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第三章 烃的衍生物
第一节 卤代烃
学 习 1.从卤代烃的官能团及其转化角度，认识卤代烃取代反应、消去反应的特点和规律，了解有机
反应类型与有机化合物分子结构特点之间的关系。
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2.了解某些卤代烃对环境和人身健康的影响，基于绿色化学的思想，摒弃卤代烃的使用或寻找
卤代烃替代品。
教 学 一、卤代烃
过程 1．概念与分类
2．卤代烃的命名
卤代烃的命名一般用系统命名法，与烃类的命名相似。例如：
、CH==CH—Cl、
2
2-氯丁烷 氯乙烯 1,2-二溴乙烷
3．物理性质
4．几种卤代烃的密度和沸点
名称 结构简式 沸点/℃
氯甲烷 CHCl 0.916 －24
3
氯乙烷 CHCHCl 0.898 12
3 2
1-氯丙烷 CHCHCHCl 0.890 46
3 2 2
1-氯丁烷 CHCHCHCHCl 0.886 78
3 2 2 2
1-氯戊烷 CHCHCHCHCHCl 0.882 108
3 2 2 2 2
二、取代反应 消去反应
1．取代反应(水解反应)实验装置
①中溶液分层
实验现象 ②中有机层厚度减小，直至消失
④中有淡黄色沉淀生成
实验解释 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br－
由实验可知：
(1)溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C—Br，水中的羟基与碳原子形成C—O，断下的Br
与水中的H结合成HBr。
(2)溴乙烷与NaOH溶液共热反应的化学方程式为CHCHBr＋NaOH――→CHCHOH＋NaBr。
3 2 3 2
反应类型为取代反应。
2．消去反应
实验装置 实验现象
反应产生的气体经水洗后，使酸性
KMnO 溶液褪色
4
生成的气体分子中含有碳碳不饱和键
由实验可知：
(1)1-溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热反应后，化学方程式为 CHCHCHCHBr＋
3 2 2 2
NaOH――→CHCHCH==CH ↑＋NaBr＋HO。
3 2 2 2
(2)消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如HO、HX
2
等)，而生成含不饱和键的化合物的反应。
(3)问题讨论：①实验中盛有水的试管的作用是为了除去挥发出来的乙醇， 原因是乙醇也能使
酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰丁烯的检验。
②除酸性高锰酸钾溶液外还可以用溴的四氯化碳溶液来检验丁烯，此时气体还用先通入水中
吗？不用，理由是乙醇与溴不反应，不会干扰丁烯的检验。
【归纳总结】
溴乙烷取代(水解)反应与消去反应的比较
反应类型 取代反应(水解反应) 消去反应
反应条件 NaOH水溶液、加热 NaOH醇溶液、加热
键的变化 C—Br键断裂形成C—O键 C—Br键与C—H键断裂形成碳碳双键
生成物 CHCHOH、NaBr CH==CH 、NaBr、HO
3 2 2 2 2三、卤代烃的化学性质及卤代烃中卤素原子的检验
1．卤代烃的化学性质
(1)取代反应(水解反应)
R—X＋NaOH――→R—OH＋NaX。
反应机理：在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使 C—X的电子向卤素原
子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性
较强的共价键：Cδ＋—Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素原子被其他
原子或原子团所取代，生成负离子而离去。
(2)消去反应
＋NaOH――→ ＋NaX＋HO。
2
2．卤代烃中卤素原子的检验
(1)实验流程
(2)实验要点
①通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子。
②排除其他离子对卤素离子检验的干扰，卤素原子转化为卤素离子后必须加入稀硝酸中和过量
的碱。
3．制取卤代烃的方法
(1)烷烃取代法：CH＋Cl――→CHCl＋HCl。
4 2 3
(2)烯(炔)烃加成卤素：
CH==CH ＋Br ―→CHBrCHBr。
2 2 2 2 2
(3)烯(炔)烃加成卤化氢：CH ==CH ＋HCl――→CHCHCl。
2 2 3 2
(4)芳香烃取代法： ＋Br ――→ ＋HBr。
2
特别提醒 工业上制备氯乙烷时，常用CH==CH 与 HCl发生加成反应制取，因为乙烯与氯
2 2
化氢反应产物纯净，易分离、提纯。
4．卤代烃的用途与危害
(1)用途：制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机化合物。
(2)危害：含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用，形成臭氧空洞，危及地球上的生物。
5．卤代烯烃
卤代烯烃的某些化学性质与烯烃的相似，能发生加成反应和加成聚合反应。例如，氯乙烯能加成聚合生成聚氯乙烯，四氟乙烯加成聚合生成聚四氟乙烯。聚氯乙烯和聚四氟乙烯都是用途广
泛的高分子材料。
nCF==CF ―→CF —CF
2 2 2 2
四氟乙烯 聚四氟乙烯
课时训练
1．四氯化碳常常用于灭火，若按官能团分类，四氯化碳应该属于
A．烷烃 B．烯烃 C．卤代烃 D．羧酸
2．由CHCH→CHCHCl→CH = CH→CHCHOH的转化过程中，经过的反应是
3 3 3 2 2 2 3 2
A．取代→消去→加成 B．裂解→取代→消去
C．取代→加成→氧化 D．取代→消去→水解
3．据调查，劣质的家庭装饰材料会释放出近百种能引发疾病的有害物质，其中一种有机物分子的球棍模
型如图，图中“棍”代表单键或双键或三键，不同大小的球代表不同元素的原子，且三种元素位于不同的
短周期。下面关于该有机物的叙述不正确的是
A．有机物化学式为
B．分子中所有原子在同一个平面内
C．该有机物难溶于水
D．可由乙炔和氯化氢加成得到
4．化学知识在生产生活中有广泛的应用，下列物质的性质与应用有对应关系的是
A．石墨的熔点很高，可用作干电池电极材料
B．Fe的金属性比Cu强，FeCl 浓溶液可腐蚀Cu用于刻制印刷电路板
3
C．溴能与很多有机物反应，在药物合成方面有广泛应用
D．NH 断键时要吸收能量，工业上常用液氨作制冷剂
3
5．由2—氯丙烷制取少量1，2—丙二醇( )时，需要经过下列哪几步反应
A．加成反应→消去反应→取代反应 B．消去反应→加成反应→消去反应
C．消去反应→加成反应→取代反应 D．取代反应→消去反应→加成反应
6．下列实验装置不能达到相应实验目的的是A．用甲装置验证NH 在水中的溶解度大
3
B．用乙装置验证牺牲阳极保护法
C．用丙装置将CuC1 溶液蒸干制备CuC1
2 2
D．用丁装置验证溴乙烷的消去产物是乙烯
7．下列操作能达到实验目的的是
实验目的 实验操作
A 验证可溶性 为强酸强碱盐 25℃，测得可溶性正盐 溶液的
B 除去 中的 气体 依次通过盛有饱和 溶液和浓硫酸的洗气瓶
C 除去 中的 加入足量 浓溶液充分反应后过滤，洗涤
先滴加 水溶液，加热，再加入 溶液有白色沉
D 检验氯乙烷中的氯原子
淀生成
A．A B．B C．C D．D
8．实验室由叔丁醇(沸点82℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃)路线如下：
下列说法错误的是
A．室温搅拌的目的是为了加快反应速率
B．用5％NaCO 溶液洗涤分液时，先将上层的有机相由分液漏斗上口放出
2 3
C．两次水洗主要目的是分别除去有机相中的盐酸与钠盐
D．蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时，应选用直形冷凝管
9．(1)写出下列物质的分子式①含有18个氢原子的烷烃___________
②含有6个碳原子的单环烷烃___________
(2)用系统命名法命名下列有机化合物(CH)C(CH)C(CH)___________； ___________
3 3 2 5 3 3
(3)分子式为C HCl的卤代烃的所有同分异构体的结构简式___________
3 7
(4)画出下列烷烃的键线式
2，5－二甲基－3－乙基庚烷___________；1，1，4－三甲基环己烷___________
(5)烷烃分子式为C H ，写出分结子构中主链有6个碳原子，支链有一个甲基和一个乙基的所有同分异构
9 20
体的结构简式___________
10．实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷，其反应原理为：
； 。有关实验装
置(省去加热装置)和数据如下：
乙醇 溴乙烷 溴
状态 无色液体 无色液体 深红棕色液体
密度/ 0.79 1.44 3.1
沸点/℃ 78.5 38.4 59
相对分子质量 46 109 160
请回答：
(1)仪器B的名称是___________，进水口是___________(填“a”或“b”)。
(2)装置A中加入沸石的作用是___________，如果加热一段时间后发现忘记加沸石，应该釆取的正确操作
是___________(填字母)。
A．不需补加 B．立即补加 C．冷却后补加 D．重新配料
(3)装置C的作用是___________。(4)支管D接橡皮管导入 溶液，其目的是吸收溴蒸气和另一种污染性气体，请写出产生该气体的化
学方程式___________。
(5)将试管中收集到的液体，经除杂、分液、蒸馏等操作，得到35～40℃的馏分约 ，则所得溴乙烷的
产率约为___________(精确到0.1%)。
答案解析
1.【答案】C
【详解】
A．烷烃中不含官能团，故A不选；
B．烯烃的官能团为碳碳双键，故B不选；
C．卤代烃的官能团为卤素原子，则四氯化碳属于卤代烃，故C选；
D．羧酸的官能团为-COOH，故D不选；
故选C。
2.【答案】A
【详解】
乙烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，生成氯乙烷，氯乙烷通过消去反应生成乙烯，乙烯和水发生加
成反应生成乙醇。
故选A。
3.【答案】D
【分析】
结构中间的两个球型代表C原子，那么，最小的原子应该是H原子，剩下三个半径比C原子模型还大的球
型应该是代表Cl原子。
【详解】
A．根据分析信息，确定模型代表的有机物分子中有两个C，一个H，三个Cl，化学式是 ，描述
正确，不符题意；
B．根据原子个数，可以推测出两个碳原子之间是碳碳双键，故该分子空间结构应与乙烯相同，所以所有
原子处于同一平面，描述正确，不符题意；
C．该有机物属于卤代烃，卤代烃均难溶于水，描述正确，不符题意；
D．乙炔加成一分子氯化氢，得到的产物是 ，描述错误，符合题意；
综上，本题选D。
4.【答案】C
【详解】
A．石墨具有导电性，可用作干电池电极材料，与其熔点高无关，A不符合题意；
B．FeCl 腐蚀Cu刻制印刷电路板，是因为Fe3+具有氧化性，与铁和铜的活泼性大小无关，不能说明铁比铜
3
金属性强，B不符合题意；
C．溴能与很多有机物发生取代反应和加成反应等从而形成溴代物，在药物合成方面有广泛应用，C符合
题意；
D．液氨汽化时吸收大量的热，使周围的温度急剧降低，工业上可使用液氨作制冷剂，与其化学键无关，
D不符合题意；故选C。
5.【答案】C
【详解】
由2-氯丙烷制取少量的1，2-丙二醇，可用逆推法判断：
CHCHOHCH OH→CH CHBrCH Br→CHCH=CH→CHCHClCH ，则2-氯丙烷应首先发生消去反应生成
3 2 3 2 3 2 3 3
CHCH=CH，CHCH=CH 发生加成反应生成CHCHBrCH Br，CHCHBrCH Br发生取代反应可生成1，2-
3 2 3 2 3 2 3 2
丙二醇。故选：C。
6.【答案】C
【详解】
A．氨气极易溶于水，挤压甲装置中的胶头滴管，气球会膨胀，故A正确；
B．乙装置为原电池装置，酸性条件下，Zn作负极，Fe作正极被保护，为牺牲阳极的阴极保护法，正极区
域无明显现象，故B正确；
C．氯化铜为挥发性酸的强酸弱碱盐，直接加热蒸干时会发生水解反应，最终得到氧化铜固体，故C错
误；
D．溴乙烷在NaOH的醇溶液中，加热时发生消去反应，生成乙烯，能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D正
确；
故选C。
7.【答案】C
【详解】
A．25℃，测得可溶性正盐 溶液的 ，不能证明验证可溶性 为强酸强碱盐，也可能是水解程
度相同的弱酸弱碱盐，A不合题意；
B．由于碳酸钠溶液与二氧化碳会反应，故不能依次通过盛有饱和 溶液和浓硫酸的洗气瓶来除去
中的 气体，应该依次通过盛有饱和 溶液和浓硫酸的洗气瓶来除去，B不合题意；
C．由于Ca(OH) +MgCl =Mg(OH) ↓+CaCl ，故可以用加入足量 浓溶液充分反应后过滤，洗涤的操
2 2 2 2
作来除去 中的 ，C符合题意；
D．由于NaOH过量， 与NaOH会反应将生成黑色的氧化银，掩盖白色的氯化银，故检验氯乙烷
中的氯原子，应先滴加 水溶液，加热，再加入过量的HNO 将溶液先酸化再加入 溶液有白
3
色沉淀生成，D不合题意；
故答案为：C。
8.【答案】B
【分析】
叔丁醇与浓盐酸常温搅拌反应15min可得2-甲基-2-氯丙烷与HO，分液后向有机相中加入水进行洗涤分
2
液，继续向有机相中加入，5%Na CO 溶液洗涤，由于有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，分液后获得
2 3
上层有机相，有机相中加入少量无水CaCl 干燥，蒸馏即得有机物2-甲基-2-氯丙烷。
2
【详解】
A．室温搅拌可以加快反应速率，A项正确；
B．5%Na CO 溶液洗涤，有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，上层为有机相，下层为水相，先放掉下
2 3
层液体，再将上层的有机相由分液漏斗上口放出，B项错误；C．第一次水洗是为了除去有机相中的盐酸，第二次水洗是为了除去有机相中碳酸钠，C项正确；
D．蒸馏时，应选用直形冷凝管，D项正确；
答案选B。
9.【答案】C H C H 2，2，8，8－四甲基壬烷 3－甲基－3－乙基戊烷 CHCHCHCl和
8 18 6 12 3 2 2
CHCHClCH (CH )CHCH(C H)CHCHCH、
3 3 3 2 2 5 2 2 3
(CH)CHCH CH(C H)CHCH、(C H)C(CH)CHCHCH、CHCHCH(CH )CH(C H)
3 2 2 2 5 2 3 2 5 2 3 2 2 3 3 2 3 2 5 2
【详解】
(1)①链状烷烃的通式为C H ，含有18个氢原子的烷烃，即2n＋2＝18，解得n＝8，所以分子式为
n 2n＋2
C H ；
8 18
②单环烷烃的通式为C H ，含有6个碳原子的单环烷烃的分子式为C H ；
n 2n 6 12
(2)(CH )C(CH)C(CH) 属于链状烷烃，主链含有9个碳原子，4个甲基作支链，其名称是2，2，8，8－四
3 3 2 5 3 3
甲基壬烷； 属于链状烷烃，主链含有5个碳原子，1个甲基和1个乙基作支链，其名
称是3－甲基－3－乙基戊烷；
(3)丙烷分子中含有2类氢原子，则分子式为C HCl的卤代烃的所有同分异构体的结构简式为
3 7
CHCHCHCl和CHCHClCH ；
3 2 2 3 3
(4)2，5－二甲基－3－乙基庚烷属于链状烷烃，其键线式为 ；1，1，4－三甲基环己烷属于
环烷烃，键线式为 ；
(5)烷烃分子式为C H ，分子结构中主链有6个碳原子，支链有一个甲基和一个乙基，由于乙基只能放在3
9 20
或4号碳原子上，则所有同分异构体的结构简式为(CH)CHCH(C H)CHCHCH、
3 2 2 5 2 2 3
(CH)CHCH CH(C H)CHCH、(C H)C(CH)CHCHCH、CHCHCH(CH )CH(C H)。
3 2 2 2 5 2 3 2 5 2 3 2 2 3 3 2 3 2 5 2
10.【答案】(球形)冷凝管 b 防止暴沸 C 冷凝并减少溴乙烷的挥发
53.4%
【详解】
(1)根据装置图可知，仪器B的名称为(球形)冷凝管；为使冷凝效果更佳，冷凝管中冷凝水应装满，因此冷
凝水为b进a出，故答案为：(球形)冷凝管；b；
(2)液体加热加入沸石，可以防止液体暴沸；如果加热一段时间后发现忘记加沸石，应该釆取的正确操作是
冷却后补加，故答案为：防止暴沸；C；
(3)由表格数据可知，溴乙烷的沸点相对较低，蒸馏而得的气流中含有溴乙烷、乙醇、HBr等，利用装置C
中冷水进行冷凝，可减少溴乙烷的挥发，故答案为：冷凝并减少溴乙烷的挥发；
(4)浓硫酸具有强氧化性，HBr具有还原性，在加热条件下二者能够发生氧化还原生成SO 、Br ，反应方程
2 2式为 ；
(5)将试管中收集到的液体，经除杂、分液、蒸馏等操作，得到35～40℃的馏分约10.0g，该馏分为溴乙
烷，10.0mL 乙醇的质量为 10.0mL×0.79g/cm3=7.9g，设溴乙烷理论产量为 x，根据质量守恒可知
，解得x=18.72g，则所得溴乙烷的产率约为 ×100%=53.4%。
