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

第三章 烃的衍生物 第一节 卤代烃 3.1 卤代烃 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 网 科 教材内容：P54-57 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。 学习目标 运动场上的“化学大夫” 复方氯乙烷气雾剂 (P53资料卡片) 课堂引入 【回忆】什么是烃的衍生物？ 烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物 （除C、H 外，含有其他元素） 【回忆】常见的烃的衍生物类别有哪些？ 卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯类、胺、酰胺等。 温故知新 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 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 (X= F、Cl、Br、I) 注意：只含C、X、H(不一定)，不含其它原子。 一.卤代烃 1.概念： 碳卤键 3.分类: 氟代烃 氯代烃 溴代烃 碘代烃 (1)按卤素原子的种类分类 R—F R—Cl R—Br R—I (2)按卤素原子的数目分类 单卤代烃 多卤代烃 5 一.卤代烃 4.卤代烃的命名 (1) 选主链：含-X相连的碳； (2) 编序号：近-X相连的碳(双键/三键优先)； (3) 写名称：标-X相连的碳 将卤素原子视为取代基,其他与烷烃、烯烃或炔烃类似 CH3 —CH—CH—CH3 Cl 2-氯丁烷 H2 C= CH2 Cl 氯乙烯 1，2-二氯乙烷 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 课本p54页 1. 状态：常温下，少数卤代烃为气体（如一氯甲烷、氯乙烯），大多为液体或固体。 2. 溶解性：卤代烃_____于水，____于有机溶剂，某些卤代烃本身是很好的有机溶剂，如氯仿、CCl4。 3. 熔沸点：随碳原子数目的增加而______，碳原子数相同时，支链越多沸点越_____。 4. 密度：一氟代烃、一氯代烃的密度小于水，其余卤代烃密度一般都比水______。 不溶 可溶 升高 低 大 二.卤代烃的物理性质 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 微信公众号：杨sir化学 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 练一练 三.溴乙烷 1.组成与结构： 分子式 结构式 结构简式 官能团名称 球棍模型 比例模型 C2H5Br CH3CH2Br 或 C2H5Br 碳溴键 核磁共振氢谱 2种 等效氢： 个数比： 2：3 颜色 状态 密度 溶解性 沸点 2.物理性质： 无色透明 油状液体 比水大 沸点38.4℃ 易挥发 不溶于水, 易溶于有机溶剂 卤代烃的熔沸点大于同C原子数的烃 9 化学键 C-H C-C C-Br 键长/pm 110 154 194 键能/(kJ/mol) 414.2 347.3 284.5 δ- δ+ C—Br 键具有较强的极性，易断裂。 因此溴乙烷的反应活性比乙烷强。 三.溴乙烷 推测溴乙烷断键的位置 10 三.溴乙烷 3.化学性质 (1）取代反应（水解反应） 取一支试管，滴入10~15滴溴乙烷，再加入1 mL5% 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】 实验现象 实验结论 实验分析 卤素原子的电负性比碳原子的大，这是极性较强的共价键：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。 溶液分为两层，加热后有机层______________________； 滴入AgNO3溶液后____________________。 逐渐减少甚至消失 产生淡黄色沉淀 溴乙烷与 NaOH 的水溶液，在加热条件下生成了_______ Br - 三.溴乙烷 3.化学性质 (1）取代反应 （水解反应） 溶液分层 有机层厚度减小，直至消失 生成淡黄色沉淀 三.溴乙烷 3.化学性质 (1）取代反应（水解反应） 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br－ 由实验可知： (1)溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是______，水中的羟基与碳原子形成______，断下的Br与水中的H结合成HBr。 C—Br (2) 化学方程式： C—O CH3CH2Br＋NaOH CH3CH2OH＋NaBr 水 取代反应 也称溴乙烷的水解反应 实验分析 三.溴乙烷 3.化学性质 (1）取代反应（水解反应） 羟基取代溴原子 ①CH3CH2-Br + H-OH △ H2O △ ②NaOH+HBr = NaOH+H2O 总式：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，促进溴乙烷的水解。 ②加热的目的是提高反应速率，且水解是吸热反应，升高温度也有利于平衡右移。 碳架结构不变 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 三.溴乙烷 3.化学性质 (2）消去反应 CH2==CH2↑+NaBr+H2O 有机化合物在一定条件下， 从 中脱去 (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)。 一个分子 一个或几个小分子 不饱和键 溴乙烷与强碱（如NaOH或KOH）的乙醇溶液共热可以从分子中脱去HBr，生成乙烯 3.化学性质 (2）消去反应 三.溴乙烷 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 ①+② 实质：相邻的两个C上脱去HX形成不饱和键！ 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。 碳架结构不变 17 【卤代烃发生消去反应的条件】 结构条件： 反应条件： NaOH醇溶液，加热 邻C有H CH2BrCH2Br CH2=CH2 +Br2 NaOH、醇 △ ↑ α-C：与官能团相连的C； -C：与官能团相连的C的邻位C (C数≥2) 三.溴乙烷 3.化学性质 ①不同时消去邻C上的两个卤原子作为小分子产物； ②反应发生在同一个分子内； ③直接连接在苯环上的卤原子不消去。 3.化学性质 (2）消去反应 三.溴乙烷 【结构分析】由溴乙烷的结构认识其水解反应与消去反应 取代：② 消去：②③ 反应类型 取代反应 消去反应 反应条件 有机产物 反应物结构   强碱的水溶液、加热 强碱的醇溶液、加热 醇（碳架不变） 烯烃或炔烃（碳架不变） 邻位碳原子上有氢原子 CH3-CH2-OH CH2＝CH2↑+ H2O 浓硫酸 △ CH3-OH + HO-CH3 CH3-O-CH3 + H2O 浓硫酸 △ 1. 下列反应是消去反应吗？ 取代反应！ ① ② CH2—(CH2)4—CH2 — — H Br 催化剂 × √ ③ × 取代反应！ ＋HBr 练一练 2. 下列物质能否发生消去反应？ CH3-Cl CH2-Br CH3-CH2-CH-CH3 Br -Br CH3-C-CH2-Br CH3 CH3 Br CH2-CH2 Br Br ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 练一练 √ √ √ 【实验探究】 1⁃溴丁烷的化学性质 实验操作 如图所示，向圆底烧瓶中加入2.0 g NaOH和15 mL无水乙醇，搅拌。再向其中加入5 mL 1⁃溴丁烷和几片碎瓷片，微热。将产生的气体通入盛水的试管后，再用酸性高锰酸钾溶液进行检验。 实验现象 【提出问题】用哪种分析手段可以检验出1⁃溴丁烷取代反应生成物中的丁醇？ 红外光谱、核磁共振氢谱。 酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去 四. 1⁃溴丁烷的化学性质 【思考交流】 【问题1】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？ 盛水的试管的作用是除去挥发出来的乙醇，因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，干扰丁烯的检验。 【问题2】除了酸性高锰酸钾溶液，还可以用什么方法检验丁烯？此时还有必要将气体先通入水中吗？ 还可以用溴的四氯化碳溶液检验。不用先通入水中，乙醇与溴不反应，不会干扰丁烯的检验。 四. 1⁃溴丁烷的化学性质 【问题3】预测2⁃溴丁烷发生消去反应的可能产物(写出反应的化学方程式)。 　 +NaOH CH2==CH—CH2—CH3↑+NaBr+H2O +NaOH CH3—CH==CH—CH3↑+NaBr+H2O 1⁃丁烯 2⁃丁烯 【问题4】如何用实验证明1⁃溴丁烷中有溴原子？ 取少量1⁃溴丁烷于试管中，加入NaOH溶液并加热，冷却后加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成，则1⁃溴丁烷中含有溴原子。 四. 1⁃溴丁烷的化学性质 有沉淀生成 卤代烃 过量HNO3 AgNO3溶液 白 色 淡黄色 黄 色 【卤代烃中卤原子的检验步骤与原理】 NaOH水溶液 加热 知识扩展 中和过量的NaOH溶液，防止生成Ag2O暗褐色沉淀，影响X-检验。 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 微信公众号：杨sir化学 【对比归纳】卤代烃的取代反应与消去反应的对比   取代反应 消去反应 卤代烃的结构特点 一般是1个碳原子上只有1个—X 与卤素原子所连碳原子相邻的碳原子上有氢原子 反应实质 R—CH2 OH，—X被羟基取代 反应条件 强碱的水溶液，加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 碳骨架不变，官能团由 变成—OH 碳骨架不变，官能团由 变成 或—C≡C—，生成不饱和键 主要产物 醇 烯烃或炔烃 无醇得醇，有醇得烯炔 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 思考与讨论 下列卤代烃能否发生消去反应？ A、CH3Cl B、CH3－CH－CH3 Br C、CH3－C－CH2－I CH3 CH3 F 、 Cl √ √ √ –Cl D 、 × × × CH2=CH－CH3 若能，请写出有机产物的结构简式： (主产物) CH2Cl = CH2 ? 无H 无相邻C 关键：抓住断键方式 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 练一练 1.取代反应(水解反应) CHCl2 ①CH3CHClCH2Cl ② 卤代烃水解可以形成一元醇、二元醇、多元醇等； 还可能生成醛、酮、羧酸等 CH3CH(OH)CH2OH 二元醇 CHO 醛 分析下列物质发生水解反应之后的产物： 分析下列物质完全消去卤原子之后，可能的产物： 2.消去反应 ①CH3CHClCH2Cl CH3CH≡CH ②CH3CHClCHClCH3 CH3C≡CCH3 CH2=CH-CH=CH2 ③CH3CHCl2 CH≡CH 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 稳定性：共轭结构(单双键交替)>碳碳三键 原理： 扩展提升 29 29 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 B 2．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 C 练一练 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 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 练一练 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。 六.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。 33 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 教材：P57 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 科学•技术•社会 如: CH3CH2CH2CH2CH3的二氯代物有多少种 1.一氯代烷： 找等效氢 2.二氯代烷： 定一移一 3.芳香卤代烃： 找邻、间、对三个位置和取代基位置上的氢 如:CH3CH2CH2CH2CH3的一氯代物有多少种 如: 的一氯代物、二氯代物各有多少种 9种 4种 10种 3种 七、卤代烃的同分异构 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。( ) × × √ × × √ × 判断正误： 练一练 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 改变官能团的种类和数目 有机合成中 卤代烃： 桥梁作用 练一练 Lavf59.16.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.29 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 实验原理 R—X＋H2Oeq \o(――→,\s\up7(△),\s\do5(NaOH))R—OH＋HX， HX＋NaOH===NaX＋H2O， HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O， AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3。 Lavf59.16.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.27 Lavf59.16.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.78 $