化学家园

一、溴乙烷的水解反应与消去反应的反应条件与产物

卤代烃在发生消去反应时，生成取代基较多的烯烃，这样的烯烃对称，稳定，(扎依采夫规律)。习惯上称为“氢少失氢”。如：

二、检验卤代烃分子中卤素的方法

1.实验原理：

R—X+H₂O R—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)可确定卤素(氯、溴、碘)。

2.实验步骤：

(1)取少量卤代烃；(2)加入NaOH溶液；(3)加热煮沸；(4)冷却；(5)加入稀硝酸酸化；(6)加入硝酸银溶液。

3.实验说明：

(1)加热煮沸是为了加快水解反应的速率，因为不同的卤代烃水解难易程度不同。(2)加入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO₃反应对实验产生影响；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。

【命题趋势分析】

1.一卤代烃的同分异构现象。

2.卤代烃的水解、消去及其他反应在有机合成上的应用。

3.关于烃的卤代反应实验。

4.综合信息给予题。

【基础知识精讲】

1.官能团

官能团是指决定化合物化学特性的原子或原子团。常见的官能团有：卤素原子(—X)、羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)、硝基(—NO₂)、磺酸基(—SO₃H)、氨基(—NH₂)等。C═C和C≡C也分别是烯烃和炔烃的官能团。

2.溴乙烷的性质

(1)溴乙烷的物理性质：无色液体，沸点38.4℃，密度比水大。

(2)溴乙烷的化学性质：由于官能团(—Br)的作用，溴乙烷的化学性质比乙烷活泼，能发生许多化学反应。

①水解反应：C₂H₅—Br+H—OH C₂H₅—OH+HBr。

卤代烃水解反应的条件：NaOH的水溶液。

由于可发生反应HBr+NaOH＝NaBr+H₂O，故C₂H₅Br的水解反应也可写成：C₂H₅Br+NaOH C₂H₅OH+NaBr。

②消去反应：

卤代烃消去反应的条件：与强碱的醇溶液共热。

反应实质：从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个HBr分子。由此可推测，CH₃Br、(CH₃)₃C—CH₂Br等卤代烃不能发生消去反应。

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小分子(如H₂O、HBr等)，而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应。

3.卤代烃的一般通性

(1)物理通性：都不溶于水，可溶于有机溶剂。氯代烷的沸点随烃基增大呈现升高的趋势；氯代烷的密度随烃基增大呈现减小的趋势。

(2)化学通性：卤代烃的化学性质通常比烃活泼，能发生许多化学反应。

①取代反应：

CH₃Cl+H₂O CH₃OH+HCl  (一卤代烃可制一元醇)

BrCH₂CH₂Br+2H₂O HOCH₂CH₂OH+2HBr  (二卤代烃可制二元醇)

②消去反应：

BrCH₂CH₂Br+NaOH CH₂═CH—Br+NaBr+H₂O  (消去1分子HBr)

BrCH₂CH₂Br+2NaOH CH≡CH+2NaBr+2H₂O  (消去2分子HBr)

4.氟氯烃(氟利昂)对环境的影响

(1)氟氯烃破坏臭氧层的原理

①氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生Cl原子。

②Cl原子可引发损耗臭氧的循环反应：

Cl+O₃ ClO+O₂      ClO+O Cl+O₂

总的反应式：  O₃+O 2O₂

③实际上氯原子起了催化作用。

(2)臭氧层被破坏的后果

臭氧层被破坏，会使更多的紫外线照射到地面，会危害地球上的人类、动物和植物，造成全球性的气温变化。

【知识探究学习】

有机氧化还原反应方程式的配平技巧

有机氧化还原反应的配平，由于本身的组成和结构的复杂，分子中有关元素的化合价不如无机物简明易算。造成有机氧化还原反应方程式比无机氧化还原反应方程式的配平更复杂，现介绍两种配平方法：化合价升降法和假设法，它们的原理简单、易懂好学，在实际操作中，易收到较好的效果。

一、化合价升降法

氧化还原反应的本质是参加反应原子间的电子转移，包括电子得失和电子对的偏移。这种转移的表现形式是元素化合价的升降。化合价的升降法就是根据这个本质特征来配平氧化还原反应方程式的。具体做法是：

1.写出反应物和生成物的分子式。

2.依据化合价定义来确定有变化元素的化合价。即共用电子对偏向为负价，偏离为正价，不偏向为零价。如碳氢键 — ：碳氧键 — ， ＝ ；碳卤键 — ；碳碳键 — ， ＝ ， ≡ 。

3.根据化合价升降的总数应相等的原则，从而确定氧化剂和还原剂的系数。

4.最后用观察法使方程式两边的原子个数相等，完成整个反应方程式的配平。

例

配平CH₃-CH＝CH₂+KMnO₄+H₂O→+KOH+MnO₂

配平各步如下：

(1)标出化合价有变化元素的价态：

(2)分别计算化合价升高及降低总数：

变价的两个C原子：(-1)+(-2)＝-3 -1［即0+(-1)］

锰元素的价态：+7 +4

(3)化合价：总升＝总降，2×3＝3×2得到

3CH₃CH＝CH₂+2KMnO₄+4H₂O      +2MnO₂+2KOH

二、假设法

对于一些特殊的有机氧化还原反应，如三硝基甲苯爆炸反应，生成物有CO、N₂、H₂O、C等物质，特别是三硝基甲苯的碳元素化合价变化较难确定，若用化合价升降法来配平就相当困难，可采取假设法。

例  C₆H₂(NO₂)₃CH₃ CO+N₂+H₂O+C

解：(1)假设三硝基甲苯系数为1，根据元素原子个数守恒，用分数(或整数)确定各物质的系数，对于反应前后元素出现几率最多的物质的系数最后确定(如C)。即按①→②→③→④→⑤顺序配系数。

1C₆H₂(NO₂)₃CH₃ CO+ N₂+ H₂O+ C

①              ④   ②    ③   ⑤

(2)去分母得：2C₆H₂(NO₂)₃CH₃ 7CO+3N₂+5H₂O+7C

练习：

(1)RCH₂OH+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄→RCOOH+Cr₂(SO₄)₃+K₂SO₄+H₂O

(2)    N₂+CO₂+O₂+H₂O

答案：(1)3、2、8，3、2、2、11；(2)4，6、12、1、10.

例题  在实验室鉴定氯酸钾晶体和1-氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操作程序：①滴加AgNO₃溶液；②加NaOH溶液；③加热；④加催化剂MnO₂；⑤加蒸馏水过滤后取滤液；⑥过滤后取滤渣；⑦用HNO₃酸化。

(1)鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是_________(填序号)。

(2)鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步骤是_________(填序号)。

解析  鉴定样品中是否含有氯元素，应将样品中氯元素转化为Cl^-，再转化为AgCl，通过沉淀的颜色和不溶于稀HNO₃来判断氯元素。

答案：(1)④、③、⑤、⑦、①。  (2)②、③、⑦、①。

评注  鉴定1-氯丙烷中氯元素实验的关键是在加入AgNO₃溶液之前，应加入HNO₃酸化，以用于中和NaOH溶液，防止NaOH与AgNO₃溶液反应成沉淀对实验产生干扰。

【课本难题解答】

【习题】(课本第155页)

二、选择题

3.［解题思路］1-氯丙烷和2-氯丙烷分别与NaOH的醇溶液共热，两反应的产物都是丙烯，但碳氢键断裂的位置不同。

本题答案：A、D。

5.［解题思路］氟氯烃即CCl₂F₂，其化学性质稳定，无毒。但其在平流层中，在紫外线的照射下，分解产生的氯原子可引发损耗臭氧层故已禁用。本题答案：B。

六、解：设含(CH₃)₂SiCl₂  xmol

CH₃SiCl₃  ymol

混合物总质量  m_总＝5.4515-4.621＝0.83g

用去NaOH n_NaOH＝0.926×0.025-0.5×0.01544

＝0.01543mol

由反应方程式得：

(CH₃)₂SiCl₂+2NaOH (CH₃)₂Si(OH)₂+2NaCl

  1mol     2mol

  xmol     2xmol

CH₃SiCl₃+3NaOH CH₃Si(OH)₃+3NaCl

  1mol    3mol

  ymol    3ymol

∴  129x+149.5y＝0.83

2x+3y＝0.01543

解之，    x＝0.0021mol

y＝0.0038mol

答：(略)