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有机化学基础知识点整理卤代烃的性质与反应有机化学基础知识点整理——卤代烃的性质与反应卤代烃是有机化合物中含有卤素原子的一类化合物。
卤代烃在有机化学中有着广泛的应用和重要的地位。
本文将对卤代烃的性质和反应进行整理，并对其应用领域进行简要介绍。
一、卤代烃的性质1. 卤代烃的物理性质卤代烃的物理性质受卤素原子种类和数量的影响。
一般来说，卤代烃的沸点、密度和溶解度都随卤素原子的原子序数的增加而增加。
以氟代烃为例，由于氟原子的电负性较高，使得氟代烃具有较低的沸点和密度，同时溶解性也较好。
2. 卤代烃的化学性质卤代烃具有较强的亲电性，易于发生亲电取代反应。
常见的亲电取代反应包括醇的取代反应、亲电芳香取代反应等。
卤代烃可以通过加热或与强碱反应生成烯烃。
例如，傅-克反应是一种用于制备烯烃的方法，其中卤代烃与碱金属由于剥夺掉卤素原子而生成烯烃。
卤代烃还易于发生消除反应，如氢化消除和醇消除。
氢化消除是指卤代烃与碱或金属在热的条件下发生反应，以消除卤素原子和氢气生成烯烃或炔烃。
醇消除则是卤代烃与氢氧化钠等碱的反应，生成烯醇或炔醇。
二、卤代烃的反应1. 亲电取代反应亲电取代反应是卤代烃最常见的反应之一。
该反应是指在存在亲电试剂的条件下，卤代烃中的卤素会被其他亲电试剂取代。
常见的亲电试剂包括硫酸、水、醇等。
例如，氯代烷可以与氢氧化钠反应生成相应的醇。
2. 消除反应消除反应是卤代烃中较为重要的反应类型之一。
消除反应是指卤代烃中的卤素原子与其他基团发生消除，生成一个新的双键或三键结构。
常见的消除反应有β-消除、α-消除等。
例如，氯代烷可以通过β-消除反应生成相应的烯烃或炔烃。
3. 氢化反应氢化反应是将卤代烃中的卤素原子替换为氢原子的反应。
该反应通常在催化剂存在下进行。
常用的催化剂有Pd/C、Pd/CaCO3等。
氯代烷可以通过氢化反应生成相应的烷烃。
三、卤代烃的应用由于卤代烃具有较高的亲电性和反应活性，在有机合成中有着广泛的应用。
高中化学选修5说课稿卤代烃人教版高中化学选修5说课稿卤代烃作为一名教学工作者，总不可避免地需要编写说课稿，写说课稿能有效帮助我们总结和提升讲课技巧。
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【说教材分析】1、本节在教材中的地位和功能①卤代烃是实现烃与烃的含氧衍生物之间转化的重要桥梁。
②卤代烃是理解有机物基团相互影响的重要物质。
③卤代烃用途是帮助学生建立化学与生活联系的重要载体。
④卤化烃的消去反应是中学生学习消去反应概念的最佳选择。
2、本节教材的内容呈现《卤代烃》这节课教材先呈现卤代烃的概念和物理性质，然后通过对其代表物——溴乙烷具体探究引导学生对卤代烃的化学性质从整体上掌握，教学过程中通过对溴乙烷在氢氧化钠水溶液和氢氧化钠乙醇溶液两种不同条件下发生反应的观察与思考，让学生在学习溴乙烷化学性质的同时，通过对比的方法认识有机化学的重要反应――消去反应。
内容相对较多，需要2课时完成。
因此，在实际教学中打破教材格局，将“溴乙烷的结构和性质”作为完整内容一节课，“有关卤代烃的性质与应用”作为一节课。
本节课是第一课时，介绍“溴乙烷的结构和性质”。
【说学习对象】学习这本选修的学生为高二理科班学生，已经学习了必修1、2和选修3、4，具备一定的化学学科素养。
通过前面的学习，大部分学生已经建立“结构决定性质”的化学思想，知道哪些因素影响化学反应的速率、效率。
另外学生已经在必修2学习了乙醇、乙酸等烃的衍生物的知识。
卤代烃也是一类重要的烃的衍生物，是联系烃和烃的衍生物的重要物质，在高考中也占居非常重要地位。
根据学生的已有知识基础看，学生对本课时学习的主要困难应在于溴乙烷的水解反应和消去反应的设计与操作上，学生可能的学习策略是假设、讨论和实验探索方式为主。
因此，在进行本课学习时，可以借鉴以前的方法，进一步运用学习醇、乙酸等烃衍生物的方法，指导本节知识的学习。
〖学习目标〗1、知识和技能（1）了解溴乙烷的结构特点、物理性质并掌握其化学性质（2）理解溴乙烷水解反应和消去反应及其反应条件2、过程与方法用对比的方法学习溴乙烷的取代反应和消去反应，加深对二者的区别与联系的认识，认识反应条件对化学反应的重要性。
第三节卤代烃一、卤代烃的代表物质——溴乙烷1、基本结构化学式：C2H5Br 结构式：结构简式:CH3CH2Br官能团：—Br2、物理性质无色，液体，无味，密度比水大，难溶于水，易溶于有机溶剂3、化学性质1）取代反应卤代烃的水解：强碱水溶液、加热条件下发生第一步：CH3CH2—Br + HO—H → CH3CH2—OH + H—Br第二步：HBr + NaOH → NaBr + H2O总反应：CH3CH2Br + NaOH → CH3CH2OH + NaBr2）消去反应从分子中脱去一个或几个小分子（H2O、HX等）而形成不饱和键强碱的醇溶液、加热条件下发生CH3CH2Br + NaOH → CH2=CH2↑+NaBr+H2O产物验证：因生成物中常混有乙醇蒸汽，需要出去杂质，试剂选用水，除杂后将气体通入酸性KMnO4，如溶液褪色可证明生成物【习题一】溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应，生成不同的反应产物．（1）写出溴乙烷在NaOH水溶液中的反应方程式：______________反应类型__________．某同学取少量溴乙烷与NaOH水溶液反应后的混合溶液，向其中滴加AgNO3 溶液，加热，产生少量沉淀．该同学由此得出溴乙烷与NaOH水溶液反应，生成了溴化钠，你认为是否合理，原因：___________________（2）写出溴乙烷在NaOH乙醇溶液中的反应方程式________________反应类型_____________．反应中生成的气体可以用上图所示装置检验，现象是___________，水的作用是________．除高锰酸钾酸性溶液外，还可以用_____检验生成的气体，此时还有必要将气体先通入水中吗？______（填“有”或“没有”）【分析】（1）CH3CH2Br和NaOH水溶液加热时，二者发生取代反应生成乙醇；检验卤素原子必须中和过量的碱；（2）加热条件下，溴乙烷和NaOH醇溶液发生消去反应生成乙烯；根据乙烯的不饱和性，能被高锰酸钾溶液氧化、能和乙烯加成反应，溶液褪色，乙醇能被高锰酸钾溶液氧化，溶液褪色，乙醇不能和乙烯反应；【解答】解：（1）CH3CH2Br和NaOH水溶液加热时，二者发生取代反应生成乙和NaBr，反应方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr；检验溴乙烷中含有溴元素，卤代烃水解后，加入硝酸酸化的硝酸银，硝酸酸化目的中和碱，否则生成氢氧化银沉淀，故答案为：CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr；取代反应；不合理，没有用硝酸中和氢氧化钠溶液；（2）加热条件下，溴乙烷和NaOH醇溶液发生消去反应生成乙烯，反应方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O；乙烯气体不溶于水，高锰酸钾能氧化乙烯，所以，它能使高锰酸钾溶液褪色，的四氯化碳溶液能和乙烯发生加成反应，所以，乙烯也能使溴水褪色，因装置1中用水，目的是防止乙醇和高锰酸钾反应，而溴与乙醇不反应，所以，无须用水；故答案为：CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O，消去反应，溶液褪色，吸收乙醇，溴水，没有；【习题二】能够鉴定溴乙烷中溴元素的存在的操作是（）A．在溴乙烷中直接加入AgNO3溶液B．在溴乙烷中加蒸馏水，然后加入ANO3溶液C．在溴乙烷中加入NaOH溶液，加热后酸化，然后加入AgNO3溶液D．在溴乙烷中加入乙醇加热后，后加入AgNO3溶液【分析】检验溴乙烷中溴元素使卤代烃中的卤素原子变为卤离子，溴乙烷可以在氢氧化钠水溶液中水解生成溴离子，也可以在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成溴离子，最后加入硝酸酸化，加入硝酸银，观察是否有黄色沉淀生成即可．【解答】解：A、溴乙烷中不存溴离子，故A错误；、溴乙烷不溶于水，故B错误；C、检验溴乙烷中溴元素，溴乙烷可以在氢氧化钠水溶液中水解生成溴离子，也可以在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成溴离子，然后加入硝酸酸化中和多余的氢氧化钠，以排除氢氧根对检验的干扰，最后加入硝酸银，观察是否有黄色沉淀生成，若有黄色沉淀生成，则证明溴乙烷中含有溴原子，否则不含有，故C正确；D、溴乙烷与乙醇不反应，不能产生溴离子，D错误；故选：C。
卤代烃的化学性质
主要化性示意图：
C C δ
_
亲核取代反应与金属反应还原反应
H 消除反应
β-αβ
一、亲核取代反应概述（S N ）
C
碳卤键中正电性的碳比负电性的卤更具活泼性，因此反应由体系中的Nu -进攻电正性
的碳而引发，结果是亲核试剂取代了卤原子，故称亲核取代反应；X -称为离去基团：
R X +Nu
_
R Nu +X:
：：：_
表一：常见亲核试剂（此表全要掌握）：
CH 3
CH 3OH
CH 3OCH 3CH 3COOCH 3CH 3ONO 2CH 3CN CH 3C CCH 3(CH 3OOC)2CHCH 3甲醇
甲醚
乙酸甲酯硝酸甲酯乙腈
2-丁炔2-甲基丙二酸二甲酯
表二：常见亲核试剂（只需掌握氨、X -，了解SH -）
CH 3
CH 3SH CH 3SCN CH 3N 3
(CH 3)4N +Br -CH 3N +H 3Br -CH 3P +PH 3Br -CH 3I 甲硫醇
硫氰酸甲酯
叠氮甲烷
溴化四甲基铵
甲胺
溴化三苯基甲基磷碘甲烷
CH 3NH 2溴化甲铵
卤代烃典型亲核取代反应： （一）水解（羟基取代）
R X +
HOH
ROH +
HX 注：“氢氧化钠水溶液”体系
（二）氰基取代
R X +
R
RCOOH
（合成多一个碳的酸）
（三）氨基取代
RX ++HX NH 3
:R NH 2
（四）烷氧基取代（也称醇解，亲核试剂为醇钠或酚钠）
+R X +R'ONa
NaX
O R R'RX
+ONa NaX
+OR 合成不对称醚
（Williamson 合成法）
注：1、制备叔烃基型的醚时，由于叔卤代烃在碱中易发生消去反应，故选用叔醇钠与伯卤
代烃反应是较为理想的路径。
例如合成乙基叔丁基醚采用下列原料：
CH 3CH 2Br + (CH 3)3CONa
CH 3CH 2OC (CH 3)3，
而不采用：
CH
3CH 2CH 3CH 2OC (CH 3)3
C=CH 2
2、PhX 型卤代烃活性差一般不能发生取代反应，但有致活基团存在则可，例如：
NO 2
CH 3ONa +
NO 2OCH
3
分析：
硝基为吸电子基，使苯环上电荷密度降低，有利于亲核试剂的 进攻，故是活化；硝基的吸电子效应使苯环交替极化，邻对位 的碳带部分正电荷，故亲核试剂将进攻邻对位。
可见：NO 2对苯环亲核取代的作用是——活化，进入邻对位； 对比：NO 2对苯环亲电取代的作用是——钝化，进入间位。
（五）与硝酸银反应 +AgX R +AgONO X EtOH
R
O NO 2用于鉴别、推测反应活性
二、β－消除反应（E ）
C X H C
α
β，存在几个β－H 时，产物遵循查氏规则。
查氏规则：
①脱去H 少的β－H ；
②若能生成共轭烯烃，则共轭烯烃是主产物。
查氏规则的解释：
①β－H 数目↓，说明其碳上连有的烃基数↑，故产物双键碳上连有的烃基数↑，π-σ数↑，烯稳定性↑，因此脱去H 少的β－H ；
②共轭烯烃的稳定性好于其他类型的多烯烃，因此共轭烯烃是主产物。
示例：
（1）
RCH CH 2
X
β
α+醇
CH 2CH
+NaX +H 2
O
注：氢氧化钠的醇溶液
（2）
CH 2CH 3CH 2CHCH 3
Br
CHCH 3CH 3CH CH 3CH 2CH (主)
（3）
HCl
_CH 2CH Cl
CH CH CH CH 2 CH 3
3
2CH
（4）
CH 2CH CH 2
C CH 3
HBr
_CH 2CH CH C CH 3
CH CH 23CH 2CH 3
三、与金属反应
卤代烃可以和许多金属作用，生成金属有机化合物。
金属有机化合物的结构特点是在分子中存在碳-金属键（C —Mg ）。
C —Mg 键中的C 原子带有负电荷，故金属有机化合物中的烃基具有很强的亲核性和碱性。
金属有机化合物在有机合成领域中有极重要的地位。
“有机镁、有机锂、有机铝”显得
最为重要；锌、镉、锡、铜、汞的金属有机化合物也有较多的应用。
多数金属有机化合物都不很稳定，有的可以在空气中自燃，有的极易被氧化或分解；一些重金属的金属有机化合物还有很大的毒性。
（一）格式试剂（RMgX ） 1、制备：
RX + Mg RMgX 无水 Et 2O
注：①I 昂贵Cl 反应慢，故一般选用Br ；
②用CH 2=CHX 、PhX 型卤代烃（活性差）来制备时需升温，改用THF （四氢呋喃）体系； ③用CH 2=CHCH 2X 、PhCH 2X （活性强）来制备时需降温；
④制备过程必须无水、隔绝空气（格式试剂与水、二氧化碳易反应）。
2、结构：
组成较复杂，一般写成RMgX
C
δδ-2
OR 2
注：①醚可以稳定格氏试剂；格氏试剂在醚中溶解度高，合成后不需分离即可继续反应；
②格氏试剂中的烃基具有强碱性和亲核性，易引发亲核取代和亲核加成反应。
3、格式试剂的主要应用：
（1）格氏试剂的亲核取代反应
①与活泼氢反应→烃（此法亦可用于还原卤代烃）
RMgX
RH + Mg(OH)X RH + ROMgX RH + R'COOMgX RH + MgX 2RH + R'C CMgX RH + Mg(NH 2)X
②与活泼卤代烃（烯丙基型、苄基型）→高级烃 CH 2=CHCH 2Cl +
MgBr
CH 2CH=CH 2CH 2Cl CH 2R
（可引入烯基，还原得高级烷烃）
（2）格氏试剂的亲核加成反应
①与CO 2反应→多一个碳的酸
RMgX RCOOMgX RCOOH + Mg(OH)X
CO 2H 2O
（可见：格氏试剂易与水、二氧化碳反应，故制备和使用格氏试剂需要隔水隔空气）
问题：如何由RX 制备多一个碳的酸？
答：方法一：RX →RCN →RCOOH ； 方法二：RX →RMgX →→RCOOH
②与极性重键的亲核加成（主要掌握羰基）
RMgBr + HCHO RCH 2OMgBr H 3O +
RCH 2OH 伯醇
H O +RMgBr RCHOMgBr CH 3CHO
CH 3
CH 3仲醇H O +RCOH
RMgBr RCOMgBr 32CH 3CH 3
3
3
叔醇
（用于制备不同类型的醇）
③与其他缺电子中心碳的亲核加成（掌握环氧乙烷）
RMgBr +
O
RCH
CH OMgBr
RCH 2CH 2OH
（用于制备多两个碳的醇）
格式试剂的应用小结：
1、制备烃和高级烃（通过格式试剂的亲核取代反应）
2、制备增加碳原子的酸和各类醇（通过亲核加成反应）
（二）有机锂化合物（RLi ，碱性、亲核性＞格氏试剂） 1、制备：
C 4H 9X + Li
C 4H 9Li + LiX
石油醚
（要求惰性溶剂、低温体系）
2、有机锂化合物主要应用（合成铜锂化合物）：
R 2CuLi + Li I
二烷基铜锂
3、铜锂化合物的应用（合成不对称烃）：
(CH 3)2CuLi + CH 3(CH 2)3CH 2I
98%+ CH 3Cu + LiI
3(CH 2)4CH 3（科瑞-郝思合成）
问题：合成烃的方法？
①武慈反应（有机钠化合物）：2RX （乙醚）+ Na R-R ②科瑞-郝思反应
③卤代烃与炔钠反应：RC≡CNa + R’X→R C ≡C-R’ ④格式试剂 等等……
四、还原反应（使用金属氢化物）
RX RH
LiAlH 4
THF
氢化铝锂RX RH
NaBH 4
硼氢化钠
注：①LiAlH 4还原性强，但易水解
②NaBH 4稳定、温和，可保留羧基/氰基/酯基 ③LiAlH 4、NaBH 4均可保留分子中的重键
例如：
NaBH 4
CHCH=CH 2Br
CH 2CH=CH 2
CH 2=CH(CH 2)2CH 2Cl
LiAlH 4
CH 2=CH(CH 2)2CH 3。
