高中化学专题4烃的衍生物第一单元卤代烃教案苏教版选修5.docx

高中化学专题4烃的衍生物第一单元卤代烃教案苏教版选修5.docx

《高中化学专题4烃的衍生物第一单元卤代烃教案苏教版选修5.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学专题4烃的衍生物第一单元卤代烃教案苏教版选修5.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中化学专题4烃的衍生物第一单元卤代烃教案苏教版选修5

第一单元　卤代烃

[明确学习目标]　1.认识卤代烃的组成和结构特点，能根据不同的标准对卤代烃进行分类。

2.通过对溴乙烷性质的学习掌握卤代烃的性质，认识消去反应的原理。

3.知道卤代烃在有机合成中的重要应用。

一、卤代烃的分类及对人类生活的影响

1．概念

烃分子中的

氢原子被

卤素原子取代后形成的化合物。

2．分类

3．对人类生活的影响

（1）用途：

用作溶剂、农药、制冷剂、灭火剂等。

（2）危害：

氟氯代烃（俗称氟利昂）能破坏大气

臭氧层。

二、卤代烃的性质

1．物理性质

（1）除

CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2===CHCl等少数卤代烃在常温下是气体外，其他大部分为液体或固体。

（2）

不溶于水，

能溶于乙醚、苯、环己烷等有机溶剂。

（3）互为同系物的卤代烃沸点随碳原子数增多而

升高。

2．溴乙烷的结构和化学性质

（1）分子结构

（2）化学性质

（3）消去反应的定义

在一定条件下从一个有机化合物分子中脱去一个或几个

小分子生成

不饱和化合物（含双键或叁键）的反应。

1．溴乙烷的水解反应实质是什么？

提示：

溴乙烷的水解反应可分为两步：

第一步：

C2H5OH＋HBr

第二步：

NaOH＋HBr===NaBr＋H2O

总反应：

C2H5Br＋NaOH

C2H5OH＋NaBr

溴乙烷的水解反应实质上是取代反应，即溴乙烷中的溴原子被水中的羟基取代，生成C2H5OH和HBr，HBr与NaOH反应生成NaBr和H2O，使生成物HBr不断消耗，从而使溴乙烷和水的反应能够进行完全。

2．溴乙烷的消去反应实质是什么？

提示：

溴乙烷的消去反应可分为两步：

第一步：

CH2CH2↑＋HBr

第二步：

NaOH＋HBr===NaBr＋H2O

总反应：

C2H5Br＋NaOH

CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O

溴乙烷与强碱（NaOH或KOH）的乙醇溶液共热时，从溴乙烷分子中脱去一个HBr，生成乙烯。

生成的HBr与NaOH反应，不断减少，使溴乙烷的消去反应能够进行完全。

一、卤代烃的性质

1．卤代烃的消去反应与水解反应的比较

2．卤代烃消去反应的规律

（1）没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应。

例如：

CH3Cl。

（2）有邻位碳原子，但邻位碳原子上没有氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。

例如：

（3）苯环上的卤素原子不能消去。

（4）有两个相邻碳原子，且相邻碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可能生成两种不同的产物。

例如：

[对点练习]

1．在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图，则下列说法中正确的是（　　）

A．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①和④

B．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①和③

C．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和④

D．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和③

答案　D

解析　水解反应是卤代烃中卤素原子被羟基取代，破坏①键；消去反应是使卤代烃失去HX，破坏①键和其相邻碳原子上的C—H键，即③键。

2．下列物质分别与NaOH醇溶液共热后，能发生消去反应，且生成的有机物不存在同分异构体的是（　　）

答案　B

解析　A项有机物中的β碳原子上没有氢原子，C项有机物中无β碳原子，所以A、C项中的有机物都不能发生消去反应。

B项有机物发生消去反应后只得到

。

D项有机物发生消去反应后可得到两种烯烃：

CH2===CH—CH2—CH3或

CH3—CH===CH—CH3。

二、卤代烃中卤素种类的确定

1．实验原理

R—X＋NaOH

R—OH＋NaX

HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O

AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3

根据沉淀（AgX）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定是何种卤族元素（Cl、Br、I）。

2．实验步骤

①取少量卤代烃；②加入NaOH水溶液；③加热；④冷却；⑤加入稀HNO3酸化；⑥加入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色。

3．实验说明

（1）加热是为了加快卤代烃的水解反应速率，而不同的卤代烃水解难易程度不同。

（2）加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH和AgNO3反应产生沉淀，影响对实验现象的观察和AgX沉淀的质量；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。

（3）量的关系：

R—X～NaX～AgX↓，1mol一卤代烃可得到1mol卤化银（除F外）沉淀，常利用此量的关系来定量测定卤代烃。

[对点练习]

3．欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲、乙两同学设计了如下方案。

甲同学：

取少量卤代烃，加入NaOH的水溶液，加热，冷却后加入AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。

乙同学：

取少量卤代烃，加入NaOH的乙醇溶液，加热，冷却后，用硝酸酸化，加入AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。

关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是（　　）

A．甲同学的方案可行

B．乙同学的方案可行

C．甲、乙两位同学的方案都有局限性

D．甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样

答案　C

解析　甲同学让卤代烃水解，在加热冷却后没有用稀硝酸酸化，由于OH－也会与Ag＋作用生成褐色的Ag2O，会掩盖AgBr的淡黄色，不利于观察现象，所以甲同学的实验方案有局限性；乙同学是利用消去反应让卤代烃中的卤素原子变成离子，但是，不是所有的卤代烃都能发生消去反应，所以此法也有局限性。

4．某一氯代烷1.85g，与足量NaOH水溶液混合加热后用硝酸酸化，再加入足量的AgNO3溶液，生成白色沉淀2.87g。

（1）写出这种一氯代烷的各种同分异构体的结构简式：

______________________________________________。

（2）若此一氯代烷与足量NaOH水溶液共热后，不经硝酸酸化就加AgNO3溶液，出现的现象为____________，写出有关的化学方程式__________________________。

（3）能否用硝酸银溶液直接与卤代烷反应来鉴别卤代烷？

为什么？

________________________________________________________________。

答案　

（1）

（2）将会产生褐色沉淀

AgNO3＋NaOH===AgOH↓＋NaNO3、

2AgOH===Ag2O＋H2O

（3）不能，因卤代烷中的卤素均是以卤原子的形式与碳原子结合的，不能与Ag＋反应

解析　AgCl的物质的量为

＝0.02mol，一氯代烷的相对分子质量为

＝92.5g·mol－1，设其分子式为CnH2n＋1Cl，则12n＋2n＋1＋35.5＝92.5，n＝4，该卤代烷为C4H9Cl。

三、卤代烃在有机合成中的应用

1．引入羟基：

通过卤代烃的水解反应会引入—OH。

R—X＋NaOH

ROH＋NaX。

2．引入不饱和键：

通过卤代烃的消去反应会引入

3．改变官能团的位置

通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与HX在一定条件下的加成反应，又得到卤代烃，但卤素原子的位置发生了变化。

例如由1溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量2溴丙烷，制取过程示例如下：

4．改变官能团的数目

通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与X2的加成反应，得到二卤代烃。

例如由1溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量1,2二溴丙烷，制取过程示例如下：

5．增长碳链或构成碳环

卤代烃能与多种金属作用，生成金属有机化合物，其中格氏试剂是金属有机化合物中最重要的一类化合物，是有机合成中非常重要的试剂之一，它是卤代烃在乙醚的存在下与金属镁作用，生成的有机镁化合物，再与活泼的卤代烃反应，生成更长碳链的烃。

RX＋Mg

RMgX，CH2===CHCH2Cl＋RMgCl―→CH2===CHCH2R＋MgCl2。

[对点练习]

5．化合物Z由如下反应得到：

C4H9Br（X）

Y

Z，Z的结构简式不可能是（　　）

A．CH3CH2CHBrCH2BrB．CH3CH（CH2Br）2

C．CH3CHBrCHBrCH3D．CH2BrCBr（CH3）2

答案　B

解析　从合成途径看，X→Y为消去反应，Y→Z为加成反应，故两个—Br需加在相邻的两个碳原子上。

6．根据下面的反应路线及所给信息填空：

（1）A的结构简式是____________，名称是________。

（2）①的反应类型是________，③的反应类型是____________。

（3）反应④的化学方程式是____________________________________。

答案　

（1）

　环己烷　

（2）取代反应　加成反应

本课归纳总结

巧记卤代烃取代反应和消去反应的条件和产物：

无醇（水溶液）则有醇（生成醇），有醇（醇溶液）则无醇（产物中没有醇）。

1．下列关于卤代烃的叙述正确的是（　　）

A．所有卤代烃都是难溶于水，比水重的液体

B．所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应

C．所有卤代烃都含有卤原子，都能发生取代反应

D．所有卤代烃都是通过取代反应制得的

答案　C

解析　卤代烃中有气态的；CH3Cl不能发生消去反应；卤代烃可以通过加成反应制得。

2．某学生将1氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后，冷却，滴入AgNO3溶液，结果未见到白色沉淀生成，其主要原因是（　　）

A．加热时间太短

B．不应冷却后再加入AgNO3

C．加AgNO3溶液前未用稀HNO3酸化

D．反应后的溶液中不存在Cl－

答案　C

解析　用AgNO3溶液检验Cl－时要在硝酸酸化的条件下进行。

3．如图4溴环己烯所发生的4个不同反应。

其中，产物只含有一种官能团的反应是（　　）

A．①④B．③④

C．②③D．①②

答案　B

解析　已知发生四个反应得到的产物如图所示：

只有Y、Z中只含一种官能团。

4．已知：

根据图示回答下列问题。

（1）写出A、E、F的结构简式：

A________，E____________，F________。

（2）写出C的名称：

______________。

（3）写出反应②的化学方程式（包括反应条件）：

______________________。

（4）写出①、④的反应类型：

①________，④____________。

答案　

（1）CH2===CH2　

HOCH2CH2OH

（2）1,2二氯乙烷

（3）ClCH2CH2Cl＋NaOH

CH2===CHCl＋NaCl＋H2O

（4）加成反应　取代反应（或水解反应）

解析　有机物A的分子式为C2H4，可知A为乙烯，乙烯和B反应生成C，结合D和F的分子式可以推断反应①是乙烯和Cl2的加成反应，C是1,2二氯乙烷，反应②是消去反应，得到的D为一氯乙烯，E是聚氯乙烯，反应④为卤代烃的水解反应，得到的F是乙二醇。

（1）A、E、F分别为乙烯、聚氯乙烯、乙二醇，它们的结构简式分别为CH2===CH2、

、HOCH2CH2OH。

（2）C的名称是1,2二氯乙烷。

（3）反应②是消去反应，化学方程式为ClCH2CH2Cl＋NaOH

CH2===CHCl＋NaCl＋H2O。

（4）反应①是乙烯和Cl2的加成反应；反应④为卤代烃的水解反应，属于取代反应。