内容正文:
课题
3.1 卤代烃
学习目标
1.通过与烃的对比分析,认识卤代烃的组成和结构特点,并能根据官能团对卤代烃进行分类;了解卤代烃的物理性质及应用。
2.通过对卤代烃的官能团、化学键的结构研究和相关性质实验的观察与分析,了解卤代烃的不同断键方式,认识水解反应和消去反应,并能书写溴乙烷、1-溴丁烷相应的反应方程式。
3.通过对1-溴丁烷的水解反应和消去反应的对比分析,形成“有机反应可以调控”的观点,通过对不同卤代烃相关反应分析,形成对卤代烃反应基本规律的认识。
4.通过类比迁移分析卤代烃与NaCN等的取代,及尼龙66合成路线的片段设计,体会到卤代烃在有机合成中的重要价值。
课堂导学
任务一:卤代烃的基本概念
【知识梳理】
1.定义:烃分子中的 被 取代后所生成的化合物,属于烃的衍生物。
2.官能团: 。
3.饱和一卤代烃的通式
4.卤代烃的命名
卤代烃的命名一般用系统命名法,把卤代烃看作烃的衍生物,即以烃为母体,卤素原子为取代基。
(1)饱和卤代烃的命名。
①选主链—选择含有 相连的碳原子的最长碳链为主链,根据碳原子数目称为某烷
②碳编号—从距离 最近的一端给主链碳原子依次编号
③标位置—烷烃的名称前面要用阿拉伯数字依次标出支链和卤素原子的位置;卤素原子的个数用“二”“三”等表示。
名称:
【针对练习】
1.下列有机化合物不属于卤代烃的是( )
A.2-氯丁烷 B.四氯化碳 C.硝基苯 D.氯仿
任务二:卤代烃的物理性质
【知识梳理】
状态:除 、 、 等少数为气体,其余为液体或固体。
沸点:比同碳原子数的烷烃沸点要 。
密度:除 、 的密度比水小,其余的密度比水大。
溶解性:卤代烃 溶于水, 溶于有机溶剂。
【针对练习】
1.涂改液是一种使用率较高的文具,很多同学都喜欢使用涂改液。经实验证实涂改液中含有许多挥发性有害物质,吸入后易引起慢性中毒而头晕、头痛,严重者抽搐、呼吸困难,二氯甲烷就是其中的一种。下列有关说法中不正确的是( )
A. 涂改液危害人体健康、污染环境,中小学生最好不要使用或慎用涂改液
B. 二氯甲烷沸点较低
C. 二氯甲烷易溶于水,涂改液沾到手上时,用水很容易洗去
D. 二氯甲烷为四面体的结构,不存在同分异构体
任务三:卤代烃的化学性质
【知识梳理】
反应原理:由于卤素原子的______比碳原子的大,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,________较易断裂,使卤素原子被其他原子或原子团所_______,生成负离子而离去。
(1)取代反应——又称水解反应
①条件: 。
②反应原理:
例1、 请写出下列卤代烃取代(水解)的方程式:
(1) CH3CH2CH2Br
(2)CH2BrCH2CH2Br
思考:RCHX2、RCX3的水解产物?
拓展——卤代烃中的卤原子被带负电性的原子团取代
应用:如何设计实验证明溴乙烷含有溴元素?
(2)消去反应——又称为消除反应。
①条件: 。
②反应原理:
③消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中 (如H2O、HX等),而生成含 的化合物的反应叫做消去反应(消除反应)。
思考讨论1、
发生消去反应的条件:
1、
2、
3、
思考讨论2、下列卤代烃的消去产物?
①CH3CHClCH2Cl
②CH3CHClCHClCH3
③CH3CHCl2
(3)加成和加聚反应
含有不饱和键(如)的卤代烃也可以发生加成和加聚反应。
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: 。
【针对练习】
1. 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
2.如右上图表示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
3.
3.某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO3溶液,结果未见到有白色沉淀生成,其主要原因是( )
A.加热时间太短 B.不应冷却后再加入AgNO3溶液
C.加入AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化 D.反应后的溶液中不存在Cl-
4.有以下物质
①CH3Cl ②CH2Cl—CH2Cl
③ ④ ⑤
(1)能发生水解反应的有哪些?其中能生成二元醇的有哪些?
(2)能发生消去反应的有哪些?
(3)发生消去反应能生成炔烃的有哪些?
任务四:卤代烃在有机合成中的桥梁作用
【知识梳理】
1.引入羟基
R—X+NaOHR—OH+NaX
2.引入不饱和键
3.改变官能团的位置
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:
如 。
4.改变官能团的数目
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:
如 。
【针对练习】
1、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_________________________。
2、烯烃A在一定条件下可以按框图进行反应。
已知:D的结构简式为
请完成填空:
(1)A的结构简式是__________________________________________。
(2)框图中属于取代反应的是__________(填数字代号)。
(3)C的结构简式是______________________________________________。
(4)写出由D→E的化学方程式_____________________________________
参考答案
任务一:
【知识梳理】
H 卤素原子 碳卤键 CnH2n+1X 与卤素原子 卤素原子
3-甲基-2-氯丁烷 3-甲基-3-溴-1-丁烯 邻氯甲苯( 2-氯甲苯 )
针对训练 C
任务二:
【知识梳理】
CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl 高 一氟代烃、一氯代烃 难 易
【针对练习】C
任务三:
【知识梳理】
电负性 碳卤键 替代 NaOH水溶液、加热
、
RCN+NaCl RC≡CH +NaCl RNH2+HCl
NaOH的乙醇溶液、加热 脱去一个或几个小分子 不饱和键
1、 必须有相邻的碳
2、 邻位碳上必须有氢 β-H
3、 直接连接在苯环上的卤原子不能消去
CH3CH≡CH CH3C≡CCH3、CH2=CH-CH=CH2 CH≡CH
【针对练习】1.B 2.C 3.C 4.(1)①②③④⑤ ② (2)②③ (3)②
任务四:
【知识梳理】
CH3CH2CH2BrCH3CH===CH2
CH3CH2CH2BrCH3CH===CH2
【针对练习】
1、(1)①③⑤
(2) +2NaOH2NaBr+2H2O+
(3)取代(或水解) +2NaOH2NaBr+
2、(1) (2)②
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