内容正文:
第一节 卤代烃
[核心素养发展目标] 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。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。
一、卤代烃的概述
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:
、CH2==CH—Cl、
2-氯丁烷 氯乙烯 1,2-二溴乙烷
3.卤代烃的物理性质
(1)卤代烃
(2)溴乙烷
无色液体,沸点较低,密度比水大,难溶于水,可溶于多种有机溶剂。
4.几种卤代烃的密度和沸点
名称
结构简式
沸点/℃
氯甲烷
CH3Cl
0.916
-24
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
(1)卤代烃是一类特殊的烃( )
(2)卤代烃中一定含有的元素为C、H和卤素( )
(3)卤代烃不一定是烃分子和卤素单质发生取代反应得到的( )
(4)碳原子数少于4的烃,在常温下为气体,溴乙烷中含2个碳原子,所以其在常温下也是气体( )
(5)卤代烃在常温下均为液态或固态,均不溶于水( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
命名下列有机物:
(1)的化学名称: 。
答案 聚氯乙烯
(2)的化学名称: 。
答案 邻氯甲苯(或2-氯甲苯)
二、卤代烃的化学性质
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。
1.取代反应
实验装置
实验现象
①中溶液分层
②中有机层厚度减小
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-
溴乙烷与NaOH溶液共热的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。反应类型为取代反应。
2.消去反应
(1)消去反应
溴乙烷与强碱(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共热的化学方程式为+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O,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H2O、HX等)而生成含有不饱和键的化合物的反应叫做消去反应(消除反应)。
(2)实验探究——以1-溴丁烷为例
装置
现象
酸性KMnO4溶液褪色
化学方程式
CH3CH2CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH==CH2↑+NaBr+H2O
讨论:①实验中盛有水的试管的作用是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。
3.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。
―→
nCF2==CF2―→CF2—CF2
四氟乙烯 聚四氟乙烯
(1)CH3CH2Br是非电解质,在水中不能电离出Br-( )
(2)在溴乙烷的水解反应中NaOH作催化剂( )
(3)在溴乙烷中滴入AgNO3溶液,立即有淡黄色沉淀生成( )
(4)溴乙烷在加热、NaOH的醇溶液作用下,可生成乙醇( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
1.(2020·江门市新会第一中学高二期中)在卤代烃R—CH2—CH2—X中化学键如图所示(①为C—X ,②③为C—H,④为C—R)。则下列说法正确的是( )
A.发生水解反应时,被破坏的键是①和③
B.发生水解反应时,被破坏的键是①
C.发生消去反应时,被破坏的键是②和③
D.发生消去反应时,被破坏的键是①和④
答案 B
解析 发生水解反应生成醇,只断裂C—X,即断裂①;发生消去反应,断裂C—X和邻位C上的C—H,则断裂①③。
2.为检验某卤代烃(R—X)中的X元素,有下列实验操作:①加热 ②加入AgNO3溶液
③取少量卤代烃 ④加入稀硝酸酸化 ⑤加入NaOH溶液 ⑥冷却,正确操作的先后顺序是( )
A.③①⑤⑥②④ B.③①②⑥④⑤
C.③⑤①⑥④② D.③⑤①⑥②④
答案 C