第三章 烃的衍生物 第一节 卤代烃 课件（102张PPT）

(共102张PPT)
第一节　卤代烃
第三章　烃的衍生物
【课程标准要求】　
1.认识卤代烃的组成、结构特点、性质、转化关系及其在生产生活中的重要应用。
2.认识消去反应的特点和规律。
3.能写出卤代烃的官能团、简单代表物的结构简式和名称。
新知自主预习
课堂互动探究
课时训练
目
录
CONTENTS
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课堂小结·即时达标
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一、卤代烃
1.定义
烃分子中的氢原子被__________取代后生成的化合物称为卤代烃。官能团是________，可表示为________ (X＝F、Cl、Br、I)。
卤素原子
碳卤键
R—X
2.分类
氟代烃
氯代烃
溴代烃
碘代烃
一卤代烃
多卤代烃
3.物理性质
难溶
易溶
小
大
4.卤代烃的系统命名
2－氯丁烷
1，2－二溴乙烷
3－溴－3－甲基－1－丁烯
【微自测】
1.下列关于卤代烃的叙述错误的是(　　)
A.随着碳原子数的增多，一氯代烃的沸点逐渐升高
B.随着碳原子数的增多，一氯代烃的密度逐渐增大
C.等碳原子数的一氯代烃，支链越多，沸点越低
D.等碳原子数的一卤代烃，卤素的原子序数越大，沸点越高
B
解析　随着碳原子数的增多，一氯代烃的沸点逐渐升高，A项正确；随着碳原子数的增多，一氯代烃的密度逐渐减小，B项错误；等碳原子数的一氯代烃，支链越多，分子间距离越大，分子间作用力越小，沸点越低，C项正确；等碳原子数的一卤代烃，卤素的原子序数越大，分子间作用力越大，沸点越高，D项正确。
二、溴乙烷
1.分子组成与结构
C2H5Br
CH3CH2Br
2.物理性质
溴乙烷为密度比水____的无色液体，沸点为38.4 ℃，____溶于水，易溶于多种有机溶剂。
大
难
3.化学性质
(1)水解反应
①条件：______________________。
②反应方程式：
_____________________________________________。
NaOH水溶液、加热
(2)消去反应
①条件：__________________________。
②反应方程式：
______________________________________________________。
③定义：有机化合物在一定条件下，从一个分子中______________________ (如H2O、HX等)，而生成含__________的化合物的反应叫做消去反应(消除反应)。
NaOH的乙醇溶液、加热
脱去一个或几个小分子
不饱和键
【微自测】
2.下列叙述中，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)卤代烃都能发生取代反应(　　)
(2)1－溴丁烷发生消去反应的产物为CH2===CH—CH2—CH3(　　)
(3)2－溴丁烷发生消去反应的产物只有CH2===CH—CH2—CH3(　　)
(4)卤代烃发生水解反应时，断裂C—H键(　　)
(5)溴乙烷加入HNO3酸化的AgNO3溶液有浅黄色沉淀生成(　　)
√
√
×
×
×
三、不饱和卤代烃　卤代烃对环境的影响
1.加成和加聚反应
2.卤代烃破坏臭氧层
【微自测】
3.下列叙述中，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)氯乙烯是高分子材料(　　)
(2)聚氯乙烯能发生加成反应(　　)
(3)卤代烃破坏臭氧层的过程中氯原子是催化剂(　　)
(4)无氟冰箱的使用有利于保护臭氧层(　　)
×
×
√
√
二、卤代烃的消去反应
一、卤代烃的水解反应
微专题4　卤代烃在有机合成中的作用
一、卤代烃的水解反应
实验步骤：
①向一支试管中加少许1－溴丁烷，再加入1～2 mL 5%的NaOH溶液，振荡后加热、静置。
②待溶液分层后，取少量上层水溶液
于试管中，加入硝酸酸化，然后加2滴
AgNO3溶液，观察现象。
———————【活动探究】———————
1.写出步骤①中的化学方程式。
2.步骤②中的现象是什么？写出有关离子方程式。
提示　有浅黄色沉淀生成。OH－＋H＋===H2O，Br－＋Ag＋===AgBr↓。
3.若不加AgNO3溶液，什么现象能说明溴乙烷水解完全？
提示　液体不再分层说明溴乙烷水解完全。
4.若采用如下图所示的装置进行实验，有何现象？
提示　加入硝酸银溶液，液体分层，1－溴丁烷没有明显现象。
1.卤代烃的水解反应
(1)反应机理
在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性较强的共价键：Cδ＋—Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去。
———————【核心归纳】———————
(2)断键方式：卤代烃断裂C—X键，H2O断裂O—H键。
(3)反应条件：NaOH水溶液、加热。
(4)合成应用：在有机分子中引进羟基。
2.卤代烃中卤族元素的检验
【特别提醒】
(1)加热是为了加快水解速率。
(2)卤代烃水解完成后，检验卤离子前，应先加硝酸使溶液呈酸性再加AgNO3溶液。加入稀HNO3酸化的目的，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应干扰实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀HNO3。
3.多卤代烃的水解产物判断
1.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，充分搅拌后，加入AgNO3溶液
C.加入NaOH溶液，加热后加入稀硝酸酸化，然后加入AgNO3溶液
D.加入NaOH的乙醇溶液，加热后加入AgNO3溶液
———————【实践应用】———————
C
解析　氯乙烷在水溶液中不能电离出氯离子，故不能用AgNO3溶液直接检验其中的氯元素，A项错误；在氯乙烷中加蒸馏水，然后加入AgNO3溶液，不发生反应，不能鉴别，B项错误；加NaOH溶液，加热后氯乙烷发生水解反应生成C2H5OH和NaCl，加稀硝酸中和NaOH，然后再加AgNO3溶液检验溶液中的Cl－，C项正确；加热后需中和过量的NaOH，然后再加入AgNO3溶液，D项错误。
2.卤代烃的取代反应，实质是带负电荷的原子团取代了卤代烃中的卤原子，例如：CH3Br＋OH－(或NaOH)―→CH3OH＋Br－(或NaBr)(反应条件已略去)，下列反应的化学方程式中，不正确的是(　　)
A.CH3CH2Br＋NaHS―→CH3CH2SH＋NaBr
B.CH3I＋NaCN―→CH3CN＋NaI
C.CH3CH2Cl＋CH3ONa―→CH3Cl＋CH3CH2ONa
D.CH3CH2Cl＋NH3―→ CH3CH2NH2＋HCl
C
3.甘油具有吸水保湿性能。工业上由丙烯制备甘油的流程之一如下：
D
解析　由图示可知，反应①③为取代反应，反应②为加成反应，故A错；CH2ClCHClCH2Cl的同分异构体有：CH2ClCH2CHCl2、CH3CCl2CH2Cl、CH3CH2CCl3以及CH3CHClCHCl2共4种，故B错；在流程中4种有机物中CH3CH===CH2、CH2===CH—CHCl含有不饱和的碳碳双键能与溴发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色，其他2种无不饱和键，所以不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故C错；CH2===CHCH2Cl、CH3CH===CH2分子均含有烯烃的结构，所以与碳碳双键直接相连的原子均共面，所以CH2===CHCH2Cl、CH3CH===CH2分子均至少有6个原子共平面，故选D。
二、卤代烃的消去反应
实验步骤：
①向圆底烧瓶中加入2 g NaOH和15 mL无水乙醇，搅拌。再向其中加入5 mL 1－溴丁烷和几片碎瓷片，微热。
②将产生的气体先通入盛水的试管后，再通入酸性KMnO4溶液进行检验，观察现象。
———————【活动探究】———————
1.写出反应的化学方程式。
2.步骤①中加碎瓷片的目的是什么？
提示　防止液体暴沸。
3.步骤②中先通入水的目的是什么？现象是什么？得出什么结论？
提示　除去挥发出的乙醇，消除乙醇对酸性KMnO4的影响。酸性KMnO4溶液褪色。说明生成了1－丁烯。
4.将步骤②中的酸性KMnO4溶液换成溴水，还用先将气体通入水中吗？
提示　不用将气体通入水中。
5.预测2－溴丁烷发生消去反应的可能产物有几种？写出结构简式。
提示　2种。CH3CH2CH===CH2，CH3CH===CHCH3。
6.能否通过消去反应制备乙炔？用什么卤代烃？
1.卤代烃的消去反应
(1)断键方式：卤代烃断裂C—X键，αC—H键。
(2)反应条件：NaOH醇溶液、加热。
(3)合成应用：在有机分子中引进碳碳双键或三键。
———————【核心归纳】———————
2.卤代烃消去反应的规律
(1)两类卤代烃不能发生消去反应
3.水解反应与消去反应的对比
4.下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是(　　)
———————【实践应用】———————
B
解析　卤代烃均能发生水解反应，选项中的四种物质均为卤代烃；卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子的卤代烃能发生消去反应。C、D项中的两物质卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上均没有相应的氢原子，A中无邻位碳原子，都不能发生消去反应。
5.下列卤代烃在KOH的醇溶液中加热不能发生消去反应的是(　　)
解析　(CH3)3CCH2Cl不能发生消去反应，因为与—Cl相连碳原子的相邻碳原子上没有氢原子；CH2Cl2也不能发生消去反应，因其分子中只有一个碳原子；C6H5Cl也不能发生消去反应。
A
6.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(　　)
解析　A、B发生消去反应都只得到一种烯烃，D中与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应。
C
微专题4　卤代烃在有机合成中的作用
1.卤代烃在有机合成或转化中的桥梁作用
———————【核心归纳】———————
4.对官能团进行保护，如在氧化CH2===CHCH2OH的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护：
1.由2－氯丙烷制取少量的1，2－丙二醇时，需经过下列哪几步反应(　　)
A.加成→消去→取代 B.消去→加成→水解
C.取代→消去→加成 D.消去→加成→消去
———————【迁移应用】———————
B
2.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：_____________________________________。
核心体系建构
1.下列物质中，不属于卤代烃的是(　　)
C
C
2.下列卤代烃中，沸点最低的是(　　)
A.CH3CH2CH2Br B.CH3CH2CH2CH2Br
C.CH3CH2CH2Cl D.CH3CH2CH2CH2Cl
解析　卤代烃的相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。
C
3.在卤代烃R—CH2—CH2—X中化学键如下图所示，则下列说法正确的是(　　)
A.当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①和③
B.当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和④
C.当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①
D.当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和②
解析　发生取代反应时，卤代烃中的卤素原子被取代；发生消去反应时，卤代烃中的卤素原子和相邻碳原子上的氢原子脱去生成HX。
C
4.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5 mL 4 mol·L－1 NaOH溶液；⑤加入5 mL 4 mol·L－1 HNO3溶液。正确的顺序是(　　)
A.②④③① B.②③① C.②④③⑤① D.②⑤③①
解析　鉴定卤代烃中所含卤素原子时，可先使卤代烃水解生成相应的卤素离子，再加入HNO3溶液中和NaOH，最后加入AgNO3溶液检验卤素离子。
5.有如图所示合成路线：
(1)上述过程中属于加成反应的有________(填序号)。
(2)反应②的化学方程式为_______________________________________。
(3)反应④为________反应，化学方程式为_________________________
____________________________________________________________。
一、选择题(本题包含12个小题，每小题只有一个选项符合题意)
1.二氯甲烷是涂改液中的一种成分，下列叙述正确的是(　　)
C
A.它是由碳、氢、氯三种元素组成的烃
B.它是由氯气和甲烷组成的混合物
C.它的分子中碳、氢、氯三种元素的原子个数比是1∶2∶2
D.涂改液是由多种元素原子组成的一种化合物
解析　二氯甲烷(CH2Cl2)是由碳、氢、氯三种元素组成的卤代烃，A错误；二氯甲烷(CH2Cl2)属于纯净物，B错误；二氯甲烷(CH2Cl2)的分子中碳、氢、氯三种元素的原子个数比是1∶2∶2，C正确；涂改液是由多种物质组成的一种混合物，D错误。
2.“不粘锅”的主要成分是聚四氟乙烯。下列说法正确的是(　　)
D
A.聚四氟乙烯属于烃
B.聚四氟乙烯的单体与四氟乙烯互为同系物
C.聚四氟乙烯可使Br2的CCl4溶液褪色
D.聚四氟乙烯性质稳定，耐腐蚀耐高温
3.溴乙烷在某种条件下可生成乙烯或乙醇，下列说法正确的是(　　)
B
A.生成乙烯的条件可以是热的氢氧化钾水溶液
B.生成乙醇的条件可以是热的氢氧化钾水溶液
C.生成乙烯的条件是加热
D.生成乙醇的条件可以是热的氢氧化钾醇溶液
解析　溴乙烷与氢氧化钾的醇溶液共热生成乙烯，故A、C项错误；溴乙烷与氢氧化钾的水溶液共热生成乙醇，故B项正确，D项错误。
4.能发生消去反应，且生成物中存在同分异构体的是(　　)
B
5.卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是(　　)
C
6.为了检验2－溴丁烷中含有溴元素，有以下操作，顺序合理的是(　　)
C
①加AgNO3溶液　②加NaOH水溶液　③加热　④加蒸馏水　⑤加稀硝酸至溶液显酸性
A.②①③⑤ B.②④⑤③ C.②③⑤① D.②①⑤③
解析　2－溴丁烷中的溴元素不是以离子状态存在的，不能与AgNO3溶液直接反应，因此，必须先使它变为溴离子。由题意可知，应先使2－溴丁烷在强碱的水溶液中水解得到溴离子，但反应后溶液显碱性，不能直接加入AgNO3溶液检验，否则Ag＋与OH－反应生成AgOH，而AgOH不稳定，分解生成Ag2O沉淀，影响溴离子的检验，故需加入足量稀硝酸使溶液呈酸性，再加AgNO3溶液检验。
7.一种有机物分子的球棍模型如图，图中“棍”代表单键或双键或三键，不同大小的球代表不同元素的原子，且三种元素位于不同的短周期。下面关于该有机物的叙述不正确的是(　　)
D
A.有机物化学式为C2HCl3
B.分子中所有原子在同一个平面内
C.该有机物难溶于水
D.可由乙炔和氯化氢加成得到
解析　结构中间的两个球代表C原子，那么，最小的原子应该是H原子，剩下三个半径比C原子模型还大的球应该是代表Cl原子。根据分析信息，确定模型代表的有机物分子中有两个C，一个H，三个Cl，化学式是C2HCl3，描述正确，A项不符题意；根据原子个数，可以推测出两个碳原子之间是碳碳双键，故该分子空间结构应与乙烯相同，所以所有原子处于同一平面，描述正确，B项不符题意；该有机物属于卤代烃，卤代烃均难溶于水，描述正确，C项不符题意；乙炔加成一分子氯化氢，得到的产物是C2H3Cl，描述错误，D项符合题意。
8.如图为氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列表述不正确的是(　　)
C
A.过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键
B.过程Ⅱ可表示为O3＋Cl===ClO＋O2
C.过程Ⅲ中O＋O===O2是吸热过程
D.上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
解析　根据图示，过程Ⅰ中CFCl3转化为CFCl2和氯原子，断裂极性键C－Cl键，故A正确；根据图示，过程Ⅱ可表示为：O3＋Cl===ClO＋O2，故B正确；O＋O===O2为原子结合成分子的过程，为放热过程，故C错误；根据图示，氟利昂中氯原子在反应前后不变，是破坏O3的催化剂，故D正确。
D
A.该物质在NaOH的醇溶液中加热可转化为醇类
B.该物质能和AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀
C.该物质可以发生消去反应
D.该物质可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
解析　该物质在NaOH的水溶液中发生水解反应，其中—Br被—OH取代，A错误；该物质中的溴原子必须水解成Br－，才能和AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀，B错误；该有机物分子中与溴原子相连的碳原子的邻位碳上没有H原子，不能发生消去反应，C错误；该物质的分子中含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，D正确。
10.化合物X的分子式为C5H11Cl，用NaOH的醇溶液处理X，可得分子式为C5H10的两种产物Y、Z，Y、Z经催化加氢后都可得到2－甲基丁烷。若将化合物X用NaOH的水溶液处理，则所得有机产物的结构简式可能是(　　)
B
A.CH3CH2CH2CH2CH2OH
B
A.二者的核磁共振氢谱中均只出现两种峰且峰面积之比为3∶2
B.一定条件下，二者均可发生取代反应
C.二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应
D.Q的一氯代物只有1种、P的一溴代物有2种
12.已知卤代烃可以和钠发生反应，例如：2CH3Br＋2Na―→CH3CH3＋2NaBr，下列所给化合物中不能与钠合成环丁烷的是(　　)
B
A.BrCH2CH2CH2CH2Br B.CH3CH2CH2CH2Br
C.CH2BrCH2Br D.CH2Br2
解析　BrCH2CH2CH2CH2Br与钠以1∶2发生反应生成环丁烷，选项A符合；CH3CH2CH2CH2Br与钠以2∶2发生反应生成CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3，不可能生成环丁烷，选项B符合；CH2BrCH2Br与钠以2∶4发生反应生成环丁烷，选项C不符合；CH2Br2与钠以4∶8发生反应生成环丁烷，选项D不符合。
二、非选择题(本题共2小题)
13.溴乙烷是卤代烃的代表，通过对溴乙烷性质的探究来掌握卤代烃的性质，达到举一反三的效果。
①按如图所示装配装置，检查装置的气密性，然后向装置中的大烧杯里加入冰水；
②在圆底烧瓶中加入10 mL 95%乙醇、28 mL浓硫酸，然后加入研细的13 g溴化钠和几粒碎瓷片；
③小火加热，使其充分反应。
(1)反应结束后，U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色。将U形管中的混合物倒入分液漏斗中，静置，待液体分层后，取________液体(填“上层”或“下层”)。为了除去其中的杂质，最好选择下列试剂中的________(填字母)。
a.Na2SO3溶液 b.H2O c.NaOH浓溶液 d.CCl4
要进一步制得纯净的C2H5Br，可再用水洗，然后加入无水CaCl2干燥，再进行________(填操作名称)。
(2)设计实验证明U形管收集的溴乙烷中含有溴元素，完成以下实验报告：
实验步骤 实验操作 预期现象和结论
1
2
3
4
(3)溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应，生成不同的产物。用如图所示装置进行实验：
该实验的目的是_______________________________________________；
实验中你所观察到的现象是_____________________________________；
盛水试管(装置)的作用是________________________________________。
答案　(1)下层　a　蒸馏
(2)1.取少许U形管中收集的有机物于小试管中，加入NaOH溶液，振荡，加热，静置　液体分层，上层可能含有NaOH及NaBr　2.取上层清液于小试管中，加入过量的稀硝酸酸化　无明显现象　3.取少许酸化后的溶液用pH试纸检验　pH试纸呈红色，溶液呈酸性　4.向上述酸化的溶液中滴加AgNO3溶液　有淡黄色沉淀生成，溶液中含有Br－，即原有机物中含有Br元素
(3)验证生成的气体是乙烯(或验证溴乙烷与NaOH发生消去反应的产物)　酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去　除去气体中少量的乙醇
14.A～G都是有机化合物，它们的转化关系如图所示：
(1)已知6.0 g化合物E完全燃烧生成8.8 g CO2和3.6 g H2O，E的蒸气与氢气的相对密度为30，则E的分子式为________。
(2)A为一取代芳香烃，B中含有一个甲基。由B生成C的化学方程式为____________________________________________________________。
(3)由B生成D、由C生成D的反应条件分别是___________、________。
(4)由A生成B、由D生成G的反应类型分别是___________、________。
(5)F的结构简式为________。
Thanks！
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