内容正文:
第一节 卤代烃
第2课时 卤代烃的化学性质
教学目标
1.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,结合实验了解溴乙烷与NaOH水溶液的反应,能写出相应的化学方程式;
2.通过1-溴丁烷取代反应和消去反应的探究实验进行对比和归纳,形成“化学反应可以调控”的观念,通过类比迁移形成对卤代烃反应基本规律的认识。
思考与讨论:分析卤代烃的结构特点,推测卤代烃具有怎样的 化学性质。
卤代烃中卤素原子吸引电子能力较强,共用电子对偏向卤素原子,使C—X键具有较强的极性,所以卤代烃具有较强的反应活性,易发生取代反应和消去反应。
碳卤键
官能团:
X
C
δ—
δ+
一.溴乙烷的结构:
1.分子式:C2H5Br
3.结构简式:C2H5Br或 CH3CH2Br
4.溴乙烷的分子结构模型
5.溴乙烷核磁共振氢谱
C
C
Br
H
H
H
H
H
2.结构式:
名 称 溴乙烷(或乙基溴)
分子式 C2H5Br;CH3CH2Br 外观 无色易挥发液体
熔 点 -119℃
(沸点:38.4℃) 溶解性 不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
密 度 相对水密度为1.45
相对空气密度3.67 危险
标记 14(有毒品)
用 途 用于有机合成,合成医药、致冷剂,也作溶剂
溴乙烷的化学品安全技术说明书(MSDS)
二.溴乙烷的物理性质:
三.溴乙烷的化学性质:
结构 性质
H H
| |
H—C—C—Br
| |
H H
由于溴原子吸引电子能力强, C—Br键极性较强, C—Br键易断裂;由于受Br原子的作用,乙基可能被活化。
δ+
δ—
1.取代反应(卤代烃的水解反应)
硝酸酸化的AgNO3溶液
C2H5Br
现象:无淡黄色沉淀生成
结论:溴乙烷中不存在Br-,
溴乙烷是非电解质,不能电离。
三.溴乙烷的化学性质:
往溴乙烷中滴入几滴硝酸酸化的硝酸银溶液,振荡,观察现象。
取一支试管,滴入10~15滴溴乙烷,再加入1mL5%NaOH溶液,振荡 后加热,静置。
待溶液分层后,用胶头滴管吸取少量上层水溶液,移入另一支盛 有1mL稀硝酸的试管中,然后加入2滴AgNO3溶液,观察现象。
三.溴乙烷的化学性质:
实验3-1
C2H5Br+NaOH C2H5OH+NaBr
NaBr+AgNO3 = AgBr↓+NaNO3
三.溴乙烷的化学性质:
实验3-1
R—X +NaOH ROH+NaX
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。
条件:NaOH水溶液、加热
三.溴乙烷的化学性质:
1.取代反应(卤代烃的水解反应)
【思考与讨论】
(1)为什么要加入稀硝酸酸化溶液?
(2)如何判断CH3CH2Br是否完全水解?
(3)归纳检验卤代烃中卤原子的基本方法和步骤?
中和过量的NaOH溶液,防止生成Ag2O棕褐色沉淀,影响Br-检验。
看反应后的溶液是否出现分层,如分层,则没有完全水解。
请写出下列卤代烃与氢氧化钠溶液混合加热的反应方程式:
CH3−C−CH2Br
CH3
CH3
—Br
CH2BrCH2Br
CH3CH−CH2CH3
Br
①所有卤代烃在一定条件下都能发生水解。
②卤素原子直接连在苯环上时,水解反应条件比较苛刻,需 要加热加压。
课堂评价
(1)
(2)
(3)
(4)
C
C
Br
H
H
H
H
H
Br
在卤代烃分子中,由于卤原子的吸电子作用,不仅使得α-C带部分正电荷,也使β-C带有更少量的正电荷,从而使β-H的活泼性增强,能在强碱的作用下,失去一分子卤化氢,生成烯烃。
δ+
δ-
δ++
三.溴乙烷的化学性质:
溴乙烷与强碱(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共热,溴乙烷可以从分子中脱去HBr,生成乙烯。
在强碱的醇溶液并加热下,β-H和卤原子脱去HX形成烯烃。
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),而生成含不饱和键的化合物的反应。
三.溴乙烷的化学性质:
⑵消去反应(或消除反应)
下列卤代烃能否发生消去反应?写出反应方程式。
①CH3I
—CH2Br
③
—Br
⑥
CH3−C−CH2Br
CH3
CH3
②
④
—CH2Br
注意:卤代烃必须要有β-H(即邻位C上必须有H);
直接连接在苯环上的卤素原子不能消去。
⑤
—Cl
课堂评价
√
√
×
×
×
×
溴乙烷的取代反应和消去反应的比较
取代反应 消去反应
反应物 CH3CH2Br、NaOH CH3CH2Br、NaOH
反应条件
生成物
化学键变化
应用
结论
水溶液,加热
醇溶液,加热
CH3CH2OH、NaBr
CH2=CH2、NaBr、H2O
溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应
引入羟基
引入不饱和键
三.溴乙烷的化学性质:
邻二卤代烷的消去反应:邻二卤代烷在金属Zn或Mg作用下可生成烯烃,在强碱的醇溶液中也可生成炔烃。
Br
CH3CH−CHCH3
Br
+ Zn
Br
CH3CH−CHCH3
Br
+ 2KOH
乙醇
△
三.卤代烃的化学性质:
CH2=CH-CH=CH2+ZnBr2+H2↑
CH3-C C-CH3+2KBr+2H2O
1.怎么检验装置的气密性?
2.写出1-溴丁烷消去反应的化学方程式。
3.如何检验消去反应的产物?
P56【探究】1-溴丁烷的消去反应
思考与讨论:
微热烧瓶,插入水中的导管口有气泡冒出,停止加热,导管口有一小段水柱则气密性良好。
BrCH2CH2CH2CH3+NaOH→CH2=CHCH2CH3↑+NaBr+H2O
醇
△
把生成的无色气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,说明生成了1-丁烯。
P56【探究】1-溴丁烷的消去反应
思考与讨论:
1、实验中为什么要在气体通入酸性高锰酸钾溶液前先通入 盛水的试管?
2、除了酸性高锰酸钾溶液,还可以用什么方法检验生成 物?此时还有必要将气体先通入水中吗?
吸收挥发的乙醇,防止乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色干扰实验。
还可以用溴的CCl4溶液进行检验,此时乙醇不会形成干扰,故不需要先水洗。
Br
CH3CH−CH2CH3
【思考与讨论】2-溴丁烷发生消去反应时可能有几种产物?请写出产物的结构简式。
KOH、乙醇
△
CH2=CHCH2CH3
CH3CH=CHCH3
19%
81%
由于消去反应过程遵循扎伊采夫规则(含氢较少的β位碳原子上的氢原子更易消去),故消去的主要产物是2-丁烯。
α β
P56【探究】1-溴丁烷的消去反应
下列卤代烃发生消去反应时产物有几种?请写出其结构简式。
2种
1种
3种
课堂评价
(1)
(2)
(3)
P56【探究】1-溴丁烷的消去反应
比较1-溴丁烷的取代反应和消去反应,完成表格,并分析反应条件对化学反应的影响。
反应类型 取代反应 消去反应
反应物
反应条件
生成物
结论
1-溴丁烷、NaOH
1-溴丁烷、NaOH
水溶液、加热
乙醇溶液、加热
1-丁醇、NaBr
1-丁烯、NaBr、H2O
条件不同卤代烃发生的反应不同,生成不同的产物
小结:
1.卤代烷碱性水解生成醇
2.消去反应生成不饱和碳碳双键或碳碳三键
1.证明溴乙烷中溴元素的存在,有下列几步,其正确的操作顺序是______________________(填序号)。
①加入硝酸银溶液 ②加入氢氧化钠溶液 ③加热
④加入蒸馏水 ⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性
⑥加入氢氧化钠醇溶液
②③⑤①或⑥③⑤①
课堂评价
2.有机物 能发生的反应有
①取代反应 ②加成反应 ③ 消去反应
④ 使溴的四氯化碳溶液褪色 ⑤ 聚合反应
⑥ 使酸性高锰酸钾溶液褪色
⑦与AgNO3溶液反应生成白色沉淀
①②③④⑤⑥
课堂评价
3.在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示,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.发生消去反应时,被破坏的键是①和③
C.发生水解反应时,被破坏的键是①和②
D.发生消去反应时,被破坏的键是①和②
B
课堂评价
4.下列卤代烃,既能发生水解反应,又能发生消去反应且只能得到一种单烯烃的是( )
A
课堂评价
5.在实验室里鉴定氯酸钾晶体和1-氯丙烷中的氯元素,现设计了下列实验操作程序:
①滴加AgNO3溶液; ②加入NaOH溶液; ③加热;
④加入MnO2固体; ⑤加蒸馏水过滤后取滤液;
⑥过滤后取滤渣; ⑦用稀硝酸酸化。
(1)鉴定氯酸钾晶体中氯元素的操作步骤是 (填序号)。
(2)鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步骤是 (填序号)。
④③⑤⑦①
②③⑦①
课堂评价
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
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