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关键词 卤代烃
卤代烃是烃的衍生物的重要代表之一，也是有机合成的重要中间体，因此是历届高考考查热点。本文选取课本习题或某一个典型题，然后以变式形式多方面分析并总结解题方法。
一、考查1—卤代烷和2—卤代烷的性质
例1. 1-氯丙烷和2-氯丙烷分别与NaOH乙醇溶液共热反应，下列有关叙述正确的是（__）
A.二者的产物相同
B.二者的产物不同
C.碳氢键断裂的位置相同
D.碳氢键断裂的位置不同
解析：根据题给信息，CH3CH2CH2Cl+NaOH乙醇△CH3CH=CH2↑+NaCl+H2O，CH3CHClCH3+NaOH乙醇△CH3CH=CH2↑+NaCl+H2O，故A正确、B错；1—氯丙烷、2—氯丙烷与NaOH乙醇溶液共热都发生消去反应，分别生成丙烯、NaCl和水，实质C—Cl键和相邻碳原子的C—H键同时断裂，生成C=C键和HCl，后者与NaOH中和生成NaCl、H2O，故C错、D正确。
答案：A、D
点评：卤代烃与NaOH水溶液共热一般发生水中羟基取代卤素原子的水解反应，产物为醇和卤化氢，卤化氢与NaOH中和生成卤化钠和水。卤代烃与NaOH乙醇溶液共热能否发生取代反应，关键要看与卤素原子相连碳的相邻碳原子上是否有氢原子。
二、卤代烃在有机合成中的应用
例2.丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药（分子式为C3H5Br2Cl）：
（1）农药C3H5Br2Cl分子中每个碳原子上均连有卤原子。
①A结构简式是__，A含有的官能团名称是__；②由丙烯生成A的反应类型是__。
（2）A水解可得到B，该水解反应的化学方程式是________________________。
解析：（1）根据题意，采取逆推、顺推相结合的方法，500℃下丙烯中的甲基与Cl2发生取代反应，CH2=CH—CH3 + Cl2500℃CH2=CH—CH2Cl + HCl，CH2=CH—CH2Cl中的C=C能与Br2发生加成反应，CH2=CH—CH2Cl
+Br2→CH2Br—CHBr—CH2Cl，所以A的结构简式为CH2=CH—CH2Cl，含有碳碳双键和氯原子两种官能团。
答案：（1）①CH2=CHCH2Cl 碳碳双键 氯原子 ②取代反应
（2）CH2=CHCH2Cl +H2ONaOH△CH2=CHCH2OH+HCl、HCl+NaOHNaCl+H2O或者CH2=CHCH2Cl + NaOH水△CH2=CHCH2OH +NaBr
点评：有机合成题近年高考必考，常常串联了烃、卤代烃、烃的含氧衍生物等知识。
例3.（改编题）叠氮化合物应用广泛，如NaN3可用于汽车安全气毂，PhCH2N3可用于合成化合物V（见下图，仅列出部分反应条件，Ph—代表苯基）。
（1）反应①、③和④都属于______ 反应；（填反应类型）
（2）PhCHClCH3→化合物I的化学方程式为__________________ ；（要求写出反应条件）
（3）化合物II→PhCHBrCH2Br的化学方程式为__________________________；
（4）PhCHBrCH2Br→化合物III的化学方程式为______________；（要求写出反应条件）
（5）反应③的化学方程式为______________。（要求写出反应条件）
解析：（1）由①、③和④的反应前后有机物结构简式推断，它们都是取代反应；（2）Ⅰ是醇，PhCHClCH3与NaOH水溶液共热发生水解反应可生成化合物Ⅰ；（3）根据合成路线推断Ⅱ的官能团为C=C，Ⅱ与Br2的水或CCl4溶液发生加成反应生成PhCHBrCH2Br；（4）PhCHBrCH2Br与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应，生成Ⅲ；（5）③为甲苯与Cl2发生的取代反应。
答案：（1）取代（2）PhCHClCH3 + NaOH水△PhCHOHCH3+ NaCl
（3）PhCH=CH2 + Br2→PhCHBrCH2Br
（4）PhCHBrCH2Br + 2NaOH乙醇△PhC≡CH +2NaBr
（5）PhCH3+Cl2光照PhCH2Cl + HCl
点评：本题巧妙地串联了甲苯、乙苯、卤代烃等有机物的重要性质及有机反应类型。
三、有关烃和卤代烃的有机推断
例4.（改编题）（1）11.2 L（标准状况）的烃A在氧气中充分燃烧可以产生88gCO2和45gH2O，A的分子式是__________________________；
（2）有机物A、B、C和D存在如下转化关系，B和C均为一氯代烃，它们的名称（系统命名）分别为____________________；
（3）写出①和②的化学方程式__________________。
解析：（1）设A分子式为CxHy，据题意可得：n(CxHy）=11.2L÷22.4L•mol-1=0.5mol、n(CO2）=88g÷44g•mol-1=2mol、n(H2O）=45g÷18g•mol-1=2.5mol，三者物质的量之比为1∶4∶5；烃类完全燃烧通式是CxHy +(x+y/4）O2点燃xCO2+y/2H2O，根据化学计量数之比等于各物质物质的量之比，则x=4、y=10，故A分子式是C4H10；（2）C4H10可能是丁烷、2—甲基丙烷；若A是丁烷，其一氯代烃为CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3，CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应，前者只能生成CH3CH2CH=CH2，后者則能生成CH3CH=CHCH3或CH3CH2CH=CH2，这与图中转化关系不一致，故A一定是2—甲基丙烷，所以B或C是2—甲基—1—氯丙烷或2—甲基—2—氯丙烷。
答案：（1）C4H10__（2）2—甲基—1—氯丙烷或2—甲基—2—氯丙烷
（3）CCH3CH3HCH2Cl+NaOH乙醇△
CCH3CH3CH2↑+NaCl+H2O
CCH3CH3ClCH3+NaOH乙醇△
CCH3CH3CH2↑+NaCl+H2O
点评：本题设置了烃完全燃烧、烃和卤代烃的相互转化等信息，考查了烃组成的计算、写出烃的分子式、卤代烃的系统命名和化学方程式等。
综上，卤代烃性质（尤其是其消去反应和水解反应）是高考重要载体，预计今后常考。
作者简介：雷范军，高级教师，执教于广东省佛山市高明区纪念中学。多次参与国家课题研究，曾获省中学化学教研积极分子、市优秀辅导员等称号。八年从事毕业班教学，编写教辅用书多部。
责任编辑 任占华
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
卤代烃是烃的衍生物的重要代表之一，也是有机合成的重要中间体，因此是历届高考考查热点。本文选取课本习题或某一个典型题，然后以变式形式多方面分析并总结解题方法。
一、考查1—卤代烷和2—卤代烷的性质
例1. 1-氯丙烷和2-氯丙烷分别与NaOH乙醇溶液共热反应，下列有关叙述正确的是（__）
A.二者的产物相同
B.二者的产物不同
C.碳氢键断裂的位置相同
D.碳氢键断裂的位置不同
解析：根据题给信息，CH3CH2CH2Cl+NaOH乙醇△CH3CH=CH2↑+NaCl+H2O，CH3CHClCH3+NaOH乙醇△CH3CH=CH2↑+NaCl+H2O，故A正确、B错；1—氯丙烷、2—氯丙烷与NaOH乙醇溶液共热都发生消去反应，分别生成丙烯、NaCl和水，实质C—Cl键和相邻碳原子的C—H键同时断裂，生成C=C键和HCl，后者与NaOH中和生成NaCl、H2O，故C错、D正确。
答案：A、D
点评：卤代烃与NaOH水溶液共热一般发生水中羟基取代卤素原子的水解反应，产物为醇和卤化氢，卤化氢与NaOH中和生成卤化钠和水。卤代烃与NaOH乙醇溶液共热能否发生取代反应，关键要看与卤素原子相连碳的相邻碳原子上是否有氢原子。
二、卤代烃在有机合成中的应用
例2.丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药（分子式为C3H5Br2Cl）：
（1）农药C3H5Br2Cl分子中每个碳原子上均连有卤原子。
①A结构简式是__，A含有的官能团名称是__；②由丙烯生成A的反应类型是__。
（2）A水解可得到B，该水解反应的化学方程式是________________________。
解析：（1）根据题意，采取逆推、顺推相结合的方法，500℃下丙烯中的甲基与Cl2发生取代反应，CH2=CH—CH3 + Cl2500℃CH2=CH—CH2Cl + HCl，CH2=CH—CH2Cl中的C=C能与Br2发生加成反应，CH2=CH—CH2Cl
+Br2→CH2Br—CHBr—CH2Cl，所以A的结构简式为CH2=CH—CH2Cl，含有碳碳双键和氯原子两种官能团。
答案：（1）①CH2=CHCH2Cl 碳碳双键 氯原子 ②取代反应
（2）CH2=CHCH2Cl +H2ONaOH△CH2=CHCH2OH+HCl、HCl+NaOHNaCl+H2O或者CH2=CHCH2Cl + NaOH水△CH2=CHCH2OH +NaBr
点评：有机合成题近年高考必考，常常串联了烃、卤代烃、烃的含氧衍生物等知识。
例3.（改编题）叠氮化合物应用广泛，如NaN3可用于汽车安全气毂，PhCH2N3可用于合成化合物V（见下图，仅列出部分反应条件，Ph—代表苯基）。
（1）反应①、③和④都属于______ 反应；（填反应类型）
（2）PhCHClCH3→化合物I的化学方程式为__________________ ；（要求写出反应条件）
（3）化合物II→PhCHBrCH2Br的化学方程式为__________________________；
（4）PhCHBrCH2Br→化合物III的化学方程式为______________；（要求写出反应条件）
（5）反应③的化学方程式为______________。（要求写出反应条件）
解析：（1）由①、③和④的反应前后有机物结构简式推断，它们都是取代反应；（2）Ⅰ是醇，PhCHClCH3与NaOH水溶液共热发生水解反应可生成化合物Ⅰ；（3）根据合成路线推断Ⅱ的官能团为C=C，Ⅱ与Br2的水或CCl4溶液发生加成反应生成PhCHBrCH2Br；（4）PhCHBrCH2Br与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应，生成Ⅲ；（5）③为甲苯与Cl2发生的取代反应。
答案：（1）取代（2）PhCHClCH3 + NaOH水△PhCHOHCH3+ NaCl
（3）PhCH=CH2 + Br2→PhCHBrCH2Br
（4）PhCHBrCH2Br + 2NaOH乙醇△PhC≡CH +2NaBr
（5）PhCH3+Cl2光照PhCH2Cl + HCl
点评：本题巧妙地串联了甲苯、乙苯、卤代烃等有机物的重要性质及有机反应类型。
三、有关烃和卤代烃的有机推断
例4.（改编题）（1）11.2 L（标准状况）的烃A在氧气中充分燃烧可以产生88gCO2和45gH2O，A的分子式是__________________________；
（2）有机物A、B、C和D存在如下转化关系，B和C均为一氯代烃，它们的名称（系统命名）分别为____________________；
（3）写出①和②的化学方程式__________________。
解析：（1）设A分子式为CxHy，据题意可得：n(CxHy）=11.2L÷22.4L•mol-1=0.5mol、n(CO2）=88g÷44g•mol-1=2mol、n(H2O）=45g÷18g•mol-1=2.5mol，三者物质的量之比为1∶4∶5；烃类完全燃烧通式是CxHy +(x+y/4）O2点燃xCO2+y/2H2O，根据化学计量数之比等于各物质物质的量之比，则x=4、y=10，故A分子式是C4H10；（2）C4H10可能是丁烷、2—甲基丙烷；若A是丁烷，其一氯代烃为CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3，CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应，前者只能生成CH3CH2CH=CH2，后者則能生成CH3CH=CHCH3或CH3CH2CH=CH2，这与图中转化关系不一致，故A一定是2—甲基丙烷，所以B或C是2—甲基—1—氯丙烷或2—甲基—2—氯丙烷。
答案：（1）C4H10__（2）2—甲基—1—氯丙烷或2—甲基—2—氯丙烷
（3）CCH3CH3HCH2Cl+NaOH乙醇△
CCH3CH3CH2↑+NaCl+H2O
CCH3CH3ClCH3+NaOH乙醇△
CCH3CH3CH2↑+NaCl+H2O
点评：本题设置了烃完全燃烧、烃和卤代烃的相互转化等信息，考查了烃组成的计算、写出烃的分子式、卤代烃的系统命名和化学方程式等。
综上，卤代烃性质（尤其是其消去反应和水解反应）是高考重要载体，预计今后常考。
作者简介：雷范军，高级教师，执教于广东省佛山市高明区纪念中学。多次参与国家课题研究，曾获省中学化学教研积极分子、市优秀辅导员等称号。八年从事毕业班教学，编写教辅用书多部。
责任编辑 任占华
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文