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人教版 (新课标)选修5 有机化学基础第三节 卤代烃导学案及答案
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这是一份人教版 (新课标)选修5 有机化学基础第三节 卤代烃导学案及答案，共17页。学案主要包含了非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．认识卤代烃的组成和结构特点；
2．根据卤代烃的组成和结构特点，认识取代和消去反应
知识点一. 溴乙烷的结构和性质
1．分子结构。
溴乙烷的分子式为C2H5Br，结构式为，结构简式为CH3CH2Br或C2H5—Br。
2．物理性质。
纯净的溴乙烷是无色液体，沸点38.4℃，密度比水大，难溶于水，溶于多种有机溶剂。
3．化学性质。
（1）水解反应（或取代反应）。
C2H5—Br—H—OHC2H5—OH+HBr或C2H5—Br+NaOHC2H5—OH+NaBr
注意：卤代烃的水解反应的实质是取代反应。NaOH的作用是中和掉反应中生成的HBr，从而加快反应速率，并提高卤代烃的利用率。
（2）消去反应。
注意：卤代烃发生消去反应时，主要是卤素原子与相邻含氢较少的碳原子上的氢一起结合成卤化氢脱去。如果相邻碳原子上无氢原子，则不能发生消去反应。
知识点二. 卤代烃
1．烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物叫做卤代烃。
2．卤代烃有多种分类方法。根据分子里所含卤素的不同，卤代烃可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃等；根据分子中卤素原子的多少可分为一卤代烃和多卤代烃；根据分子中烃基的不同可分为饱和卤代烃、不饱和卤代烃和芳香卤代烃，等等。
一卤代烃的结构式为R—X。
3．卤代烃的物理性质。
（1）常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多为液体或固体。
（2）所有卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃是很好的有机溶剂。
（3）卤代烃的同系物的沸点随烃基中碳原子数的增加而升高，且均高于相应烷烃。
（4）卤代烃的同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低。
（5）同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而增大。如：沸点：RF＜RCl＜RBr＜RI。
（6）卤代烃的同系物的密度随碳原子数的增加而降低，且密度均比相应的烷烃密度大；卤代烃的同分异构体的密度随分子中支链的增加而降低。
4．卤代烃的化学性质。
卤代烃的化学性质一般比烃活泼，能发生许多化学反应，如取代反应、消去反应等，从而转化为各种其他类型的化合物。
（1）取代反应
R—X+H2OR—OH+HX或R—X+NaOHR—OH+NaX
（2）消去反应
注意：若与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上都有氢原子，则可能有多种消去方式，如：在发生消去反应时，生成物可能为或。
5．卤代烃中卤素原子的检验方法。
（1）实验原理。
R—X+H2OR—OH+HX
HX+NaOH==NaX+H2O
HNO3+NaOH==NaNO3+H2O
AgNO3+NaX==AgX↓+NaNO3
根据沉淀（AgX）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定是何种卤族元素（Cl、Br、I）。
（2）实验步骤。
①取少量卤代烃；②加入NaOH水溶液；③加热；④冷却；⑤加入稀硝酸酸化；⑥加入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色。
（3）实验说明。
①加热是为了加快卤代烃的水解反应速率，因不同的卤代烃水解难易程度不同。
②加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应产生沉淀，影响对实验现象的观察和AgX沉淀的质量；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
③量的关系：R—X～NaX～AgX↓，1 ml一卤代烃可得到1 ml卤化银（除F外）沉淀，常利用此量的关系来进行定量测定卤代烃。
要点三. 卤代烃的水解反应与消去反应的比较
卤代烃的水解反应与消去反应的比较（见下表）。
类型一：苯及苯的同系物的结构
例1. 下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是（ ）。
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
解析：②中—(CH3)3的中心碳位于一个四面体的中心，故—C(CH3)3的4个碳原子不可能在同一平面上。此外，④中同时连接两个苯环上的那个碳原子，如果它跟苯环共平面，与它连接的—CH3上的碳原子和H原子，必然一个在环前、一个在环后，因此该甲基碳原子不可能在苯环平面上。请注意③项中的两个甲基的碳原子是可以同时处在两个苯环所共有的平面上的。有人怀疑两个甲基过于拥挤，必须翘起一个，但如果我们以连接两个苯环的单键为轴旋转180°，由此“空间拥挤”现象就可以消除，也就是两个甲基一个在上、一个在下，都在苯环平面上。综上可知该题应选②④。
答案：D
例2. 苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，可以作为证据的是
①苯不能使溴水褪色
②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
③苯在一定条件下既能发生取代反应，又能发生加成反应
④经测定，邻二甲苯只有一种结构
⑤经测定，苯环上碳碳键的键长相等，都是1.40×10-10m
A．①②④⑤ B．①②③⑤ C．①②③D．①②
解析:该题考查了苯的结构，苯当中的碳碳键是介于单双键中间一种特殊的化学键，六个碳碳键完全相同，因此它不具有碳碳双键的性质。
答案：A
类型二：苯及其同系物的性质
例3. 对于苯乙烯（）的下列叙述：
①能使酸性KMnO4溶液褪色；②可发生加聚反应；③可溶于水；④可溶于苯中；⑤能与浓硝酸发生取代反应；⑥所有的原子可能共平面，其中正确的是（ ）。
A．仅①②④⑤ B．仅①②⑤⑥ C．仅①②④⑤⑥ D．全部正确
解析：物质的性质推测可根据其结构特征和物质的相似性来分析解答，苯乙烯分子中含有苯环和碳碳双键，其性质应与苯、乙烯有相似之处，从分子结构看，是两个平面结构的组合，而这两个平面有可能重合，故⑥的说法正确；苯环上可发生取代反应，故⑤的说法正确；碳碳双键可被酸性KMnO4溶液氧化，也可发生加聚反应，故①②说法正确；苯乙烯属于烃类，而烃类都难溶于水而易溶于有机溶剂，故③的说法不正确而④的说法正确
答案：C
类型三：苯及其同系物的同分异构现象
例4. 某液态烃的分子式为C8H10，实验证明它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能使溴水褪色。
（1）试判断该有机物属于哪类烃，并写出其可能的同分异构体的结构简式。
（2）若苯环上的氢原子被溴原子取代，所得一溴代物有3种同分异构体，则该烃的结构简式为________。
解析:（1）由该烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能使溴水褪色，分子式为C8H10与烷烃C8H18相比少8个H，说明它应属于苯的同系物，所以分子中应有1个苯环结构，支链上有2个碳原子。书写苯的同系物的同分异构体时应首先按照支链的种类和数目的不同分别讨论，2个碳原子形成一个支链（—CH2CH3）的情况；2个碳原子形成两个支链的情况（—CH3），再根据支链的位置不同确定同分异构体的结构简式。
（2）本题考查苯的同系物、苯环上的取代及同分异构体种数的确定等知识。解决这类问题时，最好从苯环上碳原子的轴对称性入手。如 ，当苯环上发生一溴取代时，虽然有5个位置上的H原子可被Br原子代替，但实际上与—C2H5相邻的两个位置上的H原子是等效的（即α—H），或者说这两个位置上的H原子呈轴对称，同理与—C2H5相间的两个位置上的H原子也是等效的（即β—H），加上对位碳原子上的γ—H，的一溴代物的同分异构体共有3种，分别为。同理中苯环上只有两种不同位置的H原子，故其一溴取代产物有两种。中苯环上有3种不同位置的H原子，其苯环上的一溴取代产物有3种同分异构体，分别为、。中苯环上的一溴取代产物只有一种，即。
答案：（1）该有机物属于苯的同系物。支链为乙基时，，支链是2个甲基时，、或。 （2）
基础演练
一．选择题
1．能够说明苯中不是单双键交递的事实是 （ ）
A．邻二甲苯只有一种 B．对二甲苯只有一种
C．苯为平面正六边形结构 D．苯能和液溴反应
2．可用来鉴别乙烯、四氯化碳、苯的方法是 （ ）
A．酸性高锰酸钾 B．溴水 C．液溴 D．硝化反应
3．下列物质在相同状况下含C量最高的是 （ ）
A．烷烃 B．烯烃 C．炔烃 D．苯和苯的同系物
4．（丰台区2014—2015学年度第一学期期末练习）属于苯的同系物是 （ ）
A． B．
C． D．
5．对右图所示分子的描述正确的是 （ ）
A．该物质的分子式为 B．该物质所有氢原子均在同一平面上
C．此分子为含有极性键的极性分子 D．该物质的一氯化物有3种
6．用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得芳香烃产物的种类数为（ ）
A．3 B． 4 C．5 D．6
7．苯和甲苯相比较，下列叙述中不正确的是 （ ）
A．都属于芳香烃 B．都能使KMnO4酸性溶液褪色
C．都能在空气中燃烧 D．都能发生取代反应
8．已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为 ，A苯环上的二溴代物有9种同分异构
体，由此推断A苯环上的四溴取代物的异构体的数目有（ ）
A．9种 B．10种 C．11种 D．12种
9．已知二氯苯有三种同分异构体，则四溴苯共有同分异构体 （ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
10．与链烃相比，苯的化学性质的主要特征为 （ ）
A．难氧化、难取代、难加成 B．易氧化、易取代、易加成
C．难氧化、易取代、难加成 D．易氧化、易取代、难加成
二．填空题
1．1ml某烃A和1 ml苯完全燃烧，在相同条件下，生成CO2体积相同，烃A比苯多消耗1ml O2，若A分子结构中无支链或侧链 ，则：
(1)若A为环状化合物，它能与等物质的量的Br2发生加成反应，则A的结
构简式为 ；
(2)若A为链状烯烃，1ml A最多可和2ml Br2发生加成反应且A与等物质的量的Br2加成后的可能产物只有2种，则A的结构简式为 。
如下图，A是制取溴苯的实验装置，B、C是改进后的装置，请仔细分析，对比三个装置，回答以下问题：
（1）写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式：________；________。
写出B的右边试管中所发生反应的化学方程式：________。
（2）装置A和C均采用了长玻璃导管，其作用是____________________。
（3）在装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始，应对装置B进行的操作是________；应对装置C进行的操作是____________________________。
（4）装置B、C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾，方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是________________________。
（5）B中采用了洗气瓶吸收装置，其作用是________，反应后洗气瓶中可能出现的现象是__ _____________________________。
（6）B装置也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是____ _________________________。
巩固提高
一．选择题
1.（北京二中2014一2015学年度第一学段高二年级学段考试试卷）下列物质中，既不能使溴的四氯化碳溶液因化学反应而褪色，又不能使高锰酸钾酸性溶液因化学反应而褪色的（ ）
A．B、甲苯C．苯D．乙醇
2．根据下列物质的名称，就能确认是纯净物的是（ ）
A．溴乙烷 B．二溴乙烷 C．已烯 D．二甲苯
3．下列烃中，苯环上的一氯代物没有同分异构体的是（ ）
A．甲苯B．邻二甲苯C．间二甲苯D．对二甲苯
4．下列物质中，属于芳香烃且属于苯的同系物的是 （ ）
A． B． C． D．
5．下列关于甲苯的实验中，能说明侧链对苯环有影响的是 （ ）
A.甲苯硝化生成三硝基甲苯 B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.甲苯燃烧带有浓厚的黑烟D.甲苯与氢气可以生加成反应
6．下列变化属于取代反应的是 （ ）
A.苯与溴水混合，水层褪色
B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
C.甲苯制三硝基甲苯
D.苯和氯气在一定条件下生成六氯环已烷
7．关于苯的下列说法中不正确的是 （ ）
A．组成苯的12个原子在同一平面上
B．苯环中6个碳碳键键长完全相同
C．苯环中碳碳键的键能介于C－C和C＝C之间
D．苯只能发生取代反应
8．（北京二中2014一2015学年度第一学段高二年级学段考试试卷）下列各组混合物，不能用分液漏斗分开的是（ ）
①四氯化碳和水②乙醇和甘油③乙醇和水④苯和水
⑤己烷和水⑥环己烷和苯⑦溴苯和水
A．①②③ B．②③⑥ C．①④⑤⑦D．④⑤⑥
二．填空题
9．在沥青中存在一系列稠环芳烃，按如下特点排列
……n种
A B C
（1）该系列化合物的通式为 ，第25个分子的分子式为 。
（2）该系列化合物中，碳的质量分数最小值为（填数值） ，最大值为 。
10．有5种烃：甲烷、乙炔、苯、环己烷、甲苯，分别取一定量的这些烃，完全燃烧后生成m ml CO2和n ml H2O。则
（1） 当m＝n时，该烃是 ；（2） 当m＝2n时，该烃是 ；（3） 当2m＝n时，该烃是 ；（4）当4m＝7n时，该烃是 。
11．目前，化学家们已合成了一系列有机物：
联苯 联三苯 联四苯 联m苯
根据这一系列有机物的规律，试回答：
（1）写出联m苯的化学式（用m表示）
（2）该系列有机物中，其中含碳量最高的化合物碳含量百分率约为
（保留三位有效数字）
（3）若联苯中C—C能自由旋转，那么联苯的二氯取代物有 种。
一.选择题
1．某烃的分子式为C10H14它不能使溴水褪色，但可使酸性KMnO4溶液褪色，其分子结构中只含有一个烷基，符合上述条件的烃有（ ）。
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
2．下列事实中，能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是（ ）。
A．苯不与溴水发生加成反应
B．苯不能被酸性KMnO4溶液氧化
C．1 ml苯能与3 ml H2发生加成反应
D．苯能够燃烧产生浓烟
3．充分燃烧某液态芳香烃X，并收集产生的全部水，恢复到室温时，得到水的质量跟原来芳香烃的质量相等。则X的分子式为（ ）。
A．C10H10 B．C11H14 C．C12H18 D．C13H20
4．下列说法中正确的是（ ）。
A．芳香烃就是指苯和苯的同系物
B．通常可从煤焦油中或通过石油的催化重整来获取芳香烃
C．乙苯分子中所有原子可以处于同一平面上
D．苯和甲苯既能发生取代反应，又能发生加成反应
5．中国石油某石化公司双苯厂发生爆炸事故，大量硝基苯泄漏，引起松花江水污染，安全生产和环保问题再次引起人们的关注。下列关于硝基苯的叙述正确的是（ ）。
A．硝基苯是一种油状物质，会浮在水面上
B．实验室制硝基苯需要用水浴加热
C．硝基苯中毒是由蒸气吸入或误食引起，与皮肤接触不会引起中毒
D．硝基苯可由苯甲酸和硝酸直接反应制得
6．化学上通常把原子数和电子数相等的分子或离子称为等电子体，人们发现等电子体间的结构和性质相似（即等电子原理）。B3N3H6被称为无机苯，它与苯是等电子体，则下列说法中不正确的是（ ）。
A．无机苯是由极性键组成的非极性分子
B．无机苯能发生加成反应和取代反应
C．无机苯的二氯取代物有3种同分异构体
D．无机苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
7．有8种物质：①甲烷；②乙烯；③苯；④聚乙烯；⑤丙炔；⑥环己烷；⑦邻二甲苯；⑧环己烯（
）其中既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能与溴水反应使溴水褪色的是（ ）。
A．②④⑤⑧ B．②⑤⑧ C．②④⑤⑦ D．②④⑤⑦⑧
8．在实验室里，下列除去杂质的方法正确的是（ ）。
A．溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取出溴
B．乙烷中混有乙烯，通入氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷
C．硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，将其倒入浓烧碱溶液中，静置，然后分液
D．乙烯中混有CO2，将其通入NaOH溶液中洗气
9.( 北京市第四中学2014-2015学年高二下学期期末考试化学试题)下列各组物质中，互为同系物的是 ( )
10．并五苯的结构简式为。关于它们下列说法中不正确的是（ ）。
A．并五苯由22个碳原子和14个氢原子组成 B．并五苯属于芳香烃
C．并五苯的一氯代物有4种同分异构体 D．并五苯是苯的同系物
11．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法中正确的是（ ）。
A．石油裂解得到的汽油是纯净物 B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料 D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
二．填空题
12.通常情况下，多个羟基连在同一碳原子上的分子结构是不稳定的，容易自动失水，形成碳氧双键的结构：
下面是9个化合物的转变关系图：
（1）化合物①是________，它跟氯气发生反应的条件A是________；
（2）化合物⑤和⑦可在酸的催化下去水生成化合物⑨，⑨的结构简式是________，名称是________；
（3）化合物⑨是重要的定香剂，香料工业上常用化合物②和⑧直接合成它，此反应的化学方程式是________。
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
一．选择题
1．(北京市东城区普通中学2015年5月高二化学有机化学基础练习题)下列有机物中属于芳香化合物的是 （ ）
—NO2
C.
—CH3
B.
—CH2
—CH3
D.
A.
2．在苯的同系物中加入少量KMnO4酸性溶液，振荡后褪色，正确的解释为( )
A．苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多
B．苯环受侧链影响易被氧化
C．侧链受苯环影响易被氧化
D．由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化
3．(2015·南京市第五中学期中)能说明苯分子的平面正六边形结构中，碳原子间不是单键与双键交替的事实是( )
A．苯的二元取代物无同分异构体
B．苯的邻位二元取代物只有一种
C．苯的间位二元取代物只有一种
D．苯的对位二元取代物只有一种
4．用一种试剂可将三种无色液体CCl4、苯、甲苯鉴别出来，该试剂是( )
A．硫酸溶液 B．水
C．溴水 D．KMnO4酸性溶液
5．在①丙烯 ②乙烯 ③苯
④甲苯四种有机化合物中，分子内所有原子均在同一平面的是( )
A．①② B．②③
6．已知C—C键可以绕键轴自由旋转，对于结构简式为下图所示的烃，下列说法中正确的是( )
A．分子中至少有8个碳原子处于同一平面上
B．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
C．该烃苯环上的一氯取代物最多有四种
D．该烃是苯的同系物
二、非选择题(本题包括4小题，共30分)
7．某烃含碳的质量分数为90.6%，其蒸气密度为空气密度的3.66倍，则其分子式为________．
(1)若该烃硝化时，一硝基取代物只有一种，则该烃的结构简式为________．
(2)若该烃硝化时，一硝基取代物有两种，则该烃的结构简式为________．
(3)若该烃硝化时，一硝基取代物有三种，则这三种一硝基取代物的结构简式为________、________、________.
8．实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示．回答下列问题：
(1)反应需在50℃～60℃的温度下进行，图中给反应物加热的方法是________，其优点是________和________；
(2)在配制混合酸时应将__________加入到________中去；
(3)该反应的化学方程式是___________________________________________；
(4)由于装置的缺陷，该实验可能会导致的不良后果是________．
9．卤代烃R—X与金属钠作用，可增长碳链，如R—X＋2Na＋X—R1―→R—R1＋2NaX，R、R1为烃基，可相同，也可不相同，X为卤原子，试以苯、乙炔、Br2、HBr、钠为原料合成聚苯乙烯．用反应式表示：
(1)制溴苯__________________________________________________________．
(2)制溴乙烯________________________________________________________．
(3)合成聚苯乙烯_______________________________________________________．
10．某一定量的苯的同系物完全燃烧，生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，经测定，前者质量增加10.8 g，后者质量增加39.6 g(设均为完全吸收)．又知经氯化处理后，该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种，根据上述条件：
(1)推断该苯的同系物的分子式为____________；
(2)写出该苯的同系物的结构简式为____________．
本讲参考答案
基础演练
一．选择题
AC 2．AB 3．D 4．D 5．AD 6．D 7．B 8．A 9．C 10．C
二．填空题
11．(1)
(2)CH2＝CH-CH2-CH＝CH-CH3或CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH3
12．（1）
HBr+AgNO3==AgBr↓+HNO3
（2）导出HBr，兼起冷凝器的作用
（3）旋转分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴到铁粉上 托起软橡胶袋，使铁粉落入溴和苯组成的混合液中
（4）溴蒸气和苯蒸气逸出，污染环境
（5）吸收反应中随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气CCl4由无色变成橙色
（6）随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中，原料利用率低；由于导管插入AgNO3溶液中而易产生倒吸
巩固提高
一．选择题
1.C 2.A 3.D 4.B 5．A 6．C 7．D 8．B
二．填空题
9．（1）C6n+4H2n+6（n≥1）或C6n+10H2n+8（n≥0）， C154H56
（2）93.75%， 97.3%
10．（1） 环己烷；（2）乙炔、苯；（3） 甲烷；（4）甲苯
11．（1）C6mH4m＋2 （m≥2） （2）94.7% （3）12
当堂检测
一 . 选择题
1．B 2．A、B 3．C 4．B、D 5．B 6．C 7．B 8．C、D 9．C 10．D 11．C
二．填空题
12．（1）甲苯或 光照
（2） 苯甲酸苯甲酯（或苯甲酸苄酯）
（3）
家庭作业
一．选择题
1.BC 2.C 3.B 4.D 5.B 6.BC
二．填空题
7.
8. (1)水浴加热 便于控制温度 受热均匀
(2)浓硫酸 浓硝酸
(4)苯、浓硝酸等挥发到空气中，造成污染
9.
(2)HC≡CH＋HBrCH2===CHBr
10.(1)C9H12
比较项目
水解反应
消去反应
卤代烃结构特点
一般是一个碳原子上只有一个—X
与—X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子
反应实质
—X被—OH取代
从碳链上脱去HX分子
反应条件
NaOH的水溶液，常温或加热
NaOH的醇溶液，加热
反应特点
有机物碳架结构不变，—X变为—OH，无副反应
有机物碳架结构不变，可能有副反应
示例
CH3CH2Br+NaOH
CH3CH2OH+NaBr
CH3CH2Br+NaOH
CH2＝CH2↑+NaBr+ H2O
1．认识卤代烃的组成和结构特点；
2．根据卤代烃的组成和结构特点，认识取代和消去反应
知识点一. 溴乙烷的结构和性质
1．分子结构。
溴乙烷的分子式为C2H5Br，结构式为，结构简式为CH3CH2Br或C2H5—Br。
2．物理性质。
纯净的溴乙烷是无色液体，沸点38.4℃，密度比水大，难溶于水，溶于多种有机溶剂。
3．化学性质。
（1）水解反应（或取代反应）。
C2H5—Br—H—OHC2H5—OH+HBr或C2H5—Br+NaOHC2H5—OH+NaBr
注意：卤代烃的水解反应的实质是取代反应。NaOH的作用是中和掉反应中生成的HBr，从而加快反应速率，并提高卤代烃的利用率。
（2）消去反应。
注意：卤代烃发生消去反应时，主要是卤素原子与相邻含氢较少的碳原子上的氢一起结合成卤化氢脱去。如果相邻碳原子上无氢原子，则不能发生消去反应。
知识点二. 卤代烃
1．烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物叫做卤代烃。
2．卤代烃有多种分类方法。根据分子里所含卤素的不同，卤代烃可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃等；根据分子中卤素原子的多少可分为一卤代烃和多卤代烃；根据分子中烃基的不同可分为饱和卤代烃、不饱和卤代烃和芳香卤代烃，等等。
一卤代烃的结构式为R—X。
3．卤代烃的物理性质。
（1）常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多为液体或固体。
（2）所有卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃是很好的有机溶剂。
（3）卤代烃的同系物的沸点随烃基中碳原子数的增加而升高，且均高于相应烷烃。
（4）卤代烃的同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低。
（5）同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而增大。如：沸点：RF＜RCl＜RBr＜RI。
（6）卤代烃的同系物的密度随碳原子数的增加而降低，且密度均比相应的烷烃密度大；卤代烃的同分异构体的密度随分子中支链的增加而降低。
4．卤代烃的化学性质。
卤代烃的化学性质一般比烃活泼，能发生许多化学反应，如取代反应、消去反应等，从而转化为各种其他类型的化合物。
（1）取代反应
R—X+H2OR—OH+HX或R—X+NaOHR—OH+NaX
（2）消去反应
注意：若与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上都有氢原子，则可能有多种消去方式，如：在发生消去反应时，生成物可能为或。
5．卤代烃中卤素原子的检验方法。
（1）实验原理。
R—X+H2OR—OH+HX
HX+NaOH==NaX+H2O
HNO3+NaOH==NaNO3+H2O
AgNO3+NaX==AgX↓+NaNO3
根据沉淀（AgX）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定是何种卤族元素（Cl、Br、I）。
（2）实验步骤。
①取少量卤代烃；②加入NaOH水溶液；③加热；④冷却；⑤加入稀硝酸酸化；⑥加入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色。
（3）实验说明。
①加热是为了加快卤代烃的水解反应速率，因不同的卤代烃水解难易程度不同。
②加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应产生沉淀，影响对实验现象的观察和AgX沉淀的质量；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
③量的关系：R—X～NaX～AgX↓，1 ml一卤代烃可得到1 ml卤化银（除F外）沉淀，常利用此量的关系来进行定量测定卤代烃。
要点三. 卤代烃的水解反应与消去反应的比较
卤代烃的水解反应与消去反应的比较（见下表）。
类型一：苯及苯的同系物的结构
例1. 下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是（ ）。
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
解析：②中—(CH3)3的中心碳位于一个四面体的中心，故—C(CH3)3的4个碳原子不可能在同一平面上。此外，④中同时连接两个苯环上的那个碳原子，如果它跟苯环共平面，与它连接的—CH3上的碳原子和H原子，必然一个在环前、一个在环后，因此该甲基碳原子不可能在苯环平面上。请注意③项中的两个甲基的碳原子是可以同时处在两个苯环所共有的平面上的。有人怀疑两个甲基过于拥挤，必须翘起一个，但如果我们以连接两个苯环的单键为轴旋转180°，由此“空间拥挤”现象就可以消除，也就是两个甲基一个在上、一个在下，都在苯环平面上。综上可知该题应选②④。
答案：D
例2. 苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，可以作为证据的是
①苯不能使溴水褪色
②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
③苯在一定条件下既能发生取代反应，又能发生加成反应
④经测定，邻二甲苯只有一种结构
⑤经测定，苯环上碳碳键的键长相等，都是1.40×10-10m
A．①②④⑤ B．①②③⑤ C．①②③D．①②
解析:该题考查了苯的结构，苯当中的碳碳键是介于单双键中间一种特殊的化学键，六个碳碳键完全相同，因此它不具有碳碳双键的性质。
答案：A
类型二：苯及其同系物的性质
例3. 对于苯乙烯（）的下列叙述：
①能使酸性KMnO4溶液褪色；②可发生加聚反应；③可溶于水；④可溶于苯中；⑤能与浓硝酸发生取代反应；⑥所有的原子可能共平面，其中正确的是（ ）。
A．仅①②④⑤ B．仅①②⑤⑥ C．仅①②④⑤⑥ D．全部正确
解析：物质的性质推测可根据其结构特征和物质的相似性来分析解答，苯乙烯分子中含有苯环和碳碳双键，其性质应与苯、乙烯有相似之处，从分子结构看，是两个平面结构的组合，而这两个平面有可能重合，故⑥的说法正确；苯环上可发生取代反应，故⑤的说法正确；碳碳双键可被酸性KMnO4溶液氧化，也可发生加聚反应，故①②说法正确；苯乙烯属于烃类，而烃类都难溶于水而易溶于有机溶剂，故③的说法不正确而④的说法正确
答案：C
类型三：苯及其同系物的同分异构现象
例4. 某液态烃的分子式为C8H10，实验证明它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能使溴水褪色。
（1）试判断该有机物属于哪类烃，并写出其可能的同分异构体的结构简式。
（2）若苯环上的氢原子被溴原子取代，所得一溴代物有3种同分异构体，则该烃的结构简式为________。
解析:（1）由该烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能使溴水褪色，分子式为C8H10与烷烃C8H18相比少8个H，说明它应属于苯的同系物，所以分子中应有1个苯环结构，支链上有2个碳原子。书写苯的同系物的同分异构体时应首先按照支链的种类和数目的不同分别讨论，2个碳原子形成一个支链（—CH2CH3）的情况；2个碳原子形成两个支链的情况（—CH3），再根据支链的位置不同确定同分异构体的结构简式。
（2）本题考查苯的同系物、苯环上的取代及同分异构体种数的确定等知识。解决这类问题时，最好从苯环上碳原子的轴对称性入手。如 ，当苯环上发生一溴取代时，虽然有5个位置上的H原子可被Br原子代替，但实际上与—C2H5相邻的两个位置上的H原子是等效的（即α—H），或者说这两个位置上的H原子呈轴对称，同理与—C2H5相间的两个位置上的H原子也是等效的（即β—H），加上对位碳原子上的γ—H，的一溴代物的同分异构体共有3种，分别为。同理中苯环上只有两种不同位置的H原子，故其一溴取代产物有两种。中苯环上有3种不同位置的H原子，其苯环上的一溴取代产物有3种同分异构体，分别为、。中苯环上的一溴取代产物只有一种，即。
答案：（1）该有机物属于苯的同系物。支链为乙基时，，支链是2个甲基时，、或。 （2）
基础演练
一．选择题
1．能够说明苯中不是单双键交递的事实是 （ ）
A．邻二甲苯只有一种 B．对二甲苯只有一种
C．苯为平面正六边形结构 D．苯能和液溴反应
2．可用来鉴别乙烯、四氯化碳、苯的方法是 （ ）
A．酸性高锰酸钾 B．溴水 C．液溴 D．硝化反应
3．下列物质在相同状况下含C量最高的是 （ ）
A．烷烃 B．烯烃 C．炔烃 D．苯和苯的同系物
4．（丰台区2014—2015学年度第一学期期末练习）属于苯的同系物是 （ ）
A． B．
C． D．
5．对右图所示分子的描述正确的是 （ ）
A．该物质的分子式为 B．该物质所有氢原子均在同一平面上
C．此分子为含有极性键的极性分子 D．该物质的一氯化物有3种
6．用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得芳香烃产物的种类数为（ ）
A．3 B． 4 C．5 D．6
7．苯和甲苯相比较，下列叙述中不正确的是 （ ）
A．都属于芳香烃 B．都能使KMnO4酸性溶液褪色
C．都能在空气中燃烧 D．都能发生取代反应
8．已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为 ，A苯环上的二溴代物有9种同分异构
体，由此推断A苯环上的四溴取代物的异构体的数目有（ ）
A．9种 B．10种 C．11种 D．12种
9．已知二氯苯有三种同分异构体，则四溴苯共有同分异构体 （ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
10．与链烃相比，苯的化学性质的主要特征为 （ ）
A．难氧化、难取代、难加成 B．易氧化、易取代、易加成
C．难氧化、易取代、难加成 D．易氧化、易取代、难加成
二．填空题
1．1ml某烃A和1 ml苯完全燃烧，在相同条件下，生成CO2体积相同，烃A比苯多消耗1ml O2，若A分子结构中无支链或侧链 ，则：
(1)若A为环状化合物，它能与等物质的量的Br2发生加成反应，则A的结
构简式为 ；
(2)若A为链状烯烃，1ml A最多可和2ml Br2发生加成反应且A与等物质的量的Br2加成后的可能产物只有2种，则A的结构简式为 。
如下图，A是制取溴苯的实验装置，B、C是改进后的装置，请仔细分析，对比三个装置，回答以下问题：
（1）写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式：________；________。
写出B的右边试管中所发生反应的化学方程式：________。
（2）装置A和C均采用了长玻璃导管，其作用是____________________。
（3）在装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始，应对装置B进行的操作是________；应对装置C进行的操作是____________________________。
（4）装置B、C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾，方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是________________________。
（5）B中采用了洗气瓶吸收装置，其作用是________，反应后洗气瓶中可能出现的现象是__ _____________________________。
（6）B装置也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是____ _________________________。
巩固提高
一．选择题
1.（北京二中2014一2015学年度第一学段高二年级学段考试试卷）下列物质中，既不能使溴的四氯化碳溶液因化学反应而褪色，又不能使高锰酸钾酸性溶液因化学反应而褪色的（ ）
A．B、甲苯C．苯D．乙醇
2．根据下列物质的名称，就能确认是纯净物的是（ ）
A．溴乙烷 B．二溴乙烷 C．已烯 D．二甲苯
3．下列烃中，苯环上的一氯代物没有同分异构体的是（ ）
A．甲苯B．邻二甲苯C．间二甲苯D．对二甲苯
4．下列物质中，属于芳香烃且属于苯的同系物的是 （ ）
A． B． C． D．
5．下列关于甲苯的实验中，能说明侧链对苯环有影响的是 （ ）
A.甲苯硝化生成三硝基甲苯 B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.甲苯燃烧带有浓厚的黑烟D.甲苯与氢气可以生加成反应
6．下列变化属于取代反应的是 （ ）
A.苯与溴水混合，水层褪色
B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
C.甲苯制三硝基甲苯
D.苯和氯气在一定条件下生成六氯环已烷
7．关于苯的下列说法中不正确的是 （ ）
A．组成苯的12个原子在同一平面上
B．苯环中6个碳碳键键长完全相同
C．苯环中碳碳键的键能介于C－C和C＝C之间
D．苯只能发生取代反应
8．（北京二中2014一2015学年度第一学段高二年级学段考试试卷）下列各组混合物，不能用分液漏斗分开的是（ ）
①四氯化碳和水②乙醇和甘油③乙醇和水④苯和水
⑤己烷和水⑥环己烷和苯⑦溴苯和水
A．①②③ B．②③⑥ C．①④⑤⑦D．④⑤⑥
二．填空题
9．在沥青中存在一系列稠环芳烃，按如下特点排列
……n种
A B C
（1）该系列化合物的通式为 ，第25个分子的分子式为 。
（2）该系列化合物中，碳的质量分数最小值为（填数值） ，最大值为 。
10．有5种烃：甲烷、乙炔、苯、环己烷、甲苯，分别取一定量的这些烃，完全燃烧后生成m ml CO2和n ml H2O。则
（1） 当m＝n时，该烃是 ；（2） 当m＝2n时，该烃是 ；（3） 当2m＝n时，该烃是 ；（4）当4m＝7n时，该烃是 。
11．目前，化学家们已合成了一系列有机物：
联苯 联三苯 联四苯 联m苯
根据这一系列有机物的规律，试回答：
（1）写出联m苯的化学式（用m表示）
（2）该系列有机物中，其中含碳量最高的化合物碳含量百分率约为
（保留三位有效数字）
（3）若联苯中C—C能自由旋转，那么联苯的二氯取代物有 种。
一.选择题
1．某烃的分子式为C10H14它不能使溴水褪色，但可使酸性KMnO4溶液褪色，其分子结构中只含有一个烷基，符合上述条件的烃有（ ）。
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
2．下列事实中，能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是（ ）。
A．苯不与溴水发生加成反应
B．苯不能被酸性KMnO4溶液氧化
C．1 ml苯能与3 ml H2发生加成反应
D．苯能够燃烧产生浓烟
3．充分燃烧某液态芳香烃X，并收集产生的全部水，恢复到室温时，得到水的质量跟原来芳香烃的质量相等。则X的分子式为（ ）。
A．C10H10 B．C11H14 C．C12H18 D．C13H20
4．下列说法中正确的是（ ）。
A．芳香烃就是指苯和苯的同系物
B．通常可从煤焦油中或通过石油的催化重整来获取芳香烃
C．乙苯分子中所有原子可以处于同一平面上
D．苯和甲苯既能发生取代反应，又能发生加成反应
5．中国石油某石化公司双苯厂发生爆炸事故，大量硝基苯泄漏，引起松花江水污染，安全生产和环保问题再次引起人们的关注。下列关于硝基苯的叙述正确的是（ ）。
A．硝基苯是一种油状物质，会浮在水面上
B．实验室制硝基苯需要用水浴加热
C．硝基苯中毒是由蒸气吸入或误食引起，与皮肤接触不会引起中毒
D．硝基苯可由苯甲酸和硝酸直接反应制得
6．化学上通常把原子数和电子数相等的分子或离子称为等电子体，人们发现等电子体间的结构和性质相似（即等电子原理）。B3N3H6被称为无机苯，它与苯是等电子体，则下列说法中不正确的是（ ）。
A．无机苯是由极性键组成的非极性分子
B．无机苯能发生加成反应和取代反应
C．无机苯的二氯取代物有3种同分异构体
D．无机苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
7．有8种物质：①甲烷；②乙烯；③苯；④聚乙烯；⑤丙炔；⑥环己烷；⑦邻二甲苯；⑧环己烯（
）其中既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能与溴水反应使溴水褪色的是（ ）。
A．②④⑤⑧ B．②⑤⑧ C．②④⑤⑦ D．②④⑤⑦⑧
8．在实验室里，下列除去杂质的方法正确的是（ ）。
A．溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取出溴
B．乙烷中混有乙烯，通入氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷
C．硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，将其倒入浓烧碱溶液中，静置，然后分液
D．乙烯中混有CO2，将其通入NaOH溶液中洗气
9.( 北京市第四中学2014-2015学年高二下学期期末考试化学试题)下列各组物质中，互为同系物的是 ( )
10．并五苯的结构简式为。关于它们下列说法中不正确的是（ ）。
A．并五苯由22个碳原子和14个氢原子组成 B．并五苯属于芳香烃
C．并五苯的一氯代物有4种同分异构体 D．并五苯是苯的同系物
11．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法中正确的是（ ）。
A．石油裂解得到的汽油是纯净物 B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料 D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
二．填空题
12.通常情况下，多个羟基连在同一碳原子上的分子结构是不稳定的，容易自动失水，形成碳氧双键的结构：
下面是9个化合物的转变关系图：
（1）化合物①是________，它跟氯气发生反应的条件A是________；
（2）化合物⑤和⑦可在酸的催化下去水生成化合物⑨，⑨的结构简式是________，名称是________；
（3）化合物⑨是重要的定香剂，香料工业上常用化合物②和⑧直接合成它，此反应的化学方程式是________。
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
一．选择题
1．(北京市东城区普通中学2015年5月高二化学有机化学基础练习题)下列有机物中属于芳香化合物的是 （ ）
—NO2
C.
—CH3
B.
—CH2
—CH3
D.
A.
2．在苯的同系物中加入少量KMnO4酸性溶液，振荡后褪色，正确的解释为( )
A．苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多
B．苯环受侧链影响易被氧化
C．侧链受苯环影响易被氧化
D．由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化
3．(2015·南京市第五中学期中)能说明苯分子的平面正六边形结构中，碳原子间不是单键与双键交替的事实是( )
A．苯的二元取代物无同分异构体
B．苯的邻位二元取代物只有一种
C．苯的间位二元取代物只有一种
D．苯的对位二元取代物只有一种
4．用一种试剂可将三种无色液体CCl4、苯、甲苯鉴别出来，该试剂是( )
A．硫酸溶液 B．水
C．溴水 D．KMnO4酸性溶液
5．在①丙烯 ②乙烯 ③苯
④甲苯四种有机化合物中，分子内所有原子均在同一平面的是( )
A．①② B．②③
6．已知C—C键可以绕键轴自由旋转，对于结构简式为下图所示的烃，下列说法中正确的是( )
A．分子中至少有8个碳原子处于同一平面上
B．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
C．该烃苯环上的一氯取代物最多有四种
D．该烃是苯的同系物
二、非选择题(本题包括4小题，共30分)
7．某烃含碳的质量分数为90.6%，其蒸气密度为空气密度的3.66倍，则其分子式为________．
(1)若该烃硝化时，一硝基取代物只有一种，则该烃的结构简式为________．
(2)若该烃硝化时，一硝基取代物有两种，则该烃的结构简式为________．
(3)若该烃硝化时，一硝基取代物有三种，则这三种一硝基取代物的结构简式为________、________、________.
8．实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示．回答下列问题：
(1)反应需在50℃～60℃的温度下进行，图中给反应物加热的方法是________，其优点是________和________；
(2)在配制混合酸时应将__________加入到________中去；
(3)该反应的化学方程式是___________________________________________；
(4)由于装置的缺陷，该实验可能会导致的不良后果是________．
9．卤代烃R—X与金属钠作用，可增长碳链，如R—X＋2Na＋X—R1―→R—R1＋2NaX，R、R1为烃基，可相同，也可不相同，X为卤原子，试以苯、乙炔、Br2、HBr、钠为原料合成聚苯乙烯．用反应式表示：
(1)制溴苯__________________________________________________________．
(2)制溴乙烯________________________________________________________．
(3)合成聚苯乙烯_______________________________________________________．
10．某一定量的苯的同系物完全燃烧，生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，经测定，前者质量增加10.8 g，后者质量增加39.6 g(设均为完全吸收)．又知经氯化处理后，该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种，根据上述条件：
(1)推断该苯的同系物的分子式为____________；
(2)写出该苯的同系物的结构简式为____________．
本讲参考答案
基础演练
一．选择题
AC 2．AB 3．D 4．D 5．AD 6．D 7．B 8．A 9．C 10．C
二．填空题
11．(1)
(2)CH2＝CH-CH2-CH＝CH-CH3或CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH3
12．（1）
HBr+AgNO3==AgBr↓+HNO3
（2）导出HBr，兼起冷凝器的作用
（3）旋转分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴到铁粉上 托起软橡胶袋，使铁粉落入溴和苯组成的混合液中
（4）溴蒸气和苯蒸气逸出，污染环境
（5）吸收反应中随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气CCl4由无色变成橙色
（6）随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中，原料利用率低；由于导管插入AgNO3溶液中而易产生倒吸
巩固提高
一．选择题
1.C 2.A 3.D 4.B 5．A 6．C 7．D 8．B
二．填空题
9．（1）C6n+4H2n+6（n≥1）或C6n+10H2n+8（n≥0）， C154H56
（2）93.75%， 97.3%
10．（1） 环己烷；（2）乙炔、苯；（3） 甲烷；（4）甲苯
11．（1）C6mH4m＋2 （m≥2） （2）94.7% （3）12
当堂检测
一 . 选择题
1．B 2．A、B 3．C 4．B、D 5．B 6．C 7．B 8．C、D 9．C 10．D 11．C
二．填空题
12．（1）甲苯或 光照
（2） 苯甲酸苯甲酯（或苯甲酸苄酯）
（3）
家庭作业
一．选择题
1.BC 2.C 3.B 4.D 5.B 6.BC
二．填空题
7.
8. (1)水浴加热 便于控制温度 受热均匀
(2)浓硫酸 浓硝酸
(4)苯、浓硝酸等挥发到空气中，造成污染
9.
(2)HC≡CH＋HBrCH2===CHBr
10.(1)C9H12
比较项目
水解反应
消去反应
卤代烃结构特点
一般是一个碳原子上只有一个—X
与—X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子
反应实质
—X被—OH取代
从碳链上脱去HX分子
反应条件
NaOH的水溶液，常温或加热
NaOH的醇溶液，加热
反应特点
有机物碳架结构不变，—X变为—OH，无副反应
有机物碳架结构不变，可能有副反应
示例
CH3CH2Br+NaOH
CH3CH2OH+NaBr
CH3CH2Br+NaOH
CH2＝CH2↑+NaBr+ H2O
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