广东省深圳市2017-2018学年高二化学选修五第二章2.3卤代烃笔记.doc

广东省深圳市2017-2018学年高二化学选修五第二章2.3卤代烃笔记
知识点、卤代烃
1、卤代烃（属于烃的衍生物）
（1）定义：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物，通式为R-X，官能团是-X。
饱和一卤代烃通式：CnH2n+1X
（2）分类：按分子中所含卤素原子种类的不同，分为氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。
（3）物理性质：
① 状态：常温下，大多数卤代烃为液体或固体。（CH3Cl为气体）
② 溶解性：卤代烃都不溶于水，能溶于大多数有机溶剂，某些卤代烃自身就是很好的有机溶剂。
③ 熔沸点：随碳原子数的增加而升高。
④ 密度：随碳原子数的增加而降低，除一氟代烃和一氯代烃比水轻外，其余卤代烃都比水重。
注：卤代烃分子中不一定含有H原子。如CCl4、F2C=CF2等
2、溴乙烷
A. 分子组成和结构
名称
分子式
结构式
结构简式
官能团
球棍模型
比例模型
溴乙烷
C2H5Br

CH3CH2Br
—Br

B. 物理性质
颜色
状态
沸点
密度
溶解性
无色
液体
38OC
ρC2H5Br>ρH2O
不溶于水，易溶于有机溶剂
C. 化学性质
溴乙烷化学性质稳定，一般不会被酸性高锰酸钾、溴水等强氧化剂氧化。但能与NaOH水溶液、NaOH醇溶液发生反应。
（1）水解反应（取代反应）
溴乙烷与NaOH水溶液的反应：

（2）消去反应：有机物在一定条件下，从一个分子中相邻的两个碳原子上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。
溴乙烷与NaOH的乙醇溶液反应：

3、卤代烃的水解反应与消去反应
A. 取代（水解）反应
（1）反应条件：强碱的水溶液、加热。
（2）反应本质：卤代烃分子中的—X被水分子中的—OH所取代：
RCH2X+NaOHRCH2OH+NaX（X表示卤素原子）
（3）反应规律：所有的卤代烃在强碱（如NaOH）的水溶液中加热均能发生取代（水解）反应。
B. 消去反应
（1）反应条件：强碱的醇溶液、加热。
（2）反应本质：相邻的两个碳原子间脱去小分子HX：
CH3CH2X+NaOHCH2=CH2↑+NaX+H2O（X表示卤素原子）
（3）反应规律：
① 没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH3Cl。
② 有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。
③ 不对称卤代烃有多种可能的消去方式。如CH3-CHBr-CH2-CH3的消去产物不只一种，为CH2=CH-CH2-CH3或CH3-CH=CH-CH3。并且以含氢较少的C上消除为主。（反马氏规则）
④ 二元卤代烃发生消去反应后，可在有机物中引入三键。如：
CH3-CH2-CHCl2＋2NaOHCH3-C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O
C. 卤代烃的消去反应和水解反应

消去反应
取代反应
反应条件
NaOH醇溶液、加热
NaOH水溶液、加热
实质
失去HX分子，形成不饱和键
—X被—OH取代
断键位置
C—X与C—H断裂
C—X断裂
对卤代烃的结构要求
①含有两个或两个以上的碳原子；
②与卤素原子相连的碳原子相邻碳原子上有氢原子
所有卤代烃都可水解
化学反应特点
有机物碳骨架不变，官能团由—X变为C=C或—C≡C—
有机物碳骨架不变，官能团由—X变为—OH
主要产物
烯烃或炔烃
醇
注：① 卤代烃在碱性条件下发生取代反应还是消去反应，主要看反应条件。
记忆方法：“无醇成醇，有醇成烯”。
② 加热时，要用水浴加热，因为溴乙烷沸点只有38OC，用酒精灯直接加热，液体容易爆沸。
4、卤代烃中卤素的检验
因卤代烃属于非电解质，在水溶液中不发生电离，不会有卤素离子X-存在，因此检验卤代烃中的卤素时，不能向卤代烃中直接加AgNO3溶液。
（1）实验原理：
R-XR-OH+NaX
① R-X＋H2O NaOH∆ R-OH＋HX
② HX＋NaOH===NaX＋H2O
③ HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O
④ AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 （AgCl：白色 AgBr：淡黄色 AgI：黄色）
（2）实验步骤：
① 取少量卤代烃于试管中；
② 加入NaOH溶液并加热（加热是为了加快水解反应速率，因不同卤代烃水解难易程度不同）；
③ 冷却后加入过量稀HNO3酸化（加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH
与AgNO3反应干扰实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀HNO3）)；
④ 加入AgNO3溶液
（3）实验现象：
① 若产生白色沉淀，则卤素原子为氯原子
② 若产生淡黄色沉淀，则卤素原子为溴原子
③ 若产生黄色沉淀，则卤素原子为碘原子
（4）实验说明：
① 卤代烃均属于非电解质，不能电离出X－，不能用AgNO3溶液直接检验卤素原子的存在。
② 不能向卤代烃的水解液中直接加入AgNO3溶液来检验卤素离子，因为水解液呈碱性，OH－干扰
卤素离子的检验，一定要先加过量的硝酸，将NaOH中和掉，防止生成Ag2O褐色沉淀干扰实验。
NaOH+AgNO3=NaNO3+AgOH↓（白色）
2AgOH=Ag2O（褐色）+H2O 褐色会掩盖其它沉淀的颜色，使检验卤素原子失败！
故必须用硝酸酸化！！！
③ 最好不用消去反应来检验卤代烃中卤素的存在，因有些卤代烃不发生消去反应，无法得到X－。
5、卤代烃对人类生活的影响
（1）用途：用作制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、有机合成的原料等。
（2）危害：含氯、溴的氟代烃对臭氧层有破坏作用，使臭氧层产生“臭氧空洞”，危及地球上的生物。
总结
1. 卤代烃分类
（1）按卤素原子种类分：F、Cl、Br、I代烃 （2）按卤素原子数目分：一卤、多卤代烃
（3）根据烃基是否饱和分：饱和、不饱和卤代烃 （4）按是否含苯环分：脂肪卤代烃、芳香卤代烃
注：① 卤代烃密度随烃基中C原子数的增多而减少！
② 液态卤代烃的密度一般比水大，除脂肪烃的一氟代物、一氯代物！
2．发生消去反应的条件
（1）卤代烃中碳原子数≥2
（2）邻碳有H才消去（即挂卤素原子的C邻近的C上有H）
（3）反应条件：强碱和醇溶液中加热
注：卤代烃发生水解反应和消去反应的条件不同。碱醇溶液，加热-消去反应；碱水溶液，加热-水解反应。
3. 溴乙烷的水解
（1）判断溴乙烷发生了水解：用滴管吸取上层清液，滴入盛有稀硝酸的试管中，再滴入2~3滴硝酸银溶液，若产生淡黄色沉淀，证明含有溴离子，即溴乙烷发生了水解。
（2）判断溴乙烷水解完全：看反应后的溶液是否分层，若分层，则没有完全水解。
4. 卤代烃在有机合成中的作用
（1）在烃分子中引入官能团，如引入羟基等；
（2）改变官能团在碳链上的位置，由于不对称的烯烃与HX加成时条件不同，会引起卤素原子连接的碳原子不同；又有卤代烃在NaOH的水溶液中可发生取代反应生成醇；在NaOH的醇溶液中要发生消去反应生成不饱和键，这样可通过：卤代烃a→消去→加成→卤代烃b→水解，这样就会使卤原子的位置发生改变或引起其他官能团（如-OH）的位置发生改变；
（3）增加官能团的数目，在有机合成中，许多反应是通过卤代烃在强碱的醇溶液中发生消去反应，消去小分子HX后而生成不饱和的碳碳双键或碳碳三键，再与X2加成，从而使在碳链上连接的卤原子增多，进而达到增加官能团的目的。
5. 卤代烃的制取（在烃分子中引入卤素原子的方法）
卤素原子的引入是改变分子性能的第一步反应，在有机合成和有机推断中起着桥梁的作用。
在烃分子中引入-X原子有以下两种途径。
（1）烃与卤素单质的取代反应
CH3CH3＋Cl2光照CH3CH2Cl＋HCl
（2）不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
CH3-CH==CH2＋Br2→CH3-CHBr-CH2Br CH2=CH-CH3＋HBr→CH3-CHBr-CH3
CH≡CH＋HBr→Br-CH==CH2
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