3.1 卤代烃 课件 2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

网 科 第一节 卤代烃 第三章 烃的衍生物 3.1 卤代烃 学习目标 教材内容：P52-55 1. 认识卤代烃的组成、结构特点、分类和物理性质。 2. 以溴乙烷为例，理解卤代烃的水解反应和消去反应及其反应条件， 掌握卤代烃中卤素原子的检验方法。 3. 掌握卤代烃的命名，正确判断卤代烃同分异构体数目，理解卤代烃在有机合成中的桥梁作用。 4. 了解有关卤代烃对环境和健康可能产生的影响及环境保护的相关议题。 重点：卤代烃的水解反应 难点：溴乙烷断键位置分析，卤代烃中卤素元素的鉴别 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，用于运动中的急性损伤，如肌肉拉伤，关节扭伤等的阵痛。 运动场上的“化学大夫”------复方氯乙烷气雾剂 卤代烃 1、定义：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。 2、官能团: X C 碳卤键 (X= F、Cl、Br、I) 注意：只含C、X、H(不一定)，不含其它原子。 请指出下列物质哪些属于卤代烃？并将找出的卤代烃进行分类，说出你的分类依据。 ① CH3I ②CH2Br-CH2Br ③CH3COCl ④ H H—C—C—Br H H H Br CH2Br ⑤ Br ⑥ COOH F ⑦ CH2=CHCl × × 一、卤代烃 3、分类 氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃 单卤代烃、 多卤代烃 饱和卤代烃、 不饱和卤代烃 芳香卤代烃 按照卤素原子种类分 按照卤素原子数目分 按照烃基不同分 一元卤代烃用R-X表示 饱和一元卤代烃的通式： CnH2n+1X 取代反应： 加成反应： ① 甲烷与氯气 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光照 ② 苯与液溴 ＋Br2 ＋HBr↑ Br FeBr3 ① 乙烯与X2或HX ② 乙炔与X2或HX CH2=CH2 + Br2 CH2BrCH2Br CH≡CH + HCl CH2=CHCl 催化剂 △ 4、烃转化为卤代烃的途径： ③ 甲苯与液溴 CH3 +Br2 ③ 苯与Cl2 (1)找主链: (2)定编号: (3)写名称： 选择含官能团(卤素原子、不饱和键)的最长碳链， 按主链上的碳原子数目定“某烷、烯、炔”） 将卤素原子看作取代基，编号时从离官能团近(碳碳双键/碳碳三键优先)的一端编号，遵循位次序号之和最小原则。 从简入繁，先写烃基，再写卤原子，最后写母体。 CH3CHCH2CHCH2CH3 CH3 Br 4-甲基-2-溴己烷 CH2=C-CH2CH2-Cl CH2CH2CH3 2-丙基-4-氯-1-丁烯 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 简到繁顺序是：按相对分子质量由小到大 1，2-二氯乙烷 1 2 5、卤代烃的命名 ---将卤素原子作为取代基。 卤代烃命名一般采用系统命名法，与烃类的命名相似。将卤素原子作为取代基。 CH3 CH3-C≡C-CHCH2-Br CH3CHCH2CHCH2Cl CH3 Cl CH3—CH—CH—CH3 Br CH3 CH3 Cl 4-甲基-1,2-二氯戊烷 4-甲基-5-溴-2-戊炔 3-甲基-2-溴丁烷 邻氯甲苯 (2-氯甲苯) 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 4 3 2 1 1 2 CH2 —C= CH2 Cl Cl 2,3-二氯-1-丙烯 3 2 1 CH3—C—CH2—CH—CH3 Cl CH2F Cl 2-甲基-1-氟-2,4-二氯戊烷 1 2 3 4 5 6、卤代烃的同分异构体 方法：将卤代烃中的卤素原子还原为H原子，找对应烃的卤代物的数目。 如：分子式为C4H8Br2的有机物有 种。 (1)一卤代物： 找等效氢 (2)二卤代物： 定一移一 如：分子式为C5H11Cl的有机物有 种。 9 8 二、卤代烃物理性质 名称 结构简式 液态时密度（g·cm-3） 沸点/℃ 氯甲烷 CH3Cl 0.916 -24 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 3.卤代烃的密度和沸点都高于相应的烃。 密度一般随着烃基中碳原子数目的增加而减小，沸点随着碳原子数目的增加而升高。 2.溶解性：卤代烃不溶于水，可溶于有机溶剂，某些氯代烃本身是很好的有机溶剂。 一氯二碳 4.密度：一氟(R-F)和一氯(R-Cl)代（脂肪）烃：密度小于水 溴或碘代烃及多卤代烃：密度大于水 1.状态：常温下除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl等少数是气体外，大多数为液体或固体。 ⒈. 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 ⒉. 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 对点训练 C2H5Br H H—C—C—Br H H H CH3CH2Br 或 C2H5Br 碳溴键 ①溴乙烷球棍模型、空间填充模型 核磁共振氢谱 球棍模型 比例模型 ②分子式 ③结构式 ④结构简式 ⑥官能团名称 1.结构 2种 等效氢： 个数比： 2：3 三、卤代烃典例：溴乙烷 ⑤电子式 Br C 颜 色： 状 态： 密 度： 溶解性： 沸 点： 无色透明 油状液体 比水大 不溶于水, 易溶于有机溶剂 沸点38.4℃ 易挥发 2. C2H5Br物理性质 对 比 无色 气体 -88.6 ℃ 不溶于水 CH3CH3 比水小 > 卤代烃的熔沸点大于同C原子数的烃 3.化学性质 思考：根据下列信息，判断溴乙烷可能的断键的位置？ 化学键 C—C C—H C—Br 键长/pm 154 110 194 键能/(kJ/mol) 347.3 414.2 284.5 电负性：C：2.5 Br：2.8 H：2.1 δ+ δ— 溴原子电负性比碳原子大，C—Br键为极性键 C—Br键键长较长，键能较小 乙基是推电子基团，使C—Br键极性更强 C—Br键易断裂 容易结合带有孤电子对的分子或负离子，例如：OH-、CN-等 因此溴乙烷的反应活性比乙烷强。 [思考]根据溴乙烷结构的分析，预测溴乙烷与水反应的产物，指明反应类型 δ+ δ— OH- CH3CH2－OH H+ HBr [深度思考1]该反应较慢且转化率较低，结合化学反应原理的知识思考如何加快反应速率，增大溴乙烷的转化率？ 加NaOH等碱性物质，增大反应物中OH- 的浓度或升高温度 平衡移动角度：加NaOH可以消耗生成物HBr，促使平衡正向移动。 取代反应 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，观察实验现象。 实验3-1 ① V↑ ②平衡正向移动 ① V↑ ②平衡正向移动 溴乙烷未反应完 15 （1）取代反应： (水解反应) ① CH3CH2－Br + H－OH △ CH3CH2－OH + HBr 加热能提高反应速率，且水解是吸热反应，升高温度也有利于平衡右移。 常加入NaOH不断中和氢溴酸，使平衡右移，促进溴乙烷的水解： ② NaOH+HBr = NaBr+H2O ①+②： CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr △ 水 条件：NaOH水溶液、加热 断键方式： 下列卤代烃能与NaOH的水溶液发生取代反应吗？若能，请写出下列卤代烃取代（水解）的方程式： CH3−C−CH2Br CH3 CH3 −Br CH3CH−CH2CH3 Br ①结构条件：所有卤代烃 ②反应条件:NaOH水溶液,加热(卤苯水解反应条件比较苛刻，条件高温高压催化剂) 1.CH3CH2CH2Br 2.CH2BrCH2CH2Br CH3CH2CH2Br + NaOH 水 △ CH3CH2CH2OH + NaBr 水 △ CH2CH2CH2+2NaOH Br Br CH2CH2CH2+2NaBr OH OH 对点训练 3. 4. 5. 溴乙烷 AgNO3溶液 结合上述学习，设计实验方案，检验卤代烃中的卤元素? 【实验①】取溴乙烷加入AgNO3溶液，观察现象。 现象：无明显现象 【结论】溴乙烷中不存在Br -,溴乙烷是共价化合物且为非电解质，不能电离出Br- 。 【实验②】取溴乙烷与NaOH溶液共热后的上层反应混合液于试管中，滴加AgNO3溶液，观察到什么现象？ 现象：产生棕黑色沉淀 【结论】产物中有褐色沉淀（Ag2O）生成，产生干扰。 思考与讨论 CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr △ 水 NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3 AgOH↓分解成Ag2O 【实验③】取溴乙烷加入NaOH溶液，共热；加热完毕，取上层清液，加入HNO3使溶液呈酸性，再滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。 【结论】溴乙烷与碱液共热之后的溶液中有Br－。 【实验注意事项】 (1)为什么要加入稀HNO3酸化溶液？ (2)如何判断CH3CH2Br是否完全水解？ 现象：产生淡黄色沉淀 中和过量的NaOH溶液，防止生成Ag2O棕褐色(或黑色)沉淀掩蔽AgBr的浅黄色，影响Br－检验。 静置，混合液完全不分层(如分层，则没有完全水解)。 R—CHX2、R—CX3、R—CH= CHX等卤代烃水解的产物往往不是醇，会发生如下变化： CH3－CH－Cl Cl 水 △ + NaOH 2 CH3CHO + 2NaCl + H2O CHCl3 水 △ + NaOH 3 HCOOH + 3NaCl + H2O HCOONa + 3NaCl + 2H2O 4 CH2=CHCl 水 △ + NaOH CH3CHO + NaCl 同一个C上连有2个-OH时不稳定，会脱去一分子H2O 拓展提升 R—CHX2、R—CX3、R—CH=CHX等卤代烃水解的产物往往不是醇，因为同一个碳原子上连有2个—OH时会自动失去一分子水，双键碳原子上连接—OH的有机物是不稳定的。 CX4的水解产物为CO2，碱性水解下最终产物为Na2CO3 CHCl2 分析下列物质发生水解反应之后的产物，并写出对应方程式。 ② CH3CHCH2Cl ③ CH3CBr3 ① 水 △ + 2NaOH + 2NaCl + H2O CHO Br 水 △ + 2NaOH CH3CHCH2OH+NaBr+NaCl OH 水 △ + 4NaOH CH3COONa + 3NaBr + 2H2O 醇 (非水环境) △ ①H-C C-H Br H H H CH2＝CH2↑ + HBr Br H H H ②NaOH + HBr＝NaBr + H2O 溴乙烷与NaOH醇溶液共热的总反应式： CH3CH2Br +NaOH CH2＝CH2↑+ NaBr+ H2O 醇 (2)消去反应 断键方式： ①+② ①NaOH不是反应的催化剂，从平衡移动的角度分析，NaOH不断中和氢溴酸，促进反应。 ②加热的目的是提高反应速率。 α-C：与官能团相连的C； -C：与官能团相连的C的邻位C α  ①反应条件:NaOH的醇溶液,加热 ②结构条件：邻位碳（β-C）上要有H 消去反应：有机物分子中脱去一个或几个小分子(H2O/HX等)，生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应。 将生成的气体通入溴水或溴的CCl4中(现象：颜色逐渐变浅至消失) 2.还可以用什么试剂检验乙烯？ 酸性KMnO4溶液 3.若用酸性KMnO4溶液试剂检验气体，仍采用上述装置，还能得到气体是乙烯的结论吗? 乙醇 KMnO4 H+ 乙酸 水洗法除CH3CH2OH气体 乙醇与水以任意比互溶 1.怎样检验溴乙烷消去反应得到气体是乙烯？ 4.分析反应产生的气体中可能含有哪些杂质？ 溴乙烷、乙醇(挥发性)、水蒸气 检验试剂 干扰物质 除杂试剂 酸性KMnO4溶液 Br2的CCl4溶液 乙醇 水 无 无 吸收挥发出来的乙醇 思考与讨论 不能，因受热而挥发的乙醇也能使KMnO4溶液褪色！ Br CH3CH−CH2CH3 下列卤代烃发生消去反应时产物有几种？ KOH、乙醇 △ CH2=CHCH2CH3 CH3CH=CHCH3 2种 1种 3种 消去反应规则： 氢少消氢 (主产物) 消去的氢原子主要来自含氢原子较少的相邻碳原子上 (札依采夫规则) 思考与讨论 下列卤代烃能否发生消去反应？若能，请写出有机产物的结构简式： A、CH3Cl B、CH3－CH－CH3 Br C、CH3－C－CH2－I CH3 CH3 F 、 Cl √ √ √ –Cl D 、 × × × CH2=CH－CH3 (主产物) CH2Cl = CH2 ? 无H 无相邻C 注意：苯环上的H不可发生消去反应 苯环上为独特的碳碳键 E、CH3－CH2－C－CH3 Cl CH3 CH3－CH2－C=CH2 CH3 CH3－CH=C－CH3 CH3 对点训练 G、CH2BrCH2Br √ CH≡CH H、CH3CHClCHClCH3 CH3C≡CCH3 CH2=CH-CH=CH2 √ 二卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键 探究——1-溴丁烷的化学性质 【问题】卤代烃在不同溶剂中发生反应的情况不同，如何通过实验的方法验证取代反应和消去反应的产物？ 【讨论与实验】 （1）用哪种分析分析手段可以检测出1-溴丁烷取代反应生成物中的丁醇？ 生成醇 生成烯烃 波谱分析： 红外光谱法 核磁共振氢谱 反应类型 取代(水解)反应 消去反应 反应条件 结构条件 卤代烃的 断键规律 应用 卤代烃的活泼性： 比烃强 原因：卤素原子的引入 有水则水解，有醇则消去 对比总结 NaOH水溶液、加热 NaOH醇溶液(非水溶液环境)、加热 含C—X键即可 邻C有H(卤苯一般不消去) 分子间 分子内 引入—OH， 生成含—OH的有机物(醇/甚至醛、羧酸、酮、) 引入不饱和键(双键或叁键) PE保鲜膜 聚乙烯 1.作溶剂：CHCl3(氯仿)；CCl4；四氯乙烯(干洗剂) 2.农药： “六六六”, DDT 3.制冷剂：氟氯代烷(商品名氟利昂) CHClF2、CCl2F2(冰箱用) 4.灭火剂：CCl4灭火剂 (电器类起火) 5.麻醉剂：CHCl3、氯乙烷 6.塑料：聚四氟乙烯 (塑料王)、 聚氯乙烯(PVC) 乙烯-四氟乙烯共聚物 [ CH2 CH2 n CF2 CF2] PVC保鲜膜 聚氯乙烯 虽可用于食品包装，但在生产过程中需添加塑化剂。如在生产过程中添加了有毒塑化剂DEHA，则危害很大。 有些品牌的涂改液的溶剂中含有机氯化合物，对眼睛有明显刺激作用，严重时会导恶心、呕吐、浑身不舒服等。 四、卤代烃的应用 氟氯代烷(商品名氟利昂)是含有氟和氯的烷烃衍生物，它们化学性质稳定，无毒，具有不燃烧、易挥发、易液化等特性，曾被广泛用作制冷剂和溶剂。 28 卤代烯烃的某些化学性质与烯烃相似，能发生加成反应和加聚反应。 1.氯乙烯加聚反应生成聚氯乙烯： 2.四氟乙烯加聚反应生成聚四氟乙烯 聚氯乙烯管道 聚四氟乙烯(Teflon)，俗称塑料王，具有最佳的稳定性和耐热性，显示了独特的不粘性和润滑性。 五、卤代烃的加成和加聚反应 氟利昂可在强烈的紫外线作用下分解，产生的氯原子自由基会对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： 卤代烃破坏臭氧层原理 CCl3F CCl2F·＋Cl· 紫外线 科学•技术•社会 教材：P55 卤代烃对臭氧层有破坏作用，产生臭氧空洞 氯原子：催化作用 根据下面的反应路线及所给信息填空 (1)A的结构简式是________，名称是________。 (2)①②③④反应类型分别是________________________。 (3)反应④的化学方程式是___________________________。 环己烷 取代反应、消去反应、加成反应、消去反应 Br Br 取代 消去 加成 消去 有机合成中 卤代烃： 桥梁作用 对点训练 感受卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用 感受卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用 如何利用溴乙烷制备 ？ 感受卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用 1.卤代烃是一类特殊的烃。可分为单卤代烃和多卤代烃。 (　　) 2.卤代烃中一定含有的元素为C、H和卤素。(　　) 3.卤代烃不一定是由烃分子和卤素单质发生取代反应得到的(　 ) 4.分子中碳原子数少于4的烃,在常温下为气体,溴乙烷分子中含2个碳原子,所以其在常温下也是气体。(　　) 5.卤代烃属于有机化合物,都易燃烧。(　　) 6.卤代烃发生水解反应时，断裂C—X键。 (　　) 7.溴乙烷加入HNO3酸化的AgNO3溶液有浅黄色沉淀生成。( ) × × √ × × √ × 对点训练 1、判断正误： 2.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 对点训练 3．如图表示4­溴环己烯所发生的4个不同反应。其中，产物只含有一种官能团的反应是(　　) A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 对点训练 C Lavf57.62.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.5.7 Lavf59.16.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.78 $