内容正文:
第9讲 卤代烃
发 展 目 标
体 系 构 建
1.了解卤代烃的分类和物理性质,以溴乙烷为代表物,理解卤代烃的主要性质及应用,培养“宏观辨识与微观探析”,“变化观念与社会责任”的核心素养。
2.掌握卤代烃在有机合成中的桥梁作用,培养“科学探究与社会责任”的核心素养。
[自主学习]
一、卤代烃
1.定义
烃分子中的氢原子被 取代后生成的化合物称为卤代烃。官能团是 ,可表示为R—X(X=F、Cl、Br、I)。
2.分类
3.物理性质
(1)状态:常温下,卤代烃中除个别为气体外,大多为 或 。如一氯甲烷为气体。
(2)溶解性:卤代烃 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 于相应的烃;
②卤代烃的密度一般随烃基中碳原子数目的增加而 ,如ρ(CH3Cl) ρ(CH3CH2Cl);
③卤代烃的沸点一般随碳原子数目的增加而 ,如沸点CH3Cl CH3CH2Cl。
4.卤代烃的系统命名——类似于烃的命名方法
二、溴乙烷的结构与性质
1.溴乙烷的物理性质
纯净的溴乙烷是 色液体,沸点是38.4 ℃,密度比水的 , 溶于水,可溶于多种有机溶剂(如乙醇、苯、汽油等)。
2.溴乙烷的分子结构
3.溴乙烷的化学性质
(1)取代反应——又称 反应
①条件: 。
②反应方程式:
。
③反应原理:
(2)消去反应——又称为 反应。
①条件: 。
②反应方程式:(以溴乙烷为例)
。
③反应原理:
④定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子中 (如H2O、HX等),而生成含 的化合物的反应叫做消去反应(消除反应)。
(3)加成和加聚反应
含有不饱和键(如)的卤代烃也可以发生加成和加聚反应。
①氯乙烯加聚反应生成聚氯乙烯:
。
②四氟乙烯加聚反应生成聚四氟乙烯: 。
三、卤代烃破坏臭氧层原理(了解)
氟利昂可在强烈的紫外线作用下分解,产生的氯原子自由基会对臭氧层产生长久的破坏作用。以CCl3F为例,它破坏臭氧层的反应过程可表示为:
CCl3FCCl2F·+Cl·
试一试
1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)
(1)卤代烃是一类特殊的烃,可分为单卤代烃和多卤代烃。 ( )
(2)卤代烃不溶于水,均为液态或固体。 ( )
(3)卤代烃发生水解反应时,断裂C—X键。 ( )
(4)任何卤代烃不能发生反应。 ( )
(5)溴乙烷加入HNO3酸化的AgNO3溶液有浅黄色沉淀生成。 ( )
2.下列物质中,不属于卤代烃的是( )
3.写出2溴丙烷发生水解反应的条件为________,有机产物的结构简式为________;发生消去反应的条件为________,有机产物的结构简式为________。
[核心突破]
卤代烃的主要性质及检验
实验1:①向一支试管中加少许1溴丁烷,再加入1~2 mL 5%的NaOH溶液,振荡后加热、静置。
②待溶液分层后,取少量上层水溶液于试管中,加入硝酸酸化,然后加2滴AgNO3溶液,观察现象。
请思考回答:(1)写出步骤①中的化学方程式
(2)步骤②中的现象是什么?写出有关离子方程式。
实验2:①向圆底烧瓶中加入2 g NaOH和15 mL无水乙醇,搅拌。再向其中加入5 mL 1溴丁烷和几片碎瓷片,微热。
②将产生的气体先通入盛水的试管后,再通入酸性KMnO4溶液进行检验,观察现象。
请思考回答:(1)步骤①中加碎瓷片的目的是什么?写出反应的化学方程式。
(2)步骤②中先通入水的目的是什么?现象是什么?得出什么结论?
(3)将步骤②中的酸性KMnO4溶液换成溴水,还用先将气体通入水中吗?
(4)预测2溴丁烷发生消去反应的可能产物有几种?写出结构简式。
[归纳总结]
1.卤代烃的消去反应和取代反应的比较
消去反应
取代反应
卤代烃的结构特点
与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子
一般是1个碳原子上只有1个—X
反应实质
脱去1个HX分子,形成不饱和键
—X被—OH取代
反应条件