内容正文:
第三章 烃的衍生物
第一节 卤代烃
聚四氟乙烯
[ C C ]n
F
F
F
F
我们身边的化学
。。。
有些品牌的涂改液中的溶剂含有
三氯乙烯
聚氯乙烯(PVC)
雨衣
氯乙烷喷剂
局部冷冻麻醉
(沸点12.27℃)
七氟丙烷
灭火器
明白事因
烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃。官能团是 -X(Cl、Br、I、F),可表示为R—X(X=F、Cl、Br、I)。
饱和一卤代烃的通式为:CnH2n+1X
1.卤代烃的定义
一、卤代烃的结构与物理性质
第二章我们学习了烃,想想通过哪些反应可以将烃转化为卤代烃?
①甲烷和氯气
②苯与溴
③乙烯和溴
(4)乙炔和氯化氢
取代反应
取代反应
加成反应
加成反应
思考与讨论
2.卤代烃分类
卤代烃
按卤素原子种类分
氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃
按卤素原子数目分
一卤代烃、多卤代烃
按烃基是否饱和分
饱和卤代烃、不饱和卤代烃
按是否含有苯环分
脂肪卤代烃、芳香卤代烃
几种氯代烃的密度和沸点
名称 结构简式 液态时密度/(g·cm-3) 沸点/℃
一氯甲烷 CH3Cl 0.916 -24
一氯乙烷 CH3CH2Cl 0.898 12
1-氯丙烷 CH3CH2CH2Cl 0.890 46
1-氯丁烷 CH3CH2CH2CH2Cl 0.886 78
1-氯戊烷 CH3CH2CH2CH2CH2Cl 0.882 108
3.物理性质
(1)状态:常温下,卤代烃中除一氯甲烷、一溴甲烷、氯乙烯、氯乙烷为气体外,其余均为液体或固体。
(2)溶解性:卤代烃都不溶于水,可溶于有机溶剂,某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂,如CCl4、氯仿(CHCl3)等。
(3)密度与沸点:
①卤代烃的密度和沸点都高于相应的烃;
③沸点: 一般随碳原子数增多,沸点依次升高(碳原子数相同时,支链越多沸点越低)。如沸点CH3Cl<CH3CH2Cl。
②密度:除脂肪烃的一氟代物和一氯代物外,其余卤代烃密度都比水大。卤代烃的密度一般随烃基中碳原子数目的增加而减小,
如ρ(CH3Cl)>ρ(CH3CH2Cl);
4.卤代烃的系统命名——类似于烃的命名方法
(1)选择含有卤原子最长的碳链为主链,按主链所含碳原子数目称为“某烷”;
(2)把支链和卤原子看作取代基,主链碳原子的编号从靠近支链一端开始。
(3)命名时把烷基、卤原子的位置和名称依次写在烷烃名称之前。
先考虑碳架异构,即写出同碳数烷烃异构体。
再考虑官能团的位置异构
【思考】说出分子式为 C5H11Cl 的同分异构体有几种?
5.卤代烃的同分异构体
3种等效氢——3种一氯代物
4种等效氢——4种一氯代物
1种等效氢——1种一氯代物
二、溴乙烷的结构与性质
纯净的溴乙烷是无色液体,沸点是38.4 ℃,密度比水的大,难溶于水,可溶于多种有机溶剂(如乙醇、苯、汽油等)。
1.溴乙烷的物理性质
2.溴乙烷的分子结构
有2种化学环境的H原子,则核磁共振有2组峰,强度比为3:2
核磁共振氢谱图
取一支试管,滴入10~15滴溴乙烷;再加入1 mL 5% NaOH溶液,振荡后加热,静置。待溶液分层后,用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液,移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中,然后加入2滴AgNO3溶液,观察实验现象。
3.溴乙烷的化学性质
(1)取代反应——又称水解反应
实验
现象 溴乙烷中加入NaOH溶液,振荡后加热,静置后,液体分层,取上层清液滴入过量稀硝酸中,再向其中滴加AgNO3溶液,试管中有浅黄色沉淀生成
有关的
化学方
程式 C2H5Br+NaOH C2H5OH+NaBr,
NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3
原理 在卤代烃分子中,卤素原子的电负性比碳原子大,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。
(1)取代反应——又称水解反应
①条件:NaOH水溶液、加热。
②反应方程式:
C-Br键为极性键,由于溴原子吸引电子能力强, C-Br键易断裂,使溴原子易被取代。因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。
由于卤素原子的引入使卤代烃的反应活性增强。
①CH3CH2Br
② CH3CH2Br
NaOH溶液
AgNO3溶液
取上层清液硝酸酸化
(2)如何判断CH3CH2Br是否完全水解?
(3)如何判断CH3CH2Br已发生水解?
看反应后的溶液是否出现分层,如分层,则没有完全水解。
(1)为什么要加入稀硝酸酸化溶液?
中和过量