2013-2014学年高中化学专题4第一单元卤代烃教案苏教版选修5

.第一单元卤代烃(教师用书独具)●课标要求1．认识卤代烃的典型代表物的组成和结构特点，知道它们的性质及其应用。2．结合生产、生活实质认识卤代烃对环境和健康可能产生的影响。●课标解读1．理解卤代烃的水解反应，消去反应及其应用。2．认识卤代烃的分类及其对环境和健康可能产生的影响。●授课地位卤代烃在有机合成中起到桥梁作用，理解其性质和应用是特别重要的，同时每年的高考题均有波及。(教师用书独具)●新课导入建议氟利昂作为氟氯烃物质中的一类，是一种化学性质特别牢固、极难被分解、不能燃、无毒的物质，被广泛应用于现代生活的各个领域。干净溶剂、制冷剂、保温资料、喷雾剂、发泡剂等中都使用了氟利昂。氟利昂在使用中被排放到大气后，其牢固性决定它将长时间滞留于此达数十年到一百年。由于氟利昂不能够在对流层中自然除掉，当其缓慢地从对流层流向平流层，在那处被强烈的紫外线照射后分解，分解后产生的氯原子就会破坏臭氧层。氟利昂作为卤代烃中的一种，除了会破坏臭氧层外，还有什么性质呢？让我们一起来学习卤代烃的相关知识吧。●授课流程设计安排学生课前阅读P60～64相关教材内容，完成[课前自主导学]中的内容。?步骤1：导入新课，解析本课授课地位和重要性。?步骤2：对[思虑交流]要重申卤代烃中的卤原子在水中不能够电离出X－，要检验X－先水解再加硝酸酸化的AgNO3溶液。?步骤3：对[研究1]要.专心..讲清水解和消去反应的条件和原理的不相同，同时引导和重申卤代烃消去反应的结构应具备什么条件。尔后引导点拨[例1]，最后让学生完成[变式训练1]，教师恩赐谈论。对[教师备课资源]可选择补加。?步骤6：6至7分钟完成[当堂双基达标]，教师明确答案并恩赐合适谈论或纠错。?步骤5：回顾本课堂所讲，师生共同归纳总结出[课堂小结]。?步骤4：对[研究2]教师结合[例2]讲清在有机合成中卤代烃的桥梁作用。尔后学生间谈论完成[变式训练2]教师答疑和点评。.专心..课标解读重点难点认识卤代烃的分类、定义及对人类的生活的影响。理解溴乙烷的结构与性质。3.理解卤代烃的主要物理、化学性质。1.溴乙烷的水解反应和消去反应。(重点)认识卤代烃消去反应的结构条件。(难点)卤代烃的分类和对人类生活的影响看法烃分子中的氢原子被卤素原子代替后形成的化合物。2．分类卤代烃按烃基结构的不相同卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳香烃等按代替卤原子的多少一卤代烃、多卤代烃按代替卤原子的不相同氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃等3．卤代烃对人类生活的影响用途①用于化工生产、药物生产及平常生活中。②溴乙烷是合成药物、农药、染料的重要基础原料，是向有机物分子引入乙基的重要试剂。③DDT是人类合成的第一种有机农药。DDT相当牢固，能在自然界滞留较长时间，能够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。危害①氟氯代烃——造成“臭氧层破坏〞的罪魁祸首。②在环境中比较牢固，不易被微生物降解。卤代烃的结构与性质物理性质状态常温下除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少量为气体外，其余为液体或固体。沸点.专心..互为同系物的卤代烃，它们的沸点随碳原子数的增添而高升。密度除脂肪烃的一氟代物和一氯代物外，液态卤代烃密度一般比水大。溶解性水中：不溶，有机溶剂中：能溶，某些卤代烃是很好的有机溶剂，如二氯甲烷、氯仿(化学式为CHCl3)和四氯化碳等。2．卤代烃的化学性质卤代烃的消去反应(以1-溴丙烷为例)①反应条件：强碱的醇溶液、加热醇②方程式：CH3CH2CH2Br＋KOH――→CH3CH===CH2＋KBr＋H2O△③消去反应的定义为：在必然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。卤代烃的水解反应(代替反应)(以1-溴丙烷为例)①反应条件：强碱的水溶液，加热。水②方程式：CH3CH2CH2Br＋NaOH――→CH3CH2CH2OH＋NaBr△在溴乙烷中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，能观察到淡黄色积淀吗？怎样检验其中的溴元素。[提示]不能够。由于溴乙烷中的溴不是Br－，无法生成AgBr。假设要检验Br元素，可使CH3CH2Br碱性水解，尔后加入HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，观察现象。卤代烃的消去反应与水解反应[问题导思]①CH3Cl和CCH3CH3CH3CH2Br能发生消去反应吗，能发生水解反应吗？[提示]不能够发生消去反应，能发生水解反应。②CCH3CH2BrCH2CH3CH3发生消去反应能生成几种烯烃？.专心..[提示]2种。1．卤代烃的消去反应和水解反应比较条件键的变化卤代烃的结构特点主要生成物水解反应强碱水溶液C—X与H—O断裂，C—O与H—X生成含C—X即可醇消去反应强碱醇溶液C—X与C—H断裂，C===C(或CC)与H—X生成与X相连的C的邻位C上有H烯烃或炔烃卤代烃消去反应和水解反应规律水解反应①所有卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应②多卤代烃水解可生成多元醇，如水BrCH2CH2Br＋2NaOH――→CCH2OHH2OH＋2NaBr△(2)消去反应①两类卤代烃不能够发生消去反应结构特点实例与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子CH3Cl与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位CCH3CH3CH3CH2Cl、CH2Cl碳原子上无氢原子②有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不相同的产物。比方：.专心..醇CH3CHClCH2—CH3＋NaOH――→△CH2===CH—CH2—CH3(或CH3—CH===CH—CH3)＋NaCl＋H2O③RCHXCHXR型卤代烃，发生消去反应能够生成R—C≡C—R，如醇BrCH2CH2Br＋2NaOH――→CH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O△卤代烃中卤原子的检验加NaOH水溶液加稀HNO3酸化加AgNO3溶液(1)实验方案：R—X――→R—OH、NaX――→――→△中和过分的NaOH假设产生白色积淀，卤素原子为氯原子假设产生浅黄色积淀，卤素原子为溴原子须知：①卤代烃均属于非电解质，不能够电离出X－，不能够用AgNO3溶液直接检验卤素的存在。②将卤代烃中的卤素转变为X－也可用卤代烃的消去反应。③检验卤代烃中的卤素时，常出现的错误是忽略用稀HNO3酸化水解后的溶液。以下物质分别与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( )A．CCH3CH2CH3CH3CH2ClB．CHCH3ClC．CH3ClD．CH3CHCHCH3ClCH3[解析]由卤代烃发生消去反应的条件知A、C均不能够发生消去反应，D项消去后可得到两种烯烃：CHCHCH3CH2CH3或CCH3CH3CHCH3；B项消去后只获取CHCH2。[答案]B1．以下说法正确的选项是( )A．一氯甲烷与KOH的乙醇溶液能够发生消去反应B．CHCH3ClCH3消去时有一种产物C．溴乙烷与NaOH的水溶液反应制得乙烯D．要检验溴乙烷中的溴元素，可加入NaOH溶液共热，冷却后加入AgNO3溶液，有浅黄色积淀生成.专心..[解析]A项，一氯甲烷只有一个C，不能够发生消去反应；C项，发生水解反应，生成乙醇；D项，加AgNO3溶液应先加稀HNO3酸化。[答案]B[教师备课资源](教师用书独具)检验溴乙烷时，假设直接向溴乙烷中加入AgNO3溶液，可否获取淡黄色积淀？向溴乙烷中加入NaOH溶液振荡后，加AgNO3溶液从前为什么要将溶液酸化？可否用稀硫酸或盐酸代替硝酸进行酸化？为什么？[解析]检验卤代烃中卤素的实验步骤为：①取少量卤代烃；②加入NaOH溶液；③加热；④冷却；⑤加入稀硝酸酸化；⑥加入AgNO3溶液。NaOH检验原理为：R—X＋H2O――→R—OH＋HX△HX＋NaOH===NaX＋H2ONaOH＋HNO3===NaNO3＋H2OAgNO3＋NaX==AgX↓＋NaNO3依照积淀的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定是哪一种卤素(氯、溴、碘)。实验说明：①加热煮沸是为了加快水解反应的速率，由于不相同的卤代烃水解难易程度不同。需要注意的是卤代烃的蒸气一般对人体有必然的伤害，加热时要注意安全操作。②加入硝酸酸化的目的，一是为了中和过分的NaOH，防范NaOH与AgNO3反应对实验产生影响；二是检验生成的积淀可否溶于稀硝酸。[答案]直接向溴乙烷中加入AgNO溶液，不会出现淡黄色积淀，由于溴乙烷是非电解3质，难溶于水，电离不出－。向溴乙烷中加过分碱液水解后，假设直接加入AgNO溶液，Br3就会出现灰色的Ag2O积淀，这是由于加入的过分的碱会与AgNO3溶液发生反应：2NaOH＋2AgNO3===Ag2O↓＋2NaNO3＋H2O，所以影响检验Br－。水解后酸化时，也不能够用稀硫酸或盐酸代替硝酸，由于2－－与AgNO3溶液反应分别生成Ag2SO4和AgCl积淀，所以影响证明原SO4、Cl卤代烃中的卤原子是哪一种。卤代烃在有机合成中桥梁作用[问题导思]①写出乙烯合成乙二醇的流程图式。Br2NaOH[提示]CH2===CH2――→CH2BrCH2Br――→水、△CH2OHCH2OH②写出CH2===CH2制备CH≡CH的化学方程式。.专心..[提示]CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2BrNaOHCH2BrCH2Br――→CH≡CH↑＋2HBr醇、△X2水解饱和烃――→卤代烃――→醇烯烃不饱和烃炔烃卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反应。比方：△CHCH3ClCH3＋NaOH――→CH3—CH===CH2↑＋NaCl＋H2O醇该反应方程式也可表示为：NaOH，△，醇CHCH3ClCH3――→CH3—CH===CH2↑—NaCl，—H2O下面是八种有机化合物的变换关系：请回答以下问题：依照系统命名法，化合物A的名称是________。上述框图中，①是________反应，③是________反应。(填反应种类)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________。[解析]这是一道烷烃、烯烃、卤代烃之间的相互转变的框图题，在观察烷烃的代替和烯烃、二烯烃的加成基础上，重点观察了卤代烃发生消去反应这一性质，解题的重点是依照代替消去加成反应的条件确定反应的种类及产物。转变过程：A(烷烃)――→卤代烃――→单烯烃――→二溴.专心..消去加成代烃――→二烯烃――→1,4-加成产物或1,2-加成产物。[答案](1)2,3-二甲基丁烷(2)代替加成醇(3)CH3CCH3BrCCH3BrCH3＋2NaOH――→△CH2CCH3CCH3CH2＋2NaBr＋2H2O(4)CH3CCH3CCH3CH3CCH2BrCH3CCH3CH2Br同分异构体抓住反应的特点条件推断反应种类和物质结构，是解决有机合成及推断题的一种好方法。卤代烃在有机合成中常作为烃与烃的衍生物的桥梁。2．依照下面的反应路线及所给信息填空。Cl2，光照NaOH，乙醇Br2的CCl4溶液NaOH，乙醇A――→Cl(一氯环己烷)――→――→B――→①△，②③△，④(1)A的结构简式是________，名称是________。①的反应种类是______________，③的反应种类是____________。反应④的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]反应条件在解答有机推断题中经常会起到重点性的作用；“光照〞是烷烃与气态卤素单质发生代替反应的特点条件；“强碱的乙醇溶液〞是卤代烃发生消去反应的条件；“Br2的CCl4溶液〞是不饱和烃与溴发生加成反应的条件。再比较反应前后各物质在结构上的差别，A、B的结构简单确定。[答案](1)环己烷(2)代替反应加成反应乙醇(3)BrBr＋2NaOH――→＋2NaBr＋2H2O△.专心..卤代烃分类定义应用与危害两性有机合成消去反应水解反应1．(2013·银川高二质检)以下物质中，不属于卤代烃的是( )A．氯乙烯B．溴苯C．四氯化碳D．硝基苯[解析]观察卤代烃的定义。从结构上看，卤代烃能够看作是由卤素原子代替烃中的氢原子而获取的，而硝基苯从结构上看能够看作是由硝基代替了苯环上的氢原子获取，故不符合卤代烃的定义。[答案]D2．(2013·焦作高二期末)某卤代烷烃C5H11Cl发生消去反应时，能够获取两种烯烃，那么该卤代烷烃的结构简式可能为( )A．CH3CH2CH2CH2CH2ClB．CHCH3CH2ClCH2CH3C．CHCH2CH2CH3CH3ClD．CH3CH2CClCH2CH3CH3[解析]A、B两项中产物只有一种，C项中为两种，分别为CH2===CH—CH2—CH2—CH3和CH3—CH===CH—CH2—CH3；D项有6个碳与题干不符。[答案]C3．为了检验溴乙烷中含有溴元素，有以下操作序次合理的是( )①加AgNO3溶液②加NaOH溶液③加热④加蒸馏水⑤加硝酸至溶液显酸性.专心..A．②①③⑤B．②④⑤③C．②③⑤①D．②①⑤③[解析]溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在，所以，不能够与AgNO溶液直接反应，3必定使之转变为溴离子。由题意可知，应经过溴乙烷在碱性水溶液中水解获取溴离子，但反应后溶液显碱性，不能够直接加入AgNO溶液检验，否那么＋－反应获取AgOH积淀，影Ag与OH3响溴的检验，故需加入足量硝酸使溶液变为酸性，再加AgNO溶液检验。3[答案]C4．1-氯丙烷和2-氯丙烷分别与NaOH乙醇溶液共热的反应()①产物相同②产物不相同③碳氢键断裂的地址相同④碳氢键断裂的地址不相同A．①②B．①③C．②③D．①④[解析]两种卤代烃在此条件下都发生消去反应，最后都生成丙烯，即产物相同。两种卤代烃分别为：CCl1H2C2HHC3H、CH1H2C2ClHCH3，因此可知，分别是2号位上C—H键断裂和1号位上C—H键断裂，所以碳氢键断裂的地址不相同。[答案]D5．(2011·全国Ⅰ高考，节选)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：其中，反应①的产物名称是________，反应②的反应试剂和反应条件是________，反应③的反应种类是________________________________________________________________________。[解析]反应①的产物名称是1-氯环戊烷；反应②的反应为卤代烃的消去反应，所需试剂是NaOH的醇溶液，反应条件是加热。[答案]氯代环戊烷氢氧化钠乙醇溶液，加热加成反应.专心..1．以下表达正确的选项是( )A．所有卤代烃都难溶于水，且都是密度比水大的液体B．所有卤代烃都是经过代替反应制得C．卤代烃不属于烃类D．卤代烃都可发生消去反应[解析]A项，有的卤代烃的密度比水大；B项，不饱和烃加成也可生成卤代烃；D项，CHCX结构的卤代烃才能发生消去反应。[答案]C2．以下相关一氯代烷的表达正确的选项是( )A．随着分子中所含碳原子数的递加，溶、沸点高升B．随着分子中所含碳原子数的递加，密度增大C．分子中所含碳原子数相同的一氯代烷，烷基中支链越多，沸点越低D．一氯丙烷的熔、沸点比二氯丙烷高[解析]决定卤代烃熔、沸点的因素是范德华力的大小。对于分子中所含碳原子数相同的一氯代烷，支链越多，分子间距离越远，范德华力越小，沸点越低。而分子中所含碳原子数相同时，假设分子中所含卤素原子越多，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点就越高。[答案]AC3．(2013·德阳高二质检)以下反应中，属于消去反应的是( )A．溴乙烷与NaOH水溶液混杂加热B．一氯甲烷与KOH的乙醇溶液混杂加热C．氯苯与NaOH水溶液混杂加热D．2-溴丁烷与KOH的乙醇溶液混杂加热[解析]此题观察卤代烃的基本化学性质。A选项中溴乙烷发生代替反应，C选项也是代替反应，B选项中一氯甲烷无法发生消去反应，故应选D。[答案]D4．在卤代烃RCH2CH2X中化学键以以下图，那么以下说法中正确的选项是( )A．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①和③B．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①.专心..C．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和④D．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和②[解析]此题观察了卤代烃RCHCHX发生水解反应和消去反应时断键的地址。发生水解22反应时，只断C—X键。发生消去反应时，要断C—X键和β碳原子上的C—H键(即③)。[答案]BCH―→CHCHOH的转变过程中的反应种类依次是232A.代替消去加成B.裂解代替消去5．由CHCH―→CHCHCl―→CH=====33322代替加成消去D.代替消去代替C.[解析]CH3CH3发生代替反应CH3CH2Cl发生消去反应――→CH2错误!A错误!B错误!NaOH水溶液H2Br——Br――→C――→④⑤HO——OH上述过程属于加成反应的有________(填序号)。反应②的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)反应④为________反应，化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]依照合成路线及转变条件可知①为加成反应②为消去反应③为加成反应④为水解(代替)反应⑤为加成反应。[答案](1)①③⑤醇(2)BrBr＋2NaOH――→＋2NaBr＋2H2O△H2O(3)代替(或水解)Br——Br＋2NaOH――→△HO——OH＋2NaBr12．卤代烃在NaOH存在的条件下水解，这是一个典型的代替反应。其实质是带负电的－原子团(如OH等阴离子)代替了卤代烃中的卤素原子，比方：△－－CH3CH2CH2—Br＋OH――→CH3CH2CH2—OH＋Br写出以下反应的化学方程式：(1)溴乙烷与NaHS反应：.专心..________________________________________________________________________；(2)碘甲烷与CH3COONa反应：________________________________________________________________________；由碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚(CH3OCH2CH3)：________________________________________________________________________。[解析]此题是相关卤代烃发生代替反应的信息迁移题。解此题的重点是理解卤代烃的水解反应的实质。第(1)、(2)－－33题干所给信息，可得答案。第(3)问由碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚的重点是获取阴离子，所以使CH3CH2OH先与Na反应。△[答案](1)CHCHBr＋NaHS――→CHCHSH＋NaBr3232△(2)CH3I＋CH3COONa――→CH3COOCH3＋NaI(3)2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑；△CH3I＋CH3CH2ONa――→CH3OCH2CH3＋NaI13．(2013·