3.1卤代烃课件高二下学期化学人教版选择性必修34

第一节卤代烃第三章烃的衍生物1.从卤代烃的官能团及其转化的角度，认识卤代烃的取代反应、消去

反应的特点和规律，了解有机反应类型与有机化合物分子结构特点

之间的关系(重点)。2.了解某些卤代烃对环境和人身健康的影响。[学习目标]新课导入DDT(滴滴涕)DDT——20世纪上半叶防止农业病虫害，减轻疟疾伤寒等蚊蝇传播的疾病危害起到了巨大的作用。但因其对环境污染过于严重，很多国家和地区已禁止使用C14H9Cl5(二氯二苯基三氯乙烷)观察DDT的结构简式，总结其与对应烃的不同点？烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。卤代烃新课导入(1)概念：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。(3)官能团：(2)表示方法：碳卤键(4)通式：饱和单卤代烃的通式为CnH2n＋1X(n≥1)R—X（X＝F、Cl、Br、I）一、卤代烃的概述1.卤代烃的概念和官能团2.卤代烃的分类（1）按所含卤素原子种类分类氟代烃溴代烃（2）按分子中卤素原子个数分类单卤代烃多卤代烃一、卤代烃的概述（3）按烃基种类分类（4）按是否含苯环分类饱和卤代烃不饱和卤代烃脂肪卤代烃芳香族卤代烃2.卤代烃的分类一、卤代烃的概述系统命名法以烃为母体，将卤素原子看作取代基，按烃类的命名原则命名CH2==CH—Cl1,2-二溴乙烷2-氯丁烷

氯乙烯3.卤代烃的命名一、卤代烃的概述名称结构简式液态时密度/g·cm－3沸点/℃氯甲烷CH3Cl0.916－24氯乙烷CH3CH2Cl0.898121-氯丙烷CH3CH2CH2Cl0.890461-氯丁烷CH3CH2CH2CH2Cl0.886781-氯戊烷CH3CH2CH2CH2CH2Cl0.882108思考交流根据表中数据归纳卤代烃的物理性质★沸点：同系物沸点，随碳原子数增加而升高★密度：同系物密度，随碳原子数增加而减小★状态：常温下，CH3Cl、CH3CH2Cl为气体，其余为液体或固体一、卤代烃的概述思考交流名称氯甲烷氯乙烷1-氯丙烷1-氯丁烷1-氯戊烷结构简式CH3ClCH3CH2ClCH3(CH2)2ClCH3(CH2)3ClCH3(CH2)4Cl沸点/℃-24124678108★比同碳原子数的烷烃沸点要高根据表中数据归纳卤代烃的物理性质一、卤代烃的概述归纳小结状态沸点密度溶解性常温下，卤代烃中除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2＝CHCl为气体外，大多为液体或固体同系物沸点随碳原子数目的增加而升高随着烃基中碳原子数目的增加而减小难溶于水，易溶于有机溶剂一氟代烃、一氯代烃的密度比水小，其余的密度比水大比同碳原子数的烷烃沸点要高4.卤代烃的物理性质一、卤代烃的概述灭火剂作溶剂农药塑料王制冷剂(1)用途：可作制冷剂、灭火剂、有机溶剂、清洗剂等。(2)危害：造成臭氧空洞。一、卤代烃的概述5.卤代烃的用途与危害氟利昂(freon)，有CCl3F、CCl2F2等，对臭氧层的破坏作用。氟氯代烃随大气流上升，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。CF2Cl2CF2Cl·+Cl·紫外线Cl·+O3ClO·+O2ClO·+O32O2+Cl·氟氯代烃对臭氧层的破坏知识拓展1.正误判断(1)CH2Cl2、CCl2F2、

、

都属于卤代烃(2)、CCl4、

、CH3Cl在常温下均为液态(3)液态氯乙烷具有冷冻麻醉作用，可产生快速镇痛效果(4)有机物

中官能团的名称是碳氯键、碳氟键、醛基(5)氟利昂破坏臭氧层的过程中氯原子是催化剂××√√√思考交流气体硝基苯一、卤代烃的概述聚氯乙烯2-氯甲苯(或邻氯甲苯)1,3-二氯苯(或间二氯苯)2.命名下列有机物：(3)(1)(2)3-溴-3-甲基-1-丁烯(4)一、卤代烃的概述思考交流学习各类有机物的研究程序是什么？分析交流讨论典型（代表物）一般规律结构性质球棍模型填充模型C2H5Br分子式C2H5Br电子式结构式结构简式CH3CH2Br模型官能团碳溴键：二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)写出溴乙烷的分子式、结构式、结构简式，分析溴乙烷的结构特点。HHH：C：C

：BrHH：：：：交流讨论1.溴乙烷分子中的氢原子各有几种空间位置？溴乙烷的核磁共振氢谱图2.从成键原子种类和空间位置差异的角度分析溴乙烷分子中有几种键？哪种键最容易断裂？二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)交流讨论部分共价键的键长和键能化学键C—HC—CC—Br键长/pm110154194键能/kJ·mol－1414.2347.3284.5根据下表数据，试从键长和键能的角度解释为什么溴乙烷发生水解反应时易断开C—Br键？从表中数据可以看出，溴乙烷中，C—Br键键长最长，键能最小，故发生取代反应时容易断开。二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)交流讨论δ-δ+1.溴乙烷结构特点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，同时溴原子对相邻碳原子上的氢原子产生一定的影响。因此在官能团()的作用下，溴乙烷的化学性质比乙烷活泼，能发生许多化学反应。HHH：C：C

：BrHH：：：：如何从键的极性角度分析C—Br容易断裂？思考交流δ+δ-二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)C2H5Br颜色状态密度沸点溶解性38.4℃无色液体密度比水大难溶于水，可溶于有机溶剂仔细观察溴乙烷并归纳物理性质思考交流二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)2.溴乙烷的物理性质实验探究二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)实验装置实验现象实验结论(1)取代反应④中有浅黄色沉淀生成①中溶液分层②中有机层厚度减小溴乙烷与NaOH溶液共热生成了Br－【思考】为什么会分层？溴乙烷在哪一层？溴乙烷不溶于水，密度大于水，溴乙烷在下层。3.卤代烃的化学性质二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)由实验可知：溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是__________，水中的羟基与碳原子形成______，断下的Br与水中的H结合成HBr。化学方程式：取代反应也称溴乙烷的水解反应Cδ＋—Xδ－C—OCH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaCl水△写出CH3CH2CH2Cl与NaOH的水溶液发生反应的化学方程式。①结构条件：所有卤代烃②反应条件:NaOH水溶液，加热(卤苯水解反应条件比较苛刻)二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)可用于制取醇消去反应如果将溴乙烷与强碱(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共热，溴乙烷可以从分子中脱去HBr，生成乙烯。CH2CH2＋NaOH乙醇BrHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2OHBr二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)(2)消去反应②反应机理：①反应条件：NaOH的醇溶液、加热断C-X和邻碳上的C—H—C—C—HBr−HBr—C=C—相邻两个碳原子脱去HX，形成不饱和键。消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含不饱和键的化合物的反应。二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)卤代烃在不同溶剂中发生反应的情况不同。现通过实验的方法验证1-溴丁烷发生取代反应和消去反应的产物。思考并回答以下问题。①用哪种分析手段可以检验出1-溴丁烷取代反应生成物中的丁醇？红外光谱、核磁共振氢谱。③实验探究——以1-溴丁烷为例实验探究二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)②如图所示，向圆底烧瓶中加入2.0gNaOH和15mL无水乙醇，搅拌。再向其中加入5mL1-溴丁烷和几片碎瓷片，微热。将产生的气体通入盛水的试管后，再用酸性高锰酸钾溶液进行检验。讨论并回答：盛水的试管的作用是除去挥发出来的乙醇，因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，干扰丁烯的检验。a.为什么要在气体通入酸性高锰酸钾溶液前先通入盛水的试管？实验探究二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)b.除了酸性高锰酸钾溶液，还可以用什么方法检验丁烯？此时还有必要将气体先通入水中吗？溴的四氯化碳溶液检验。不用先通入水中，乙醇与溴不反应，不会干扰丁烯的检验。c.预测2-溴丁烷发生消去反应的可能产物(写出反应的化学方程式)。

③如何检验1-溴丁烷中的溴原子？取少量1-溴丁烷于试管中，加入NaOH溶液并加热，冷却后加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成，则1-溴丁烷中含有溴原子。二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)△△1-丁烯2-丁烯取代反应消去反应反应物反应条件生成物结论比较溴乙烷的取代反应和消去反应，完成下表：溴乙烷溴乙烷氢氧化钠水溶液加热氢氧化钠乙醇溶液加热溴乙烷和NaOH在不同条件下发生不同类型的反应CH3CH2OHCH2＝CH2二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)1.取代反应(水解反应)2.消去反应反应机理

卤代烃中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性较强的共价键：Cδ＋—Xδ－。故卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去。R—X+NaOHR—OH+NaXH2O

△归纳小结二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)—C—C—HBr−HBr—C=C—相邻两个碳原子脱去HX，形成不饱和键。3.卤代烯烃：某些化学性质与烯烃的相似，能发生加成反应和加成聚合反应。nCF2==CF2—→

[CF2—CF2]n四氟乙烯聚四氟乙烯聚氯乙烯管道含氟聚合物制成的充气薄膜建材—→

氯乙烯

聚氯乙烯二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)1.将少量溴乙烷滴入硝酸银溶液中，能否生成浅黄色的溴化银沉淀？为什么？不能。因为溴乙烷是非电解质，它不能电离出Br－。思考交流二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)卤代烃中卤素原子的检验实验流程①通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子；R—XNaOH溶液/水解稀硝酸酸化硝酸银溶液AgCl白色沉淀AgBr浅黄色沉淀AgI黄色沉淀实验要点②排除其他离子对卤素离子检验的干扰，卤素原子转化为卤素离子后必须加入稀硝酸中和过量的碱。Ag++OH-===AgOH(白色)↓2AgOH===Ag2O(黑色)+H2O黑色会掩盖AgBr的浅黄色，使产物检验实验失败。故必须用硝酸酸化。二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)2.下列卤代烃①CH3Cl、②、③、④、⑤、⑥中，可以发生水解反应的是

(填序号，下同)；可以发生消去反应且只生成一种烯烃的是

；可以发生消去反应且生成的烯烃不止一种的是

；可以发生消去反应生成炔烃的是

。①②③④⑤⑥⑥③④二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)思考交流取代反应与消去反应的对比

取代反应消去反应卤代烃结构特点一般是1个碳原子上只有1个—X与卤素原子所连碳原子相邻的碳原子上有氢原子反应实质

，—X被羟基取代

脱去HX反应条件强碱的水溶液，加热强碱的醇溶液，加热反应特点碳骨架不变，官能团由

变成—OH骨架不变，官能团由

变成

或—C≡C—，生成不饱和键主要产物醇烯烃或炔烃二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)归纳总结3.有如图所示合成路线：(1)上述过程中属于加成反应的有________(填序号)。(2)反应②的化学方程式为______________________________________。(3)反应④为____________反应，化学方程式为________________________________________________。①③⑤取代(或水解)＋2NaOH二、卤代烃的化学性质(以溴乙烷为例)思考交流自我测试1.在卤代烃R—CH2—CH2—X中化学键如图所示(①为C—X，②③为C—H，④为C—R)。则下列说法正确的是A.发生水解反应时，被破坏的键是①和③B.发生水解反应时，被破坏的键是①C.发生消去反应时，被破坏的键是②和③D.发生消去反应时，被破坏的键是①和②√水解反应生成醇，只断裂C—X消去反应，断裂C—X和邻位C上的C—H，断裂①③自我测试2.(2023·福建永安市第九中学高二校考)为了鉴定卤代烃中所含有的卤素原子，现有下列实验操作步骤。正确的顺序是①加入AgNO3溶液②加入少许卤代烃试样③加热④加入5mL4mol·L－1NaOH溶液⑤加入5mL4mol·L－1HNO3溶液A.②④③① B.②④③⑤①C.②⑤③①④ D.②⑤①③④√R—XNaOH溶液/水解稀硝酸酸化硝酸银溶液AgCl白色沉淀AgBr浅黄色沉淀AgI黄色沉淀自我测试3.(2023·山西忻州一中高二联考)研究1-溴丙烷是否发生消去反应，用如图所示装置进行实验，观察到酸性高锰酸钾溶液褪色。下列叙述正确的是A.反应后向①试管中滴加AgNO3溶液，

产生浅黄色沉淀B.根据实验现象说明①中发生了消去反应，生成的丙烯使②中溶液褪色C.将1-溴丙烷换成2-溴丙烷，生成的有机物不相同D.若②中试剂改为溴水，观察到溴水褪色，则①中一定发生了消去反应√NaOH+AgNO3=AgOH↓+H2O，2AgOH=Ag2O+H2O干扰实验。乙醇易挥发，可能是乙醇使②中溶液褪色产物都是丙烯丙烯能与Br2发生加成反应而使溴水褪色，乙醇不与溴水反应本节内容结束1.卤代烃的概念和官能团(1)概念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。(2)官能团卤代烃分子中一定存在的官能团是碳卤键，单卤代烃可简单表示为R—X(X＝F、Cl、Br、I)。饱和单卤代烃的分子通式为CnH2n＋1X(n≥1)。目标一答案2.卤代烃的分类卤代烃目标一答案3.卤代烃的命名卤代烃的命名一般用系统命名法，与烃类的命名相似。以烷、烯、炔、苯为母体，卤素原子为取代基。例如：、CH2==CH—Cl、2-氯丁烷

氯乙烯

1,2-二溴乙烷目标一答案4.卤代烃的物理性质大气液固高升高难溶可溶小目标一答案1.溴乙烷溴乙烷的分子式为C2H5Br，结构简式为CH3CH2Br，官能团为

。它是无色液体，沸点较低，密度比水的大，难溶于水，可溶于多种有机溶剂。目标二答案2.卤代烃的化学性质(1)取代反应实验装置

实验现象①中溶液分层；②中有机层厚度减小；④中有浅黄色沉淀生成实验解释溴乙烷与NaOH溶液共热生成了Br－目标二答案化学方程式反应类型取代反应，也称水解反应反应机理卤素原子的电负性比碳原子的大，形成一个极性较强的共价键：Cδ＋—Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去___________________________________________目标二答案应用可用于制取醇，如：CH3Cl＋NaOH

CH3OH＋NaCl(制一元醇)、

＋2NaOH

________＋2NaBr(制二元醇)

目标二答案(2)消去反应将溴乙烷与强碱(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共热，溴乙烷可以从分子中脱去HBr，生成乙烯。有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含不饱和键的化合物的反应叫做消去反应(消除反应)。反应机理为：CH2==CH2↑＋NaBr＋H