内容正文:
第三章 烃的衍生物
第一节 卤代烃
阅读与思考:什么是烃的衍生物?
1、烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其它原子或原子团取代的产物。
例:卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、酰胺、酰卤等。
碳卤键
官能团:
X
C
2、卤代烃:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物。
一、卤代烃的分类:
1、按卤素原子的种类分:
氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃
2、按卤素原子的数目分:
单卤代烃、多卤代烃
3、按烃基结构分:
饱和卤代烃、不饱和卤代烃、芳香卤代烃
饱和一卤代烃的通式:
CnH2n+1X
1、选主链:选含官能团的最长碳链为主链
2、编号:将卤素原子看做取代基,编号时从距简单取代基近的一端编号, 有碳碳双键时从距离碳碳双键近的一端开始编号
3、命名:以相应的烃作母体,卤原子作取代基
CH3CH2CH2CH2—Cl
CH3CH2CHCH3
Cl
—
CH3—C—CH3
Br
—
—
CH3
1-氯丁烷
2-氯丁烷
2-甲基-2-溴丙烷
二、卤代烃的命名:
2-氯甲苯
3-甲基-4-氯-1-丁烯
4-甲基- 3-溴庚烷
思考与讨论:观察P54表3-1几种氯代烃的密度和沸点,同时结合烷烃的物理性质的变化规律,归纳卤代烃的物理性质。
三、卤代烃的物理性质:
1、状态:
常温下除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数是气体外,
大多数为液体或固体。
2、沸点:
熔沸点大于同碳数的烃,随碳原子数增多,沸点依次升高
(碳原子数相同时,支链越多沸点越低)。
一般随碳原子数的增加而减小,一氟代烃和一氯代烃的密度
比水小,其余卤代烃密度都比水大。
3、密度:
不溶于水,可溶于有机溶剂,某些卤代烃本身就是有机溶剂
4、溶解性:
纯净的溴乙烷是无色液体,沸点38.4℃ ,密度比水大,难溶于水,易溶于乙醇、四氯化碳等多种有机溶剂。
溴乙烷
分子式
C2H5Br
结构简式
CH3CH2Br
官能团
碳溴键 C-Br
结构模型
四、溴乙烷的结构:
结构式
H—C—C—Br
H
|
|
H
|
H
H
|
δ—
δ+
由于溴原子吸引电子能力强,共用电子对偏向溴原子,C—Br键极性较强,易断裂,易发生取代反应和消去反应;由于受官能团Br原子的作用,乙基可能被活化。
五、溴乙烷的化学性质:
1、取代反应(又称水解反应)
实验3-1
③方程式:
②反应原理:
①条件:
NaOH水溶液、加热
C2H5Br+NaOH C2H5OH+NaBr
NaBr+AgNO3 = AgBr↓+NaNO3
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。
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
(1)
(2)
(3)
(4)
CH3Br
【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。
2、消去反应
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),而生成不饱和键的化合物的反应。
①条件:
②原理:由于官能团(—Br)的作用,乙基被活化。
NaOH醇溶液、加热
③方程式:
① CH3I
—CH2Br
③
—Br
⑥
CH3−C−CH2Br
CH3
CH3
②
④
—CH2Br
⑤
—Cl
3、直接连接在苯环上的卤原子不能消去
消去反应的条件:
1、必须有相邻的碳
2、邻位碳原子上必须有氢原子
是不是所有的卤代烃都可以发生消去反应?
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。
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。
反应类型 取代反应 消去反应
反应物 1-溴丁烷、NaOH 1-溴丁烷、NaOH
反应条件 水溶液,加热 醇溶液,加热
生成物 1-丁醇 1-丁烯
结论 卤代烃与NaOH在不同条件下发生不同的反应
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%
遵循扎伊采夫规则(含氢较少的碳原子上的氢原子更易消去)
【思考】
1、如何以1-溴丙烷为主要原料,选择相应的试剂制取少量1,2-二溴丙烷。
2、如何以1-溴丙烷为主要原料,选择相应的试剂制取少量的2-溴丙烷
六、卤代烃的用途
溶剂
卤代烃
致冷剂
医用
灭火剂
麻醉剂
农药
CCl4
CCl4
氟利昂CCl2F2
氯仿
CHCl3
DDT
氯乙烷
CH3CH2Cl
萃取碘水中的碘
聚氯乙烯管道
聚氯乙烯(PVC)
[CH CH2]
Cl
n
四氟乙烯
不粘锅
n CF2 CF2
n
聚四氟乙烯
[CF2 CF2]
一定条件
氟氯烃可在强烈的紫外线作用下分解,产生的氯自由基会对平流层
中的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:
CCl3F CCl2F·+Cl·
紫外线
七、卤代烃破坏自氧层原理:
1、均不溶于水且比水轻的一组液体是
A.苯、一氯丙烷 B.溴苯、四氯化碳
C.溴乙烷、氯乙烷 D.硝基苯、一氯丙烷
2、下列有机物中沸点最高的是
A.乙烷 B.一氯甲烷 C.一氯乙烷 D.一氯丁烷
A
D
课堂练习
3、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
4、要检验卤代烃中是否含有溴元素,正确的实验方法是
A.加入氯水振荡,观察上层是否有红棕色
B.滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
C.滴加NaOH溶液共热,然后加入稀硝酸酸化,最后滴加硝酸银溶液,
观察有无淡黄色沉淀生成
D.滴加NaOH溶液共热,冷却后滴加硝酸银溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
C
5、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
①②③④⑤
6、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使酸性高锰酸钾溶液褪色 ⑥与AgNO3溶液反应生成白色沉淀
8、以溴乙烷为原料设计合成乙二醇(HO-CH2-CH2-OH)的方案,
并写出有关的化学方程式。
7
Lavf59.23.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf57.62.100
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