第二单章卤代烃第1课时教案Word文件下载.docx
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【列表对比乙烷和溴乙烷的分子组成和结构】
名称
分子式
结构式
结构简式
电子式
官能团
乙烷
溴乙烷
【引导学生辨析、推理】:
①.从二者的组成上看,溴乙烷与乙烷的物理性质有哪些异同点?
②.若从溴乙烷分子中C—Br键断裂,可发生哪种类型的反应?
【讲述】我们对一氯甲烷、1,2—二溴乙烷、氯乙烯、溴苯等名称已经不陌生了。
它们结构的母体是烷、烯、苯,但已经不属于烃了。
这是因为其分子的组成除了碳、氢原子以外,还包括了卤素原子。
这些都可看作是烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物,我们将此类物质称为卤代烃。
卤代烃的种类很多,根据分子里所含卤素原子的不同,分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃,可用R—X(X=卤素)表示。
【板书】第三节卤代烃
一、卤代烃物理性质
【讲述】常温下,卤代烃中除少数为气体外,大多为液体或固体。
卤代烃不溶于水,可溶于大多数有机溶剂,某些卤代烃本身是很好的有机溶剂。
卤代烃还是有机合成的重要原料,如氯乙烯、四氟乙烯等。
【看书】
【板书】大多为液体或固体,不溶于水,可溶于大多数有机溶剂。
某些卤代烃本身是很好的有机溶剂。
【看书】溴乙烷比例模型及共振氢谱:
【讲述】溴乙烷的分子式为C2H5Br,结构简式为CH3CH2Br。
是无色液体,沸点38.4℃,密度比水大,难溶于水,溶于种有机溶剂。
【注意】卤代烃的某些物理性质解释.
(1).比相应烷烃沸点高.
C2H6和C2H5Br,由于①分子量C2H5Br>
C2H6,②C2H5Br的极性比C2H6大,导致C2H5Br分子间作用力增大,沸点升高.
(2).随C原子个数递增,饱和一元卤代烷密度减小,如ρ(CH3Cl)>
ρ(C2H5Cl)>
ρ(CH3CH2CH2Cl).原因是C原子数增多,Cl%减小.
(3).随C原子数增多,饱和一氯代烷沸点升高,是因为分子量增大,分子间作用力增大,沸点升高.
(4).相同碳原子数的一氯代烷支链越多沸点越低,可理解为支链越多,分子的直径越大,分子间距增大,分子间作用力下降,沸点越低.
【思考】:
溴乙烷中存在的是溴原子还是溴离子。
探究:
设计溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应的实验
1.需要什么仪器?
注意:
(1)在搭建过程中遵循从下到上、从左到右的原则
(2)注意药品的用量问题
2.实验步骤:
①.大试管中加入5mL溴乙烷.②.加入15mL20%NaOH溶液,加热.③.向大试管中加入稀HNO3酸化.④.滴加2DAgNO3溶液.
现象:
大试管中有浅黄色沉淀生成.
NaOH
反应原理
CH3CH2Br+H-OHCH3CH2OH+HBr
或:
CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
3.学生回答实验现象:
4.思考讨论:
①.该反应属于哪一种化学反应类型?
取代反应
②.该反应比较缓慢,若既能加快此反应的速率,又能提高乙醇的产量,可采取什么措施?
可采取加热和氢氧化钠的方法,其原因是水解反应吸热,NaOH溶液与HBr反应,减小HBr的浓度,所以平衡向正反应方向移动,CH3CH2OH的浓度增大.
③.为什么要加入HNO3酸化溶液?
中和过量的NaOH溶液,防止生成Ag2O暗褐色沉淀,防止对Br-的检验产生干扰.
5.反应的产物是什么?
(提示:
从结构考虑)
CH3CH2OH和HBr
如何检验产物呢?
(乙醇还是溴离子)
怎样检验?
加何类物质?
什么现象?
【交流探究】溴乙烷可能的化学性质。
在卤代烃分子中,卤素原于是官能团。
由于卤素原子吸电子的能力较强,使共用电子对偏移,C—X键具有较强的极性,因此卤代烃的反应活性增强。
【板书】二、卤代烃的化学性质
1、水解反应:
【板书】方案①
方案②
取上层清液
【讨论并回答】
方案①不合理;
因为溶液呈碱性,与AgNO3反应后,产生棕黑色沉淀。
方案②合理;
因为产生的CH3CH2Br与NaOH浓液不互溶而分层,上层清液中含有Br-离子与Ag+离子反应生成不溶于稀酸的AgBr沉淀,证明CH3CH2Br可与H2O在碱性条件下发生取代反应,生成CH3CH2OH。
【板书】CH3CH2Br+H2O
CH3CH2OH+HBr
【问题】
如果将溴乙烷与强碱(NaOH或KOH)的乙醇溶液共热,溴乙烷会不会像在NaOH的水溶液那样发生取代反应呢?
【讲述】实验证明溴乙烷会不会像在NaOH的水溶液那样发生取代反应而是从溴乙烷分子中脱去HBr,生成乙烯。
【问题】请考虑可能的断键处在哪?
以及此反应的特点是什么?
【并阅读课本】
读书并思考:
【问题】欲提高CH3CH2Br生成CH2=CH2的反应速率且提高CH2=CH2的产量,可采取什么措施?
能否加入NaOH水溶液,为什么?
【回答】加热,应在碱性条件下反应,但不能是NaOH水溶液,否则CH3CH2Br会发生水解反应。
【板书】2、消去反应
CH3CH2Br
CH2=CH2+HBr
【问题】溴乙烷在反应中是发生水解反应还是发生消去反应,应根据什么来判断?
【回答】视反应条件而定,试加以分析。
CH3CH2OH←CH3CH2Br→CH2=CH2
【讲述】在NaOH水溶液中使平衡向左移动,发生水解反应;
在NaOH醇溶液中使平衡向右移动,发生消去反应
【问题】什么叫消去反应?
【板书】
(1)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),而生成含不饱和键化合物的反应,叫做消去反应。
(2)消去反应规律:
①烃中碳原子数≥2
②邻碳有氢才消去(即接卤素原子的碳邻近的碳原子上有氢原子)
③符合札依采夫规则:
卤代烃发生消去反应时,消除的氢原子主要来自含氢原子较少的碳原子上.
【练习】在溴乙烷与NaOH乙醇溶液的消去反应中可以观察到有气体生成。
有人设计了实验方案(如图2—18所示),用高锰酸钾酸性溶液是否褪色来检验生成的气体是否是乙烯。
请你思考以下问题:
(1)为什么要在气体通入KMnO4酸性溶液前加一个盛有水的试管?
起什么作用?
(2)除KMnO4酸性溶液外还可以用什么方法检验乙烯?
此时还有必要将气体先通入水中吗?
【答案】
(1)除去带出的乙醇气体和HBr(乙醇和HBr能使酸性KMnO4褪色);
(2)溴水。
不用,因为溴水与乙烯发生的是加成反应。
【讨论】:
1.为什么不用NaOH水溶液而用醇溶液?
用NaOH水溶液反应将朝着水解的方向进行.
②.乙醇在反应中起到了什么作用?
乙醇在反应中做溶剂,使溴乙烷充分溶解.
③.检验乙烯气体时,为什么要在气体通入KMnO4酸性溶液前加一个盛有水的试管?
起什么作用?
除去乙醇气体和HBr,因为乙醇气体和HBr也能使KMnO4酸性溶液褪色.
④.C(CH3)3-CH2Br能否发生消去反应?
不能.因为相邻碳原子上没有氢原子.
⑤.2-溴丁烷消去反应的产物有几种?
CH3CH==CHCH3(81%)CH3CH2CH==CH2(19%)
【小结】比较溴乙烷的取代反应和消去反应,并完成下表,体会反应条件对化学反应的影响
卤代烃水解反应和消去反应的对比
水解反应
消去反应
卤代烃结构特点
一般是一个碳原子上只有一个-X
与-X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子
反应实质
一个-X被-OH取代
从碳链上脱去HX分子
反应条件
强碱的水溶液,常温或加热
强碱的醇溶液,加热
反应特点
有机的碳架结构不变,-X变为-OH,无其它副反应
有机物碳架结构不变,产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成,可能有其它副反应发生
结论
溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应
【讲述】有些多卤代烃,如氟氯代烷(商品名氟利昂)是含有氟和氯的烷烃衍生物,它们化学性质稳定、无毒,具有不燃烧、易挥发、易液化等特性,曾被广泛用作制冷剂、灭火剂、溶剂等。
近年来发现含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用,形成臭氧空洞,危及地球上的生物。
国际上已禁止、限制其使用,正研制、推广使用替代品。
【实践活动】走访附近的有机玻璃加工店或洗衣店,了解是否使用了有机溶剂?
向操作人员学习应如何安全地使用有机溶剂?
【新闻资料】
美国环保署指控杜邦不沾锅再揭「可能致癌」
据《芝加哥论坛报》报导,美国环保署(EPA)指控全球数一数二的大化工厂杜邦公司过去50多年来在生产铁弗龙「不沾锅」产品时,隐瞒其原料中含有危害人体的「全氟辛酸铵」(PFOA,又称C-8)。
这种化学物质有可能引发癌症、先天性缺陷及其他疾病。
EPA日前发表报告,指即使低剂量的PFOA,也会造成伤害。
杜邦公司在政府不知情的状况下,从1950年代初以降便开始用PFOA制造不沾锅厨具、防雨衣物及数百种其他产品。
一份文件指出,早在1961年杜邦公司的研究人员便向公司高层提出警告,要避免人员和PFOA接触。
后来业界的实验也证实,这种化学物质会堆积在人体内,在环境中也不会分解。
有些人批评,坊间缺乏PFOA相关的知识,凸显环保官员过度依赖相关厂商对他们产品所提安全报告。
EPA已针对杜邦公司隐瞒PFOA有关资讯提出控告。
杜邦若被判有罪,将被处以超过3亿美元罚款,这也将是美国有史以来最高额的环保罚金。
《中国时报》引述该篇报导说,科学家对世界各地民众进行调查,发现许多人血液中含PFOA。
要将它排出体外,得花好几年时间。
动物实验显示,PFOA会导致癌症、肝脏受损和先天性缺陷。
EPA表示,由于PFOA存在太多悬而未决的问题,EPA已延请专家研究PFOA所可能造成的危害。
课堂作业:
1.根据下列物质的名称,就能确认是纯净物的是
A.溴乙烷B.二溴乙烷C.已烯D.二甲苯
2.足球运动员在比赛中腿部受伤常喷洒一种液体物质,使受伤部位皮肤表面温度骤然下降,减轻伤员痛感。
这种物质是
A.碘酒B.酒精C.氟里昂D.氯乙烷
3.下列各组混合物,可以用分液漏斗分离的是
A.甲苯和水B.甲苯和苯C.溴乙烷与水D.苯与溴乙烷
4.下列反应中属于消去反应的是
A.溴乙烷与NaOH醇溶液共热B.甲苯与浓硫酸和浓硝酸的反应
C.溴乙烷与NaOH水溶液共热D.甲烷与氯气在光照的条件下反应
5.能够鉴定氯乙烷中氯元素的存在的操作是
A.在氯乙烷中直接加入AgNO3溶液B.加蒸馏水,然后加入AgNO3溶液
C.加入NaOH溶液,加热后酸化,然后加入AgNO3溶液
D.加入NaOH的乙醇溶液,加热后酸化,然后加入AgNO3溶液
6.1—溴丙烷和2—溴丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热的反应中,两反应
A.碳氢键断裂的位置相同B.碳溴键断裂的位置相同
C.产物相同,反应类型相同D.产物不同,反应类型相同
7.
(1)甲苯的化学式是;
苯的结构式是;
分子构型是;
甲苯、苯属于烃类物质,二者的关系是。
(2)纯净的溴乙烷是无色液体,密度比水,其官能团是,受原子的影响,溴乙烷的化学性质比乙烷活泼,既能发生反应,又能发生
反应。
8.1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度是2.18克/厘米3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。
在实验中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。
其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有浓溴(表面覆盖少量水)。
请填写下列空白:
(1)烧瓶a中发生的是乙醇的脱水反应,即消去反应,反应温度是170℃,并且该反应
要求温度迅速升高到170℃,否则容易产生副反应。
请你写出乙醇的这个消去反应方程式:
。
(2)写出制备1,2-二溴乙烷的化学方程式:
(3)安全瓶b可以以上倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。
请写出发生
堵塞时瓶b中的现象:
(4)容器c中NaOH溶液的作用是:
(5)某学生做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合
液的量,比正常情况下超出许多,如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因。
(6)c装置内NaOH溶液的作用是;
e装置内NaOH溶液的作用是。
9.卤代烃在NaOH存在的条件下水解,这是一个典型的取代反应,其实质是带负电的
原子团(例如OH-等阴离子)取代卤代烃中的卤原子。
例如:
CH3CH2CH2—Br+OH-(或NaOH)─→CH3CH2CH2OH+Br-(或NaBr)
写出下列化学反应的化学方程式:
(1)溴乙烷跟NaHS反应:
(2)碘甲烷跟CH3COONa反应:
参考答案:
1、A2、D3、A4、A5、CD6、C
7.
(1)C7H8;
或
;
正六边形;
芳香;
同系物;
(2)大;
Br;
取代,加成
8.
(1)CH3CH2OH
→CH2=CH2↑+H2O;
(2)CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;
(3)b中水面会下降,玻璃管中的水面会上升,甚至溢出;
(4)除去乙烯中带出的酸性气体或答二氧化碳、二氧化硫;
(5)①乙烯发生(或通过液溴)速度过快②实验过程中,乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃;
(6)吸收酸性气体(二氧化硫、二氧化碳等);
吸收挥发出来的溴,防止污染环境。
9.
(1)CH3CH2Br+NaHS→CH3CH2HS+NaBr
(2)CH3I+CH3COONa→CH3COOCH3+NaI
提示:
由原题开始提供的信息“卤代烃在NaOH溶液中水解,实质是带负电荷的原子团
取代反应”,可知解
(1)
(2)两点的关键是找出带负电的原子团。
分析
(1)NaHS带负电的是HS-,应是HS-与溴乙烷中Br原子取代。
同样
(2)中应是带负电荷的CH3COO-取代Br原子。
板书设计:
一、卤代烃:
1.定义:
烃分子中的氢原子被卤原子取代后的产物。
2.分类
3.物理性质:
4.化学性质
(1)水解反应:
(2)消去反应:
5.用途及对环境的影响
课外作业:
练习册上作业
教后反思:
第二单章第三节卤代烃第1课时