2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点52卤代烃学案

2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点52卤代烃学案

考点52　卤代烃 知识条目 必考要求 加试要求 ‎1.卤代烃的分类方法 ‎—‎ a ‎2.卤代烃的物理性质 ‎—‎ a ‎3.卤代烃的化学性质 ‎—‎ c ‎4.消去反应 ‎—‎ b ‎5.卤代烃的应用以及对人类生活的影响 ‎—‎ a 一、卤代烃的分类 ‎1．按照卤元素的种类可分为三种：碘代烃、溴代烃、氯代烃等。‎ ‎2．按照卤代烃的种类可分为饱和卤代烃、不饱和卤代烃、芳卤代烃等。‎ ‎3．按照卤元素的数目可分为一卤代烃、二卤代烃、多卤代烃等。‎ 二、卤代烃的物理性质 通常情况下，除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2===CHCl等少数为气体外，其余为液体或固体。‎ 沸点：比同碳原子数的烃沸点要高。‎ 溶解性：难溶于水，易溶于有机溶剂。‎ 密度：一般一氟代烃、一氯代烃密度小于水，其余均大于水。‎ 三、卤代烃的化学性质 ‎1．卤代烃的结构 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的产物。官能团为－X，饱和一元卤代烃的通式为CnH2n＋1X。‎ 如溴乙烷的结构式为(其中与卤素原子直接相连的碳原子称为α碳原子，与α碳原子相邻的碳原子称为β碳原子)。‎ ‎2．卤代烃的化学性质 ‎(1)消去反应 概念：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(如H2O、HBr等)生成不饱和(含双键或叁键)化合物的反应。‎ 反应条件：强碱的醇溶液，并加热。‎ 实例：‎ ‎ (2)水解反应 概念：在一定条件下，卤代烃中的—X基团被—OH基团取代的反应，本质是取代反应。‎ 反应条件：强碱的水溶液，并加热。‎ 实例：‎ 四、卤代烃的应用以及对人类生活的影响 ‎1．卤代烃在有机合成中的作用 卤代烃在有机合成中有重要作用，可以在指定位置引入官能团、多元卤代烃消去生成炔烃、实现碳链的增长、引入多个羟基、生成醛或酯等，卤代烃与其他有机物之间的转化关系详见下图。‎ ‎2．卤代烃的应用 卤代烃在生产生活中有许多应用，如：‎ ‎(1)作溶剂：如CHCl3三氯甲烷(氯仿)、CCl4四氯化碳、CH2Cl2二氯甲烷等。‎ ‎(2)农药：“六六六”、DDT。‎ ‎(3)制冷剂：氟利昂：CHClF2、CCl2F2等。‎ ‎(4)灭火剂：CCl4灭火剂(电器类起火)。‎ ‎(5)麻醉剂：CHCl3。‎ ‎(6)塑料：聚四氟乙烯：‎ ‎3．卤代烃对人类生活的影响 ‎(1)有机氯农药的影响 专家经过检验发现，有机氯农药随着食物链的不断积累，危害在不断增加。以DDT 为例，湖水中含DDT 0.000 002 ppm，湖泥中含量为0.014 ppm，水中的小虾含有0.041 ppm，鳟鱼、石斑鱼含有3～6 ppm，而海鸥体内则含有99 ppm。进一步的试验表明，如果以含有7～8 ppm的DDT残余的干草喂奶牛，牛奶的DDT含量就会达到大约3ppm，制成奶油后，又会增加65%。到20世纪60年代末期，几乎在所有地球上的生物体内，都可以找到相当数量的DDT残留物。连生活在南极的企鹅和海豹的体内都有DDT的残留物，有人估计，自然环境中已积存了10亿磅的DDT。‎ ‎(2)氟氯烃(氟利昂)对环境的影响 ‎①氟氯烃破坏臭氧层的原理 a．氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生Cl原子。‎ b．Cl原子可引发损耗臭氧的循环反应：‎ Cl＋O3===ClO＋O2‎ ClO＋O===Cl＋O2‎ 总反应式：O3＋O===2O2‎ c．实际上氯原子起了催化作用。‎ ‎②臭氧层被破坏的后果 臭氧层被破坏，会使更多的紫外线照射到地面，会危害地球上的人类、动物和植物，造成全球性的气温变化。‎ ‎【例1】　下列卤代烃能发生消去反应的且产物有2种的是(　　)‎ ‎【解析】　A选项CH3Br没有β碳原子，不能发生消去反应，错误；B选项该有机物有β氢原子，能发生消去反应，但所有β氢原子等效，只能生成一种产物，错误；C选项(CH3)3CCH2Br没有β氢原子，也不能发生消去反应，错误；D选项，2氯丁烷有2个β碳原子，即有2种β氢原子，其与NaOH醇溶液共热时就有两种产物，示意图如下：‎ 故D正确。‎ ‎【答案】　D ‎【提炼】　(1)不是所有的卤代烃都能发生消去反应，只有卤代烃有β碳原子(见上文中卤代烃的结构条目)，且β碳原子上连有H原子时，才能发生消去反应。‎ ‎(2)由于苯环的稳定结构，所以一般条件下卤代苯难以发生消去反应。‎ ‎(3)当卤代烃中有多个化学环境不同的β碳原子时，消去反应的产物可以有多种。‎ ‎【例2】　一定能够鉴定卤代烃中卤元素的存在的操作是(　　)‎ A．在卤代烃中直接加入AgNO3溶液 B．加蒸馏水，充分搅拌后，加入AgNO3溶液 C．加入NaOH溶液，加热后加入足量稀硝酸酸化，然后加入AgNO3溶液 D．加入NaOH的乙醇溶液，加热后加入AgNO3溶液 ‎【解析】　A、B选项，卤代烃不溶于水，且卤代烃为非电解质，不能电离出简单的卤素离子，故无法检验，错误；C选项，先加入NaOH溶液使卤代烃水解，生成简单卤素离子，加入足量稀硝酸中和过量的NaOH，再用硝酸银溶液检验简单卤素离子，正确；D选项，先加入NaOH醇溶液使卤代烃发生消去反应，但未加入足量稀硝酸酸化，直接加入硝酸银溶液会生成Ag2O沉淀，干扰卤元素的检验，错误。‎ ‎【答案】　C ‎【提炼】　卤代烃中卤素原子的检验步骤：‎ ‎①将卤代烃与过量的NaOH溶液混合加热，充分振荡、静置，使卤代烃水解；‎ ‎②再向混合溶液中加入过量的稀硝酸，中和过量的NaOH溶液；‎ ‎③向混合溶液中加入硝酸银溶液，观察现象；‎ ‎④‎ 若生成白色沉淀，说明是氯代烃，若生成浅黄色沉淀，说明是溴代烃，若生成黄色沉淀，说明是碘代烃。‎ 其中第②步最易出错，若未加入过量稀硝酸中和NaOH溶液，也有沉淀生成，但不是卤化银，而是氢氧化银(AgOH是白色沉淀，但常温下会迅速转化为棕褐色的Ag2O)。‎ ‎【例3】　由2氯丙烷制取少量的1,2丙二醇时，需要经过下列哪几步反应(　　)‎ A．加成→消去→取代 B．消去→加成→水解 C．取代→消去→加成 D．消去→加成→消去 ‎【解析】　要制取1,2丙二醇，2氯丙烷应先发生消去反应制得丙烯：‎ 最后由1,2—二溴丙烷水解得到产物1,2—丙二醇 ‎【答案】　B ‎【提炼】　一卤代烃通过先消去再与卤素单质加成的步骤，可以将一卤代烃转化为二卤代烃，从而实现官能团数目的增加。‎ ‎【例4】　在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物，下式中R代表烃基，副产物均已略去。‎ 请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意写明反应条件。‎ ‎(1)由CH3CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3。‎ ‎(2)由(CH3)2CHCH===CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH。‎ ‎【解析】　根据题给信息，要由1溴丁烷转变为2溴丁烷，可先把1溴丁烷转变为1丁烯，再根据“马氏规则”与HBr加成即可；而要把3甲基1丁烯转变为3甲基1丁醇，应根据“反马式规则”，在过氧化物存在的条件下，先把烯烃转变为3甲基1‎ 溴丁烷，然后水解便得到3甲基1丁醇。‎ ‎【答案】　‎ ‎【提炼】　不对称烯烃与HBr(HX)加成时，一般是氢原子加在含H较多的C===C键碳上，这个规律叫Markovnikov经验规律，简称“马氏规则”，当有过氧化物存在时则加在H较少的C===C键碳上，这叫“反马式规则”；而卤代烃在NaOH水溶液中发生取代反应生成醇，在NaOH醇溶液中发生消去反应生成烯。‎