3.1.鹵代烴下學期高二化學人教版（2019）選擇性必修3

第一節(jié)

鹵代烴

第三章

烴的衍生物鹵代烴醇酚醛酮羧酸羧酸衍生物有機合成烴分子中的氫原子被不同官能團所取代后，就能生成一系列新的不同類別的有機化合物，如鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸和酯等。這些有機化合物，從結(jié)構(gòu)的角度都可以看作是由烴行生而來的，所以被稱為烴的衍生物。烴的衍生物具有與烴不同的性質(zhì)，這些性質(zhì)主要由其分子中的官能團決定。基于官能團和化學鍵的特點及有機反應規(guī)律，可以推測有機化合物的化學性質(zhì)，并利用其性質(zhì)實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化，進行有機合成。有機合成在創(chuàng)造新物質(zhì)、提高人類生活質(zhì)量和促進社會發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。湖北省利川市第一中學運動場上的“化學大夫”

——復方氯乙烷噴霧劑氯乙烷：CH3CH2Cl(沸點12.27)液態(tài)氯乙烷汽化時大量吸熱聚氯乙烯聚四氟乙烯單體為CH2=CHCl單體為CF2=CF2【化學與生活】具有冷凍麻醉作用，快速鎮(zhèn)痛的效果

一、鹵代烴的通性烴分子中的氫原子被鹵素原子取代生成的化合物。一元鹵代烴可表示為：R-XC

X碳鹵鍵元素組成：一定含C、X、H（不一定）官能團：CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4CH3—CH2BrCH2—CH2

BrBrCH2=CHClBr—CH2—CHCl—n1、鹵代烴的概念①按鹵素原子②按鹵素原子數(shù)目③按烴基:單鹵代烴、多鹵代烴飽和鹵代烴、不飽和鹵代烴:氟代烴、氯代烴、溴代烴、碘代烴脂肪鹵代烴、芳香鹵代烴CF2=CF2CH3ClCH2—CH2

BrBrCH3lCH3—CH2BrCH2=CHClBr飽和一元鹵代烴的通式:CnH2n+1X（n≥1）CH2=CHClCH2Cl2CF2=CF22、鹵代烴的分類①

甲烷和氯氣②苯與溴③乙烯和溴④乙炔和氯化氫取代反應取代反應加成反應加成反應3、鹵代烴的制備選主鏈定編號寫名稱選擇含官能團的最長碳鏈將鹵素原子看做取代基，編號時從距簡單取代基近的一端編號，有碳碳雙鍵時從距離碳碳雙鍵近的一端開始編號從簡入繁CH2—C—C≡CHClCH3Cl3-甲基-3,4-二氯-1-丁炔12

34CH3—C—CH2—CH—CH3ClCH2FCl2-甲基-1-氟-2,4-二氯戊烷12

3454、鹵代烴的命名名稱結(jié)構(gòu)簡式液態(tài)時密度/(g·cm－3)沸點/℃一氯甲烷CH3Cl0.916－24一氯乙烷CH3CH2Cl0.898121-氯丙烷CH3CH2CH2Cl0.890461-氯丁烷CH3CH2CH2CH2Cl0.886781-氯戊烷CH3CH2CH2CH2CH2Cl0.882108以氯代烴的密度和沸點為例，同時結(jié)合烷烴的物理性質(zhì)的變化規(guī)律，總結(jié)鹵代烴的物理性質(zhì)。降低升高氣態(tài)5、鹵代烴的物理性質(zhì)常溫下除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少數(shù)是氣體外，大多數(shù)為液體或固體。除脂肪烴的一氟代物和一氯代物外，其余鹵代烴密度都比水大。一般隨著烴基中碳原子數(shù)目的增加而減小。

鹵代烴不溶于水，可溶于有機溶劑，某些鹵代烴本身就是有機溶劑熔沸點大于同碳個數(shù)的烴，隨碳原子數(shù)增多，沸點依次升高（碳原子數(shù)相同時，支鏈越多沸點越低）。狀態(tài)沸點密度溶解性二、鹵代烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、溴乙烷的組成和結(jié)構(gòu)C2H5BrCH3CH2Br或C2H5Br分子式:結(jié)構(gòu)式:結(jié)構(gòu)簡式:官能團:C—Br核磁共振氫譜圖(碳溴鍵)球棍模型空間填充模型電子式:有2種化學環(huán)境的H原子，則核磁共振有2組峰，強度比為3:22、溴乙烷的物理性質(zhì)顏色：狀態(tài)：密度：溶解性：沸點：無色透明油狀液體比水大不溶于水,易溶于有機溶劑沸點38.4℃易揮發(fā)對比無色氣體-88.6℃不溶于水CH3CH3比水小>鹵代烴的熔沸點大于同C原子數(shù)的烴！CH3CH2Br分析鹵代烴的結(jié)構(gòu)特點，推測鹵代烴具有怎樣的化學性質(zhì)？鹵代烴中鹵素原子吸引電子能力較強，共用電子對偏向鹵素原子，使C—X鍵具有較強的極性，所以鹵代烴具有較強的反應活性，易發(fā)生取代反應和消去反應。碳鹵鍵官能團：XCδ—δ+【思考與討論】例：溴乙烷和乙烷的結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別在于C-H鍵與C-Br鍵的不同。C-Br鍵為極性鍵，由于溴原子吸引電子能力強，C-Br鍵易斷裂，使溴原子易被取代。元素HCBr電負性2.12.52.83、化學性質(zhì)提出問題1：溴乙烷CH3CH2Br

在水中能否電離出Br-？它是否為電解質(zhì)？請設計實驗證明。實驗：溴乙烷HNO3酸化后的AgNO3溶液無明顯變化溴乙烷不是電解質(zhì)，不能電離出Br－。提出問題2：CH3CH3+水→不反應,

CH3CH2Br+H2O→科學猜測：若反應,可能有

產(chǎn)生。怎樣證明有Br-產(chǎn)生？資料卡片:C2H5Br與水的反應要在堿性環(huán)境下才容易進行Br-?實驗裝置

實驗現(xiàn)象實驗解釋①中溶液分層。溴乙烷與NaOH溶液共熱，產(chǎn)生了Br－④中有淡黃色沉淀生成。②中有機層厚度減小。C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr【實驗探究】從平衡移動的角度看，NaOH不斷中和氫溴酸，促進溴乙烷的水解；加熱的目的是提高反應速率，且水解是吸熱反應，升高溫度也有利于平衡右移。水相當于是催化劑1)取代反應（水解反應）反應條件：NaOH水溶液、加熱反應原理：羥基取代溴原子C2H5—Br

+H--OHC2H5—OH+HBr△NaOH+HBr==NaBr+H2O總反應：推廣：所有鹵代烴在堿性水溶液中都會發(fā)生水解反應CH3CH2—Br+Na—OHCH3CH2—OH+NaBrH2O△（1）在實驗中加入過量稀硝酸的目的是什么？①中和過量的NaOH溶液

②檢驗生成的沉淀是否溶于稀HNO3（3）檢驗鹵代烴中的鹵原子一般流程：AgNO3溶液NaOH溶液水解HNO3溶液酸化R-XAgCl白色沉淀AgBr淺黃色沉淀AgI黃色沉淀該步驟必不可少思考：(2)若不加稀硝酸，直接滴加AgNO3(aq)，將會看到什么現(xiàn)象？過量的NaOH與AgNO3反應，產(chǎn)生黑褐色的Ag2O↓NaOH+AgNO3=AgOH↓+NaNO32AgOH=Ag2O↓+H2O在鹵代烴分子中，由于鹵原子的吸電子作用，不僅使得α-C帶部分正電荷，也使β-C帶有更少量的正電荷，從而使β-H的活潑性增強，能在強堿的作用下，失去一分子鹵化氫，生成烯烴，這就是鹵代烴的消去反應。CCBrHHHHHBrδ+δ－δ++現(xiàn)象:高錳酸鉀酸性溶液褪色實驗：結(jié)論：生成的氣體分子中含有不飽和碳碳鍵溴乙烷與NaOH的乙醇混合液反應原理：CH2—CH2

+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2OBrH乙醇△有機化合物在一定條件下，從一個分子中脫去一個或幾個小分子（如H2O、HX等），而形成不飽和鍵（雙鍵或三鍵）的化合物的反應。。消去反應：如果將溴乙烷與強堿(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共熱，溴乙烷可以從分子中脫去HBr，生成乙烯。2）消去反應（消除反應）

思考：在溴乙烷與NaOH的醇溶液的反應中，如何檢驗氣體產(chǎn)物?(1)分析反應產(chǎn)生的氣體中可能含有哪些雜質(zhì)？(2)為什么要在氣體通入酸性KMnO4溶液前加一個盛有水的試管？溴乙烷、乙醇、水蒸氣①水能除去揮發(fā)出來的乙醇，乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，干擾乙烯的檢驗。(3)除酸性高錳酸鉀溶液外還可以用什么來檢驗乙烯，此時氣體還用先通入水中嗎？理由是？溴水或溴的四氯化碳溶液。不用；乙醇與溴不反應，不會干擾乙烯的檢驗。②產(chǎn)生的氣體乙烯(含等雜質(zhì)氣體)乙醇、溴乙烷、水蒸氣發(fā)生消去反應的條件：①烴中碳原子數(shù)≥2②連鹵原子的相鄰碳原子上有氫原子1、反應條件：+NaOH—C—C—HX醇C=C+NaX+H2OHX+NaOH===NaX+H2O強堿的醇溶液、加熱2、物質(zhì)結(jié)構(gòu)條件：一般不利用消去反應檢驗鹵素原子，因為不是所有的鹵代烴都能發(fā)生消去反應。反應類型消去反應水解(取代)反應反應條件鹵代烴的斷鍵規(guī)律結(jié)構(gòu)特點產(chǎn)物特征歸納總結(jié)鹵代烴的消去反應與取代（水解）反應的比較NaOH醇溶液、加熱NaOH水溶液、加熱與X相連的C的鄰位C上有H原子含C—X鍵即可消去HX，引入碳碳雙鍵或碳碳三鍵在碳上引入—OH，生成含—OH的有機物(醇)無醇則有醇有醇則無醇波譜方法——紅外光譜，核磁共振氫譜【實驗探究P54】生成醇生成烯烴CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2OH、NaBrCH3CH2CH＝CH2、NaBr、H2O+水NaOH水溶液,加熱NaOH醇溶液,加熱1-溴丁烷和NaOH在不同條件下發(fā)生不同類型的反應CH3CH2CH2CH2Br乙醇△+NaOHCH3CH2CH=CH2↑+NaBr+H2OCH3CH2CH2CH2Br水△+NaOHCH3CH2CH2CH2OH+NaBr還可以利用溴水、溴的CCl4溶液檢驗丁烯。此時不需要先通入水中。因受熱而揮發(fā)的乙醇也能使高錳酸鉀褪色，所以要先通過水除去乙醇，防止干擾實驗。乙醇與溴不反應，不會干擾乙烯的檢驗。2-丁烯CH3－CH－CH2－CH3BrCH3－CH=CH－CH3CH3－CH2－CH=CH2(主產(chǎn)物)1-丁烯消去反應規(guī)則：當有多個產(chǎn)物時，以消H少的C原子上的H為主“雪上加霜”“少的更少”扎依采夫規(guī)則3）加成反應和加聚反應鹵代烯烴的某些化學性質(zhì)與烯烴的相似，能發(fā)生加成反應和加聚反應。聚氯乙烯和聚四氟乙烯都是用途廣泛的高分子材料。氯乙烯聚氯乙烯四氟乙烯聚四氟乙烯特富龍(Teflon)是美國杜邦公司對其研發(fā)的所有碳氫樹脂的總稱，包括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各種共聚物。由于其獨特優(yōu)異的耐熱(180℃-260℃)、耐低溫(-200℃)、自潤滑性及化學穩(wěn)定性能等，而被稱為“拒腐蝕、永不粘的特富龍”。聚四氟乙烯不粘鍋聚四氟乙烯，俗稱塑料王，具有最佳的耐熱性和耐化學性，顯示了獨特的不粘性和潤滑性。乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）

臭氧層的保護鹵代烴在日常生活中有著廣泛的應用。例如，在消防上使用的鹵代烴滅火劑，可應用于資料室、變電站、博物館等場所。由于鹵代烴是良好的有機溶劑，在清洗業(yè)中常用作清洗劑，應用于衣物干洗和機械零件的洗滌。有些多鹵代烴，如氟氯代烷（商品