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1、鹵代烴
李仕才
基礎(chǔ)知識(shí)梳理
1.鹵代烴的概念
(1)鹵代烴是烴分子里的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。通式可表示為R—X(其中R—表示烴基)。
(2)官能團(tuán)是鹵素原子。
2.鹵代烴的物理性質(zhì)
(1)沸點(diǎn):比同碳原子數(shù)的烴沸點(diǎn)要高;
(2)溶解性:水中難溶,有機(jī)溶劑中易溶;
(3)密度:一般一氟代烴、一氯代烴比水小,其余比水大。
3.鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)
(1)鹵代烴水解反應(yīng)和消去反應(yīng)的比較
反應(yīng)類型
取代反應(yīng)(水解反應(yīng))
消去反應(yīng)
反應(yīng)條件
強(qiáng)堿的水溶液、加熱
強(qiáng)堿的醇溶液、加熱
斷鍵方式
反應(yīng)本質(zhì)和通式
鹵代烴分子中—X被水中的—OH所取代,
2、生成醇;R—CH2—X+NaOHR—CH2OH+NaX
相鄰的兩個(gè)碳原子間脫去小分子HX;
+NaOH
+NaX+H2O
產(chǎn)生特征
引入—OH,生成含—OH的化合物
消去HX,生成含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的不飽和鍵的化合物
(2)消去反應(yīng)的規(guī)律
消去反應(yīng):有機(jī)化合物在一定條件下,從一個(gè)分子中脫去一個(gè)或幾個(gè)小分子(如H2O、HBr等),而生成含不飽和鍵(如雙鍵或三鍵)的化合物的反應(yīng)。
①兩類鹵代烴不能發(fā)生消去反應(yīng)
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
實(shí)例
與鹵素原子相連的碳沒(méi)有鄰位碳原子
CH3Cl
與鹵素原子相連的碳有鄰位碳原子,但鄰位碳原子上無(wú)氫原子
、
②有兩種或三種鄰位碳原子,
3、且碳原子上均帶有氫原子時(shí),發(fā)生消去反應(yīng)可生成不同的產(chǎn)物。例如:
CH2==CH—CH2—CH3(或CH3—CH==CH—CH3)+NaCl+H2O
③型鹵代烴,發(fā)生消去反應(yīng)可以生成R—C≡C—R,如BrCH2CH2Br+2NaOHCH≡CH↑+2NaBr+2H2O
4.鹵代烴的獲取方法
(1)不飽和烴與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等的加成反應(yīng)
如CH3—CH==CH2+Br2――→CH3CHBrCH2Br;
CH3—CH==CH2+HBr;
CH≡CH+HClCH2==CHCl。
(2)取代反應(yīng)
如乙烷與Cl2:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;
苯與Br2:;
C2H
4、5OH與HBr:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O。
(1)CH3CH2Cl的沸點(diǎn)比CH3CH3的沸點(diǎn)高(√)
(2)溴乙烷與NaOH的乙醇溶液共熱生成乙烯(√)
(3)在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即產(chǎn)生淡黃色沉淀(×)
(4)取溴乙烷水解液,向其中加入AgNO3溶液,可觀察到淡黃色沉淀(×)
(5)所有鹵代烴都能夠發(fā)生水解反應(yīng)和消去反應(yīng)(×)
深度思考
以下物質(zhì)中,按要求填空:
①?、贑H3CH2CH2Br ③CH3Br?、蹸H3CHBrCH2CH3
(1)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)由高到低的順序是________________(填序號(hào))。
(2)上述物質(zhì)中既能發(fā)生
5、水解反應(yīng)又能發(fā)生消去反應(yīng)的是________。
(3)物質(zhì)④發(fā)生消去反應(yīng)的條件為_(kāi)_____________________________________________,產(chǎn)物有________________________________________________________________________。
(4)由物質(zhì)②制取1,2-丙二醇經(jīng)歷的反應(yīng)類型有_______________________________________
_____________________________________________________________________
6、___。
(5)檢驗(yàn)物質(zhì)③中含有溴元素的試劑有______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)①>④>②>③
(2)②④
(3)氫氧化鈉的醇溶液,加熱 CH2==CHCH2CH3、CH3CH==CHCH3、NaBr、H2O
(4)消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)
(5)氫氧化鈉溶液、稀硝酸、硝酸銀溶液
解題探究
1.(2017·陜西長(zhǎng)安一中質(zhì)檢)在鹵代烴RCH2CH2X中化
7、學(xué)鍵如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.發(fā)生水解反應(yīng)時(shí),被破壞的鍵是①和③
B.發(fā)生消去反應(yīng)時(shí),被破壞的鍵是①和④
C.發(fā)生水解反應(yīng)時(shí),被破壞的鍵是①
D.發(fā)生消去反應(yīng)時(shí),被破壞的鍵是②和③
答案 C
解析 鹵代烴水解反應(yīng)是鹵原子被羥基取代生成醇,只斷①鍵;消去反應(yīng)是鹵代烴中鹵原子和鹵原子相鄰的碳上氫原子共同去掉,斷①③鍵。
2.(2017·石家莊一檢)有機(jī)物M、N、Q之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系為,下列說(shuō)法正確的是( )
A.M的同分異構(gòu)體有3種(不考慮立體異構(gòu))
B.N分子中所有原子共平面
C.Q的名稱為異丙烷
D.M、N、Q均能與溴水反應(yīng)
答案 A
解析 依題意,
8、M、N、Q的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為、、。求M的同分異構(gòu)體可以轉(zhuǎn)化為求丁烷的一氯代物,丁烷有2種同分異構(gòu)體:CH3CH2CH2CH3、,它們的一氯代物均有2種,故丁烷的一氯代物共有4種,除M外,還有3種,A項(xiàng)正確;N分子可以看成乙烯分子中的2個(gè)氫原子被甲基取代,乙烯分子中所有原子共平面,甲烷分子中所有原子不可能共平面,所以N分子中所有原子不可能共平面,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Q的名稱是異丁烷,C項(xiàng)錯(cuò)誤;M、Q不能與溴水反應(yīng),N分子中含有碳碳雙鍵,能與Br2發(fā)生加成反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.(2018·大連二十四中月考)有兩種有機(jī)物Q()與P(),下列有關(guān)它們的說(shuō)法中正確的是( )
A.二者的核磁共振氫譜中均只出現(xiàn)兩種峰且峰面積之比為3∶2
B.二者在NaOH醇溶液中均可發(fā)生消去反應(yīng)
C.一定條件下,二者在NaOH溶液中均可發(fā)生取代反應(yīng)
D.Q的一氯代物只有1種,P的一溴代物有2種
答案 C
解析 Q中兩個(gè)甲基上有6個(gè)等效氫原子,苯環(huán)上有2個(gè)等效氫原子,峰面積之比應(yīng)為3∶1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Q中苯環(huán)上的鹵素原子無(wú)法發(fā)生消去反應(yīng),P中與鹵素原子相連的碳原子的鄰位碳原子上缺少氫原子,無(wú)法發(fā)生消去反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;在適當(dāng)條件下,鹵素原子均可被—OH取代,C項(xiàng)正確;Q中苯環(huán)上的氫原子、甲基上的氫原子均可被氯原子取代,其一氯代物有2種,D項(xiàng)錯(cuò)誤。