第三节《卤代烃》课件

烃的衍生物从结构上说，都可以看成是烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代而衍变成的化合物，叫做烃的衍生物。烃的衍生物卤代烃：C2H5Br醇：C2H5OH酚：C6H5OH醛:CH3CHO酮：CH3COCH3羧酸：CH3COOH酯：CH3COOCH2CH3……烃烷烃烯烃炔烃芳香烃……你知道不粘锅为什么“不粘”锅吗？它的表面到底涂了什么神奇的东西？?聚四氟乙烯氯乙烷体育比赛中，当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医随即对准伤员的受伤部位喷射某种气雾剂，进行局部冷冻麻醉应急处理，稍后运动员又可上场了。你知道这种气雾剂的主要成份是什么吗？?氯乙烷（C2H5Cl）沸点12.2℃，常温下是气体，加压后液化，装入容器中，气化后对伤口起冷却、止血、局部麻醉的作用，在运动场上常用于小型伤口的紧急处理。同学们用的涂改液中含有挥发性的有毒溶剂（三氯乙烷，三氯乙烯等），致癌的甲苯等应避免使用，以减少对身体的毒害及环境的污染知识回顾写出下列化学反应方程式：1、甲烷与氯气混合后光照2、乙烯和氯气反应、乙炔与氯化氢反应3、苯在催化剂条件下与溴混合加热溴苯、氯乙烷、氯乙烯、一氯甲烷、二氯甲烷等都可看作烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物，称为卤代烃，可用R－X（X-卤素）表示。一、溴乙烷1、溴乙烷的组成与结构（1）分子式：C2H5Br（2）结构式：（3）结构模型：思考:在核磁共振氢谱中溴乙烷有几类峰谱？溴已烷的核磁共振氢谱图(4)结构简式：C2H5Br或CH3CH2Br2、溴乙烷的物理性质无色液体，沸点38.4℃，有刺激性气味、易挥发，难溶于水，易溶于有机溶剂，密度比水大。—C—C——HHHHHBr---------------溴乙烷的结构特点C—Br键为极性键，由于溴原子吸引电子能力强，C—Br键易断裂，使溴原子易被取代。由于官能团（－Br）的作用，溴乙烷的化学性质比乙烷活泼，能发生许多化学反应。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。无明显现象HNO3AgNO3浅黄色沉淀I:\溴乙烷的水解反应.mp4CH3CH2OH(1)水解反应BrHCH3CH2OHHBr条件：NaOH的水溶液NaOHCH3CH2NaOHCH3CH2OHNaBrBrH2O什么反应类型？什么反应类型？（取代反应）3、溴乙烷的化学性质NaOH+HBr=NaBr+H2O2、HNO3作用:1、NaOH的作用：注意：中和水解后生成的HBr，降低生成物的浓度，使水解平衡向右移动中和过量的NaOH溶液，防止生成Ag2O暗褐色沉淀，影响Br-检验。水浴加热+冷凝管3、为加快化学反应速率，提高溴乙烷的利用率，可采用什么措施？水△CH3CHCH3Br+NaOH水△+NaOHCH2CH2BrBrCH3CHCH3OH+NaBr+2NaBrCH2CH2OHOH2写出下列卤代烃的水解方程式HH—C—CHBrH—HHBr讨论：乙烯如何加成反应生成溴乙烷？（问）溴乙烷能否生成乙烯？CH2CH2NaOHBrH醇△CH2CH2NaBrH2O条件NaOH的醇溶液共热定义有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子（HBr，H2O等），而生成不饱和化合物(“=”或者“≡”)的反应。(2)消去反应什么反应类型？什么反应类型？实例：CH2CH2CH2=CH2↑+H2O||HOH浓H2SO4170℃CH2CH2||ClCl醇、NaOH△CH≡CH↑+2HCl不饱和烃小分子不饱和烃小分子1.溴乙烷在NaOH的水溶液、醇溶液中共热可得到不同的产物，可见有机化学反应的条件很重要。注意：2、消去反应时，乙醇起什么作用？如何证明生成了乙烯？乙醇作溶剂，使溴乙烷充分溶解。水解制醇，消去制烯溴水气体+NaOH—C—C—HX△醇C=C+NaX+H2O3、卤代烃发生消去反应的条件：（1）、烃中碳原子数≥2（2）、卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上必须有H原子（3）、反应条件：强碱的醇溶液、加热。结构条件4、能发生消去反应的卤代烃，其消去产物仅为一种吗？如：CH3-CHBr-CH2-CH3消去反应产物有多少种?不一定，可能有多种。一般消去时要遵循“札依采夫规则”。★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。取代反应消去反应反应物反应条件生成物结论CH3CH2BrCH3CH2BrNaOH的水溶液加热强碱的醇溶液加热CH3CH2OHNaBrCH2=CH2NaBrH2O溴乙烷与NaOH在不同条件下发生不同类型的反应【思考与交流】比较溴乙烷的取代反应和消去反应，并完成下表，体会反应条件对化学反应的影响。课堂练习1、在实验室要分别鉴定氯酸钾晶体和1－氯丙烷中的氯元素，设计了下列实验操作步骤：①滴加AgNO3溶液②加入NaOH溶液③加热④加催化剂MnO2⑤加蒸馏水过滤后取滤液⑥过滤后取滤渣⑦用HNO3酸化⑴鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是()⑵鉴定1－氯丙烷中氯元素的操作步骤是()②③⑦①2、根据需要，选取适当的物质合成下列有机物。⑴由碘乙烷合成溴乙烷⑵由氯乙烷合成乙二醇④③⑤⑦①3、下列物质中不能发生消去反应的是（）①②③④⑤⑥A、①②③⑤B、②④C、②④⑤D、①⑤⑥BBrCH3CHClCH3CH3CH2CHBr22CHBrCH2ClCHBrCH23CHBrCHC33CHCH2CH2Br4、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______反应②的反应类型是_______反应（3）反应④的化学方程式是________________________________环己烷取代消去BrBr+2NaOH醇△+2NaBr+2H2O5．某课外学习小组在查阅资料时发现：卤代烃在NaOH存在的条件下水解，是一个典型的取代反应，其实质是带负电的原子团(如OH—等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子。例如，CH3CH2CH2—Br＋OH－―→CH3CH2CH2—OH＋Br－。请完成下列反应的化学方程式：(1)溴乙烷跟NaHS反应(2)碘甲烷跟CH3COONa反应(3)溴乙烷跟NaCN反应CH3CH2Br+NaHS―→CH3CH2SH＋NaBrCH3I＋CH3COONa―→CH3COOCH3＋NaICH3CH2Br＋NaCN―→CH3CH2CN＋NaBr3、分类:1、定义:2、通式:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物.饱和一卤代烃CnH2n+1X二、卤代烃多卤代烃一卤代烃根据含卤原子多少饱和卤代烃不饱和卤代烃脂肪卤代烃芳香卤代烃根据烃基的种类根据含卤素的不同氟代烃氯代烃溴代烃碘代烃（n≥1）（1）选主链：包含卤原子的最长碳链（2）编序号：卤原子的序号最小CH3CHBrCH3CH3CHCHC2H5CH2BrC2H52-溴-3-甲基丁烷1-溴-2-乙基丁烷例、写出C5H11Cl所有的同分异构体C7H7Cl属于芳香族化合物的同分异构体：4、卤代烃的命名及同分异构体的书写卤代烃名称结构简式沸点/℃相对密度一氯甲烷-24.20.9159一氯乙烷12.30.89781—氯丙烷46.60.89092—氯丙烷35.70.86171—氯丁烷78.440.88622—氯丁烷68.20.87322—氯—2—甲基丙烷520.8420表6—1几种卤代烷的沸点和相对密度CH3ClCH3CH2ClCH3CH2CH2ClCH3CH2CH2CH2ClCH3CH3—C—ClCH3CH3CH2CHClCH3CH3CHClCH35、物理性质卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂都是无色的，常温下大多数是液体或固体颜色状态溶解性密度沸点一氯代烷随烃基中碳原子数的增多而减小且密度比水小沸点和密度：均大于相应的烃一氟代烃、一氯代烃的密度小于1，其它卤代烃的密度大于1（一氯甲烷、一氯乙烷、一溴甲烷除外）相同卤素原子的卤代烃，它们的沸点随着碳原子增加而升高。相同碳原子随着卤原子数增加而升高。相同碳原子不同卤素时按F、Cl、Br、I顺序升高。⑴取代反应(水解反应):6、化学性质H2OCH2BrCHBrCH2Br+NaOH──→△BrH2O+NaOH──→△反应条件：氢氧化钠水溶液且加热通式：H2OR-X+NaOH──→R-OH+NaX△OH+NaBrCH2-OHCH-OH+3NaBrCH2-OH⑵消去反应:①烃分子中碳原子数≥2②卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上必须有H原子反应条件：氢氧化钠的醇溶液且加热—C—C—HXNaOH醇溶液△C=C+HX醇CH3CHClCH3+NaOH──→△注意比较取代与消去的反应条件：“无醇生醇，有醇生烯”。CH2=CHCH3+NaCl+H2O卤代烃NaOH水溶液过量HNO3AgNO3溶液有沉淀产生说明有卤素原子白色淡黄色黄色卤代烃中卤原子的检验7、卤代烃的制取⑴取代反应CH3CH3+Cl2→CH3CH2Cl+HCl光照⑵加成反应CH2=CH2+HBr→CH3—CH2Br讨论：要制取卤代烃，上述哪种方法好，原因是什么？+Br2→Br+HBrFeCH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2BrCH3CH2OH+HCl→CH3CH2Cl+H2O△三、卤代烃的用途及危害1、可用作有机溶剂、农药、制冷剂、灭火剂、麻醉剂、防腐剂等2、氟利昂对大气臭氧层的破坏每年的9月16日定为“国际保护臭氧层日”Cl氟利昂是freon的音译名，是多种含氟含氯的烷烃生物的总称，简写为CFC。常见的有氟利昂—11（CCl3F，沸点297K），氟利昂—12（CCl2F2，沸点243.2K）等。它们是无色、无臭、无毒、易挥发，化学性质极稳定，被大量用于冷冻剂和烟雾分散剂的许多方面。由于其性质稳定，在被连年使用后，其蒸汽聚积滞留在大气中，估计每年逸散到大气中的CFC达70万，使它在大气中的含量每年递增5%。其主要降解途径是随气流上升，在平流层中受紫外光的作用分解。由CFC生成的氯原子能引起耗臭氧的循环反应，其后果是破坏了平流层中的臭氧层。有关反应是：O3O2+OCl+O3→ClO+O2ClO+O→Cl+O2总反应：2O3→3O2因此CFC才被定为大气污染物。这类污染物的严重性在于它不易被消除，即使立即禁用，已积累在大气中的CFC还要危害多年（甚至上百年），因而这是一很难解决的问题。光氟氯烃（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·+O32O2+Cl·卤代烃的功与过溶剂卤代烃致冷剂医用灭火剂麻醉剂农药四、卤代烃在有机合成中的应用1、引入羟基R—X+H2OR—OH+HXNaOH溶液△2、引入不饱和键—C—C—HXNaOH醇溶液△C=C+HX3、改变官能团的位置4、改变官能团的数目请由1—丙醇为主要原料，选择相应试剂制取少量2—丙醇。1—丙醇消去丙烯加成HCl2—氯丙烷2—丙醇水解请由1—丙醇为主要原料，选择相应试剂制取少量1，2—丙二醇。1—丙醇消去丙烯加成Cl2１,2—二氯丙烷1,2—丙二醇水解醇R-OH酯RCOOR*水解酯化卤代烃R-X羧酸R-COOH醛R-CHO水解水解氧化氧化还原卤化水解还原写出①、②、③各步反应的化学方程式，并分别注明其反应类型。思考练习在有机反应中，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