第2章 第1节 第2课时 卤代烃的性质和制备-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修3创新导学案课件PPT（鲁科版2019）

0 第2章　官能团与有机化学反应　烃的衍生物 第1节　有机化学 反应类型 第2课时　卤代烃的性质 和制备 核心素养 学业要求 宏观辨识与微观探析 能从官能团(—X)角度分析卤代烃的性质，以及性质与用途的关系。 1.理解卤代烃的制备方法及其性质。 2．分析与推测卤代烃取代反应，消去反应的特点和规律。 证据推理与模型认知 1.能从官能团、化学键角度分析预测卤代烃的有关化学性质，形成“结构决定性质”的观念。 2.能借助模型认识有机反应。 学生自主学习 01 课堂互动探究 02 目录 CONTENTS 课时作业 03 学生自主学习 卤素原子 氯代烃 二卤代烃 不饱和卤代烃 学生自主学习 5 无色 重 不 易 学生自主学习 6 极性 不饱 和 加氧去氢 加氢去氧 HX、 NaOH的水 溶液 学生自主学习 7 NaOH的水溶液 取代 CH3CH2CH2OH+NaBr NaOH的乙醇溶液 消去 CH3CH=CH2↑+NaBr+H2O 学生自主学习 8 取代 取代 加成 学生自主学习 9 烷烃 醇 烯烃 学生自主学习 10 学生自主学习 11 学生自主学习 12 2．溴乙烷在某种条件下可生成乙烯或乙醇，下列说法正确的是(　　) A．生成乙烯的条件可以是热的氢氧化钾水溶液 B．生成乙醇的条件可以是热的氢氧化钾水溶液 C．生成乙烯的条件是加热 D．生成乙醇的条件可以是热的氢氧化钾醇溶液 学生自主学习 13 学生自主学习 14 解析　A项，卤代烃与HBr溶液不反应；B项，卤代烃与Br2在光照条件下发生取代反应，生成多种溴代物，其中1，2­二溴乙烷的产率低，且不易分离；C项，溴乙烷与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成乙烯，乙烯再与HBr发生加成反应转化为溴乙烷，然后溴乙烷与Br2在光照条件下发生取代反应，生成物较复杂；D项，溴乙烷与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成乙烯，乙烯再与Br2发生加成反应生成唯一产物1，2­二溴乙烷，产率高。 学生自主学习 15 4．下列说法中正确的是(　　) A．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3水解的最终产物都是CH3OH B．将溴苯加入AgNO3溶液中会有淡黄色沉淀生成 C．1，2­二溴乙烷在NaOH水溶液中共热可生成乙炔 D．卤代烃的密度有的比水大，有的比水小 学生自主学习 16 取代反应 消去反应 学生自主学习 17 课堂互动探究 探究一　卤代烃的性质和制备 课堂互动探究 19 课堂互动探究 20 工业上制备氯乙烷时，常用CH2==CH2与HCl发生加成反应制取，因为乙烯与氯化氢反应的产物纯净，易分离、提纯。 课堂互动探究 21 课堂互动探究 22 课堂互动探究 23 课堂互动探究 24 1．卤代烃R—CH2—CH2—X中的化学键如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的 键是①和② B．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的 键是①和④ C．当该卤代烃发生取代反应时，被破坏的键可能是① D．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和② 课堂互动探究 25 2．为了检验某氯代烃中的氯元素，现进行如下操作。其中合理的是(　　) A．取氯代烃少许，加入AgNO3溶液 B．取氯代烃少许与NaOH水溶液共热，然后加入AgNO3溶液 C．取氯代烃少许与NaOH水溶液共热后，冷却，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液 D．取氯代烃少许与NaOH乙醇溶液共热后，冷却，加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液 课堂互动探究 26 卤代烃发生消去反应时，断裂的是两种化学键——碳卤键和碳氢键，且不在同一个碳原子上，而是在两个相邻的碳原子上，因此并不是所有的卤代烃都能发生消去反应。不能发生消去反应的卤代烃有三类： (1)只有一个碳原子的卤代烃，如CH3Cl。 (2)与连接卤素原子的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的卤代烃，如(CH3)3CCH2Cl。 (3)卤素原子与苯环直接相连的卤代烃，如 。 课堂互动探究 27 探究二　卤代烃在有机合成中的应用 课堂互动探究 28 课堂互动探究 29 课堂互动探究 30 课堂互动探究 31 课堂互动探究 32 课堂互动探究 33 课堂互动探究 34 ①③⑤ 取代(或水解) 课堂互动探究 35 本课小结 课堂互动探究 36 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列卤代烃中沸点最低的是(　　) A．CH3CH2CHCl2 B．CH3CH(Cl)CH3 C．CH3CH2CH2Br D．CH3CH(Br)CH3 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 38 2．下列卤代烃中，既能发生消去反应生成2种烯烃，又能发生水解反应的是(　　) A．1­溴丁烷 B．2­甲基­3­氯戊烷 C．3，3­二甲基­1­氯丁烷 D．1，3­二氯苯 解析　A项，发生消去反应只能生成1种烯烃，为1­丁烯；B项，发生消去反应生成2种烯烃，分别为2­甲基­2­戊烯、4­甲基­2­戊烯，2­甲基­3­氯戊烷能发生水解反应生成2­甲基­3­戊醇；C项，发生消去反应只能生成1种烯烃，为3，3­二甲基­1­丁烯；D项，不能发生消去反应。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 39 3．一氟一氯丙烷是对臭氧层有严重破坏的一类氟氯代烃，其分子式为C3H6FCl，该物质的同分异构体有(不考虑立体异构)(　　) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析　丙烷的结构简式为CH3—CH2—CH3，先固定F在—CH3上，则Cl的位置有3种：CHClF—CH2—CH3、CH2F—CHCl—CH3、CH2F—CH2—CH2Cl；再固定F在—CH2—上，则Cl的位置有2种：CH2Cl—CHF—CH3、CH3—CClF—CH3，共有5种同分异构体。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 40 4．如图表示4­溴环己烯所发生的四个不同反应。其 中，产物只含有一种官能团的反应是(　　) A．①④ B．③④ C．②③ D．①② 解析　题给有机物中含有碳碳双键和—Br，①为氧化反应，产物中有—COOH和—Br两种官能团；②为水解反应，产物中有碳碳双键和—OH两种官能团；③为消去反应，产物中只有碳碳双键一种官能团；④为加成反应，产物中只有—Br一种官能团。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 41 5．为检验某卤代烃(R—X)中的X元素，有下列操作：(1)加热煮沸；(2)加入AgNO3溶液；(3)取少量该卤代烃；(4)加入足量稀硝酸酸化；(5)加入NaOH溶液；(6)冷却。正确的操作顺序是(　　) A．(3)(1)(5)(6)(2)(4) B．(3)(5)(1)(6)(2)(4) C．(3)(2)(1)(6)(4)(5) D．(3)(5)(1)(6)(4)(2) 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 42 6．某学生将一氯丙烷和NaOH溶液共热煮沸几分钟后，冷却，滴入AgNO3溶液，结果未见到白色沉淀生成，其主要原因是(　　) A．加热时间太短 B．不应冷却后再滴入AgNO3溶液 C．加AgNO3溶液前未加稀HNO3 D．加AgNO3溶液后未加稀HNO3 解析　一氯丙烷在碱溶液中水解后溶液显碱性，不能直接加AgNO3溶液，否则Ag＋与OH－反应影响氯离子的检验，所以应加入足量稀硝酸酸化后，再加AgNO3溶液检验。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 43 7．有人认为CH2==CH2与Br2的加成反应实质是Br2先断裂为Br＋和Br－，然后Br＋首先与CH2==CH2一端的碳原子结合，第二步才是Br－与另一端的碳原子结合。根据该观点如果让CH2==CH2与Br2在盛有NaCl和NaI的水溶液中反应，则得到的有机物不可能是(　　) A．BrCH2CH2Br B．ClCH2CH2Cl C．BrCH2CH2I D．BrCH2CH2Cl 解析　根据反应机理，碳碳双键中的一个不饱和碳原子先结合Br＋，另外一个碳原子可以结合Cl－、Br－、I－，故不可能产生B项中的有机物。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 44 8．下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物的说法正确的是(　　) A．向甲、乙、丙、丁中分别加入氯水， 均有红棕色液体生成 B．向甲、乙、丙、丁中加入NaOH溶液 共热，然后加入稀硝酸调至溶液呈酸性，再滴 入AgNO3溶液，均有沉淀生成 C．向甲、乙、丙、丁中加入NaOH的醇溶液共热，然后加入稀硝酸调至溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，均有沉淀生成 D．乙与氢氧化钠醇溶液反应得到两种烯烃 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 45 解析　向甲、乙、丙、丁中分别加入氯水，均不反应，没有红棕色液体生成，故A错误；向甲、乙、丙、丁中加入NaOH的醇溶液共热，只有乙可以发生消去反应，因此加入稀硝酸调至溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，只有乙有沉淀生成，故C错误；乙发生消去反应只能得到一种烯烃，即丙烯，故D错误。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 46 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 47 10．工业上以石油裂解气E为原料，通过下列化学反应制取1，3­丙二醇。 已知E能使酸性高锰酸钾溶液褪色；同温同压下，E的密度是H2的21倍；E分子中有3种不同化学环境的氢原子，其个数比为1∶2∶3。下列关于E的叙述不正确的是(　　) A．E的相对分子质量为42 B．E的结构简式为CH2==CHCH3 C．E分子中所有的碳原子在同一平面上 D．反应①是将E通入溴的四氯化碳溶液中 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 48 解析　同温同压下，E的密度是H2的21倍，则E的相对分子质量为21×2＝42，A正确。根据反应①所得产物CH2==CHCH2Br，可知E分子中含有3个碳原子，结合其相对分子质量为42，可知E的分子式为C3H6；因E分子中含有3种不同化学环境的H，并且个数比为1∶2∶3，所以E的结构简式为CH2==CHCH3，B正确。E分子中含有碳碳双键，根据乙烯的结构特点，可知E分子中所有的碳原子在同一平面上，C正确。反应①中CH2==CHCH3→CH2==CHCH2Br发生的是甲基上的氢原子被取代的反应，D错误。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 49 二、非选择题 11．已知： 根据图示回答下列问题。 (1)写出A、E、F的结构简式： A__________，E_______________，F________________。 (2)写出C的名称：__________________。 CH2==CH2 HOCH2CH2OH 1，2­二氯乙烷 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 50 (3)写出反应②的化学方程式(包括反应条件)：__________________________ ____________________________________________________。 (4)写出①、④的反应类型： ①__________，④_____________________。 解析　有机物A的分子式为C2H4，可知A为乙烯，乙烯和B反应生成C，结合D和F的分子式可以推断反应①是乙烯和Cl2的加成反应，C是1，2­二氯乙烷，反应②是消去反应，得到的D为一氯乙烯，E是聚氯乙烯，反应④为卤代烃的水解反应，得到的F是乙二醇。 加成反应 取代反应(或水解反应) 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 51 12．溴乙烷在不同溶剂中与NaOH反应生成不同的产物，同学们据此展开探究。 [实验1]　甲同学利用如图所示装置进行实验： 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 52 (1)甲同学的实验目的为______________________________________________ __________________________________。 (2)实验过程中可观察到试管Ⅱ中的现象为____________________。 (3)试管Ⅰ的作用为______________________________________。 [实验2]　乙同学在试管中加入3 mL溴乙烷和3 mL NaOH水溶液，振荡，加热。 (4)此反应的化学方程式为__________________________________。 (5)停止加热并冷却后，欲证明上述反应中有Br－生成，还应进行的操作为______________________________________________________________________ _______________________________________________。 验证溴乙烷和氢氧化钠的醇溶液在加热条件下发生消去反应，有CH2==CH2生成 酸性KMnO4溶液褪色 除去乙烯中混有的乙醇蒸气和HBr 取适量反应后的溶液，先加硝酸酸化，再滴入几滴硝酸银溶液，若有淡黄色沉淀产生，则证明有Br－生成 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 53 　　　　　　　　　　　　　 R 1．卤代烃的定义 烃分子中一个或多个氢原子被 取代后所生成的化合物。 2．卤代烃的分类 (1)按分子中所含卤素原子种类的不同，分为氟代烃、 、溴代烃、碘代烃。 (2)按分子中卤素原子的多少分为一卤代烃、 和多卤代烃。 (3)按烃基的不同分为饱和卤代烃、 和芳香卤代烃等。 3．卤代烃的性质 (1)物理性质 ①1­溴丙烷的物理性质 液体，比水 ，沸点为71 ℃， 溶于水， 溶于有机溶剂。 ②卤代烃的物理性质 常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多为液体或固体，卤代烃不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂。 (2)化学性质 ①分析有机化合物的 结构，预测反应类型 ②化学性质预测 (以1­溴丙烷为例) 4．卤代烃的制备 (1)烷烃与卤素单质的 反应。 (2)醇与氢卤酸的 反应。 (3)烯烃与卤素单质或氢卤酸的 反应。 5．卤代烃在有机合成中的桥梁作用 6．卤代烃的用途与危害 (1)用途：常用作制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂，合成有机化合物。 (2)危害：含氯、溴、氟的卤代烷可对臭氧层产生破坏作用，形成臭氧空洞，危及地球上的生物。 1．室温下C2H5Cl是气体，雾状C2H5Cl喷洒在伤痛部位可起到局部麻醉作用。下列关于C2H5Cl的说法正确的是(　　) A．易液化 B．所有原子共平面 C．易溶于水 D．可发生转化C2H5Cleq \o(――→,\s\up16(浓H2SO4),\s\do16(△))C2H4 3．以溴乙烷为原料制取1，2­二溴乙烷，下列转化方案最好的是(　　) A．CH3CH2Breq \o(――→,\s\up16(HBr溶液),\s\do16(△))CH2BrCH2Br B．CH3CH2Breq \o(――→,\s\up16(Br2),\s\do16(光照))CH2BrCH2Br C．CH3CH2Breq \o(―――――――→,\s\up16(NaOH醇溶液),\s\do16(△))CH2==CH2eq \o(――→,\s\up16(HBr))CH2BrCH3eq \o(――→,\s\up16(Br2),\s\do16(光照))CH2BrCH2Br D．CH3CH2Breq \o(―――――――→,\s\up16(NaOH醇溶液),\s\do16(△))CH2==CH2eq \o(――→,\s\up16(Br2))CH2BrCH2Br 5．C3H7Cl的结构有两种，分别为CH3CH2CH2Cl和。 (1)CH3CH2CH2Cl在NaOH水溶液中受热反应的化学方程式是____________________________________________，反应类型为___________。 (2) 在NaOH乙醇溶液中受热反应的化学方程式是_____________ ____________________________________________，反应类型为___________。 CH3CH2CH2Cl＋NaOHeq \o(――→,\s\up16(水),\s\do16(△))CH3CH2CH2OH＋NaCl ＋NaOHeq \o(――→,\s\up16(乙醇),\s\do16(△))CH2==CH—CH3↑＋NaCl＋H2O 1．卤代烃的制备 (1)取代反应：如 CH3CH3＋Cl2eq \o(――→,\s\up8(hν))CH3CH2Cl＋HCl CH3CH2OH＋HBreq \o(――→,\s\up8(△))CH3CH2Br＋H2O (2)加成反应：如 2．卤代烃的性质 (1)取代反应(水解反应)——与NaOH的水溶液共热 RX＋NaOHeq \o(――→,\s\up16(H2O),\s\do16(△))R—OH＋NaX (2)消去反应——与NaOH的乙醇溶液共热 R—CH2CH2X＋NaOHeq \o(――→,\s\up16(乙醇),\s\do16(△))RCH==CH2＋NaX＋H2O 3．卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验原理 R—X＋NaOHeq \o(――→,\s\up16(H2O),\s\do16(△))R—OH＋NaX HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘)。 (2)实验过程 ①一般思路：水解、酸化、加AgNO3溶液。 ②具体过程：少量卤代烃eq \o(――――――→,\s\up16(NaOH水溶液),\s\do16(加热煮沸)) eq \o(――→,\s\up16(冷却)) eq \o(―――――→,\s\up16(稀硝酸酸化)) eq \o(―――――→,\s\up16(AgNO3溶液))观察沉淀颜色。 其中，加入稀硝酸酸化，一是中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应干扰检验结果；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。 1．引入羟基 R—X＋NaOHeq \o(――→,\s\up16(水),\s\do16(△))R—OH＋NaX 2．引入不饱和键 ＋NaOHeq \o(――→,\s\up16(醇),\s\do16(△))＋NaX＋H2O 3．改变官能团的位置 通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与HX在一定条件下的加成反应，又得到卤代烃，但卤素原子的位置发生了变化。 例如，以1­溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量2­溴丙烷，制取过程如下： CH3CH2CH2Breq \o(――――→,\s\up16(NaOH/乙醇),\s\do16(△))CH3CH==CH2eq \o(――→,\s\up8(HBr))。 4．改变官能团的数目 通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与X2的加成反应，得到二卤代烃。 例如，以1­溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量1，2­二溴丙烷，制取过程如下： CH3CH2CH2Breq \o(――――→,\s\up16(NaOH/乙醇),\s\do16(△))CH3CH==CH2eq \o(――→,\s\up16(Br2))。 5．增长碳骨架 通过卤代烃的取代反应获得碳骨架更长的有机化合物。例如，1­溴丙烷与CH3C≡CNa在一定条件下发生取代反应： CH3CH2CH2Br＋CH3C≡CNaeq \o(――――→,\s\up16(一定条件))CH3CH2CH2C≡CCH3＋NaBr。 6．进行官能团的保护 如在氧化CH2==CHCH2OH的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护： CH2==CHCH2OHeq \o(――→,\s\up16(HBr))eq \o(――→,\s\up16(氧化)) eq \o(――――――→,\s\up16(①NaOH/醇，△),\s\do16(②H＋))CH2==CH—COOH。 3．由1­氯环己烷()制备1，2­环己二醇()时，需要经过下列哪几步反应？(　　) A．加成→消去→取代 B．消去→加成→取代 C．取代→消去→加成 D．取代→加成→消去 解析　正确的途径是eq \o(―――――→,\s\up16(NaOH、乙醇),\s\do16(△))eq \o(――→,\s\up16(Cl2))eq \o(――――→,\s\up16(NaOH、水),\s\do16(△))，即依次发生消去反应、加成反应、取代反应。 4．有如图所示合成路线： (1)上述过程中属于加成反应的有________(填序号)。 (2)反应②的化学方程式为______________________________________________。 (3)反应④为_____________反应，化学方程式为______________________________ ______________________________________________。 ＋2NaOHeq \o(――→,\s\up16(醇),\s\do16(△))2NaBr＋2H2O＋ ＋2NaOHeq \o(――→,\s\up16(水),\s\do16(△))2NaBr＋ 9．以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图所示，则下列说法正确的是(　　) INCLUDEPICTURE "315HXN3.TIF" \* MERGEFORMAT eq \o(――→,\s\up16(),\s\do16(①))Aeq \o(――→,\s\up16(),\s\do16(②))Beq \o(――→,\s\up16(),\s\do16(③))C A．A的结构简式是 B．①②的反应类型分别是取代反应、消去反应 C．反应②③的条件分别是浓硫酸、加热，光照 D．加入酸性KMnO4溶液，若溶液褪色则可证明已完全转化为 eq \x(E) eq \o(――→,\s\up16(),\s\do16(①)) eq \x(CH2==CHCH2Br) eq \o(――――――→,\s\up16(HBr/一定条件),\s\do16(②)) eq \x(F) eq \o(――→,\s\up16(),\s\do16(③)) eq \x(HOCH2CH2CH2OH) ClCH2CH2Cl＋NaOHeq \o(――→,\s\up16(乙醇),\s\do16(△)) CH2==CHCl↑＋NaCl＋H2O CH3CH2Br＋NaOHeq \o(――→,\s\up16(H2O),\s\do16(△))CH3CH2OH＋NaBr $$