内容正文:
第三章 烃的衍生物
第一节 卤代烃
液态的氯乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用,可在身体局部产生快速镇痛效果。因此常用氯乙烷与其他药物制成“复方氯乙烷喷雾剂”,用于运动中的急性损伤,如肌肉拉伤,关节扭伤等的阵痛
1.能辨识卤代烃的官能团,并根据官能团对卤代烃进行分类;
2.掌握卤代烃的命名,了解其物理性质;
3.能从溴乙烷的官能团和化学键特点预测可能的断键部位和化学性质;
4.通过1-溴乙烷取代反应和消去反应的探究实验,形成对卤代烃反应基本规律的认识;
5.了解卤代烃在生活中的应用及危害。
学习目标
一、卤代烃的结构与物理性质
1.卤代烃的定义
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。官能团是-X(Cl、Br、I、F),可表示为R—X(X=F、Cl、Br、I)。
[思考]通过哪些反应可以将烃转化为卤代烃?
(1)烃与卤素单质的取代反应
(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应
①甲烷和氯气
②苯与溴
③甲苯和氯气
①丙烯和溴 ③乙炔和氯化氢
②乙烯和溴化氢 ④乙炔和溴
卤代烃
根据分子里所含卤素原子的不同
氟代烃
氯代烃
溴代烃
碘代烃
根据取代卤原子的多少
单卤代烃
多卤代烃
饱和一卤代烃的通式为:
2.卤代烃的分类
CnH2n+1X
(1)选主链:选择含有卤原子最长的碳链为主链,称“某烷”;
(2)编位号: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)写名称: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。
3.卤代烃的命名
若有多种卤原子,列出次序为氟、氯、溴、碘;若有碳链取代基,根据顺序规则碳链要写在卤原子的前面。
CH3—C—CH2—CH—CH3
Cl
CH2F
Cl
2-甲基- 1-氟-2,4-二氯戊烷
CH3CH2CHCH3
Cl
2-氯丁烷
表3-1 几种氯代烃的密度和沸点
结合烷烃的物理性质,分析下表,总结卤代烃的物理性质及其递变规律。
4.卤代烃的物理性质
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
密度:
沸点:
状态:
溶解度:
常温下卤代烃中除个别为气体(如一氯甲烷)外,大多为液体或固体。
卤代烃不溶于水,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等。
卤代烃的密度高于相应的烃;
一般随着烃基中碳原子数目的增加而减小
卤代烃的沸点高于相应的烃;
一般随碳原子数增多,沸点依次升高
二、溴乙烷的结构与性质
1.溴乙烷的分子结构及物理性质
核磁共振有 组峰,强度比为 。
四种表现形式
分子式
C2H5Br
结构简式
CH3CH2Br
电子式
结构式
H H
| |
H—C—C—Br
| |
H H
H H
H H
H C C Br
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2
3:2
溴乙烷是无色液体,沸点:38.4℃,密度大于水,难溶于水,可溶于有机溶剂。
Ⅰ.卤代烃中碳卤键是怎样形成的?具有什么特点?
卤代烃中与卤素原子连接的碳以sp3杂化轨道与卤素的p轨道重叠形成C-X键,由于卤原子的电负性比碳原子强,所以碳卤键是极性共价键
Ⅱ.试以溴乙烷为例分析,在发生化学反应时容易发成断键的位置在哪里?
H H
| |
H—C—C—Br
| |
H H
思考与讨论
δ+
δ-
2.溴乙烷的化学性质
(1)取代反应——又称水解反应
视频
有浅黄色沉淀生成
C2H5Br+NaOH C2H5OH+NaBr
水
∆
NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3
实验原理:
由于卤素原子的引入使卤代烃的反应活性增强。
Ⅰ.如何判断CH3CH2Br是否完全水解?
Ⅱ.溴乙烷在水中能否电离出Br-?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。
思考与讨论
NaOH水溶液
CH3CH2Br
∆
取上层清液硝酸酸化
AgNO3溶液
如有淡黄色沉淀出现,
则证明含有溴离子,CH3CH2Br已发生水解。
不能,
稀硝酸酸化
白色沉淀(AgCl)
淡黄色沉淀(AgBr)
黄色沉淀(AgI)
NaOH水溶液
R—X
∆
AgNO3溶液