高中化学《卤代烃》教案3 苏教版选修5Word文档格式.docx
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[提问]:
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?
3.化学性质.
(1).溴乙烷的水解反应.
[实验2]:
按图4-4组装实验装置,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
[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.
实验证明CH3CH2Br可以制乙烯,请考虑可能的断键处,以及此反应的特点.
(2).溴乙烷的消去反应.
[实验1]:
按图4-4组装实验装置,①.大试管中加入5mL溴乙烷.②.加入15mL饱和KOH乙醇溶液,加热.③.向大试管中加入稀HNO3酸化.④.滴加2DAgNO3溶液.
乙醇
产生气体,大试管中有浅黄色沉淀生成.
CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2+NaBr+H2O
消去反应:
有机化合物在一定条件下,从分子中脱去一个小分子(如H2O、HX等)而生成不饱和(含双键或叁键)化合物的反应,叫消去反应.一般来说,消去反应是发生在两个相邻碳原子上.
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HBr,因为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%)
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.
阅读P63[拓展视野]:
卤代烃的消去反应.
[小结]:
-Br原子是CH3CH2Br的官能团,决定了其化学特性.由于反应条件(溶剂或介质)不同,反应机理不同.(内因在事物的发展中发挥决定作用,外因可通过内因起作用.)
四.卤代烃.
1.定义和分类.
(1).定义:
烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物.
一卤代烃的通式:
R—X.
(2).分类:
①.按分子中卤原子个数分:
一卤代烃和多卤代烃.
②.按所含卤原子种类分:
氟代烃、氯代烃、溴代烃.
③.按烃基种类分:
饱和烃和不饱和烃.
④.按是否含苯环分:
脂肪烃和芳香烃.
2.物理通性:
(1).常温下,卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外,其余为液体或固体.
(2).互为同系物的卤代烃,如一氯代烷的物理性质变化规律是:
随着碳原子数(式量)增加,其熔、沸点和密度也增大.(沸点和熔点大于相应的烃)
(3).难溶于水,易溶于有机溶剂.除脂肪烃的一氟代物、一氯代物等部分卤代烃外,液态卤代烃的密度一般比水大.密度一般随烃基中碳原子数增加而减小.
3.化学性质:
与溴乙烷相似.
(1).水解反应.
[课堂练习]:
试写出1-氯丙烷和2-氯丙烷分别发生水解反应的化学方程式.
(2).消去反应.
试写出1-氯丙烷和2-氯丙烷分别发生消去反应的化学方程式.
4.制法.
(1).烷烃和芳香烃的卤代反应.
(2).不饱和烃加成.
①.制取CH3CH2Br可用什么方法?
其中哪种方法较好?
为什么?
②.实验室制取溴乙烷的化学方程式如下:
CH3CH2OH+NaBr+H2SO4—→CH3CH2Br+NaHSO4+H2O,为什么这里的硫酸不能使用98%的浓硫酸,而必须使用80%的硫酸?
③.在制得的CH3CH2Br中常混有Br2,如何除去?
5.卤代烃在有机合成中的应用.
[讨论]:
1.欲将溴乙烷转化为二溴乙烷,写出有关的化学方程式.
2.如何用乙醇合成乙二醇?
写出有关的化学方程式.
[拓展视野]:
格氏试剂在有机合成中的应用介绍.
[补充知识]:
1.卤代烃的同分异构体.
(1).一卤代烃同分异构体的书写方法.
①.等效氢问题(对称轴).
正丁烷分子中的对称:
1CH32CH23CH24CH3,其中1与人为善,2与会号碳上的氢是等效的;
异丁烷分子中的对称:
(1CH3)22CH3CH3,其中1号位的氢是等效的.
②.C4H9Cl分子中存在着“碳链异构”和“官能团位置异构”两种异构类型.
(2).二卤代烃同分异构体的书写方法.
C3H6Cl2的各种同分异构体:
一卤定位,一卤转位:
1CH32CH23CH3,另一氯原子可分别在1、2、3号位;
∣
Cl
1CH32CH3CH3,另一氯可分别在1(或3)、2号位.
∣
(3).多卤代烃同分异构体的书写方法(等效思想)
二氯代苯有三种同分异构体,四氯代苯也有三种同分异构体,即苯环上的二氯与四氢等效,可进行思维转换.
2.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.
2019-2020年高中化学《卤代烃性质》教案1苏教版选修5
教学目的1、掌握溴乙烷的主要化学性质,理解水解反应和消去反应。
2、学会操作溴乙烷的水解实验;
教学重难点溴乙烷的水解反应和消去反应。
教具准备【实验1-2】试剂、仪器。
教学过程
【复习提问】写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型。
1、甲烷与氯气的反应
2、乙烯与氯化氢、水的反应
3、苯与溴、硝酸的反应
【讲授新课】
【板】一、卤代烃对人类生活的影响
定义:
烃分子里的氢原子被卤原子取代后所生成的化合物如:
。
【学生活动】阅读“交流与讨论”
学生交流体会
【板】二、卤代烃的性质
例、溴乙烷
1、溴乙烷的结构:
(1)溴乙烷的分子式,式量,结构式,
结构简式,官能团。
(2)乙烷是分子,溴乙烷是分子(填极性或非极性)
2、溴乙烷的物理性质
溴乙烷是色液体,(难或易)溶于水,密度比水(大或小),沸点是。
【设问3】由溴乙烷的结构可知:
其中含有键和键,经过分析,可能发生哪些反应?
【实验1】
【实验2】
实验
实验现象
结论
实验1
实验2
填表
反应物
反应条件
生成物
化学方程式
【小结】1、卤代烃在强碱性溶液中(可加热)能生成醇。
【强调】氢氧化钾在反应中的主要作用是:
使反应中生成的酸被消耗,这样降低了生成物的浓度。
有利于反应向正方向进行。
卤代烃中的卤原子可以被多种原子或原子团取代。
(1)利用这样的反应可以进行卤代烃鉴别:
如:
溴乙烷与氯乙烷、碘乙烷如何鉴别。
(2)卤代烃的水解反应,其实质是带负电荷的原子团(如OH-等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子,根据这一原理,写出下列反应的化学方程式。
(1)溴乙烷跟NaHS反应
(2)碘甲烷跟CH3COONa
水
加热
R-X+NaOHROH+NaX
2、卤代烃在强碱的醇溶液中共热,可以脱去卤化氢生成烯烃。
卤代烃的取代与消去的不同点就在于条件不同,而且仅仅就相差的就是“是不是醇溶液”。
此例又一次说明反应条件对反应的重要性。
3、消去反应:
4、特点:
脱去不同碳原子上的两个原子或原子团,即a—H和C—X(OH)键的断裂;
形成了碳碳双键或碳碳三键。
【巩固练习】试设计以溴乙烷为原料制备1,2—二溴乙烷的方案,并写出你所设计方案中涉及到的化学反应方程式,指明反应所属的类型。
卤代烃对人类生活的影响卤代烃的性质作业
(一)
班级
高二()
姓名
学号
课题
成绩
1、为鉴定卤代烃中所含卤素原子,现有下列实验操作步骤:
①加入AgNO3溶液;
②加入少许卤代烃试样;
③加热;
④加入5ml4mol/LKOH溶液;
⑤加入5ml4mol/LHNO3溶液。
正确的顺序是()
A、②④③① B、②③① C、②④③⑤① D、②⑤③①
2、下列液体中,滴入水中会出现分层现象,但在滴入热的氢氧化钾溶液中时分层现象会逐渐消失的是()
A、溴乙烷B、己烷C、苯D、苯乙烯
3、下列反应中,属于消去反应的是()
A、溴乙烷与KOH醇溶液共热B、在液溴与苯的混合物中撒入铁粉
C、溴乙烷与KOH水溶液共热D、乙醇与浓硫酸共热到
4、在标准状况下,336mL某气态烃与足量溴水反应后,得到5.4g产物,这种烃是()
A、乙烯B、丙烯C、乙炔D、丙炔
5、纯净的氯仿可作麻醉剂,但氯仿在保管中常因见光后被空气中的氧气氧化而生成有毒的光气:
2CHCl3+O2光2HCl+2COCl2(光气)
为防止发生事故,在使用前需检测氯仿是否变质,为此,应选用的试剂是()
A、KOH溶液B、溴水C、AgNO3溶液D、淀粉KI试液
6、欲除去溴乙烷中含有的乙醇,下列操作方法中正确的是
A、加氢氧化钠水溶液,加热煮沸B、加氢氧化钠醇溶液,加热煮沸
C、加水振荡,静置后分液D、加浓H2SO4,加热至1700C
催化剂
7、属于消去反应的是()
A、CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBrB、CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
C、CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2OD、CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
卤代烃的性质
(二)
教学目的1、了解卤代烃的物理性质及化学性质;
2、掌握卤代烃的消去反应;
了解氟利昂的用途及危害。
【复习提问】写出溴乙烷发生取代反应、消去反应的方程式
【板】一、烃的衍生物
烃的衍生物:
在有机化合物里,烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代,从结构上都可以看成是由烃衍变而来的,所以叫烃的衍生物。
(指出)该定义是从“结构”的角度来看的,不能误解为烃的衍生物都是取代反应的产物,取代反应固然能生成烃的衍生物,如苯的卤代、硝化、磺化等,但加成反应也同样能生成烃的衍生物,如CH2BrCH2Br可由乙烯与溴加成而得。
CH2=CHCl可由乙炔与HCl加成而来,CH3CH2OH可由乙烯与水在适宜条件下加成生成。
【板】二、卤代烃
1、定义:
如:
说明:
(1)“烃”可以是任意组成符合CxHy的烃。
卤素原子可以一种或多种,被取代的氢原子可以是一个或多个甚至全部。
(2)组成元素:
C、X,多数卤代烃中含H。
2、卤代烃的分类:
氟代烃一卤代烃
(1)按卤素种类可分为氯代烃
(2)按卤素原子数目可分为二卤代烃
溴代烃三卤代烃
碘代烃四卤代烃
饱和卤代烃
(2)按烃基可分为不饱和卤代烃
芳香卤代烃
【提问】由烷烃的通式推导一卤代烃的化学通式:
3、卤代烃的同分异构体和命名
【练习】①请写出C4H9Cl的各种同分异构体的结构简式并命名。
②CH3CH(CH3)CH2CH3的一氯取代物有几种?
③一氯代烃是否具有碳链异构、位置异构和类别异构?
说明思路并总结出书写的规律和技巧。
4、卤代烃的物理性质及其递变(阅读表6-1)
卤代烃
状态
常温下大多数呈液态或固态,只有CH3Cl、CH3Br、C2H5Cl、CH2=CHCl等少数为气态。
溶解性
不溶于水,可溶于乙醚、苯、环己烷等大多数有机溶剂。
某些卤代烃是很好的有机溶剂,如二氯甲烷、氯仿、和四氯化碳等。
密度
大于相应的烃。
一氯代烃相对密度均小于1,溴代烃、碘代烃的相对密度均大于1。
卤代烃的密度随分子中碳原子数增多而减小,随分子中卤素原子数的增多而增大。
沸点
高于相应的烃,且随着烃基中碳原子数的增加而升高。
各同分异物体的沸点随分子中支链的增多而降低。
5、卤代烃的化学性质:
①水解反应R-X+H-OHR-OH+H-X
写出1-氯丙烷和2-氯丙烷分别发生水解反应的化学方程式。
②消去反应R-CH2CH2X+NaOHRCH=CH2+NaOH
试写出1-氯丙烷和2-氯丙烷分别发生消去反应的化学方程式
【问题】1、是不是所有的卤代烃都能发生消去反应?
什么结构的不能发生消去反应?
含一个碳原子的卤代烃(如CH3Cl)无相邻碳原子,不能发生消去反应;
与连有卤原子(-X)的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子卤代烃也不能发生消去反应。
CH3CH(CH3)CH2Cl、(CH3)3CCl、(CH3)3CCH2Cl、CH3Cl,为什么?
2、什么结构的卤代烃发生消去反应后的产物会出现同分异构现象,如:
CH3CH2CH2CH2Cl、
总结:
消去的一个HBr分子是从相邻的两个碳原子上脱下来的。
所以卤代烃发生消去反应的先决条件是卤原子所连碳原子(习惯称为α-C)的相邻碳原子(习惯上称为β-C)上必须要有可被脱去的氢原子(习惯称为β-H)。
若卤代烃分子中有两种不同位置的β-H原子,则消去反应生成的烯烃就应有两种不同的结构,但常以消去含氢较少的碳原子上的氢原子为主要产物。
“拓展视野”1、β氢与卤代烃的消去反应
写出3-溴-3-甲基己烷发生消去反应后,所得产物的结构简式。
“拓展视野”2、卤代烃在有机合成中的应用
6、卤代烃的应用:
(1)在有机合成中的应用
(2)在工农业生产中的应用
7、氟利昂及环境保护
氟氯烃指含氟和氯的烷烃衍生物,有的还含有溴原子,属多卤代烃。
氟里昂(原冰箱用冷冻剂)的主要成分就是氟氯烃。
氟氯烃化学性质很稳定,甚至跟原子态的氧也不反应,逸散到大气中的氟氯烃不断向臭氧层扩散,吸收紫外线而发生光解,产生原子态氯,Cl+O3=ClO+O2,ClO+O=Cl+O2,故总反应就是O3+O=Cl+2O2。
上述反应中氯原子起了催化作用。
从理论上说一个氯原子可分解无数个O3分子,故氟氯烃对臭氧层有破坏作用,应限止并停止生产和使用。
【小结】卤烯醇三角关系
R—Cl
R—OH烯烃
【练习】1、由C2H5Cl制取聚氯乙烯:
、、
、、。
2、在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物。
下式R代表烃基,副产物均略去。
请写出下列转变的化学方程式,注明反应条件。
(1)由CH3CH2CH2CH2Br两步转变为CH3CH2CHBrCH3
(2)由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH。
卤代烃对人类生活的影响卤代烃的性质作业
(二)
1、下列有机物中,不属于烃的衍生物的是()
A、CH3ClB、CH3CH2NO2
C、CH2=CHBrD、[CH2-CH2]n
2、为了保证制取的氯乙烷纯度较高,最好的反应为()
A、乙烷与氯气B、乙烯与氯气C、乙炔与氯气D、乙烯跟氯化氢
3、下列物质中,密度比水的密度小的是()
A、氯乙烷B、溴乙烷C、溴苯D、甲苯
4、下列物质中属于同系物的是()
①CH3CH2Cl②CH2=CHCl③CH3CH2CH2Cl④CH2ClCH2Cl⑤CH3CH2CH2CH3⑥CH3CH(CH3)2
A、①②B、①④C、①③D、⑤⑥
5、下列有关氟氯代烷的说法中,不正确的是()
A、氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烃B、氟氯代烷化学性质稳定,有毒
C、氟氯代烷大多无色无臭无毒
D、在平流层中,氟氯代烷在紫外线照射下,分解产生的氯原子可引发损耗臭氧层的循环反应
6、以一氯丙烷为主要原料,制取1,2一丙二醇时,需要经过的各反应分别为()
A、加成---消去---取代B、消去---加成---取代
C、取代---消去---加成D、取代---加成---消去
7、下列有机物中,不属于烃的衍生物的是()
A、氯丁烷B、甲苯C、硝基苯D、氯仿
8、组成为C3H6Cl2的卤代烃,可能存在的同分异构体有()
A、三种
B、四种C、五种
D、六种
9、下列烷烃中,发生氯代反应时所得一氯代物的种数最少的是()
A、正己烷B、2—甲基戊烷C、2,2—二甲基丙烷D、3—甲基戊烷
10、乙烷与氯气发生取代反应时得到的有机产物种数为()
A、6种B、9种C、10种D、12种
11、2,2—二甲基丙烷发生氯代反应时,所得二氯代物的种数是()
A、1种B、2种C、3种D、4种
12、某卤代烷烃C5H11Cl发生消去反应时,可以得到两种烯烃,则该卤代烷烃的结构简式可能为()
A、CH3CH2CH2CH2ClB、CH3CH2-CH-CH2CH3
C、CH3-CHCH2CH2CH3D、CH3CH2C-CH3
13、已知丁基(-C4H9)有四种异构体,分子式为C4H9Cl的氯代烃共有()
A、2种B、3种C、4种D、5种
14、降冰片烷立体结构如右图所示(图示为键线式,每个折点和线的端点处表示有一个碳原子,并以氢原子补足余价,C、H不表示出来)。
(1)降冰片烷的分子式为。
(2)降冰片烷发生一氯取代后,能得到种不同沸点的产物。
△
15、溴乙烷是一种难溶于水,密度约为水的密度的1.5倍,沸点为38.4°
C的无色液体,实验室制取溴乙烷的反应如下:
NaBr+H2SO4(浓)===NaHSO4+HBrCH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
已知反应物的用量:
NaBr(固体)0.3mol、乙醇0.25mol、浓硫酸36ml(98%,密度1.84g/cm3)、水25ml,其中乙醇的密度约为水的密度的4/5,试回答:
(1)仅用上图所示仪器安装制取和收集溴乙烷的装置,要求达到安全、损失少、不污环境的目的,有关仪器的选择和连接顺序为(填数字):
(2)写出不能选用的仪器(填仪器代码,如甲、乙……)及理由。
不能选用的仪器
理由
(3)反应时,若温度过高,可见有棕色气体产生,写出反应的化学方程式:
(4)从棕黄色的粗溴乙烷制取无色的溴乙烷,应加入的试剂是,必须使用的仪器是。
(5)本实验的产率为60%,则可制取溴乙烷g。