内容正文:
第三章 第一节 卤代烃
第1课时 卤代烃
学习目标
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.了解卤代烃在生活中的应用及危害。
生活情境
氯乙烷喷剂 局部冷冻麻醉 (沸点12.27℃)
C2H5Cl
卤代烃
课前预习——寻知识点
Q1:什么是卤代烃?有哪些分类?
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。
C X 碳卤键
官能团:
(X= F、Cl、Br、I)
单卤代烃
多卤代烃
卤代烃
按卤素种类
按卤素原子多少
氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃、
(R—F) (R—Cl) (R—Br) (R—I)
CH3X
CH2XCH2X
饱和卤代烃的通式为:CnH2n+1X
如何给这些卤代烃命名呢?
3.卤代烃的命名
以烃为母体,将卤素原子看作取代基,按烃类的命名原则命名
1.选择含官能团的最长碳链作为主链
2.从距卤素原子近的一端编号,若有碳碳双键或碳碳三键,则从距离碳碳双键或碳碳三键近的一端编号
3.以相应的烃作母体,卤原子作取代基
CH3
CH3-C≡C-CHCH2-Br
CH3CHCH2CH2CH2Cl
CH3
Cl
CH3—CH—CH—CH3
Br
CH3
CH3
Cl
4-甲基-1,1-二氯戊烷
4-甲基-5-溴-2-戊炔
3-甲基-2-溴丁烷
邻氯甲苯
(2-氯甲苯)
Q2:从组成的角度分析,卤代烃与对应的烃相比在密度、沸点上如何变化?并预测卤代烃水溶性。
结构简式 沸点/℃ 液态时密度g·cm-3
CH3Cl -24 0.916
CH3CH2Cl 12 0.898
CH3CH2CH2Cl 46 0.890
CH3CH2CH2CH2Cl 78 0.882
结构简式 沸点/℃ 液态时密度g·cm-3
CH4 -164 0.423
CH3CH3 -89 0.545
CH3CH2CH3 -42 0.501
CH3CH2CH2CH3 -0.5 0.579
规律:卤代烃的密度和沸点都高于相应的烃。
卤代烃的沸点随碳原子数增加而升高,液态时的密度反而减小。
课前预习——寻知识点
颜色 状态 密度 沸点 溶解性
无色
液体
密度比水大
难溶于水,可溶于有机溶剂
38.4℃
溴乙烷的物理性质
溴乙烷的分子结构
分子式 结构式 结构简式 电子式 官能团名称 球棍模型 比例模型
C2H5Br
CH3CH2Br 或
C2H5Br
碳溴键
一、溴乙烷的物理性质及结构特点
核磁共振氢谱有___个峰,峰的强度比为:_____
2
3:2
化学键 C—H C—C C—Br
键长/pm 110 154 194
键能/kJ·mol-1 414.2 347.3 284.5
部分共价键的键长和键能
通过上表,推测溴乙烷断键的位置以及判断C、Br分别显正电性还是负电性?
原子 C H Br
电负性 2.55 2.15 2.96
部分原子的电负性
①C-Br键易断裂
总结:
②碳显正电性
AgNO3溶液
③Cδ+易受到负电性粒子的进攻易发生取代反应
OH-
看图识表,获取信息
预测可能与水反应
实验装置
实验现象
实验解释
①中溶液分层。
溴乙烷与NaOH溶液共热,产生了Br-。
④中有淡黄色沉淀生成。
②中有机层厚度减小。
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
C—O
二、溴乙烷的化学性质--取代反应(水解反应)
【实验探究】
二、溴乙烷的化学性质--取代反应(水解反应)
断成键分析
CH3CH2—Br + H—OH
CH3CH2-OH + HBr
Q3: 该反应中NaOH的作用是?
中和水解产物HBr,使平衡正向移动
NaOH + HBr == NaBr + H2O
CH3CH2Br + NaOH
水
CH3CH2OH + NaBr
注意:书写卤代烃的水解反应方程式时,一律书写总反应方程式。
总反应:
Q4: 为什么要将反应后的上层溶液中加入稀硝酸?
中和未反应完的NaOH,防止其与AgNO3反应生成黑褐色沉淀Ag2O
二、溴乙烷的化学性质--取代反应(水解反应)
Q5: 如何判断CH3CH2Br已发生水解?
检验Br-
淡黄色沉淀(AgBr)
取上层清液
Q6: 如何检验单卤代烃中的卤素原子种类?
黄色沉淀(AgI)
白色沉淀(AgCl)
R-X
❶ NaOH水溶液
△
❷稀HNO3
❸ AgNO3溶液
卤代烃
CHCl2
CH3CHClCH2Cl
分析下列物质发生水解反应之后的产物。
CH3CCl3
CH3CH(OH)CH2OH
CHO
CH3COOH
(1)所有的卤代烃都能发生水解反应!
(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!
规 律:
CH-OH
OH
脱水
CHO
溴乙烷与NaOH的乙醇混合液
二、溴乙烷的化学性质--消去反应
【实验探究】
H H
| |
H—C—C—H
| |
H Br
HBr
现象:高锰酸钾溶液褪色
Q1:可以认定有新物质生成吗?
水的作用:吸收乙醇等挥发出来的有机物。
结论:有烯烃类物质生成。
Q2:除碳溴键外还有什么化学键发生断裂?
有机化合物中脱去一个或几个小分子生成不饱和键的反应。
消去反应
原理:
结构式:
C
C
Br
H
H
H
H
H
α-C
β-C
在卤代烃分子中,由于卤原子的吸电子作用,不仅使得α-C带部分正电荷,也使β-C带有更少量的正电荷,从而使β-H的活泼性增强,能在强碱的作用下,失去一分子卤化氢,生成烯烃。
思考:下列卤代烃能否发生消去反应?
a、必须有相邻的碳,否则不能发生消去反应,如①CH3I。
b、邻位碳原子上必须有氢原子,否则不能发生消去反应,如②③
c、直接连接在苯环上的卤原子不能消去,如⑥
邻C有H
由此你能得出什么结论?
消去条件总结:
反应类型 消去反应 水解(取代)反应
反应条件
卤代烃的
断键规律
结构特点
产物特征
归纳总结
卤代烃的消去反应与水解反应的比较
NaOH醇溶液、加热
NaOH水溶液、加热
与X相连的C的邻位C上有H原子
含C—X键即可
消去HX,引入碳碳双键或碳碳三键
在碳上引入—OH,生成含—OH的有机物(醇)
口诀:“有醇则无醇,无醇则有醇”
消去反应
水解反应
卤代烃
(3)加成反应和加聚反应
含不饱和键的卤代烃也可以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
含氟聚合物制成的充气薄膜建材
四氯化碳灭火器
清洗剂
nCH2=CHCl [ CH—CH2 ]n
催化剂
Cl
∆
nCF2=CF2 [ CF2—CF2 ]n
制农药
制冷剂
作溶剂
塑料
灭火剂
麻醉剂
卤代烃用途十分广泛,对人类生活有着重要的影响。
七氟丙烷
聚氯乙烯(PVC)
部分干洗剂
(四氯乙烯、氟利昂)
氟利昂,CHClF2(F22),-40,8℃
CCl2F2(F12)(冰箱用),-29,8℃
复方氯乙烷喷雾剂
【科学-技术-社会】
氟氯代烷(氟利昂)曾广泛用作制冷剂和溶剂,然而研究表明。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:
臭氧层的保护
总反应
O3+O· 2O2
Cl·
Cl·+O3
O2+ClO·
Cl· +O2
ClO· + O·
紫外线
CCl 3F
CCl 2F·+Cl·
1.关于卤代烃的下列说法不正确的是( )
A.卤代烃不属于烃
B.卤代烃难溶于水,易溶于有机溶剂
C.有的卤代烃可用作有机溶剂
D.所有的卤代烃都可以发生消去反应生成相应的烯烃
习题巩固
2.杀虫剂DDT因能有效杀死疟蚊(疟疾寄生虫的主要载体)曾被广泛使用,后由于其产生的严重环境问题而被绝大多数国家禁用。DDT的结构如图所示,对它的分类不合理的是( )
A.属于卤代烃 B.属于芳香烃
C.属于芳香族化合物 D.属于烃的衍生物
D
B
链接高考
A
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
练习巩固:
谢谢
Lavf60.16.100
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