3.1鹵代烴課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修32

第三章

第一節(jié)

鹵代烴

0神壺在受傷部位噴灑一種液體液體蒸發(fā)時(shí)帶走大量的熱，使皮膚冰凍，暫時(shí)失去知覺氯乙烷運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上的“化學(xué)大夫”烴的衍生物

從結(jié)構(gòu)上看，烴的衍生物可看作是烴分子中的氫原子被其它原子或原子團(tuán)取代后衍生而來(lái)的化合物常見有鹵代烴、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等。知識(shí)回顧：從結(jié)構(gòu)上可看作烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后的化合物?官能團(tuán)：碳鹵鍵飽和一鹵代烴的通式為CnH2n＋1X?通式：一、鹵代烴的概念、分類及命名1.鹵代烴的概念R—X鹵素元素不同氟代烴：R—F氯代烴：R—Cl溴代烴：R—Br碘代烴：R—I鹵素原子個(gè)數(shù)一鹵代烴：CH3X多鹵代烴：CH2XCH2X烴基種類飽和鹵代烴：CH3CH2X不飽和鹵代烴：CH2＝CHX是否含苯環(huán)脂肪鹵代烴：CH3CH2X芳香鹵代烴：一、鹵代烴的概念、分類及命名2.鹵代烴的分類類似于烴的命名方法(系統(tǒng)命名法)：將鹵原子作為取代基含鹵原子最長(zhǎng)的碳鏈作為主鏈編號(hào)：鹵代烷——使鹵原子編號(hào)最小

鹵代烯——使不飽和碳編號(hào)最小名稱：烷基

、鹵原子的位置和名稱，烷或烯的名稱2-氯丁烷3-甲基-3-氯-1-丁烯一、鹵代烴的概念、分類及命名3.鹵代烴的命名幾種鹵代烴的密度和沸點(diǎn)名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式液態(tài)時(shí)密度/g·cm－3沸點(diǎn)/℃氯甲烷CH3Cl0.916－24氯乙烷CH3CH2Cl0.898121-氯丙烷CH3CH2CH2Cl0.890461-氯丁烷CH3CH2CH2CH2Cl0.886781-氯戊烷CH3CH2CH2CH2CH2Cl0.882108資料卡片：常溫下除一氯甲烷、氯乙烯、氯乙烷是氣體外，大多數(shù)為液體或固體除脂肪烴的一氟代烴和一氯代烴的密度比水小外，其余鹵代烴密度都比水大。一般隨著烴基中碳原子數(shù)目的增加而減小

不溶于水，可溶于有機(jī)溶劑，某些鹵代烴本身就是有機(jī)溶劑熔沸點(diǎn)大于同碳個(gè)數(shù)的烴，隨碳原子數(shù)增多，沸點(diǎn)依次升高（碳原子數(shù)相同時(shí)，支鏈越多沸點(diǎn)越低）狀態(tài)沸點(diǎn)密度溶解性二、鹵代烴的物理性質(zhì)各類有機(jī)物的研究程序是什么？典型（代表物）一般規(guī)律根據(jù)結(jié)構(gòu)分析性質(zhì)思考與討論：物理性質(zhì)顏色狀態(tài)密度沸點(diǎn)溶解性無(wú)色液體38.4℃密度比水大代表物——溴乙烷C2H5Br難溶于水，可溶于有機(jī)溶劑分子式C2H5Br電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3CH2Br模型官能團(tuán)碳溴鍵代表物——溴乙烷的分子結(jié)構(gòu)球棍模型填充模型溴乙烷分子中的氫原子各有幾種空間位置？

核磁共振氫譜中有幾種信號(hào)峰？溴乙烷核磁共振氫譜圖代表物——溴乙烷PAT03溴乙烷可與哪些物質(zhì)反應(yīng)？思考：

從成鍵原子種類和空間位置差異的角度分析溴乙烷分子中有幾種鍵？

溴乙烷分子中哪一種化學(xué)鍵最易斷裂？

思考：部分共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能化學(xué)鍵C—HC—CC—Br鍵長(zhǎng)/pm110154194鍵能/kJ·mol－1414.2347.3284.5從表中數(shù)據(jù)可以看出，溴乙烷中，C—Br鍵鍵長(zhǎng)最長(zhǎng)，鍵能最小，故發(fā)生反應(yīng)時(shí)容易斷開。思考﹒理解

溴乙烷在水中它能否電離出Br－？是否為電解質(zhì)？無(wú)沉淀生成溴乙烷是非電解質(zhì)，不能電離溴乙烷與什么物質(zhì)反應(yīng)可產(chǎn)生溴離子？實(shí)驗(yàn)探究CH3CH2Br能否與氫氧化鈉溶液反應(yīng)?

若反應(yīng)，可能有什么物質(zhì)產(chǎn)生？深化理解

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溴乙烷的Br變成了Br－?深化理解實(shí)驗(yàn)3-1P55

取一支試管，滴入10~15滴溴乙烷，再加入1mL5%NaOH溶液，振蕩后加熱，靜置。待溶液分層后，用膠頭滴管小心吸取少量上層水溶液，移入另一支盛有1mL稀硝酸的試管中，然后加入2滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象。生成淡黃色沉淀有機(jī)層厚度減小，直至消失溶液分層實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

在鹵代烴分子中,鹵素原子的電負(fù)性比碳原子大,使C—X的電子向鹵素原子偏移，進(jìn)而使碳原子帶部分正電荷(δ+)，鹵素原子帶部分負(fù)電荷(δ-)，這樣就形成一個(gè)極性較強(qiáng)的共價(jià)鍵：Cδ+—Xδ-。因此，鹵代烴在化學(xué)反應(yīng)中，C—X較易斷裂，使鹵素原子被其他原子或原子團(tuán)所取代，生成負(fù)離子而離去。實(shí)驗(yàn)結(jié)論P(yáng)55

溴乙烷與NaOH溶液混合后，有何現(xiàn)象?

有機(jī)物的反應(yīng)一般比較緩慢，如何提高反應(yīng)的反應(yīng)速率？1.充分振蕩增大接觸面積2.加熱升高溫度加快反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)探究分層溴乙烷沸點(diǎn)只有38.4℃，若直接加熱，液體容易暴沸，最好水浴加熱如何檢驗(yàn)Br－？

褐色掩蔽AgBr的淺黃色，使產(chǎn)物檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)失敗Ag＋

＋OH－＝AgOH↓（白色）2AgOH＝Ag2O＋H2O(褐色)

反應(yīng)后的溶液，必須用硝酸酸化！再加AgNO3溶液實(shí)驗(yàn)探究

用何種儀器可方便檢驗(yàn)產(chǎn)物中有乙醇生成？檢驗(yàn)Br－關(guān)鍵點(diǎn)加AgNO3溶液前，應(yīng)先加過量稀HNO3，以中和過量的NaOH實(shí)驗(yàn)探究核磁共振儀1.取代反應(yīng)C2H5Br+OH-C2H5OH+Br-（水解反應(yīng)）三、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)鹵代烴中的鹵原子被帶負(fù)電性的原子團(tuán)取代(1)概念:(2)模型：(3)應(yīng)用：檢驗(yàn)鹵代烴中的鹵素原子待測(cè)液NaOH的水溶液過量的稀硝酸AgNO3溶液白色沉淀Cl代烴淡黃色沉淀Br代烴黃色沉淀I代烴C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBrNaCNNaC≡CHH—NH2RCN＋NaClRC≡CH

＋NaClRNH2＋HCl牛刀小試為檢驗(yàn)?zāi)雏u代烴（R－X）中的X元素，有下列實(shí)驗(yàn)操作：①加熱煮沸②加入AgNO3溶液③取少量鹵代烴④加入稀硝酸酸化⑤加入NaOH溶液⑥冷卻

正確操作的先后順序是A．③①⑤⑥②④ B．③①②⑥④⑤ C．③⑤①⑥④② D．③⑤①⑥②④牛刀小試C深化理解

1．如果C—Br鍵、相鄰碳上的C—H鍵同時(shí)斷鍵，可能的產(chǎn)物是什么？問題探究乙醇△

如果將溴乙烷與強(qiáng)堿(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共熱，溴乙烷可以從分子中脫去HBr，生成乙烯。

像這樣，有機(jī)化合物在一定條件下，從一個(gè)分子中脫去一個(gè)或幾個(gè)小分子（如H2O、HX等)，而生成含不飽和鍵的化合物的反應(yīng)叫做消去反應(yīng)(消除反應(yīng)）。2.消去反應(yīng)三、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CH3CH2Br可生成乙烯實(shí)驗(yàn)探究

2．如何驗(yàn)證生成的產(chǎn)物？

為什么在氣體通入KMnO4酸性溶液前加一個(gè)盛有水的試管？起何作用？

除去乙烯中的乙醇蒸氣，防止乙醇使酸性高錳酸鉀溶液褪色而干擾實(shí)驗(yàn)思考討論

如果選用溴水檢驗(yàn)乙烯，則不需在溴水前加一個(gè)盛有水的試管，因?yàn)橐掖疾慌c溴水反應(yīng)鄰碳有氫知識(shí)拓展消去反應(yīng)①

至少有2個(gè)C原子③強(qiáng)堿醇溶液、加熱＋NaOH＋NaX＋H2O

鹵代苯不能發(fā)生消去反應(yīng)特別注意：規(guī)律總結(jié)：鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)的條件②

鄰碳有H原子下列物質(zhì)中不能發(fā)生消去反應(yīng)的是練一練鹵代烴有兩個(gè)鄰位碳原子,且兩個(gè)碳原子上均有氫原子時(shí)，消去反應(yīng)怎樣發(fā)生？例如發(fā)生消去反應(yīng)的產(chǎn)物為：CH3-CH=CH-CH3CH3-CH2-CH=CH2既“氫少消氫”為主札依采夫規(guī)則

鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)時(shí)，消除的氫原子主要來(lái)自含氫原子較少的相鄰碳原子上。拓展延伸反應(yīng)類型取代反應(yīng)(水解反應(yīng))消去反應(yīng)反應(yīng)條件NaOH水溶液、加熱NaOH醇溶液、加熱鍵的變化C—Br鍵斷裂形成C—O鍵C—Br鍵與C—H鍵斷裂形成碳碳雙鍵生成物CH3CH2OH、NaBrCH2==CH2、NaBr、H2O結(jié)論溴乙烷取代(水解)反應(yīng)與消去反應(yīng)的比較三、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)歸納總結(jié)：溴乙烷在不同的條件下發(fā)生不同類型的反應(yīng)下列化合物在一定條件下，既能發(fā)生消去反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)的是：CH3ClCH3CHBrCH3(CH3)3CCH2Cl(CH3)3CClCHCl2CHBr2大鹿化學(xué)工作室制作，侵權(quán)必究ClCH2BrCH2Br大鹿化學(xué)工作室制作，侵權(quán)必究練一練鹵代烷在不同溶劑中發(fā)生反應(yīng)的情況不同。如何通過實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證取代反應(yīng)和消去反應(yīng)的產(chǎn)物？探究P561-溴丁烷的化學(xué)性質(zhì)研究方法提出問題科學(xué)猜想實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證形成理論發(fā)展理論解決問題1-溴丁烷的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)步驟1-溴丁烷NaOH的乙醇溶液水酸性KMnO4溶液

向圓底燒瓶中加入2.0gNaOH和15mL無(wú)水乙醇，攪拌。再向其中加入5mL1-溴丁烷和幾片碎瓷片，微熱。將產(chǎn)生的氣體通入盛水的試管后，再用酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行檢驗(yàn)三、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)產(chǎn)生的氣體經(jīng)水洗后，使酸性KMnO4溶液褪色1-溴丁烷的化學(xué)性質(zhì)三、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)分析生成的氣體分子中含有碳碳不飽和鍵BrHCH3CH2CHCH2＋NaOH乙醇CH3CH2CH

CH2↑＋NaBr＋H2O1-溴丁烷的化學(xué)性質(zhì)三、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)問題討論檢驗(yàn)丁醇的存在可運(yùn)用核磁共振氫譜法1.用哪種分析手段可以檢驗(yàn)出1-溴丁烷取代反應(yīng)生成物中的丁醇1-溴丁烷的化學(xué)性質(zhì)三、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)②除酸性高錳酸鉀溶液外還可以用___________________來(lái)檢驗(yàn)丁烯，此時(shí)氣體還用先通入水中嗎？_____，理由：___________________________________

2.為什么要在氣體通入酸性高錳酸鉀溶液前先通入盛水的試管？除了酸性高錳酸鉀溶液，還可以用什么方法檢驗(yàn)生成物？此時(shí)還有必要將氣體先通入水中嗎？①實(shí)驗(yàn)中盛有水的試管的作用是__________________________，原因____________________________________________________________為了除去揮發(fā)出來(lái)的乙醇乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，干擾丁烯的檢驗(yàn)不用乙醇與溴不反應(yīng)，不會(huì)干擾丁烯的檢驗(yàn)溴的四氯化碳溶液?jiǎn)栴}討論1-溴丁烷的化學(xué)性質(zhì)三、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)3.預(yù)測(cè)2-溴丁烷發(fā)生消去反應(yīng)的可能產(chǎn)物BrCH3CH2CHCH2HBrCH3CHCHCH3HCH3CH2CHCH21-丁烯CH3CHCHCH32-丁烯問題討論1-溴丁烷的化學(xué)性質(zhì)三、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)鹵代烴消去條件：鄰碳有氫(消去β—H)鹵代烯烴鹵代烯烴的某些化學(xué)性質(zhì)與烯烴的相似，能發(fā)生加成反應(yīng)和加成聚合反應(yīng)。nCF2==CF2(四氟乙烯)[]nCF2—CF2例如：氯乙烯能加成聚合生成聚氯乙烯，四氟乙烯加成聚合生成聚四氟乙烯。聚氯乙烯和聚四氟乙烯都是用途廣泛的高分子材料聚氯乙烯管道含氟聚合物制成的充氣薄膜建材三、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)用途滅火劑作溶劑農(nóng)藥塑料王制冷劑四、鹵代烴的用途與危害聚氯乙烯(PVC)雨衣CF2＝CF2危害

1.含氯、溴的氟代烷可對(duì)臭氧層產(chǎn)生破壞作用，形成臭氧空洞，危及地球上的生物四、鹵代烴的用途與危害一個(gè)氯原子可破壞十萬(wàn)個(gè)臭氧分子2.有機(jī)氯化合物對(duì)眼睛有明顯刺激作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致惡心、嘔吐、渾身不舒服等如涂改液中含有二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷CH3Cl＋HClCH2BrCH2Br(副反應(yīng)太多且難分離)烷烴取代法CH4＋Cl2光照烯(炔)烴加成鹵素CH2==CH2＋Br2烯(炔)烴加成鹵化氫CH2==CH2＋HCl催化劑CH3CH2Cl芳香烴取代法＋Br2FeBr3Br＋HBr(產(chǎn)物純凈，易分離)鹵代烴的制備知識(shí)回顧取代反應(yīng)1兩反應(yīng)烷烴與鹵素單質(zhì)芳香烴與鹵素單質(zhì)醇與氫鹵酸ROH

＋HX

RX

＋H2O2加成反應(yīng)

不飽和烴與鹵素單質(zhì)不飽和烴與鹵化氫在有機(jī)合成中引入鹵素原子或引入鹵素原子作中間產(chǎn)物，用加成反應(yīng)，而不用取代反應(yīng)，因?yàn)楣庹障蔓u代反應(yīng)產(chǎn)物無(wú)法控制，得到的產(chǎn)品純度低鹵代烴的制備總結(jié)歸納注意：以甲苯()為主要原料,合成()，寫出合成路線。思考與討論鹵代烴烴(飽和/不飽和)醇/酚五、鹵代烴與有機(jī)合成1.聯(lián)系烴和烴的含氧衍生物的橋梁(1)制備烯或炔(2)制備醇五、鹵代烴與有機(jī)合成2.官能團(tuán)的改變(1)

改變官能團(tuán)的個(gè)數(shù)

練習(xí)：試用溴乙烷制備1,2—二溴乙烷，畫出合成路線CH3CH2BrCH2＝CH2Br2CH2BrCH2Br五、鹵代烴與有機(jī)合成2.官能團(tuán)的改變(1)

改變官能團(tuán)的個(gè)數(shù)CH2BrCH2CH2CH3CH2＝CHCH2CH3HBr催化劑CH3CHBrCH2CH3練習(xí)：由CH2BrCH2CH2CH3合成CH3CHBrCH2CH3，畫出合成路線(2)改變官能團(tuán)的位置五、鹵代烴與有機(jī)合成2.官能團(tuán)的改變(1)

改變官能團(tuán)的個(gè)數(shù)(2)改變官能團(tuán)的位置(3)改變官能團(tuán)的種類CH2＝CHCH2CH3練習(xí)：以()合成()，畫出合成路線已知：CH2＝CH2CO2＋H2OCH3CH2OHCH3COOH由CH2＝CHCH2OH合成CH2＝CHCOOHCH2＝CHCH2OHHBrCH2＝CHCOOH催化劑CH2＝C—COONa思考與練習(xí)

如在氧化含＞C＝C＜、—OH有機(jī)物中的—OH時(shí)，碳碳雙鍵也易被氧化，常采用下列方法保護(hù)：首先與HBr加成最后發(fā)生消去反應(yīng)，生成＞C＝C＜再氧化—OH五、鹵代烴與有機(jī)合成3.官能團(tuán)的保護(hù)

請(qǐng)以溴乙烷為原料，設(shè)計(jì)制備乙二醇（

）的方案，畫出合成路線圖。方案一NaOHH2O方案二NaOH醇NaOHH2O練一練

由2—氯丙烷制取少量的1，2—丙二醇（

），需要經(jīng)過下列哪幾步反應(yīng)A.加成→消去→取代B.消去→加成→取代C.取代→消去→加成D.消去→加成→消去

練一練B格利雅試劑

以后又合成了各種格利雅試劑，廣泛用于有機(jī)合成，現(xiàn)在仍是有機(jī)化學(xué)工業(yè)中的重要試劑RX＋Mg→RMgX格利雅

1901年法國(guó)格利雅發(fā)現(xiàn)在無(wú)水乙醚中碘代甲烷很容易與金屬鎂起反應(yīng)，生成可溶性有機(jī)金屬鹵化物，即格利雅試劑。格利雅因發(fā)現(xiàn)格利雅試劑而與P.薩巴蒂埃