内容正文:
专题08 卤代烃(教材深度精讲)
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想:卤代烃的性质及其在有机合成中的应用。
2.科学探究与创新意识:能通过实验探究卤代烃的化学性质。
3.证据推理与模型认知:运用卤代烃的分子结构模型解释对应的化学性质。
4.科学态度与社会责任:根据绿色化学理念,认识卤代烃对社会发展的贡献以及相关的环境问题
【知识导图】
【目标导航】
本专题的主要考点有:卤代烃的结构与性质、卤代烃的制备、卤代烃的检验、卤代烃在有机合成中的应用及卤代烃的合理使用,以选择题或非选择题的形式出现。
【重难点精讲】
一、溴乙烷的结构与性质
1、溴乙烷的分子结构
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间充填模型
官能团
C2H5Br
CH3CH2Br
或C2H5Br
C-Br或—Br
2、溴乙烷的物理性质
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)。
3、溴乙烷的化学性质
1)取代反应(水解反应)
(1)实验探究【实验3-1p56】
实验步骤
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,观察现象。
实验装置
实验现象
①中溶液分层;②中有机层厚度减小,直至消失;④中有淡黄色沉淀生成
实验结论
溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br-
反应方程式
CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr (反应类型:取代反应)
(2)溴乙烷的取代反应,也称水解反应
①溴乙烷在NaOH水溶液中发生取代反应,也称作溴乙烷的水解反应
②溴乙烷水解反应的实质:溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C—Br,水中的羟基与碳原子形成C—O,
断下的Br与水中的H结合成HBr
③溴乙烷水解的条件:NaOH的水溶液、加热
④反应原理:
⑤该反应的反应物是溴乙烷和氢氧化钠溶液,混合后是分层的,且有机物的反应一般比较缓慢,如何提高本反应的反应速率?
答案:充分振荡:增大接触面积;加热:升高温度加快反应速率
⑥该反应是可逆反应,提高乙醇的产量可采取什么措施?
可采取加热和氢氧化钠的方法,其原因是:水解反应为吸热反应,升高温度能使平衡正向移动;加入NaOH
的作用是中和反应生成的HBr,降低了生成物的浓度也能使平衡正向移动,增大了CH3CH2OH的产量
⑦能不能直接用酒精灯加热?如何加热?
答案:不能直接用酒精灯加热,因为溴乙烷的沸点只有38.4℃,酒精灯直接加热,液体容易暴沸。可采用水浴加热
⑧水浴加热时就不可能振荡试管,为了使溴乙烷和和氢氧化钠溶液充分接触,水浴的温度应稍高于溴乙烷的沸点,为什么?
答案:使处于下层的溴乙烷沸腾汽化,以气体的形式通过NaOH溶液与其充分接触
2)消去反应
(1)实验探究
实验步骤
向试管中加入5mL溴乙烷和15mL饱和NaOH乙醇溶液,振荡后加热。将产生的气体先通入盛水的试管,再通入盛有酸性高锰酸钾的试管中,观察现象。
实验装置
实验现象
反应产生的气体经水洗后,使酸性KMnO4溶液褪色
实验结论
生成的气体分子中含有碳碳不饱和键
反应方程式
CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
实验说明
盛水的试管的作用:除去挥发出来的乙醇,因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色
(1)溴乙烷的消去反应
①反应原理:溴乙烷分子中相邻的两个碳原子脱去一个HBr分子生成乙烯
②反应的条件:强碱的乙醇溶液、加热
③反应类型:消去反应——又称为消除反应
④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或几个小分子(如:H2O、HX等),而生成不饱和键(双键或三键)化合物的反应,叫消去反应。一般来说,消去反应是发生在两个相邻碳原子上
⑤为什么不用NaOH水溶液而用醇溶液?用NaOH水溶液反应将朝着水解的方向进行
⑥乙醇在反应中起到了什么作用?乙醇在反应中做溶剂,使溴乙烷充分溶解
⑦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乙烯,此时气体还用先通入水中吗?不用,理由是乙醇与溴不反应,不会干扰乙烯的检验
二、卤代烃
1、定义: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
(1)官能团:碳卤键或卤素原子
(2)卤代烃的表示方法:R—X(X=F、Cl、Br、I),饱和一卤代烃的通式为CnH2n+1X
2、分类
3、卤代烃的命名——类似于烃的命名方法:将卤素原子作为取代基
卤代烃
名称
2—氯丁烷
1,2—二溴乙烷
CH2==CH—Cl
氯乙