3.1鹵代烴課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修34

第一節(jié)鹵代烴第三章烴的衍生物1.從鹵代烴的官能團(tuán)及其轉(zhuǎn)化的角度，認(rèn)識鹵代烴的取代反應(yīng)、消去

反應(yīng)的特點(diǎn)和規(guī)律，了解有機(jī)反應(yīng)類型與有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

之間的關(guān)系(重點(diǎn))。2.了解某些鹵代烴對環(huán)境和人身健康的影響。[學(xué)習(xí)目標(biāo)]新課導(dǎo)入DDT(滴滴涕)DDT——20世紀(jì)上半葉防止農(nóng)業(yè)病蟲害，減輕瘧疾傷寒等蚊蠅傳播的疾病危害起到了巨大的作用。但因其對環(huán)境污染過于嚴(yán)重，很多國家和地區(qū)已禁止使用C14H9Cl5(二氯二苯基三氯乙烷)觀察DDT的結(jié)構(gòu)簡式，總結(jié)其與對應(yīng)烴的不同點(diǎn)？烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。鹵代烴新課導(dǎo)入(1)概念：烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。(3)官能團(tuán)：(2)表示方法：碳鹵鍵(4)通式：飽和單鹵代烴的通式為CnH2n＋1X(n≥1)R—X（X＝F、Cl、Br、I）一、鹵代烴的概述1.鹵代烴的概念和官能團(tuán)2.鹵代烴的分類（1）按所含鹵素原子種類分類氟代烴溴代烴（2）按分子中鹵素原子個數(shù)分類單鹵代烴多鹵代烴一、鹵代烴的概述（3）按烴基種類分類（4）按是否含苯環(huán)分類飽和鹵代烴不飽和鹵代烴脂肪鹵代烴芳香族鹵代烴2.鹵代烴的分類一、鹵代烴的概述系統(tǒng)命名法以烴為母體，將鹵素原子看作取代基，按烴類的命名原則命名CH2==CH—Cl1,2-二溴乙烷2-氯丁烷

氯乙烯3.鹵代烴的命名一、鹵代烴的概述名稱結(jié)構(gòu)簡式液態(tài)時密度/g·cm－3沸點(diǎn)/℃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思考交流根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納鹵代烴的物理性質(zhì)★沸點(diǎn)：同系物沸點(diǎn)，隨碳原子數(shù)增加而升高★密度：同系物密度，隨碳原子數(shù)增加而減小★狀態(tài)：常溫下，CH3Cl、CH3CH2Cl為氣體，其余為液體或固體一、鹵代烴的概述思考交流名稱氯甲烷氯乙烷1-氯丙烷1-氯丁烷1-氯戊烷結(jié)構(gòu)簡式CH3ClCH3CH2ClCH3(CH2)2ClCH3(CH2)3ClCH3(CH2)4Cl沸點(diǎn)/℃-24124678108★比同碳原子數(shù)的烷烴沸點(diǎn)要高根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納鹵代烴的物理性質(zhì)一、鹵代烴的概述歸納小結(jié)狀態(tài)沸點(diǎn)密度溶解性常溫下，鹵代烴中除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2＝CHCl為氣體外，大多為液體或固體同系物沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)目的增加而升高隨著烴基中碳原子數(shù)目的增加而減小難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑一氟代烴、一氯代烴的密度比水小，其余的密度比水大比同碳原子數(shù)的烷烴沸點(diǎn)要高4.鹵代烴的物理性質(zhì)一、鹵代烴的概述滅火劑作溶劑農(nóng)藥塑料王制冷劑(1)用途：可作制冷劑、滅火劑、有機(jī)溶劑、清洗劑等。(2)危害：造成臭氧空洞。一、鹵代烴的概述5.鹵代烴的用途與危害氟利昂(freon)，有CCl3F、CCl2F2等，對臭氧層的破壞作用。氟氯代烴隨大氣流上升，在平流層中受紫外線照射，發(fā)生分解，產(chǎn)生氯原子，氯原子可引發(fā)損耗臭氧的反應(yīng)，起催化劑的作用，數(shù)量雖少，危害卻大。CF2Cl2CF2Cl·+Cl·紫外線Cl·+O3ClO·+O2ClO·+O32O2+Cl·氟氯代烴對臭氧層的破壞知識拓展1.正誤判斷(1)CH2Cl2、CCl2F2、

、

都屬于鹵代烴(2)、CCl4、

、CH3Cl在常溫下均為液態(tài)(3)液態(tài)氯乙烷具有冷凍麻醉作用，可產(chǎn)生快速鎮(zhèn)痛效果(4)有機(jī)物

中官能團(tuán)的名稱是碳氯鍵、碳氟鍵、醛基(5)氟利昂破壞臭氧層的過程中氯原子是催化劑××√√√思考交流氣體硝基苯一、鹵代烴的概述聚氯乙烯2-氯甲苯(或鄰氯甲苯)1,3-二氯苯(或間二氯苯)2.命名下列有機(jī)物：(3)(1)(2)3-溴-3-甲基-1-丁烯(4)一、鹵代烴的概述思考交流學(xué)習(xí)各類有機(jī)物的研究程序是什么？分析交流討論典型（代表物）一般規(guī)律結(jié)構(gòu)性質(zhì)球棍模型填充模型C2H5Br分子式C2H5Br電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式CH3CH2Br模型官能團(tuán)碳溴鍵：二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)寫出溴乙烷的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式，分析溴乙烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。HHH：C：C

：BrHH：：：：交流討論1.溴乙烷分子中的氫原子各有幾種空間位置？溴乙烷的核磁共振氫譜圖2.從成鍵原子種類和空間位置差異的角度分析溴乙烷分子中有幾種鍵？哪種鍵最容易斷裂？二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)交流討論部分共價鍵的鍵長和鍵能化學(xué)鍵C—HC—CC—Br鍵長/pm110154194鍵能/kJ·mol－1414.2347.3284.5根據(jù)下表數(shù)據(jù)，試從鍵長和鍵能的角度解釋為什么溴乙烷發(fā)生水解反應(yīng)時易斷開C—Br鍵？從表中數(shù)據(jù)可以看出，溴乙烷中，C—Br鍵鍵長最長，鍵能最小，故發(fā)生取代反應(yīng)時容易斷開。二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)交流討論δ-δ+1.溴乙烷結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由于溴原子吸引電子能力強(qiáng)，C—Br鍵易斷裂，使溴原子易被取代，同時溴原子對相鄰碳原子上的氫原子產(chǎn)生一定的影響。因此在官能團(tuán)()的作用下，溴乙烷的化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑，能發(fā)生許多化學(xué)反應(yīng)。HHH：C：C

：BrHH：：：：如何從鍵的極性角度分析C—Br容易斷裂？思考交流δ+δ-二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)C2H5Br顏色狀態(tài)密度沸點(diǎn)溶解性38.4℃無色液體密度比水大難溶于水，可溶于有機(jī)溶劑仔細(xì)觀察溴乙烷并歸納物理性質(zhì)思考交流二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)2.溴乙烷的物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)取代反應(yīng)④中有淺黃色沉淀生成①中溶液分層②中有機(jī)層厚度減小溴乙烷與NaOH溶液共熱生成了Br－【思考】為什么會分層？溴乙烷在哪一層？溴乙烷不溶于水，密度大于水，溴乙烷在下層。3.鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)由實(shí)驗(yàn)可知：溴乙烷與氫氧化鈉溶液共熱時斷裂的是__________，水中的羥基與碳原子形成______，斷下的Br與水中的H結(jié)合成HBr?；瘜W(xué)方程式：取代反應(yīng)也稱溴乙烷的水解反應(yīng)Cδ＋—Xδ－C—OCH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaCl水△寫出CH3CH2CH2Cl與NaOH的水溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。①結(jié)構(gòu)條件：所有鹵代烴②反應(yīng)條件:NaOH水溶液，加熱(鹵苯水解反應(yīng)條件比較苛刻)二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)可用于制取醇消去反應(yīng)如果將溴乙烷與強(qiáng)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。CH2CH2＋NaOH乙醇BrHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2OHBr二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)(2)消去反應(yīng)②反應(yīng)機(jī)理：①反應(yīng)條件：NaOH的醇溶液、加熱斷C-X和鄰碳上的C—H—C—C—HBr?HBr—C=C—相鄰兩個碳原子脫去HX，形成不飽和鍵。消去反應(yīng)：有機(jī)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)，而生成含不飽和鍵的化合物的反應(yīng)。二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)鹵代烴在不同溶劑中發(fā)生反應(yīng)的情況不同?，F(xiàn)通過實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證1-溴丁烷發(fā)生取代反應(yīng)和消去反應(yīng)的產(chǎn)物。思考并回答以下問題。①用哪種分析手段可以檢驗(yàn)出1-溴丁烷取代反應(yīng)生成物中的丁醇？紅外光譜、核磁共振氫譜。③實(shí)驗(yàn)探究——以1-溴丁烷為例實(shí)驗(yàn)探究二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)②如圖所示，向圓底燒瓶中加入2.0gNaOH和15mL無水乙醇，攪拌。再向其中加入5mL1-溴丁烷和幾片碎瓷片，微熱。將產(chǎn)生的氣體通入盛水的試管后，再用酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行檢驗(yàn)。討論并回答：盛水的試管的作用是除去揮發(fā)出來的乙醇，因?yàn)橐掖家材苁顾嵝訩MnO4溶液褪色，干擾丁烯的檢驗(yàn)。a.為什么要在氣體通入酸性高錳酸鉀溶液前先通入盛水的試管？實(shí)驗(yàn)探究二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)b.除了酸性高錳酸鉀溶液，還可以用什么方法檢驗(yàn)丁烯？此時還有必要將氣體先通入水中嗎？溴的四氯化碳溶液檢驗(yàn)。不用先通入水中，乙醇與溴不反應(yīng)，不會干擾丁烯的檢驗(yàn)。c.預(yù)測2-溴丁烷發(fā)生消去反應(yīng)的可能產(chǎn)物(寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式)。

③如何檢驗(yàn)1-溴丁烷中的溴原子？取少量1-溴丁烷于試管中，加入NaOH溶液并加熱，冷卻后加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若有淺黃色沉淀生成，則1-溴丁烷中含有溴原子。二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)△△1-丁烯2-丁烯取代反應(yīng)消去反應(yīng)反應(yīng)物反應(yīng)條件生成物結(jié)論比較溴乙烷的取代反應(yīng)和消去反應(yīng)，完成下表：溴乙烷溴乙烷氫氧化鈉水溶液加熱氫氧化鈉乙醇溶液加熱溴乙烷和NaOH在不同條件下發(fā)生不同類型的反應(yīng)CH3CH2OHCH2＝CH2二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)1.取代反應(yīng)(水解反應(yīng))2.消去反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理

鹵代烴中，由于鹵素原子的電負(fù)性比碳原子的大，使C—X的電子向鹵素原子偏移，進(jìn)而使碳原子帶部分正電荷(δ＋)，鹵素原子帶部分負(fù)電荷(δ－)，這樣就形成一個極性較強(qiáng)的共價鍵：Cδ＋—Xδ－。故鹵代烴在化學(xué)反應(yīng)中，C—X較易斷裂，使鹵素原子被其他原子或原子團(tuán)所取代，生成負(fù)離子而離去。R—X+NaOHR—OH+NaXH2O

△歸納小結(jié)二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)—C—C—HBr?HBr—C=C—相鄰兩個碳原子脫去HX，形成不飽和鍵。3.鹵代烯烴：某些化學(xué)性質(zhì)與烯烴的相似，能發(fā)生加成反應(yīng)和加成聚合反應(yīng)。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氣薄膜建材—→

氯乙烯

聚氯乙烯二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)1.將少量溴乙烷滴入硝酸銀溶液中，能否生成淺黃色的溴化銀沉淀？為什么？不能。因?yàn)殇逡彝槭欠请娊赓|(zhì)，它不能電離出Br－。思考交流二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)鹵代烴中鹵素原子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)流程①通過水解反應(yīng)或消去反應(yīng)將鹵素原子轉(zhuǎn)化為鹵素離子；R—XNaOH溶液/水解稀硝酸酸化硝酸銀溶液AgCl白色沉淀AgBr淺黃色沉淀AgI黃色沉淀實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)②排除其他離子對鹵素離子檢驗(yàn)的干擾，鹵素原子轉(zhuǎn)化為鹵素離子后必須加入稀硝酸中和過量的堿。Ag++OH-===AgOH(白色)↓2AgOH===Ag2O(黑色)+H2O黑色會掩蓋AgBr的淺黃色，使產(chǎn)物檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)失敗。故必須用硝酸酸化。二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)2.下列鹵代烴①CH3Cl、②、③、④、⑤、⑥中，可以發(fā)生水解反應(yīng)的是

(填序號，下同)；可以發(fā)生消去反應(yīng)且只生成一種烯烴的是

；可以發(fā)生消去反應(yīng)且生成的烯烴不止一種的是

；可以發(fā)生消去反應(yīng)生成炔烴的是

。①②③④⑤⑥⑥③④二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)思考交流取代反應(yīng)與消去反應(yīng)的對比

取代反應(yīng)消去反應(yīng)鹵代烴結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般是1個碳原子上只有1個—X與鹵素原子所連碳原子相鄰的碳原子上有氫原子反應(yīng)實(shí)質(zhì)

，—X被羥基取代

脫去HX反應(yīng)條件強(qiáng)堿的水溶液，加熱強(qiáng)堿的醇溶液，加熱反應(yīng)特點(diǎn)碳骨架不變，官能團(tuán)由

變成—OH骨架不變，官能團(tuán)由

變成

或—C≡C—，生成不飽和鍵主要產(chǎn)物醇烯烴或炔烴二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)歸納總結(jié)3.有如圖所示合成路線：(1)上述過程中屬于加成反應(yīng)的有________(填序號)。(2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為______________________________________。(3)反應(yīng)④為____________反應(yīng)，化學(xué)方程式為________________________________________________。①③⑤取代(或水解)＋2NaOH二、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(以溴乙烷為例)思考交流自我測試1.在鹵代烴R—CH2—CH2—X中化學(xué)鍵如圖所示(①為C—X，②③為C—H，④為C—R)。則下列說法正確的是A.發(fā)生水解反應(yīng)時，被破壞的鍵是①和③B.發(fā)生水解反應(yīng)時，被破壞的鍵是①C.發(fā)生消去反應(yīng)時，被破壞的鍵是②和③D.發(fā)生消去反應(yīng)時，被破壞的鍵是①和②√水解反應(yīng)生成醇，只斷裂C—X消去反應(yīng)，斷裂C—X和鄰位C上的C—H，斷裂①③自我測試2.(2023·福建永安市第九中學(xué)高二校考)為了鑒定鹵代烴中所含有的鹵素原子，現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)操作步驟。正確的順序是①加入AgNO3溶液②加入少許鹵代烴試樣③加熱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銀溶液AgCl白色沉淀AgBr淺黃色沉淀AgI黃色沉淀自我測試3.(2023·山西忻州一中高二聯(lián)考)研究1-溴丙烷是否發(fā)生消去反應(yīng)，用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到酸性高錳酸鉀溶液褪色。下列敘述正確的是A.反應(yīng)后向①試管中滴加AgNO3溶液，

產(chǎn)生淺黃色沉淀B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明①中發(fā)生了消去反應(yīng)，生成的丙烯使②中溶液褪色C.將1-溴丙烷換成2-溴丙烷，生成的有機(jī)物不相同D.若②中試劑改為溴水，觀察到溴水褪色，則①中一定發(fā)生了消去反應(yīng)√N(yùn)aOH+AgNO3=AgOH↓+H2O，2AgOH=Ag2O+H2O干擾實(shí)驗(yàn)。乙醇易揮發(fā)，可能是乙醇使②中溶液褪色產(chǎn)物都是丙烯丙烯能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色，乙醇不與溴水反應(yīng)本節(jié)內(nèi)容結(jié)束1.鹵代烴的概念和官能團(tuán)(1)概念烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物稱為鹵代烴。(2)官能團(tuán)鹵代烴分子中一定存在的官能團(tuán)是碳鹵鍵，單鹵代烴可簡單表示為R—X(X＝F、Cl、Br、I)。飽和單鹵代烴的分子通式為CnH2n＋1X(n≥1)。目標(biāo)一答案2.鹵代烴的分類鹵代烴目標(biāo)一答案3.鹵代烴的命名鹵代烴的命名一般用系統(tǒng)命名法，與烴類的命名相似。以烷、烯、炔、苯為母體，鹵素原子為取代基。例如：、CH2==CH—Cl、2-氯丁烷

氯乙烯

1,2-二溴乙烷目標(biāo)一答案4.鹵代烴的物理性質(zhì)大氣液固高升高難溶可溶小目標(biāo)一答案1.溴乙烷溴乙烷的分子式為C2H5Br，結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2Br，官能團(tuán)為

。它是無色液體，沸點(diǎn)較低，密度比水的大，難溶于水，可溶于多種有機(jī)溶劑。目標(biāo)二答案2.鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(1)取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①中溶液分層；②中有機(jī)層厚度減??；④中有淺黃色沉淀生成實(shí)驗(yàn)解釋溴乙烷與NaOH溶液共熱生成了Br－目標(biāo)二答案化學(xué)方程式反應(yīng)類型取代反應(yīng)，也稱水解反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理鹵素原子的電負(fù)性比碳原子的大，形成一個極性較強(qiáng)的共價鍵：Cδ＋—Xδ－。因此，鹵代烴在化學(xué)反應(yīng)中，C—X較易斷裂，使鹵素原子被其他原子或原子團(tuán)所取代，生成負(fù)離子而離去___________________________________________目標(biāo)二答案應(yīng)用可用于制取醇，如：CH3Cl＋NaOH

CH3OH＋NaCl(制一元醇)、

＋2NaOH

________＋2NaBr(制二元醇)

目標(biāo)二答案(2)消去反應(yīng)將溴乙烷與強(qiáng)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。有機(jī)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)，而生成含不飽和鍵的化合物的反應(yīng)叫做消去反應(yīng)(消除反應(yīng))。反應(yīng)機(jī)理為：CH2==CH2↑＋NaBr＋H