人教版(2019)选择性必修三3.1 卤代烃 课件+教案(33张ppt)

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名称 人教版(2019)选择性必修三3.1 卤代烃 课件+教案(33张ppt)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-02-20 16:56:14

文档简介

(共33张PPT)
第一节 卤代烃
人教版选择性必修二 第三章 烃的衍生物
教学目标
1. 能辨识卤代烃的官能团,并根据官能团对卤代烃进行分类;能列举典型卤代烃
的主要物理性质及应用。
2. 能从溴乙烷的官能团和化学键特点预测可能的断键部位和化学性质,结合实验
了解溴乙烷与NaOH水溶液的反应,能写出相应的化学方程式。
3. 通过1-溴丁烷取代反应和消去反应的探究实验进行对比和归纳,形成“化学
反应可以调控”的观念,通过类比迁移形成对卤代烃反应基本规律的认识。
4. 通过了解卤代烃在生活中的应用,认识化学对满足人类生活需要的积极贡献,
树立保护环境和可持续发展的意识。
新知导入
烃的衍生物
烃分子中的氢原子被不同官能团取代后,就能生成一系列新的不同类别的有机化合物,如卤代烃、醇、酚、醛、羧酸和酯等。从结构角度看都可以看作是由烃衍生而来的,所以被称为烃的衍生物。
烃的衍生物具有与烃不同的性质,这些性质主要由其分子中的官能团决定。
基于官能团和化学键的特点及有机反应规律,可以推测有机化合物的化学性质,并利用其性质实现相互转化,进行有机合成。
CH3Cl CH3CH2Br
CH3OH CH3CH2OH
CH3CHO HCHO
CH3COOH HCOOH
CH3COOCH2CH3
新知导入
复方氯乙烷气雾剂(处理运动中的急性扭伤)
聚氯乙烯管道
聚四氟乙烯涂层的不粘锅
[ CH CH2]
Cl
n
卤代烃在生活中的应用
问题1:以上有机物分别含有什么官能团?
CH3CH2Cl
[ CF2 CF2]
n
C X 碳卤键
碳氯键、碳氟键
新知导入
自主阅读课本P52内容,思考并回答以下问题:
1. 什么是卤代烃?有哪些分类?
2. 结合第二章学习的烃,想想通过哪些反应可以将烃转化为卤代烃?
3. 卤代烃如何命名?根据资料卡片,结合烃类物质的命名,请你总结出卤代烃的命名原则。
新知讲解
一、卤代烃
烃分子中的氢原子被卤素原子取代生成的化合物,称为卤代烃,用R—X表示。
溴乙烷分子
空间填充模型
溴乙烷分子
球棍模型
1. 分类
饱和一元卤代烃的通式:CnH2n+1X
新知讲解
问题2:结合所学知识,由哪些有机物可以转化得到卤代烃?
①烷烃和卤素单质在光照条件下发生取代反应
②苯/苯的同系物与液溴反应发生取代反应
③醇与氢卤酸发生取代反应
④烯烃、炔烃的加成反应
CH3CH2Br +H2O

CH3CH2OH
+HBr
CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + HCl

CH2=CH2 + HCl CH3CH2Cl
一定条件
新知讲解
CH3CH2CH2CH2—Cl
CH3CH2CHCH3
Cl

1-氯丁烷
2-氯丁烷
选主链:选择含官能团的最长碳链。
编序号:取代基位次最小,有碳碳双键时从距离碳碳双键近的一端开始编号。
写名称:由简入繁。
2. 命名
以烃为母体,卤原子为取代基,类似烃的命名
2-氯甲苯
新知讲解
3. 物理性质
问题3:为什么要选择氯乙烷对扭伤的部位进行处理?
名称 结构简式 液态时密度/(g cm-3) 沸点/℃
氯甲烷 CH3Cl 0.916 -24
氯乙烷 CH3CH2Cl 0.898 12
1-氯丙烷 CH3CH2CH2Cl 0.890 46
1-氯丁烷 CH3CH2CH2CH2Cl 0.886 78
1-氯戊烷 CH3CH2CH2CH2CH2Cl 0.882 108
常温下除一氯甲烷、氯乙烯、氯乙烷是气体外,其余均为液体或固体。
一氯代烃密度比水小,多卤代烃(如CCl4)、溴代烃(如溴乙烷、溴苯)密度比水大。
卤代烃都不溶于水,可溶于有机溶剂。
熔沸点高于同碳数的烃,随碳原子数增多,沸点依次升高。
氯乙烷沸点较低,汽化时吸热,冷冻麻醉镇痛。
沸点:
状态:
密度:
溶解性:
延伸拓展
卤代烃同分异构体的书写
(2) 二卤代烃同分异构体的书写
(1) 一卤代烃同分异构体的书写
例:如C5H11Cl
取代法
注意:等效氢的判断
例:如C5H10Cl2
定一移一
注意:不遗漏不重复
新知讲解
二、溴乙烷
溴乙烷的分子结构模型
溴乙烷核磁共振氢谱
分子式:
C2H5Br
结构简式:
CH3CH2Br
结构式:
电子式:
H—C—C—Br
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C
C
Br
官能团:
碳溴键
新知讲解
分析卤代烃的结构特点,推测卤代烃可能断键的位置是?
二、溴乙烷
卤代烃中卤素原子吸引电子能力较强,共用电子对偏向卤素原子,使C—X键具有较强的极性,所以卤代烃具有较强的反应活性。
X
C
δ—
δ+
结 构 分 析
化 学 性 质
推 断
新知讲解
化学键 C—C C—H C—Br
键长/pm 154 110 194
键能/(kJ/mol) 347.3 414.2 284.5
电负性:C:2.5 Br:2.8 H:2.1
δ+
δ—
卤素原子吸电子能力较强,C-X有较强的极性,易断裂,使卤素原子变成X-而离去。所以卤代烃易发生取代反应和消去反应。
新知讲解
二、溴乙烷
(1) 取代反应(水解反应)
反应条件:
NaOH水溶液、加热
CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr
H2O

问题4:如何通过实验证明此反应断裂了C—Br键,产生了Br-?
溴乙烷
滴加AgNO3溶液
滴加AgNO3溶液
溴乙烷不能电离出Br-
溴乙烷、NaOH溶液
断裂C—Br键,生成了Br-
实验设想:
课堂练习
练习1. 写出下列卤代烃的水解方程式。
H3CCHCH3
Br
+ NaOH
H2O

+ NaBr
H3CCHCH3
OH
新知讲解
(2)消去反应
有机物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O,HX等 ),而生成含不饱和键的化合物的反应。
CH3CH2Br
CH2=CH2↑ + NaBr
乙醇

+NaOH
+ H2O
NaOH + HBr == NaBr + H2O
总结归纳
比较溴乙烷的取代反应和消去反应
取代反应 消去反应
反应物 CH3CH2Br CH3CH2Br
反应条件
生成物
化学键变化
结论
NaOH水溶液,加热
NaOH醇溶液,加热
CH3CH2OH、NaBr
CH2=CH2、NaBr、H2O
溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应
同一物质,在不同条件下,断裂不同键,发生不同反应,生成不同物质。
新知讲解
【探究】1-溴丁烷的化学性质
(1)1-溴丁烷的取代反应
CH3CH2CH2CH2Br + NaOH


用哪种分析手段可以检验出产物1-丁醇
测物质的波谱图,如红外光谱,核磁共振氢谱
如何检验卤代烃中的卤素原子?
R-X
NaOH水溶液

过量稀HNO3
AgNO3溶液
淡黄色沉淀(AgBr)
取上层清液
黄色沉淀(AgI)
白色沉淀(AgCl)
CH3CH2CH2CH2OH + NaBr
新知讲解
(2)1-溴丁烷的消去反应
CH3CH2CH2CH2Br
乙醇

+NaOH
如何检验产物1-丁烯?
课本P54实验方案:
向圆底烧瓶中加入2 gNaOH和15mL无水乙醇,搅拌。
再向其中加入5 mL1-溴丁烷和几片碎瓷片,微热。
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。
现象:酸性KMnO4溶液褪色
CH3CH2CH=CH2 ↑+ NaBr + H2O
【探究】1-溴丁烷的化学性质
新知讲解
为什么要先通入盛有水的试管,再通入酸性KMnO4溶液?
吸收挥发出来的乙醇,排除干扰
(乙醇也会使酸性KMnO4溶液褪色)
还可以用什么方法检验1-丁烯?
此时还有必要将气体先通入水中吗
不需要先通入水中
(乙醇不能使溴的四氯化碳溶液或者溴水褪色)
通入溴的四氯化碳溶液或者溴水中,观察褪色
(2)1-溴丁烷的消去反应
CH3CH2CH2CH2Br
CH3CH2CH=CH2 ↑+ NaBr
乙醇

+NaOH
+H2O
【探究】1-溴丁烷的化学性质
新知讲解
2-丁烯
CH2
CH
Br
H
CHCH3
H
1
2
3
4
(3)预测2-溴丁烷发生消去反应的可能产物
CH2
CH
Br
H
CHCH3
H
1
2
3
4
CH2=CHCH2CH3
1-丁烯
CH3CH=CHCH3
能发生消去反应的卤代烃结构:
—C—C—
X H
连着卤素的碳原子相邻的碳原子上有氢原子
CH3Br
C
CH3
CH3
CH3-


-CH2Br
能发生消去反应吗?
×
×
【探究】1-溴丁烷的化学性质
延伸拓展
发生消去反应的条件:
①烃中碳原子数≥2
②连卤原子的相邻碳原子上有氢原子,直接连接在苯环上的卤原子不能消去。
③反应条件:强碱的醇溶液、加热
+NaOH
— C— C—
H
X

C=C
+ NaX + H2O
新知讲解
三、卤代烃在生活中的应用
二氟一氯一溴甲烷
三氟一溴甲烷
C
Cl
Br
F
F
C
F
Br
F
F
1211灭火器
1301灭火器
(1)卤代烷灭火器
新知讲解
特富龙(Teflon)是美国杜邦公司对其研发的所有碳氢树脂的总称,包括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各种共聚物。由于其独特优异的耐热(180℃-260℃)、耐低温(-200℃)、自润滑性及化学稳定性能等,而被称为“拒腐蚀、永不粘的特富龙”。
聚四氟乙烯不粘锅
聚四氟乙烯,俗称塑料王,具有最佳的耐热性和耐化学性,显示了独特的不粘性和润滑性。
(2)聚四氟乙烯(特氟龙)
新知讲解
臭氧层的保护
新知讲解
卤代烃破坏臭氧层原理
氟氯烃可在强烈的紫外线作用下分解,产生的氯自由基会对平流层中的臭氧层产生长久的破坏作用。以CCl3F为例,它破坏臭氧层的反应过程可表示为:
CCl3F CCl2F·+Cl·
紫外线
新知讲解
生活中的保鲜膜
既可用于冰箱保鲜(-60℃),也可用于微波炉(+140℃)。
PVDC保鲜膜
聚偏二氯乙烯
PE保鲜膜
聚乙烯
PVC保鲜膜
聚氯乙烯
虽可用于食品包装,但在生产过程中需添加塑化剂。如在生产过程中添加了有毒塑化剂DEHA,则危害很大。
课堂练习
CH2Br
CH2Br
CH2Br
CH2Br
CH3 CH CH2
Cl
CH3
+2NaOH


H2O

+2NaOH
+ NaOH


HC≡CH+2NaBr+2H2O
CH2OH
CH2OH
+ 2NaBr
CH2═CH CH2
CH3
CH3 CH═CH
CH3
+NaCl+H2O
练习1.完成下列方程式的书写。
课堂练习
练习2.完成下列物质的有机合成路线。
(1)由苯制取苯酚
Br
液溴
FeBr3
NaOH、H2O

OH
(2)由乙烷为主要原料来制CH2OHCH2OH
CH3CH3
Cl2
CH3CH2Cl
NaOH、醇

CH2═CH2
Br2
CH2BrCH2Br
NaOH、H2O

CH2OHCH2OH
H+
课堂总结
X
C
C
H
OH
C
C
H
C
C
消去反应
取代反应
结构
性质
决定
反映
NaOH
乙醇



δ+
δ-
谢谢
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《卤代烃》教学设计
课题 《卤代烃》 单元 第三章 学科 化学 年级 高二
教材分析 《卤代烃》选自人教版选择性必修3 第三章 第一节。根据《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》,对本节内容要求如下。1.内容要求认识卤代烃的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。2.学业要求(1)能写出卤代烃的官能团、简单代表物(溴乙烷、氯乙烯)的结构简式和名称;能够说出氯代烃的物理性质及递变规律。(2)能结合分子结构特点,运用类比迁移的方法分析和推断其他卤代烃的化学性质,并根据有关信息书写相应的化学方程式。(3)能列举卤代烃在生活中的应用,分析和探讨这些物质对人类健康和社会发展可能带来的双重影响。人教版新教材在旧教材的基础上增加了探究1-溴丁烷化学性质的实验探究,使学生能运用已学知识进行类比迁移。使整个知识体系更加完整。在第二章中学生已经学习了烃类物质的性质,理解官能团和化学键的极性在化学反应中的重要作用。但学生的类比迁移能力还有待加强。卤代烃水解反应和消去反应的反应条件和反应产物容易混淆。
学习目标 1. 能辨识卤代烃的官能团,并根据官能团对卤代烃进行分类;能列举典型卤代烃的主要物理性质及应用。2. 能从溴乙烷的官能团和化学键特点预测可能的断键部位和化学性质,结合实验了解溴乙烷与NaOH水溶液的反应,能写出相应的化学方程式。3. 通过1-溴丁烷取代反应和消去反应的探究实验进行对比和归纳,形成“化学反应可以调控”的观念,通过类比迁移形成对卤代烃反应基本规律的认识。4. 通过了解卤代烃在生活中的应用,认识化学对满足人类生活需要的积极贡献,树立保护环境和可持续发展的意识。
重点 卤代烃的取代反应和消去反应
难点 结合分子结构特点,运用实验验证和类比迁移,分析、掌握卤代烃物质的主要性质。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 【知识回顾】烃的衍生物烃分子中的氢原子被不同官能团取代后,就能生成一系列新的不同类别的有机化合物,如卤代烃、醇、酚、醛、羧酸和酯等。从结构角度看都可以看作是由烃衍生而来的,所以被称为烃的衍生物。【总结归纳】烃的衍生物具有与烃不同的性质,这些性质主要由其分子中的官能团决定。基于官能团和化学键的特点及有机反应规律,可以推测有机化合物的化学性质,并利用其性质实现相互转化,进行有机合成。【情景创设】卤代烃在生活中的应用介绍复方氯乙烷气雾剂(处理运动中的急性扭伤)、聚氯乙烯管道、聚四氟乙烯涂层的不粘锅问题1:以上有机物分别含有什么官能团? 举例常见的烃的衍生物,溴乙烷、乙醇、乙酸等。聆听、回答碳氯键、碳氟键 介绍烃的衍生物类有机物及学习方法,为本章的基础奠定基础。让学生关注社会问题,从乙醇的应用出发,讲化学知识应用于生活中,抽象出化学问题,建立化学学习的思维背景。
讲授新课 【自主学习】自主阅读课本P52内容,思考并回答以下问题:1. 什么是卤代烃?有哪些分类?2. 结合第二章学习的烃,想想通过哪些反应可以将烃转化为卤代烃?3. 卤代烃如何命名?根据资料卡片,结合烃类物质的命名,请你总结出卤代烃的命名原则。【介绍】一、卤代烃烃分子中的氢原子被卤素原子取代生成的化合物,称为卤代烃,用R—X表示。分类饱和一元卤代烃的通式:CnH2n+1X【过渡】结合所学知识,由哪些有机物可以转化得到卤代烃?【总结】制备卤代烃的方法①烷烃和卤素单质在光照条件下发生取代反应②苯/苯的同系物与液溴反应发生取代反应③醇与氢卤酸发生取代反应④烯烃、炔烃的加成反应命名以烃为母体,卤原子为取代基,类似烃的命名选主链:选择含官能团的最长碳链。编序号:取代基位次最小,有碳碳双键时从距离碳碳双键近的一端开始编号。写名称:由简入繁。【练习】命名以下卤代烃问题3:为什么要选择氯乙烷对扭伤的部位进行处理?物理性质沸点:熔沸点高于同碳数的烃,随碳原子数增多,沸点依次升高。状态:常温下除一氯甲烷、氯乙烯、氯乙烷是气体外,其余均为液体或固体。密度:一氯代烃密度比水小,多卤代烃(如CCl4)、溴代烃(如溴乙烷、溴苯)密度比水大。溶解性:卤代烃都不溶于水,可溶于有机溶剂。【延伸拓展】卤代烃同分异构体的书写一卤代烃同分异构体的书写例:如C5H11Cl 取代法二卤代烃同分异构体的书写例:如C5H10Cl2 定一移一【介绍】二、溴乙烷【过渡】分析卤代烃的结构特点,推测卤代烃可能断键的位置是?数据:电负性:C:2.5 Br:2.8 H:2.1 【总结归纳】卤素原子吸电子能力较强,C-X有较强的极性,易断裂,使卤素原子变成X-而离去。所以卤代烃易发生取代反应和消去反应。(1) 取代反应(水解反应)反应条件:NaOH水溶液、加热问题4:如何通过实验证明此反应断裂了C—Br键,产生了Br-?【课堂练习】练习1. 写出下列卤代烃的水解方程式。(2)消去反应有机物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O,HX等 ),而生成含不饱和键的化合物的反应。【归纳总结】比较溴乙烷的取代反应和消去反应【实验探究】1-溴丁烷的化学性质(1)1-溴丁烷的取代反应如何检验卤代烃中的卤素原子?(2)用哪种分析手段可以检验出产物1-丁醇 向圆底烧瓶中加入2 gNaOH和15mL无水乙醇,搅拌。再向其中加入5 mL1-溴丁烷和几片碎瓷片,微热。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。如何检验产物1-丁烯?(3)预测2-溴丁烷发生消去反应的可能产物。【总结归纳】发生消去反应的条件:①烃中碳原子数≥2②连卤原子的相邻碳原子上有氢原子,直接连接在苯环上的卤原子不能消去。③反应条件:强碱的醇溶液、加热【介绍】三、卤代烃在生活中的应用(1)卤代烷灭火器(2)聚四氟乙烯(特氟龙)聚四氟乙烯,俗称塑料王,具有最佳的耐热性和耐化学性,显示了独特的不粘性和润滑性。臭氧层的破坏和保护 氟氯烃可在强烈的紫外线作用下分解,产生的氯自由基会对平流层中的臭氧层产生长久的破坏作用。(4)生活中的保鲜膜PVC保鲜膜、PVDC保鲜膜、PE保鲜膜 结合问题阅读课本、回答问题。梳理、记录联系已有知识,总结制备卤代烃的方法。例如烷烃的取代反应等。根据烃的命名规则,命名卤代烃。聆听、回答。氯乙烷沸点较低,汽化时吸热,冷冻麻醉镇痛。梳理、记忆完成分子式、结构简式、结构式和电子式的书写。分析回答,认识到卤代烃中卤素原子吸引电子能力较强,共用电子对偏向卤素原子,使C—X键具有较强的极性,所以卤代烃具有较强的反应活性。交流讨论,设计实验验证。完成练习并交流讨论。记录、理解消去反应的断键和成键部分。类比迁移,并学会设计实验验证。测物质的波谱图,如红外光谱,核磁共振氢谱酸性KMnO4溶液褪色书写可能产物的结构简式。聆听、理解、记忆观察记录、思考回答。 引导学生自主利用已有的有机物认识思路学习卤代烃,发展类比迁移能力。检测学生已有知识的储备情况,及时查漏补缺。巩固有机物的系统命名法。结合卤代烃的物理性质规律,进一步巩固卤原子的引入对物理性质的影响。并学会对已学知识进行归纳梳理。学会由名称到组成的判断,学会分子式、电子式、结构式及结构简式等的书写方式。学会根据官能团的特点推测可能的性质。培养学生认识有机物的基本思路和方法——基于官能团分析、预测、总结归纳物质性质。加深学生对卤代烃结构的认识,突出官能团的变化,引导学生从化学键断裂和形成的角度认识有机化合物间的转化。引导学生从化学键的极性角度解释物质的结构、性质与变化,得出合理的结论,并通过实验验证。完成变式题,巩固取代反应的知识和加深对原理的认识。引导学生对反应过程的断键情况和成键情况进行分析,深入理解和认识卤代烃的消去反应本质。学以致用,归纳总结卤代烃的性质。体会条件对反应方式的影响。学会物质检验及物质制备的基本方法,通过结构化的知识促进学生的认知发展和素养形成。学会分析实验步骤、实验现象和实验产物,形成对饱和卤代烃的的认识,学会透过现象看本质,实现从宏观认识到微观实质的转换。学生利用已有知识,综合分析卤代烃对人类生产生活可能带来的双重影响,培养学生的社会责任。
课堂练习 练习1.完成下列方程式的书写。练习2.完成下列物质的有机合成路线。 完成习题。 巩固、检测本堂课所学知识。
课堂小结 【反思】通过今天的学习,请思考自己通过什么方法学习了卤代烃? 先分析了卤代烃的结构特点,根据C-X极性较大易断裂,推测卤代烃能发生取代反应和消去反应,最后用实验来证明。 进一步确立了研究烃的衍生物的方法模型。
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