98选修五第二章第三节卤代烃

烃分子中的氢原子被其它原子或原子团取代而生成的化合物，叫烃的衍生物。卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺等属于烃的衍生物。根据官能团的不同进行分类:知识链接：涂改液(三氯乙烯)七氟丙烷灭火器聚氯乙烯(PVC)雨衣部分干洗剂•四氯乙烯•氟里昂致冷剂人造血液碳氟化合物聚四氟乙烯[CC]nFFFF乙烯和四氟乙烯的高聚物运动场上的“化学大夫”氯乙烷2.3卤代烃（卤代烃的代表物——溴乙烷）一、溴乙烷的结构——“四式”CH3CH2Br或C2H5Br分子式电子式结构式结构简式C2H5BrCCHHHBrHHHHH︰C︰C︰Br︰HH‥‥‥‥‥‥官能团：卤素原子（-X）溴乙烷的结构特点HH—C—C—BrHHH由于溴原子吸引电子能力较强，使共用电子对偏移，C—Br具有较强的极性，C—Br键易断裂，因此反应活性增强由于官能团（－Br）的作用，溴乙烷的化学性质比乙烷活泼。即由于卤素原子的引入使卤代烃的反应活性增强。二、溴乙烷的物理性质无色液体，难溶于水，可溶于有机溶剂，密度比水大，沸点38.4℃。①溴乙烷在水中能否电离出Br-？它是否为电解质？请设计实验证明。②如何用实验的方法证明溴乙烷中含有溴元素。思考：而乙烷为无色气体，沸点-88.6℃，不溶于水。方案I方案II无明显现象棕黑色沉淀浅黄色沉淀HNO3中和过量的NaOH溶液，防止生成Ag2O棕黑色沉淀，影响X-检验。水解反应机理CH3CH2OH（1）水解反应BrHCH3CH2OHHBr条件NaOH水溶液，可加热NaOHCH3CH2NaOHCH3CH2OHNaBrBrH2O三、溴乙烷的化学性质CH3CH3Br+H2OCH3CH2OH+HBrNaOH△或为了检验溴乙烷中含有的卤族元素是溴元素。某同学设计了两套实验装置，你认为哪一套装置更好？它的优点有哪些？溴乙烷沸点：38.4ºC思考（2）该反应较缓慢，若既要加快反应速率又要提高乙醇产量，可采取什么措施？（3）检验溴原子存在时为什么要加过量稀硝酸？采取加热和加NaOH的方法，加热能加快反应速率，NaOH能与HBr反应，减小HBr的浓度，使反应有利于向水解反应方向进行。中和过量的NaOH溶液，防止生成Ag2O棕黑色沉淀，影响Br-检验。（1）这反应属于哪一反应类型？取代反应取卤代烃AgNO3溶液取上层清液硝酸酸化思考（4）如何判断CH3CH2Br是否完全水解？（5）如何判断CH3CH2Br已发生水解？看反应后的溶液是否出现分层，如分层，则没有完全水解。加NaOH加热a.外部条件：b.反应特点：c.消去反应的产物特征：（2）消去反应CH2CH2NaOHBrH醇△CH2CH2NaBrH2O强碱的醇溶液，加热定义有机化合物在一定条件下，从一个分子中相邻的两个碳原子上脱去一个或几个小分子(HX，H2O等)，而生成不饱和化合物(含双键或三键)的反应。CH2=CH2↑+NaBr+H2O醇△+NaOHCH3CH2Br发生在同一个分子内不饱和烃+小分子（H2O或HX）醇的消去反应总结：概念延伸归纳：卤代烃消去反应发生的内部条件CH3Cl能否都发生消去反应？CCH2ClH3CCH3CH3CH3CHCHBrCH3CH3、、①卤代烃至少有两个碳原子①无相邻C②与卤碳原子相邻的碳原子上必须有氢不能发生消去反应的卤代烃②相邻C上无H③卤素连在苯环上拓展视野：CH3CH2CH2－C－CH3CH2CH3Br醇、NaOH△CH3CH2CH=C－CH3CH2CH3CH3CH2CH2－C=CH2CH2CH3CH3CH2CH2－C－CH3CHCH3‖与卤原子相连碳原子的邻位碳上都有多种等效氢时，发生消去反应可生成不同的产物。★札依采夫规则卤代烃发生消去反应时，消除的氢原子主要来自含氢原子较少的相邻碳原子上。（氢小少氢）（主）（主）（少）溴乙烷与NaOH的乙醇混合液实验装置：思考:用何种试剂验证生成的气体为乙烯？【科学探究】有人设计了如图实验方案，用高锰酸钾酸性溶液是否褪色来检验生成的气体是否是乙烯。请思考以下问题：（1）为什么要在气体通入KMnO4酸性溶液前加一个盛有水的试管？起什么作用？（2）除KMnO4酸性溶液外还可以用什么方法检验乙烯？此时还有必要将气体先通入水中吗？水高锰酸钾酸性溶液（1）可能的杂质气体：溴乙烷、乙醇、水蒸汽因为乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯气体的检验所以先通过盛有水的试管来除去反应时挥发出的乙醇（2）可以直接通入溴水或溴的四氯化碳溶液中，不用先通入水中取代反应消去反应反应物反应条件断键生成物结论CH3CH2BrCH3CH2BrNaOH水溶液、加热NaOH醇溶液、加热C－BrC－Br，邻碳C－H相邻两个碳原子上CH3CH2OHCH2＝CH2溴乙烷在不同的条件下与强碱发生不同类型的反应对比记忆方法：无醇生成醇，有醇生成烯1.下列物质中不能发生消去反应的是()A.CH3－CH－CH－CH3CH3ClC.CH3－C－CH2－C－CH2ClCH3CH3CH3CH3D.CH2Br2B.CH2=CHBr2.下列物质中，发生消去反应后可生成几种烯烃？CH3CHCH2BrCH3CH3CHCBrCH3CH3CH3CH3CH2CH2CH3CBrCH2CH3CD2种1种3种练习：1、定义：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物官能团：卤素原子(—X)饱和一元卤代烃CnH2n+1X(n1)2、卤代烃的分类按卤素原子种类：按卤素原子数目：根据烃基不同：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃多卤代烃：CH2Cl2、CH2－CH2BrBr饱和卤代烃：CH3CH2Br不饱和卤代烃：CH2=CHCl脂肪卤代烃芳香卤代烃：ClCl一卤代烃：CH3Cl、CH3CH2Cl四、卤代烃乙烷氯乙烷1-氯丙烷液态时的密度（g/cm3）0.5720.89780.8909沸点（ºC）-88.6312.246.6结合下表中的相关数据，归纳卤代烃的物理性质规律：3、卤代烃的物理性质密度：密度均大于相应的烃；有相同卤原子数的卤代烃，密度随碳原子的增加而减小；（规律）沸点：沸点大于相应的烃；沸点随碳原子数的增加而升高；同一烃基的不同卤代烃，沸点随着卤素原子的相对原子质量的增大而增大(RFRClRBrRI)状态：常温常压下，CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl、CH3Br等为气态；其余为液态或固态。溶解性：不溶于水，可溶于大多数有机溶剂；某些卤代烃是很好的有机溶剂。（CH2Cl2、氯仿、四氯化碳）4、卤代烃的化学性质⑴水解反应(取代反应):1，2—二溴丙烷在氢氧化钠溶液中水解后的产物是什么？反应条件：通式：卤代烃水解转化生成相应的醇氢氧化钠水溶液，可加热请写出CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的水解产物。2、已知，HOCOHCOH2O共性A、是否每种卤代烃都能发生消去反应？B、能发生消去反应的卤代烃，其消去产物仅为一种吗？⑵消去反应:反应条件：强碱的醇溶液，加热A.CH3ClB.CH3CHBrCH3C.CH3C(CH3)2CH2IE.CH3CH2CHCH3BrD.ClF.BrG.CH2BrCH2Br下列卤代烃能否消去？产物有多少种?产物是什么？写出下列卤代烃分别与氢氧化钠水溶液、醇溶液共热的方程式CH3CHCH3ClCH3CHCH2CH3Br卤代烃NaOH水溶液过量HNO3AgNO3溶液有沉淀产生说明有相应的卤素原子白色淡黄色黄色中和过量的NaOH溶液，防止生成Ag2O棕黑色沉淀，影响X-检验。5、R-X中卤原子的检验思考：为何不直接加AgNO3，而先要加过量的硝酸？6、利用卤代烃的有机合成烷烃卤代烃醇烯烃取代取代加成消去氧化醛氧化羧酸酯取代（酯化）CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CH3CH2＝CH2CH2BrCH2BrCH2-CH2OHOH水解消去HC≡CH小结•在有机合成中以下方面可以考虑用卤代烃的桥梁作用：–移动官能团–添加官能团–改变官能团例.在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的产物，下式中R代表烃基，副产物均已略去RCH-CH3BrRCH=CH2RCH2-CH2BrHBr，适当的溶剂HBr，过氧化物适当的溶剂请写出下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明反应条件(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3(2)由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH完成以下有机合成1-溴丙烷2-溴丙烷2-溴丙烷1，2-二溴丙烷乙烯聚氯乙烯氯乙烷乙二醇6、几种重要的卤代烃（1）氟利昂CCl2F2二氟二氯甲烷──破坏臭氧层（2）氯仿CHCl3（三氯甲烷）─溶剂、麻醉剂氯乙烷CH3CH2Cl──运动员扭伤后的喷剂（3）四氯化碳CCl4──灭火剂、溶剂（4）氯乙烯CH2=CHCl──制塑料（5）四氟乙烯CF2=CF2──制塑料王卤代烃的用途致冷剂溶剂灭火剂卤代烃医用农药麻醉剂7、卤代烃的功与过一只老鼠带来的发明1966年，美国科学家克拉克发现，在含碳氟化合物的容器里有只老鼠，当他捞出老鼠时，本应淹死的老鼠却抖抖身子，一溜烟地逃之夭夭。出于好奇心，克拉克有意在这类液体时放入老鼠，几小时后再取出，结果大出他意料之外：这些老鼠都奇迹般地复活了。进一步的研究表明，氟碳溶液具有很强含氧能力，其含氧量比水大10倍，是血液的2倍多。克拉克立即省悟到它是人造血的理想原料。这个发现是轰动性的，拨正了人造血液的科研方向。卤代烃的危害（1）DDT禁用(1,1-二〔对氯苯基〕-2,2,2-三氯乙烷)杀虫性能强，有触杀和胃毒杀虫作用，对温血动物毒性低，过去一直作为重要的杀虫剂得到广泛使用。P.H.米勒(瑞士化学家）米勒1939年发现并合成了高效有机杀虫剂DDT，于1948年获得诺贝尔生理与医学奖。CClCCl3HClDDT的发明标志着化学有机合成农药时代的到来，它曾为防治农林病虫害和虫媒传染病作出了重要贡献。但60年代以来，人们逐渐发现它造成了严重的环境污染，许多国家已禁止使用。（相当稳定，不易被降解，通过食物链富集在动物体内，造成累积性残留，危害人体健康和生态环境）（2）卤代烃对大气臭氧层的破坏原理卤代烃释放的氯原子对臭氧分解起到催化剂作用。氟氯烃（氟里昂）（CF2Cl2等）性质：无色无味气体，化学性质稳定，无毒，易挥发，易液化，不燃烧。用途：制冷剂，雾化剂，发泡剂，溶剂，灭火剂。危害：CF2Cl2CF2Cl·+Cl·紫外光Cl·+O3ClO·+O2ClO·+O·O2+Cl·环保制冷剂R600a----异丁烷一个氯原子可破坏十万个臭氧分子2000每年的9月16日定为“国际保护臭氧层日”。2840万平方公里80年代末的2000万平方公里2006年2950万平方公里20082745万平方公里1.卤代烃有哪些可能的制备途径？⑴烃与卤素单质的取代反应⑵不饱和烃与卤化氢或卤素单质发生加成反应CH2=CH2+HBr→CH3－CH2Br2.要制取卤代烃，上述哪种方法好，原因是什么？CH2=CH2+Br2→CH2Br－CH2BrCH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl光照+Br2Br+HBrFeBr3例1.欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲乙两同学设计了如下方案：甲同学：取少量卤代烃，加入NaOH溶液，加热煮沸，冷却后，加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀，则为溴代烃。乙同学：取少量卤代烃，加入NaOH的乙醇溶液，加热，冷却后，用硝酸酸化，加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀，则为溴代烃试评价上述两种方案是否合理，说明原因。×乙：卤代烃发生消去反应的前提之一必须是邻碳有氢才消去，而此卤代烃没有确定碳原子数。×典例解析：甲：未加硝酸中和过量的NaOH溶液，会生成Ag2O暗褐色沉淀，影响Br-检验。例2.根据下面的反应路线及所给信息填空。ACl2、光照①ClNaOH、乙醇△②Br2的CCl4溶液③B④（1）A的结构简式是____________名称是__________（2）①的反应类型是__________②的反应类型是________（3）反应④的化学方程式是________________________________环己烷取代消去BrB