高中化学第一单元 卤代烃学案

能力课时8　卤代烃的消去、水解反应原理及在有机合成中的应用

解卤代烃的消去反应和水解反应类题的方法

1．消去反应能否发生的判断技巧：

(1)能发生消去反应的卤代烃至少有两个碳原子。

(2)卤代烃中与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子。

(3)苯环上的卤素原子不能发生消去反应。

2．化学反应类型可根据反应条件、反应原理、反应产物等进行判断。

3．卤代烃的水解反应与消去反应的条件不同，分析时应注意反应条件的差异。

(2021·江西赣州高二月考)下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不发生反应的是(　　)

A．①③⑥　　　　　　 B．②③⑤

C．全部   D．②④

A　[本题是卤代烃在KOH醇溶液中加热发生的反应，属于卤代烃的消去反应。苯环的稳定结构决定了①很难发生消去反应，从而排除选项B和D。③中与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应，⑥中与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子，不能发生消去反应，②④⑤均可以发生消去反应，故选A。]

1．(2021·江门市新会第一中学高二质检)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④

B　[发生水解反应生成醇，只断裂C—X，即断裂①；发生消去反应，断裂C—X和邻位C上的C—H，则断裂①③。]

2．(2021·菏泽高二联考)下列卤代烃，既能发生水解，又能发生消去反应且只能得到一种单烯烃的是(　　)

A　[B项发生消去反应能得到两种烯烃；C项发生消去反应能得到三种烯烃；D项不能发生消去反应。]

卤代烃在有机合成中的应用

1．引入羟基

R—X＋NaOHR—OH＋NaX

2．引入不饱和键

3．改变官能团的位置

通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与HX在一定条件下的加成反应，又得到卤代烃，但卤素原子的位置发生了变化。

例如，以1­溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量2­溴丙烷，制取过程如下：

4．改变官能团的数目

通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与X2的加成反应，得到二卤代烃。

例如，以1­溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量1，2­二溴丙烷，制取过程如下：

(2021·河北辛集中学月考)以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图所示，则下列说法正确的是(　　)

A．A的结构简式是

B．①②的反应类型分别是取代反应、消去反应

C．反应②③的条件分别是浓硫酸、加热，光照

D．加入酸性KMnO4溶液，若溶液褪色则可证明已完全转化为

B　[对比反应物和目标产物的结构，反应过程中不饱和程度增大，则合成路线中存在消去反应。反应①为环戊烷在光照条件下的取代反应，以与Cl2的取代反应为例，则A为，反应②为卤代烃的消去反应，反应条件是NaOH的醇溶液、加热，则B为，反应③为与卤素单质的加成反应，反应条件为常温，以与Br2的加成反应为例，则C为，A、C项错误，B项正确；只要反应体系中存在，在其中加入酸性KMnO4溶液，溶液就会褪色，所以该方法只能检验反应是否开始，不能检验反应是否完全，D项错误。]

如图所示合成路线：

(1)上述过程中属于加成反应的有________。

(2)反应②的化学方程式为________________________________

_____________________________________________________。

(3)反应④为_________________________________________反应，化学方程式为_________________________________________。

[解析]　环己烯与Br2发生加成反应，生成1，2­二溴环己烷；1，2­二溴环己烷在NaOH的醇溶液中加热，发生消去反应，生成1，3­环己二烯()；1，3­环己二烯再与Br2发生共轭二烯烃的1，4­加成反应，得生成物；根据卤代烃在NaOH水溶液中共热发生水解反应生成醇的性质，可知在NaOH水溶液中加热，发生水解反应生成，再通过与H2的加成反应得最终产物。

卤代烃A(C2H5X)是一种无色液体，为探究A的性质，设计如下实验方案。

方案一：往A中加入硝酸银溶液，充分振荡，静置。

方案二：往A中加过量NaOH水溶液，充分振荡，静置，待液体分层后，取“水层”溶液少许，滴加硝酸银溶液。

方案三：往A中加入过量NaOH乙醇溶液，共热，充分反应后，取溶液少许，依次加入试剂B、硝酸银溶液，得白色沉淀。

1．C2H5X中的X是哪种元素？

[提示]　往A中加入过量NaOH的乙醇溶液，共热，充分反应后，取溶液少许，依次加入试剂B、硝酸银溶液，得白色沉淀，试剂B为硝酸，生成的白色沉淀为AgCl，所以元素X为Cl。

2．方案一中可观察到溶液分层，设计简便方法，判断何为“水层”？

[提示]　卤代烃都不溶于水，任取一层液体，加水，充分振荡，静置，若不分层，该层为“水层”。

3．有人认为方案二达不到检验X－的实验目的，理由是什么？

[提示]　方案二中，过量的NaOH溶液会与硝酸银溶液反应生成沉淀(AgOH或Ag2O)，从而干扰X－的检验，所以无法达到检验X－的实验目的。

4．方案三中，试剂B是什么？写出方案三中发生反应的化学方程式。

[提示]　加入硝酸银溶液前需要用稀硝酸中和过量的氢氧化钠，避免干扰检验；卤代烃在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成乙烯、NaCl和水，该反应的化学方程式为CH3CH2Cl＋NaOHCH2===CH2↑＋NaCl＋H2O；硝酸与氢氧化钠发生中和反应，化学方程式为HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O；氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀，化学方程式为NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3。

5．将A与过量NaOH的乙醇溶液共热生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中，溶液褪色，原因是什么？

[提示]　A与过量NaOH的乙醇溶液共热生成的气体为乙烯。

通过本情境素材中实验方案的设计、实验现象的描述、方案设计合理性的判断的考查，提升了学生科学探究与创新意识的化学核心素养。

1．下列反应可以在烃分子中引入卤素原子的是(　　)

A．苯和溴水共热

B．在光照条件下甲苯与溴的蒸气

C．溴乙烷与NaOH水溶液共热

D．溴乙烷与NaOH醇溶液共热

B　[A． 不发生化学反应，只是苯萃取溴；B．甲苯的甲基氢被溴代；C．发生溴乙烷的水解反应，溴乙烷的溴原子被羟基取代；D．发生溴乙烷的消去反应，溴乙烷脱去溴化氢分子。]

2．(2021·邢台高二月考)某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后，冷却，滴入AgNO3溶液，最终未得到白色沉淀，其主要原因是(　　)

A．加热时间太短

B．不应冷却后再加入AgNO3溶液

C．加AgNO3溶液前未用稀HNO3酸化

D．反应后的溶液中不存在Cl－

C　[氯乙烷在碱性条件下加热水解，先加入过量的稀HNO3中和未反应完的NaOH，然后再加入AgNO3溶液，可以检验Cl－的存在。]

3．(2021·兰州第一中学高二质检)下列有机物中，能发生消去反应生成2种烯烃，又能发生水解反应的是(　　)

A．2­甲基­2­氯丙烷

B．2­甲基­3­氯戊烷

C．2，2­二甲基­1­氯丁烷

D．1，3­二氯苯

B　[卤代烃都能发生水解反应，不对称结构的卤代烃消去生成两种烯烃。答案选B。]

4．(2021·曲阜师范大学附属中学高二检测)烯烃A在一定条件下可以按框图进行反应。

已知：D的结构简式为

请完成填空：

(1)A的结构简式是_____________________________________。

(2)框图中属于取代反应的是__________(填数字代号)。

(3)C的结构简式是_____________________________________。

(4)写出由D→E的化学方程式__________________________

_____________________________________________________。