苏教版选修5 专题4第一单元 卤代烃——教材梳理 学案.doc

专题4烃的衍生物第一单元 卤代烃教材梳理与拓展教材梳理知识点一烃的衍生物和官能团1烃的衍生物：定义：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代后生成的有机物。如：ch3cl、ch3ch2oh。2官能团：（1）定义：决定有机物的化学性质的原子或原子团。（2）种类：x卤素原子、oh羟基、cho醛基、cooh羧基、no2硝基、nh2氨基、so3h磺酸基； （3）说明：官能团是有机物在反应过程中容易发生变化的部位； 在烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃中，只有cc和cc才是官能团。 知识点二 卤代烃的概述1卤代烃的定义及分类（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叫做卤代烃。一卤代烃的表达式为：rx（x为卤素原子）。从结构上说卤代烃是烃分子中的氢原子被取代，但并不是一定要由取代反应生成。如烯烃与卤素的加成反应，也可以生成卤代烃。（2）卤代烃的分类 2卤代烃的应用卤代烃广泛应用于化工生产、药物生产及日常生活。如：七氟丙烷灭火剂，聚氯乙烯塑料制品，作为不粘锅表面涂层的聚四氟乙烯，作为溶剂的二氯甲烷、三氯甲烷（又叫氯仿）、四氯化碳，合成药物、农药、染料、香料的重要基础原料溴乙烷，它也是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂。3卤代烃对环境的影响卤代烃在环境中比较稳定，不易被微生物降解。因此，对卤代烃的不合理使用会对环境造成破坏，引起一系列的环境问题。例如，ddt作为优异的广谱杀虫剂，其应用历史仅仅20年，原因是ddt相当稳定，能在自然界长期滞留，并可以通过食物链富集在动物体内，形成累积性残留，给人体健康和生态环境造成不利影响。氟氯代烷大多为无色、无臭的气体，化学性质稳定、无毒，曾被认为是完全无害的物质，加之其具有不燃烧、易挥发、易液化等特性，几十年来被广泛用作冷冻设备和空气调节装置的制冷剂，以及用于制取雾化剂、聚乙烯等泡沫塑料的发泡剂，电子和航空工业的溶剂、灭火剂等。氟氯烃破坏臭氧层的原理：氟氯烃在平流层中受紫外线作用产生cl原子。cl原子作为催化剂，引发损耗臭氧的循环反应：clo3cloo2、clooclo2总反应式：o3o2o2因此，我们在合理利用物质的同时，要有一定的预见性，要关注整个环境的可持续发展。知识点三 溴乙烷的结构和性质1溴乙烷的组成与分子结构分子式电子式结构式结构简式球棍模型官能团c2h5brch3ch2br或c2h5brbr在溴乙烷的分子中，由于溴原子非金属性比较强，吸引电子的能力比碳原子强，因此cbr键是极性键，其中溴带有部分负电荷，碳带有部分正电荷。这种结构特点导致cbr键容易断裂，同时这种结构还会影响更远一些的ch键。2溴乙烷的化学性质（1）溴乙烷的水解反应在溴乙烷中，碳溴键的共用电子对偏向于溴原子，使碳原子带有部分正电荷，因此，碳原子极易受到带孤对电子的中性分子或带负电荷的离子的进攻，溴原子则带着一对电子以阴离子的形式离去。ch3ch2br + koh ch3ch2oh + kbr说明：反应本质：取代反应（x被oh取代）。 naoh作用：a.催化剂；b.此反应可逆，加碱促进水解。溴乙烷的水解反应是oh取代了溴乙烷分子中的溴原子，因此，该反应属于取代反应。该反应的条件是在koh（或naoh）的水溶液（碱溶液）中加热进行。（2）溴乙烷的消去反应卤代烃的消去反应是有机合成的基础反应，在有机化学反应中常利用此反应原理增加碳链中的不饱和键。a. 原理：ch3ch2brkoh ch2ch2 kbr h2ob. 装置：如图所示。c. 步骤：向大试管中注入5ml溴乙烷和15ml饱和氢氧化钾的醇溶液；加热；用排水法收集产生的气体；取大试管中反应后的少量剩余物于另一试管中，再向该试管中加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴加硝酸银溶液；观察现象，推测结论。d. 现象和结论：加热一段时间后，有无色气体产生，在小试管中可以收集到气体；大试管中的剩余溶液经硝酸酸化后能和硝酸银反应，生成浅黄色沉淀。知识点四卤代烃的性质1物理性质（1）常温下，卤代烃中除了一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余为液体或固体。除脂肪烃的一氟代物和一氯代物等部分卤代烃外，液态卤代烃的密度一般比水大。（2）所有卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃还是很好的有机溶剂。（3）互为同系物的卤代烃，它们的沸点随烃基中碳原子数的增加而升高，且均高于碳原子数相同的烷烃。如沸点：ch3ch3ch3ch2clch3ch2ch2clch3ch2ch2ch2cl。（4）卤代烃的同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低。如沸点：ch3ch2ch2ch2ch2cl(ch3)2chch2ch2clc(ch3)3ch2cl。（5）同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而升高。如沸点：rfrclrbrri。（6）卤代烃的同系物的密度随碳原子数的增加而降低，且密度均比相应的烷烃密度大。如密度：ch3ch2clch3ch2ch2clch3ch2ch2ch2cl；ch3ch2clch3ch3；ch3ch2ch2clch3ch2ch3。2卤代烃的分子结构及化学性质（1）卤代烃的结构：卤素原子是卤代烃的官能团。由于氟、氯、溴、碘的非金属性比碳强，所以cx之间的共用电子对偏向卤素原子，形成一个极性较强的共价键，卤素原子易被其他原子或原子团所取代，形成新的烃的衍生物。（2）卤代烃的化学性质：卤代烃的化学性质通常比烃活泼，能发生许多化学反应，如取代反应、消去反应等，从而转化为各种其他类型的化合物。消去反应：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（如h2o、hbr等）生成不饱和（含双键或叁键）化合物的反应，叫做消去反应。卤代烃发生消去反应的实验条件：与强碱的醇溶液共热。实质：从卤代烃分子中相邻的两个碳原子上脱去一个卤化氢小分子。可用下式表示：卤代烃发生消去反应的规律：a下列情况下的卤代烃不能发生消去反应：只含一个碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如ch3br和卤素原子相连的碳原子（碳原子）的相邻碳原子（碳原子）上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应，如。苯环上的卤素原子不能发生消去反应，如等。b当卤代烃分子中存在2个或3个碳原子，且这些碳原子都连接有氢原子时，发生消去反应的产物就可能有多种。如消去反应的主要产物是在双键碳上连有较多烷基的烯烃，也就是说，脱卤化氢如有两个不同的氢原子可以脱去，则消去的氢原子主要来自含氢原子数较少的碳原子上。水解反应：卤代烃在氢氧化钠的稀溶液中发生水解反应，从有机反应的分类来看也可以把此反应归为取代反应。卤代烃与强碱的水溶液共热时，rx naoh roh nax；若卤素原子直接与苯环相连，如cl、br等，发生水解反应的条件较苛刻。说明：a. 卤代烃水解反应的实质是取代反应，naoh的作用是中和掉反应中生成的卤化氢，加快反应速率。b. 所有的卤代烃都可以发生水解反应。c. rchx2、rcx3等卤代烃水解的产物往往不是醇。如： rchx2rh ； rcx3rohd. 卤代烃水解反应和消去反应的反应机理不同。知识点五卤代烃中卤素原子的检验1实验原理rx + naoh roh + naxhno3 + naohnano3 + h2oagno3 + naxagx+ nano3根据沉淀（agx）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定是何种卤族元素（cl、br、i）。2实验步骤取少量卤代烃；加入naoh水溶液；加热；冷却；加入稀hno3酸化；加入agno3溶液，观察沉淀的颜色。（3）实验说明a. 加热是为了加快卤代烃的水解反应速率，而不同的卤代烃水解难易程度不同。b. 加入稀hno3酸化，一是为了中和过量的naoh，防止naoh与agno3反应产生沉淀，影响对实验现象的观察和agx沉淀的质量；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。c. 定量的关系：rx nax agx，1mol一卤代烃可得到1mol卤化银（除f外）沉淀，常利用此量的关系来定量测定卤代烃。教材（课本第65页）答案与提示1. 取该品牌涂改液少许，加入酒精，搅拌后过滤；往滤液中加入足量的氢氧化钠水溶液，混合后加热2分钟左右；然后冷却，加入稀硝酸至溶液呈酸性，再滴加硝酸银溶液，观察是否有白色（或浅黄色或黄色）沉淀产生。若有白色（或浅黄色或黄色）沉淀产生，则说明该品牌涂改液中含有卤代化合物；反之则无。2. 先将溴乙烷与强碱的醇溶液共热，制得乙烯；再将乙烯跟溴水（或溴的四氯化碳溶液）反应，制得1，2-二溴乙烷；最后将1，2-二溴乙烷与与强碱的水溶液共热，即可制得乙二醇。ch3ch2br naoh ch2ch2 nabr h2o ；ch2ch2 br2 ch2brch2br ；ch2brch2br 2naoh ch2ohch2oh 2nabr 。3. (1) ch3chclch3 naoh ch3ch(oh)ch3 nacl (2) ch3ch2ch2br koh ch3chch2 kbr h2o4. (1) ch3