(很全面)选修5有机化学基础第二章第三节卤代烃(有讲解、有练习、有基础、有提高).ppt

选修5 有机化学基础 第二章烃和卤代烃 第三节卤代烃 1 物理性质 纯净的溴乙烷是无色液体 有刺激性气味 沸点38 4 密度比水大 难溶于水 可溶于多种有机溶剂 乙烷为无色气体 沸点 88 6 不溶于水 与乙烷比较 二 溴乙烷 2 分子组成和结构 溴乙烷核磁共振氢谱 1 分子式 2 电子式 3 结构式 4 结构简式 C2H5Br HH H C C Br HH C2H5Br CH3CH2Br 四种表示形式 球棍模型 比例模型 溴乙烷分子模型 溴乙烷的结构特点 C C键为非极性键 C H键 C Br键为极性键 C Br键的极性比C H键的极性强易断开 可发生取代反应 整个分子为极性分子 核磁共振氢谱 有两种类型氢原子的吸收峰 键的极性和分子的极性 3 溴乙烷化学性质 与氢氧化钠溶液共热 溴乙烷中不存在溴离子 溴乙烷是非电解质 不能电离 实验1 取溴乙烷加入用硝酸酸化的硝酸银溶液 观察有无浅黄色沉淀析出 实验2 取溴乙烷加入氢氧化钠溶液 共热 加热完毕 取上层清液 加入硝酸酸化的硝酸银溶液 观察有无浅黄色沉淀析出 现象描述 有浅黄色沉淀析出 CH3CH2Br H2O CH3CH2OH HBr NaOH HBr NaBr H2O 解释 AgNO3 NaBr AgBr NaNO3 方案II NaOH HNO3 NaNO3 H2O 1 反应物 2 反应条件 3 产物检验步骤4 此反应 溴乙烷 氢氧化钠溶液 共热 叫做水解反应 属于取代反应 取水解后上层清液少许加入稀硝酸至酸性 再加入硝酸银溶液 因为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 溴乙烷与氢氧化钠共热实验的注意事项 例题 1 能够鉴定氯乙烷中氯元素的存在的操作是 A 在氯乙烷中直接加入AgNO3溶液B 加蒸馏水 充分搅拌后 加入AgNO3溶液C 加入NaOH溶液 加热后加入稀硝酸酸化 然后加入AgNO3溶液D 加入NaOH的乙醇溶液 加热后加入AgNO3溶液2 某学生将一氯丙烷和NaOH溶液共热煮沸几分钟后 冷却 滴入AgNO3溶液 结果未见到白色沉淀生成 其主要原因是 A 加热时间太短B 不应冷却后再滴入AgNO3溶液C 加AgNO3溶液后未加稀HNO3D 加AgNO3溶液前未用稀HNO3酸化 与氢氧化钠的醇溶液共热 实验3 取溴乙烷加入氢氧化钠的醇溶液 共热 将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 观察酸性高锰酸钾溶液是否褪色 现象 取反应后的液体加入稀硝酸酸化后 加硝酸银溶液 观察有浅黄色沉淀生成现象 有气泡产生 油层逐渐减少至消失 酸性高锰酸钾溶液褪色 溴乙烷分子是如何断键的 产生的气体可能是什么 如何验证 思考与交流3 验证溴乙烷与NaOH的醇溶液共热生成乙烯 除CH3CH2OH蒸汽 1 生成的气体通入高锰酸钾溶液前要先通入盛水的试管 2 还可以用什么方法鉴别乙烯 这一方法还需要将生成的气体先通入盛水的试管中吗 C2H5Br与NaOH的醇溶液共热实验的注意事项 1 反应物 2 反应条件 3 产物检验 溴乙烷 氢氧化钠的醇溶液 共热 CH2 CH2 Br2 CH2BrCH2BrKMnO4褪色 CH2 CH2 将产生的气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中 二者均褪色 实验的注意事项 NaOH HBr NaBr H2O 有机化合物 卤代烃等 在一定条件下从一个分子中脱去一个小分子 卤代氢等 而生成不饱和 含双键或三键 化合物的反应 叫消去反应 与氢氧化钠的醇溶液共热 对消去反应的理解 紧扣概念 CH3CH2CH2Br能否发生消去反应 不属于 概念延伸 注重对比 归纳满足什么条件才有可能发生 与卤原子相连碳原子相邻的碳原子上有氢 卤代烃中无相邻C或相邻C上无H的不能发生消去反应 能否通过消去反应制备乙炔 用什么卤代烃 水解反应有无这要求 CH2CH2 HBr CH2 CH2 HBr 醇 NaOH CH2CH2 ClCl CH CH 2HCl 醇 NaOH 不饱和烃 不饱和烃 不饱和烃 小分子 小分子 小分子 像这样 有机化合物 醇 卤代烃 在一定条件下从一个分子中脱去一个小分子 水 卤代氢等 而生成不饱和 含双键或三键 化合物的反应 叫消去反应 当有不同的消除取向时 氢主要从含氢较少的碳上消除 扎依采夫规则 升华与反馈 若与卤素原子相邻的碳原子的不同邻位碳原子上都有氢原子 则可能有多种消去方式 如 在发生消去反应时 生成物可能为 主要 或 消去反应 CH3CH2CH2Br NaOHCH3 CH CH2 NaBr H2O 1 仅卤代烃与醇能发生消去反应 2 消去反应一定生成不饱和化合物 3 不能发生消去反应的卤代烃有 4 如CH3 CHX CH2 CH3 消去时可生成两种烯 其中以2 丁烯为主 5 CH2X CH2X可消去生成炔 说明 所有卤代烃都可发生水解反应 R CHX2 R CX3 R CH CX等卤代烃水解的产物往往不是醇 能发生消去反应的卤代烃 在结构上必须具备两个条件 一是分子中碳原子数 2 二是与 X相连的碳原子的邻碳上必须有氢原子 型卤代烃发生消去反应生成R C C R 1 下列物质分别与NaOH的醇溶液共热后 能发生消去反应 且生成的有机物不存在同分异构体的是 2 以2 溴丙烷为主要原料制1 2 丙二醇时 需要经过的反应依次为 A 加成 消去 取代B 消去 加成 取代C 取代 消去 加成D 取代 加成 消去 一氯环己烷 1 A的结构简式是 名称是 2 的反应类型是 的反应类型是 3 反应 的化学方程式是 4 1 氯丙烷和2 氯丙烷分别在NaOH的乙醇溶液中加热反应 下列说法正确的是 A 生成的产物相同B 生成的产物不同C C H键断裂的位置相同D C Cl键断裂的位置相同 3 根据下面的反应路线及所给信息填空 A 1 从左至右依次填写每步反应所属反应类型 a 取代反应 b 加成反应 c 消去反应 d 加聚反应 只填字母代号 2 写出A B所需的试剂和条件 5 以氯苯制取1 2 3 4 四氯环己烷 即 CH3CH2Br CH3CH2Br NaOH水溶液 加热 NaOH醇溶液 加热 C Br C Br 邻碳C H CH3CH2OH CH2 CH2 溴乙烷和NaOH在不同条件下发生不同类型的反应 比较溴乙烷的取代反应和消去反应 体会反应条件对化学反应的影响 1 归纳烃 卤代烃 醇之间的转化关系 2 欲将溴乙烷转化为乙二醇 写出有关方程式 思考 体会卤代烃在有机合成中的应用 练习 1 下列物质与NaOH醇溶液共热可制得烯烃的是 C6H5CH2ClB CH3 3CBrC CH3CHBrCH3D CH3Cl 2 写出由CH2BrCH2Br与NaOH醇溶液共热的反应方程式 用化学方程式表示下列转变 NaOH醇 Br2水 NaOH水 消去 加成 取代 卤代烃在有机合成中的应用 制备醇 制备烯烃或炔烃 3 以CH3CH2Br为主要原料制备CH2BrCH2Br 4 怎样由乙烯为主要原料来制CH2OHCH2OH 乙二醇 CH2 CH2 Br2 CH2BrCH2Br CH2 CH2 Br2 CH2BrCH2Br 5 在实验室里鉴定氯酸钾晶体里和1 氯丙烷分子中氯元素时 是将其中的氯元素转化成AgCl白色沉淀来进行的 操作程序应有下列哪些步聚 用序号按一定顺序排列 A 滴加AgNO3溶液 B 加NaOH溶液 C 加热 D 加催化剂MnO2 E 加蒸馏水过滤后取滤液 F 过滤后取滤渣 G 用HNO3酸化 1 鉴定氯酸钾中氯元素的操作步聚是 2 鉴定1 氯丙烷中氯元素的操作步聚是 BCGA DCEGA 7 下列物质中不能发生消去反应的是 A B C D B 8 下列叙述中 正确的是 A 含有卤素原子的有机物称为卤代烃B 卤代烃能发生消去反应 但不能发生取代反应C 卤代烃包括卤代烷烃 卤代烯烃 卤代炔烃和卤代芳香烃D 乙醇分子内脱水也属于消去反应 CD 交流活动 C2有机物间转化关系图 H2 催化剂 H2 催化剂 Cl2 光照 HCl 催化剂 H2O 催化剂 O2 Cu O2 催化剂 银氨溶液 新制氢氧化铜 HCl H2O 催化剂 加压 CH2XCH2X 溴水或溴的CCl4溶液 1 化合物X的分子式为C5H11Cl 用NaOH的醇溶液处理X 可得分子式为C5H10的两种产物Y Z Y Z经催化加氢后都可得到2 甲基丁烷 若将化合物X用NaOH的水溶液处理 则所得有机产物的结构简式可能是 A CH3CH2CH2CH2CH2OH 2010 全国卷 下图表示4 溴环己烯所发生的4个不同反应 其中 产物只含有一种官能团的反应是 A B C D 2011 扬州调研 下面是几种有机化合物的转换关系 1 根据系统命名法 化合物A的名称是 2 上述框图中 是 反应 是 反应 填反应类型 3 化合物E是重要的工业原料 写出由D生成E的化学方程式 4 C2的结构简式是 F1的结构简式是 F1和F2互为 一 卤代烃 1 定义 2 通式 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物 饱和一卤代烃 CnH2n 1X R X 卤代烃官能团 X 包括 ClBr 3 卤代烃分类 有以下几种分类方法 交叉分类法 1 根据分子中所含卤素的不同 可分为氟代烃 氯代烃 溴代烃 碘代烃 2 根据卤代烃分子中卤原子的数目不同 一卤代烃 二卤代烃 多卤代烃 3 根据分子中烃基结构不同可分为饱和卤代烃 不饱和卤代烃和卤代芳烃 饱和卤代烃 不饱和卤代烃 卤代芳烃 如溴苯 如氯乙烯 如溴乙烷 1 含连接 X的C原子的最长碳链为主链 命名 某烷 2 从离 X原子最近的一端编号 命名出 X原子与其它取代基的位置和名称 4 卤代烷烃的命名 1 一卤代烃同分异构体的书写方法 等效氢问题 对称轴 如 正丁烷分子中的对称 CH3CH2CH2CH3 其中1与4 2与3号碳上的氢是等效的 异丁烷分子中的对称 CH3 2CHCH3 其中1号位的氢是等效的 C4H9Cl分子中存在着 碳链异构 和 官能团位置异构 两种异构类型 先写最长碳链 降碳为取代基 Cl原子位置转换 5 卤代烃的同分异构体 2 二卤代烃同分异构体的书写方法C3H6Cl2的各种同分异构体 一卤定位 一卤转位 6 卤代烃的物理性质 1 卤代烃不溶于水 但溶于弱极性或非极性的乙醚 苯 烃等有机溶剂 2 纯净卤代烃均无色 3 卤代烷的沸点随分子中碳原子数的增加而升高 碳原子数相同的卤代烷 沸点则是 RI RBr RCl RF 在异构体中 支链越多 沸点越低 卤代烃的沸点比相应的烃高 4 少数是气体 一氯甲烷 大多为液体或固体 常温下为液体 C2H5Br CH2Cl2 CHCl3 CCl45 卤代烃的密度随碳原子数增加而降低 一氟代烃和一氯代烃一般比水轻 溴代烃 碘代烃及多卤代烃比水重 最重的多卤代烷是CCI4 7 卤代烃的用途 溶剂 卤代烃 致冷剂 医用 灭火剂 麻醉剂 农药 聚氯乙烯PVC 化学稳定性好 耐酸碱腐蚀 使用温度不宜超过60 在低温下会变硬 分为 软质塑料和硬质塑料 DDT 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 卤代烃应用 DDT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 乙烯 四氟乙烯共聚物膜 ETFE膜 ETFE膜 卤代烃应用 前沿科学 人造血 碳氟化合物 老鼠可以在饱和多氟碳化物的溶液中获得氧气 像鱼在水中一样游动 另有实验显示 把狗身上的血液的70 换成由25 的多氟碳化物和75 的水的乳液后 仍可存活 有关人体的实验正在进行中 化学家将有可能合成出新的多氟碳化物 作为血液的替代品 卤代烃应用 卤代烃的危害 氟氯烃随大气流上升 在平流层中受紫外线照射 发生分解 产生氯原子 氯原子可引发损耗臭氧的反应 起催化剂的作用 数量虽少 危害却大 全面了解和正确使用卤代烃 氟利昂 freon 有CCl3F CCl2F2等 对臭氧层的破坏作用 1 喷雾推进器 使油漆 杀虫剂或化妆品加压易液化 减压易汽化 2 冷冻剂 氟利昂加压易液化 无味无臭 对金属无腐蚀性 当它汽化时吸收大量的热而令环境冷却 3 起泡剂 使成型的塑料内产生很多细小的气泡 氟氯烃 氟里昂 CF2Cl2等 危害 CF2Cl2CF2Cl Cl 紫外光 环保制冷剂R600a 异丁烷 性质 无色无味气体 化学性质稳定 无毒 易挥发 易