高中化学 4.1卤代烃课件 苏教版选修5(1).ppt

专题4烃的衍生物第一单元卤代烃 一 卤代烃对人类生活的影响1 卤代烃的概念 烃分子中的氢原子被 取代后形成的化合物 官能团是 卤素原子 卤素原子 2 卤代烃的分类 3 卤代烃对人类生活的影响 1 用途 有机合成中的重要基础原料 作 麻醉剂 等 2 危害 污染环境 卤代烃在环境中性质稳定 不易被微生物降解 对环境造成污染 如聚氯乙烯塑料 ddt等 破坏臭氧层 有些卤代烃能破坏大气臭氧层 如 致冷剂 灭火剂 有机溶剂 氟利昂 二 卤代烃的性质1 物理性质 一氯甲烷 氯乙烷 氯乙烯 升高 一氟代物 一氯代物 大 不溶 能溶 2 化学性质 1 取代反应 水解反应 反应条件 特点 卤素原子被羟基取代 溴乙烷水解反应的化学方程式 强碱 如koh 水溶液 共热 ch3ch2br kohch3 ch2oh kbr 2 消去反应 概念 在一定条件下从一个有机化合物分子中脱去一个或几个小分子生成不饱和化合物 含双键或叁键 的反应 卤代烃消去反应的条件 特点 形成碳碳双键或叁键 有小分子脱下 溴乙烷消去反应的化学方程式 强碱 如koh 醇溶液 共热 ch3ch2br kohch2 ch2 kbr h2o 1 辨析下列说法的正误 1 卤代烃中一定含有的元素为碳 氢和卤素 2 向ch3ch2br中滴入agno3溶液以检验溴元素 3 将水和溴乙烷混合加热制乙醇 4 可用水鉴别失去标签的溴乙烷和戊烷 5 卤代烃均能发生水解反应和消去反应 答案解析 1 分析 不一定 有的卤代烃中可以不含有氢元素 如常用的一种有机溶剂ccl4 2 分析 ch3ch2br是非电解质 在水溶液中不能电离出br 直接加入硝酸银溶液不能生成agbr沉淀 3 分析 溴乙烷水解的条件是强碱水溶液加热 只有水得不到乙醇 4 分析 溴乙烷和戊烷的密度不同 加入水后油层在上的为戊烷 油层在下的为溴乙烷 5 分析 卤代烃大多能发生水解反应 但不是都能发生消去反应 只有与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应 2 室温时 下列液体的密度比纯水密度大的是 a 溴乙烷b 汽油c 苯d 乙醇 解析 选a 溴乙烷的密度比纯水密度大 故a正确 汽油的密度比纯水密度小 故b错误 苯的密度比纯水密度小 故c错误 乙醇的密度比纯水密度小 故d错误 3 下列物质中 不属于卤代烃的是 a 氯乙烯b 溴苯c 四氯化碳d 四氯化硅 解析 选d 氯乙烯可以看作乙烯分子中的一个氢原子被氯原子取代 氯乙烯属于卤代烃 故a不符合题意 溴苯为苯中氢原子被溴原子取代 溴苯属于卤代烃 故b不符合题意 四氯化碳可以看作甲烷中4个氢原子被氯原子取代 四氯化碳属于卤代烃 故c不符合题意 四氟化硅中含有硅原子 不属于卤代烃 故d符合题意 4 下列关于卤代烃的叙述正确的是 a 所有卤代烃都是难溶于水 比水密度大的液体b 卤代烃的消去反应和水解反应的条件相同c 所有卤代烃都含有卤素原子d 所有卤代烃都是通过取代反应制得的 解析 选c 卤代烃不一定是液体 如一氯甲烷是气体 故a错误 卤代烃的消去反应是与碱的醇溶液共热 而水解反应是与碱的水溶液共热 二者不同 故b错误 卤代烃一定含有卤素原子 故c正确 烯烃通过发生加成反应也可得到卤代烃 故d错误 5 卤代烃在碱性条件下发生水解反应 碱的作用是 a 催化剂b 氧化剂c 提高水解反应的转化率d 促进水解反应向逆反应方向移动 解析 选c 碱可以和水解反应生成的酸反应 从而降低生成物的浓度使反应正向进行 提高水解反应的转化率 6 六氯苯是被联合国有关公约禁止或限制使用的有毒物质之一 六氯苯可由苯作为原料进行制备 下列有关六氯苯的结构简式和由苯制备六氯苯的反应类型正确的是 解析 选d 六氯苯分子中应含有一个苯环的结构 可排除a b两项 c项加成反应错误 六氯苯是苯分子中的6个氢原子被6个氯原子所取代的产物 发生了取代反应 一 卤代烃的水解反应和消去反应的比较 点拨 含多个 氢的卤代烃的消去反应规律卤代烃分子中若有多个 碳原子 且 碳原子上都有氢原子 发生消去反应时会有不同的产物 如 微思考 1 所有的卤代烃在naoh水溶液中均能发生水解反应吗 提示 能 但氯苯 溴苯等水解反应的条件比一般的卤代烃要苛刻 2 哪些卤代烃不能发生消去反应 提示 没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应 如ch3cl 与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应 如 3 与naoh乙醇溶液混合后加热可得几种有机产物 提示 两种 与naoh乙醇溶液混合后加热发生消去反应得ch2 chch2ch3或ch3ch chch3 过关题组 1 2014 天津高二检测 下列物质既能发生消去反应 又能发生水解反应的是 a 一氯甲烷b 1 氯 2 2 二甲基丙烷c 1 溴 2 甲基丙烷d 3 氯 2 2 4 4 四甲基戊烷 解题指南 解答本题应注意以下3点 1 先根据名称写出有机物的结构简式 分析结构特点 2 卤代烃发生消去反应的结构特点是只有与 x相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子的才能发生消去反应 3 卤代烃均能发生水解反应 解析 选c ch3cl 只含有1个碳原子 不能发生消去反应 故a错误 1 氯 2 2 二甲基丙烷的结构简式为 与氯原子相连碳原子的相邻碳原子上没有氢原子 不能发生消去反应 故b错误 1 溴 2 甲基丙烷的结构简式为 与溴原子相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子 能够发生消去反应 也能发生水解反应 故c正确 3 氯 2 2 4 4 四甲基戊烷的结构简式为 与氯原子相连碳原子的相邻碳原子上没有氢原子 不能发生消去反应 故d错误 2 2014 张家口高二检测 下列关于甲 乙 丙 丁四种有机物的说法正确的是 a 分别加入agno3溶液 均有沉淀生成b 加入naoh溶液共热 然后加入稀硝酸调至酸性 再滴入agno3溶液 均有沉淀生成c 加入naoh的醇溶液共热 后加入稀硝酸至酸性 再滴入agno3溶液 均有沉淀生成d 乙发生消去反应得到两种烯烃 解析 选b 卤代烃不能电离出氯离子 与agno3溶液不反应 故a错误 甲和丙中加入naoh溶液共热 水解生成氯化钠 加入稀硝酸调至酸性 再滴入agno3溶液 有白色沉淀生成 乙和丁中加入naoh溶液共热 水解生成溴化钠 加入稀硝酸调至酸性 再滴入agno3溶液 有淡黄色沉淀生成 故b正确 甲只有1个碳原子 加入naoh的醇溶液共热 不能发生消去反应 加入稀硝酸调至酸性 再滴入agno3溶液 无沉淀生成 乙中加入naoh的醇溶液共热 发生消去反应 生成溴化钠 加入稀硝酸调至酸性 再滴入agno3溶液 有淡黄色沉淀生成 丙中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子 加入naoh的醇溶液共热 不能发生消去反应 加入稀硝酸调至酸性 再滴入agno3溶液 没有白色沉淀生成 丁中与溴原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子 加入naoh的醇溶液共热 不能发生消去反应 加入稀硝酸调至酸性 再滴入agno3溶液 无沉淀生成 故c错误 乙中与溴原子相连的碳原子的相邻碳原子上只有1种氢原子 故乙发生消去反应 只能生成1种烯烃 故d错误 3 2014 天水高二检测 ch3 ch ch cl 该有机物能发生 取代反应 加成反应 消去反应 使溴水褪色 使酸性kmno4溶液褪色 与agno3溶液生成白色沉淀 聚合反应 a 以上反应均可发生b 只有 不能发生c 只有 不能发生d 只有 不能发生 解析 选c 有机物性质主要由分子内的结构特征所决定 该物质属于卤代烯烃 因此能发生双键和卤代烃的反应 由于氯原子与碳原子是以共价键结合 属于非电解质 不是自由移动的cl 故不可直接与agno3溶液反应 只有碱性水解之后酸化才可与agno3溶液反应 产生白色沉淀 4 2014 上海金山区高二检测 2 氯丁烷常用于有机合成等 有关2 氯丁烷的叙述正确的是 a 分子式为c4h8cl2b 与硝酸银溶液混合产生不溶于稀硝酸的白色沉淀c 微溶于水 可混溶于乙醇 乙醚 氯仿等多数有机溶剂d 与氢氧化钠 乙醇在加热条件下的消去反应有机产物只有一种 解析 选c 2 氯丁烷分子中含有一个氯原子 分子式为c4h9cl 故a错误 2 氯丁烷不会电离出氯离子 不会与硝酸银溶液反应生成白色沉淀 故b错误 2 氯丁烷在水中溶解度不大 但易溶于乙醇 乙醚 氯仿等多数有机溶剂 故c正确 2 氯丁烷发生消去反应可以生成两种烯烃 正丁烯和2 丁烯 故d错误 互动探究 1 题1中c选项所给的有机物有几种同分异构体 不包括该有机物 其中消去反应有两种有机产物的是什么 提示 三种 该有机物相当于溴原子取代丁烷分子中的氢原子 其同分异构体如下 ch3ch2ch2ch2br c选项物质 其中 与溴原子相连的碳原子的相邻碳原子上有两种不同的氢原子 消去产物有2种 2 题2中丁物质含苯环的同分异构体 包含丁物质 有几种 提示 四种 苯环上含溴原子和甲基两种原子团 有邻 间 对三种结构 另外加上丁物质 共四种 二 卤代烃中卤素原子的检验方法1 实验原理 r x naohr oh naxhno3 naoh nano3 h2oagno3 nax agx nano3根据沉淀 agx 的颜色 白色 浅黄色 黄色 可确定卤素 氯 溴 碘 种类 2 实验操作 1 取少量卤代烃加入试管中 2 加入naoh溶液 3 加热 加热是为了加快水解速率 4 冷却 5 加入稀硝酸酸化 加入稀硝酸酸化 一是为了中和过量的naoh 防止naoh与agno3反应干扰实验 二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸 6 加入agno3溶液 若产生白色沉淀 卤素原子为氯原子若产生浅黄色沉淀 卤素原子为溴原子若产生黄色沉淀 卤素原子为碘原子 警示 利用卤代烃的水解来定性 定量确定卤代烃中卤素原子时 一要使卤代烃水解完全 二要在加agno3溶液之前加入稀硝酸酸化 微思考 1 为什么不能在卤代烃中直接加入agno3溶液检验卤素原子的种类 提示 卤代烃是有机物 属于非电解质 不能电离出卤素的离子 故卤代烃不能与agno3反应 2 将卤代烃中的卤素原子转化为x 的方法有哪些 提示 在强碱 naoh 水溶液中加热水解 在强碱的醇溶液中加热发生消去反应 3 在卤素原子的检验实验中加入足量稀硝酸的目的是什么 提示 为了中和过量的naoh 防止naoh与硝酸银反应产生沉淀而干扰实验 检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸 过关题组 1 2014 连云港高二检测 为了测定某饱和卤代烃的分子中卤素原子的种类和数目 可按下列步骤进行实验 回答下列问题 1 准确量取11 40ml液体所用仪器是 2 加入过量稀硝酸的作用是 3 加入agno3溶液时产生的沉淀为浅黄色 则此卤代烃中的卤素原子是 4 已知此卤代烃液体的密度是1 65g ml 1 其蒸气对甲烷的相对密度是11 75 则每个此卤代烃分子中卤原子的数目为 解题探究 1 中学阶段 我们学过的精确读数0 01ml的量具有哪些 提示 准确量取11 40ml液体 需要用精密量具 精确到0 1 估读到0 01 所以学过的量具中滴定管 移液管是能精确计量的仪器 2 相对密度的含义是什么 提示 相对密度是密度的比值 同温同压下 气体的密度之比等于摩尔质量之比 即d 气体a对气体b的相对密度 解析 1 碱式滴定管的下端有一段橡胶管 卤代烃腐蚀橡胶 量取卤代烃要用酸式滴定管或移液管 2 溶液中含有碱 对卤素离子的测定有影响 所以过量稀硝酸的作用是中和氢氧化钠 3 生成的沉淀为浅黄色 则该沉淀为agbr 所以该卤代烃中的卤素原子是br 4 称得沉淀的质量为37 6g n agbr 0 2mol 该卤代烃蒸气对甲烷的相对密度是11 75 则其相对分子质量为11 75 16 188 m v 1 65g ml 1 11 40ml 18 81g 该有机物的物质的量n 0 1mol br的物质的量与卤代烃的物质的量之比为2 1 所以卤代烃中的溴原子数目为2 答案 1 酸式滴定管或移液管 2 中和氢氧化钠 3 br 4 2 2 双选 能够鉴定氯乙烷中氯元素存在的操作是 a 在氯乙烷中直接加入agno3溶液b 加入naoh溶液加热 然后加入agno3溶液c 加入naoh溶液 加热后酸化 然后加入agno3溶液d 加入naoh的乙醇溶液 加热后酸化 然后加入agno3溶液 解析 选c d 检验氯乙烷中氯元素 氯乙烷可以在氢氧化钠水溶液中水解生成氯离子 也可以在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成氯离子 然后加入稀硝酸酸化 再加入硝酸银 观察是否有白色沉淀生成 3 2014 昆明高二检测 卤代烃a c2h5x 是一种无色液体 为探究a的性质 设计如下实验方案 方案一 往a中加入硝酸银溶液 充分振荡 静置 方案二 往a中加入过量naoh水溶液 充分振荡 静置 待液体分层后 取 水层 溶液少许 滴加硝酸银溶液 方案三 往a中加入过量naoh乙醇溶液 共热 充分反应后 取溶液少许 依次加入试剂b 硝酸银溶液 得浅黄色沉淀 根据以上信息回答问题 1 c2h5x中的x是 写化学式 2 方案一中可观察到溶液分层 设计简便方法 判断何为 水层 3 有人认为方案二达不到检验x 的实验目的 理由是 4 方案三中 试剂b是 写出方案三中可能发生反应的化学方程式 5 将a与过量naoh的乙醇溶液共热生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中 溶液褪色 原因是 解析 1 浅黄色沉淀是溴化银 所以x是br 2 由于水层一定是和水互溶的 据此可以鉴别 即任取一层液体 加水 充分振荡 静置 若不分层 该层为 水层 反之为 油层 3 过量的naoh溶液也会与硝酸银溶液反应生成沉淀 agoh或ag2o 从而干扰x 的检验 4 由于卤代烃的消去反应是在碱性条件下进行的 所以在加入硝酸银溶液之前 应该先加入硝酸酸化 即b是稀硝酸 有关反应的方程式是ch3ch2br naohch2 ch2 nabr h2o hno3 naoh nano3 h2o nabr agno3 agbr nano3 5 溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应 生成乙烯 乙烯能和溴水发生加成反应 从而使其褪色 答案 1 br 2 任取一层液体 加水 充分振荡 静置 若不分层 该层为 水层 反之为 油层 3 过量的naoh溶液会与硝酸银溶液反应生成沉淀 agoh或ag2o 从而干扰x 的检验 4 稀硝酸ch3ch2br naohch2 ch2 nabr h2o hno3 naoh nano3 h2o nabr agno3 agbr nano3 5 a与过量naoh乙醇溶液共热生成的气体中有乙烯 互动探究 1 写出题1中的卤代烃的结构简式 提示 根据第 4 小题的计算得知该卤代烃中的溴原子数目为2 其相对分子质量为188 所以分子中烃基的式量为188 80 2 28 烃基的式量除以12 商为碳原子数 余数为氢原子数 所以卤代烃的分子式为c2h4br2 其结构简式为ch2brch2br ch3chbr2 2 题2中b项的实验现象是什么 提示 有黑色沉淀生成 虽然氯乙烷与氢氧化钠溶液共热会发生取代反应 但由于溶液呈碱性 所以加入agno3溶液后 会有黑色的ag2o沉淀生成 提分必备关键点 1 卤代烃的概念及用途 1 概念 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后形成的化合物 2 用途 有机化工原料 制冷剂 灭火剂 有机溶剂 2 卤代烃的性质 两条件和两反应 1 碱的水溶液 加热 水解反应 2 碱的醇溶液 加热 消去反应 3 检验卤代烃中的卤素原子的步骤 卤代烃水解液中和液agx 卤代烃消去反应的实验探究 真题判断 在括号内打 或 1 2014 四川高考 检验ch3ch2br在naoh溶液中是否发生水解 可以将ch3ch2br与naoh溶液共热 冷却后 取出上层水溶液 用稀hno3酸化 加入agno3溶液 观察是否产生淡黄色沉淀 分析 溴乙烷在氢氧化钠溶液中加热水解生成乙醇和溴化钠 酸性条件下溴化钠与硝酸银溶液反应生成淡黄色的溴化银沉淀 能达到实验目的 2 2013 北京高考 用ch3ch2br与naoh乙醇溶液共热制备乙烯 用下图所示装置检验乙烯时不需要除去杂质 分析 用ch3ch2br与naoh乙醇溶液共热制备的乙烯 含有的杂质是乙醇 乙醇不能使br2的ccl4溶液褪色 故不需除去 3 2011 广东高考 溴乙烷与naoh乙醇溶液共热生成乙烯 分析 溴乙烷属于卤代烃 与naoh乙醇溶液共热发生消去反应生成乙烯 4 2010 新课标全国卷 由氯代环己烷消去制环己烯 由丙烯加溴制1 2 二溴丙烷 属于同一反应类型 分析 由氯代环己烷制环己烯是消去反应 由丙烯加溴制1 2 二溴丙烷是加成反应 案例探究 以下是某同学设计的溴乙烷消去反应的实验装置 并展开了实验探究 请回答下列问题 1 如何判断ch3ch2br已发生反应 提示 待溶液分层后 用滴管吸取少量上层清液 移入另一盛足量稀硝酸的试管中 然后滴入2 3滴硝酸银溶液 如有淡黄色沉淀出现 则证明已发生反应 2 为什么检验溴元素时必须先用硝酸酸化 提示 ag oh agoh 白色 2agoh ag2o 褐色 h2o 褐色掩蔽agbr的浅黄色 使产物检验实验失败 所以必须用硝酸酸化除去naoh 3 如何判断ch3ch2br是否完全反应 提示 看