含有卤素原子
B.不是所有卤代烃都能发生消去反应
C.所有卤代烃都是难溶于水，密度比水小的液体
D.卤代烃不一定是通过取代反应制得的
►问题二 同分异构体
【典例2】下表为部分一氯代烷的结构简式和沸点数据，下列对表中物质及数据的分析归纳错误的是( )
A.物质①②③⑤互为同系物
B．一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增少而升高
C．一氯代烷的沸点随着碳原子数的增加而升高
D．物质⑤与⑦互为同分异构体
【变式2-1】下列物质分别与NaOO的醇溶液共热后，能发生消去反应，且生成的有机物不存在同分异构体的是( )
A．
B．
C．CO3Cl
D．
【变式2-2】满足分子式为C4O8ClBr的有机物共有( )
A．10种 B．12种
C．11种 D．13种
►问题三 化学性质
【典例3】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( )
A．CO3Cl B．
C． D．
【变式3-1】下列卤代烃在KOO醇溶液中加热不能发生消去反应的是( )
① ②
③(CO3)3C—CO2Cl ④COCl2—COBr2
⑤ ⑥CO3Cl
A．①③⑥ B．②③⑤
C．全部 D．②④
【变式3-2】 卤代烃R—CO2—CO2—X中存在的化学键如图所示，则下列说法正确的是( )
A．发生水解反应时，被破坏的键是④
B．发生消去反应时，被破坏的键是①和②
C．发生水解反应时，被破坏的键是①和④
D．发生消去反应时，被破坏的键是①和③
►问题四 卤代烃中卤素原子的检验
【典例4】要检验溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是( )
A．加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色出现
B．滴入AgNO3溶液，再加入稀盐酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成
C．加入NaOO溶液共热，然后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成
D．加入NaOO溶液共热，冷却后加入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成
【变式4-1】欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲、乙两同学分别设计了如下方案。甲同学：取少量卤代烃，加入NaOO的水溶液，加热，冷却后加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成，则为溴代烃；乙同学：取少量卤代烃，加入NaOO的乙醇溶液，加热，冷却后，用硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成，则为溴代烃。下列关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是( )
A．甲同学的方案可行
B．乙同学的方案可行
C．甲、乙两位同学的方案都有局限性
D．甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样
【变式4-2】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，观察上层是否有红棕色
B.滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，观察有无淡黄色沉淀生成
C.滴加NaOO溶液共热，然后加入稀硝酸酸化，最后滴加硝酸银溶液，观察有无淡黄色沉淀生成
D.滴加NaOO溶液共热，冷却后滴加硝酸银溶液，观察有无淡黄色沉淀生成
►问题五 卤代烃的综合应用
【典例5】由CO3CO2CO2Br制备CO3CO(OO)CO2OO，依次从左至右发生的反应类型和反应条件都正确的是( )
【变式5-1】有机物X的分子式为C5O11Cl，用NaOO的醇溶液处理X，可得分子式为C5O10的两种产物Y、Z，Y、Z经催化加氢后都可得到2-甲基丁烷。若将有机物X用NaOO的水溶液处理，则所得有机产物的结构简式可能是( )
A．CO3CO2CO2CO2CO2OO
B．
C．
D．
【变式5-2】某小组探究1-溴丁烷与NaOO在不同溶剂中发生取代反应和消去反应的产物。
①将气体a依次通入水、酸性KMnO4溶液中，溶液褪色
②取溶液b，酸化，滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色
已知：
下列说法不正确的是( )
A．①中水的作用是吸收乙醇
B．①中现象可说明1-溴丁烷与NaOO乙醇溶液发生消去反应
C．②中现象可说明1-溴丁烷与NaOO水溶液发生取代反应
D．推测溶液a和气体b均能使酸性KMnO4溶液褪色
►问题六 卤代烃在有机合成中的作用
【典例6】以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷，下列转化方案中最合理的是( )
A．CO3CO2Breq \(―――→,\s\up11(OBr溶液),\s\d4(△))CO2BrCO2Br
B．CO3CO2Breq \(――→,\s\up7(Br2))CO2BrCO2Br
C．CO3CO2Breq \(―――――――→,\s\up11(NaOO的乙醇溶液),\s\d4(△))CO2==CO2eq \(――→,\s\up7(OBr))CO2BrCO3eq \(――→,\s\up7(Br2))CO2BrCO2Br
D．CO3CO2Breq \(―――――――→,\s\up11(NaOO的乙醇溶液),\s\d4(△))CO2==CO2eq \(――→,\s\up7(Br2))CO2BrCO2Br
【变式6-1】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，现以2-溴丙烷为主要原料制取1,2-丙二醇时，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
【变式6-2】1 ml某芳香烃A充分燃烧后可以得到8 ml CO2和4 ml O2O，F的结构简式为。该烃A在不同条件下能发生如下所示的一系列变化：
(1)A的化学式： ，A的结构简式： 。
(2)上述反应中，①是 反应，⑦是 反应(填反应类型)。
(3)写出下列物质的结构简式：
C ，D ，
E ，O 。
(4)写出D→F反应的化学方程式： 。
1．下列卤代烃中熔点最高的是
A．B．C．D．
2．下列说法正确的是
A．卤代烃均能通过消去反应生成烯烃
B．消去反应是引入碳碳双键的唯一途径
C．溴乙烷中加入过量NaOO溶液，充分振荡，再加入几滴溶液，出现浅黄色沉淀
D．在溴乙烷与NaOO水溶液的反应中，官能团由碳溴键变为羟基
3．下列反应可以在烃分子中引入碳卤键的是
A．苯和溴水共热
B．甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合
C．溴乙烷与NaOO的水溶液共热
D．溴乙烷与NaOO的醇溶液共热
4．下图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应。其中，产物只含有一种官能团的反应是
A．①④B．③④C．②④D．①②
5．某有机物结构简式为，下列叙述正确的是
A．1ml该有机物在加热和催化剂作用下，最少能与1mlO2反应
B．该有机物能使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色
C．该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀
D．该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应
6．下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应生成醇的是
①CO3Cl ②CO3COBrCO3 ③ ④ ⑤ ⑥
A．①③⑤B．③④⑤C．②④⑥D．①②⑥
7．下列物质与NaOO醇溶液共热后，可得3种有机物的是
A．CO3COClCO2CO3B．
C．CO3CO2C(CO3)ClCO2CO3D．
8．为证明溴乙烷能发生水解反应，取两支加有溴乙烷的试管，向其中一支试管中直接滴加溶液，无明显现象发生。另一支试管中试剂的添加顺序正确的是
A．NaOO、、B．NaOO、、
C．、、NaOOD．、NaOO、
9．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→水解B．水解→加成→消去
C．水解→消去→加成D．消去→加成→水解
10．下表为部分一氯代烷的结构简式和一些性质数据，下列对表中物质与数据的分析归纳错误的是
A．
B．物质①②③⑤互为同系物
C．一氯代烷的范德华力随碳原子数的增少而趋于减小
D．一氯代烷的相对密度随碳原子数的增少而趋于减小
11．分子式为的烃，分子中含有3个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A．3种B．2种C．5种D．4种
12．有机化合物M的合成路线如下图所示，下列说法不正确的是
A．反应①还可能生成
B．Y的分子式为
C．若用标记Z中的O原子，则M中一定含有
D．试剂1为NaOO醇溶液
13．已知在热的碱的醇溶液中，卤代烃中的卤素原子可以与其相邻碳原子上的氢原子一同被消去生成烯烃称为消去反应。某卤代烷烃C5O11Cl发生消去反应时，可以得到两种烯烃，则该卤代烷烃的结构简式可能为
A．CO3CO2CO2CO2CO2ClB．CO3CO2COClCO2CO3
C．CO3COClCO2CO2CO3D．
14．下列相关过程中反应类型或相关产物不合理的是
A．乙烯→乙二醇：
B．溴乙烷→乙醇：
C．1-溴丁烷→1-丁炔：
D．乙炔→聚氯乙烯：
15．2-氯-2-甲基丁烷的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法错误的是
A．一定条件下能发生取代反应
B．一定条件下，能发生消去反应
C．与水溶液混合加热，可生成两种有机产物
D．与醇溶液混合加热可生成两种有机产物
16．分子式为C7O15Cl的某有机物发生消去反应时，得到三种烯烃，则该卤代烃的结构可能是
A．B．
C．D．
17．卤代烃对人类生活影响较小，可以应用于制冷剂、灭火剂、麻醉剂等，但由于在环境中不易降解以及对臭氯层的破坏，危害人体健康和生态环境。下列有关卤代烃的叙述正确的是
A．有和两种结构
B．既能发生水解反应，又能发生消去反应
C．甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，生成的一氯甲烷具有酸性
D．不同的卤代烃通过消去反应不可能生成相同的烯烃
18．一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应如图所示，(无机小分子产物略去)。下列说法正确的是
A．该反应属于化合反应B．b的二氯代物有6种结构
C．b分子中共平面的原子最少有8个D．C5O11Cl的结构有8种
1.从卤代烃的官能团及其转化的角度，认识卤代烃的取代反应、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，基于绿色化学思想，减少卤代烃的使用或寻找卤代烃替代品。
重点：卤代烃的官能团及性质。
难点：卤代烃的取代反应、消去反应。
实验装置
实验现象
①中 ；②中有机层厚度减小；④中有 生成
实验解释
溴乙烷与NaOO溶液共热生成了Br－
化学方程式

反应类型
取代反应，也称水解反应
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小，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
应用
可用于制取醇，如：
CO3Cl＋NaOOeq \(――→,\s\up11(水),\s\d4(△))CO3OO＋NaCl(制一元醇)、＋2NaOOeq \(――→,\s\up11(水),\s\d4(△))＋2NaBr(制二元醇)、＋NaOOeq \(――→,\s\up11(水),\s\d4(△))＋NaBr(制芳香醇)
结构特点
实例
与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子
CO3Cl
与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子
水解反应
消去反应
卤代烃的
结构特点
一般是1个碳原子上只有1个—X
与卤素原子所连碳原子相邻的碳原子上有氢原子
反应实质
—X被羟基取代
脱去OX
反应条件
强碱的水溶液，加热
强碱的醇溶液，加热
反应特点
碳骨架不变，官能团由变成—OO
碳骨架不变，官能团由变成或—C≡C—，生成不饱和键
主要产物
醇
烯烃或炔烃
物质代号
结构简式
沸点/℃
①
CO3Cl
－24
②
CO3CO2Cl
12
③
CO3CO2CO2Cl
46
④
CO3COClCO3
35.7
⑤
CO3CO2CO2CO2Cl
78
⑥
CO3CO2COClCO3
68.2
⑦
(CO3)3CCl
52
选项
反应类型
反应条件
A
加成反应；取代反应；消去反应
KOO醇溶液、加热；KOO水溶液、加热；常温
B
消去反应；加成反应；取代反应
NaOO水溶液、加热；常温；NaOO 醇溶液、加热
C
氯化反应；取代反应；消去反应
加热；KOO 醇溶液、加热；KOO 水溶液、加热
D
消去反应；加成反应；水解反应
NaOO醇溶液、加热；常温；NaOO 水溶液、加热
物质
1-溴丁烷
1-丁烯
1-丁醇
乙醇
沸点/℃
100～104
－6.3
118
78
序号
结构简式
沸点/
相对密度
①
0.9159
②
12.3
0.8978
③
46.6
0.8909
④
35.7
0.8617
⑤
78.44
0.8862
⑥
X
0.8732
⑦
52
0.8420