(共27张PPT)
人教版(2019版) 化学
有机化学基础(选择性必修3)
第三章 烃的衍生物
第三节 芳香烃
第2课时 苯的同系物
一、卤代烃的概述
学习任务一:认识卤代烃
阅读教材52页,思考下列问题
(1)什么是卤代烃?有哪些分类?
(2)第二章我们学习了烃,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。
1.卤代烃及分类
烃分子中的氢原子被卤素原子取代生成的化合物。一元卤代烃可表示为R-X
卤代烃分类
氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃
按卤素原子种类分:
一卤代烃、多卤代烃
按卤素原子数目分:
饱和卤代烃、不饱和卤代烃
按烃基是否饱和分:
脂肪卤代烃、芳香卤代烃
按是否含有苯环分:
学习任务一:认识卤代烃
卤代烃的官能团:碳卤键
①甲烷和氯气
②苯与溴
③乙烯和溴
④乙炔和氯化氢
取代反应
取代反应
加成反应
加成反应
2.烃转化为卤代烃的途径
学习任务一:认识卤代烃
选主链
定编号
写名称
选择含官能团的最长碳链
将卤素原子看做取代基,编号时从距简单取代基近的一端编号,
有碳碳双键时从距离碳碳双键近的一端开始编号
从简入繁
3.卤代烃的命名
学习任务一:认识卤代烃
3-甲基-3-溴-1-丁烯
阅读52页教材,并结合P28烷烃的物理性质,分析表3-1,总结卤代烃的物理性质及其递变规律。
状态:常温下卤代烃除一氯甲烷、氯乙烯、氯乙烷是气体外,其余均为液体
或固体。
密度:除脂肪烃的一氟代物和一氯代物外,其余卤代烃密度都比水大。
卤代烃的密度随碳原子数目的增加而减小。
溶解性:卤代烃都不溶于水,可溶于有机溶剂。
沸点: 熔沸点大于同碳个数的烃,随碳原子数增多,沸点依次升高(碳原子
数相同时,支链越多沸点越低)。
学习任务二:卤代烃的物理性质
(1)卤代烃是一类特殊的烃( )
(2)卤代烃中一定含有的元素为C、H和卤素( )
(3)卤代烃不一定是烃分子和卤素单质发生取代反应得到的( )
(4)碳原子数少于4的烃,在常温下为气体,溴乙烷中含2个碳原子,所以其在常温下也是气体( )
(5)卤代烃在常温下均为液态或固态,均不溶于水( )
×
×
正误判断
√
×
×
命名下列有机物:
(1) 的化学名称: 。
(2) 的化学名称: 。
应用体验
聚氯乙烯
邻氯甲苯(或2-氯甲苯)
二、卤代烃的化学性质
学习任务三:卤代烃的化学性质
(以溴乙烷为例)
溴乙烷的组成和结构
写出溴乙烷的实验式、分子式、结构式和结构简式。
核磁共振氢谱图中有几个峰,峰值面积之比
球棍模型
空间填充模型
在卤代烃分子中,由于卤素原子的电负性比碳原子的 ,使C—X的电子向卤素原子 ,进而使碳原子带部分 ,卤素原子带部分____________,这样就形成一个极性较强的共价键: 。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 而离去。
大
偏移
正电荷(δ+)
负电荷(δ-)
Cδ+—Xδ-
负离子
实验现象:无明显变化
1-溴丙烷
AgNO3溶液
实验结论:溴乙烷不是电解质,不能电离出Br-
对CH3CH2Br化学性质的探索
思考与讨论1:溴乙烷能电离出Br –吗?如何证明?
溴乙烷有哪些重要的化学性质呢?
实验装置
实验现象 ①中溶液_____ ;②中有机层厚度减小;④中有 生成
实验解释 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了______
分层
淡黄色沉淀
Br-
溴乙烷与NaOH溶液共热的化学方程式为______________________________________。反应类型为 。
取代反应
CH3CH2Br+NaOH CH3CH2OH+NaBr
学习任务三:卤代烃的化学性质
1.卤代烃的取代反应
【实验3-1】课文P53
(以溴乙烷为例)
(1)为什么要加入稀硝酸酸化溶液?
中和过量的NaOH溶液,防止生成Ag2O棕褐色沉淀,影响Br-检验。
(2)如何判断CH3CH2Br是否完全水解?
看反应后的溶液是否出现分层,如分层,则没有完全水解。
(3)如何判断CH3CH2Br已发生水解?
AgNO3溶液
NaOH溶液
水解
HNO3溶液
酸化
R-X
AgCl 白色
AgBr 浅黄色
AgI 黄色
能否省?
NaOH
HBr
HBr+ NaOH =NaBr + H2O
学习任务三:卤代烃的化学性质
1.卤代烃的取代反应-------水解反应
CH3CH2—Br + Na—OH CH3CH2—OH + NaBr
H2O
从平衡移动的角度看,NaOH不断中和氢溴酸,促进溴乙烷的水解;加热的目的是提高反应速率,且水解是吸热反应,升高温度也有利于平衡右移。水相当于是催化剂
(以溴乙烷为例)
能,CH3CH2Br更容易。
都能反应,均连上—OH
卤代芳香烃发生水解的条件较苛刻
学习任务三:卤代烃的化学性质
1.卤代烃的取代反应-------水解反应
思考与讨论2:把“—Br”替换成“—Cl”,能否发生反应?谁更容易?
思考与讨论3:把“CH3CH2—”替换“CH3CH2CH2—”或 “—CH(CH3)2” “—C(CH3)3”如何反应?-CH3呢?
(以溴乙烷为例)
拓展:CH3CH2Br+NaCN(aq)反应的产物?
如果将溴乙烷与强碱(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共热,溴乙烷可以从分子中脱去HBr,生成乙烯。
学习任务三:卤代烃的化学性质
2.卤代烃的消去反应
(以溴乙烷为例)
CH2=CH2 ↑ + NaBr+H2O
△
乙醇
CH2-CH2
Br
H
+ NaOH
①反应条件:NaOH的醇溶液、加热
②消去反应:有机化合物(醇/卤代烃)在一定条件下从一个分子中脱去一个或几个小分子(水/卤代氢等),而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应。
学习任务三:卤代烃的化学性质
2.卤代烃的消去反应
(以溴乙烷为例)
实验探究1-溴丁烷的化学性质(课文P54)
装置
现象 酸性KMnO4溶液_____
化学 方程式
NaBr+H2O
褪色
①实验中盛有水的试管的作用是 , 原因是 。
②除酸性高锰酸钾溶液外还可以用 来检验丁烯,此时气体还用先通入水中吗? ,理由是___________________________________。
除去挥发出来的乙醇
乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰丁烯的检验
溴的四氯化碳溶液
不用
乙醇与溴不反应,不会干扰丁烯的检验
【讨论】
③用哪种分析手段可以检验出1-溴丁烷取代反应生成物中的丁醇?
红外光谱仪
能
学习任务三:卤代烃的化学性质
思考与讨论4:把“—Br”替换成“—Cl”,能否发生反应?
思考与讨论5:把“CH3CH2—”替换“—CH(CH3)2”或“—C(CH3)3”如何反应?-CH3呢?如果可以写成反应方程式
(以溴乙烷为例)
2.卤代烃的消去反应
Cl
下列几种卤代烃在氢氧化钠醇溶液中能否发生消去反应?如能请写出反应方程式。若不能请说明理由。
CH2BrC(CH3)2CH3
CH2ClCH2Cl
CH3CH2CH2 C CH3
CH2CH3
Br
-CH2CH2Cl
β
β
β
CH3CH2CH2 C CH3
CH2CH3
Br
C
α
总结:卤代烃分子结构上发生消去反应的条件:
a. 至少有两个碳的卤代烃,否则不能发生消去反应。
b. 碳原子上必须有H原子存在,否则不能发生消去反应
直接连接在苯环上的卤原子不能消去
1.(2020·云南昭通高二期末)下列卤代烃,既能发生水解反应,又能发生消去反应且只能得到一种单烯烃的是
A. B.
C. D.
A
应用体验
2.某有机化合物的结构简式为 ,下列关于该有机化合物的叙述正确的是
A.在加热和催化剂作用下,1 mol该有机化合物最多能和4 mol H2反应
B.不能使溴的CCl4溶液褪色
C.不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.一定条件下,能和NaOH醇溶液反应
A
应用体验
3.根据下面的有机物合成路线回答有关问题:
⑤
①
A
②
B
③
④
C
(1)写出A、B、C结构简式:________、________ 、_______
(2)A→B的反应试剂及条件:_________________。
应用体验
4、从环己烷可制备1,4-环己二醇,下列有关7步反应(其中无机产物都已略去),其中有2步属于取代反应,2步属于消去反应,3步属于加成反应。
试回答:(1)反应 和 属于取代反应。
(2)化合物的结构简式:B ,C
(3)反应④所用试剂和条件是
①
⑥
氢氧化钠的醇溶液 加热
应用体验
5.如何利用溴乙烷制备 ?
CH2—CH2
—
—
OH
OH
方法:逆推法。
NaOH 醇 △
Br2 水
△ NaOH 水
消去
加成
取代
以乙烯和必要的无机试剂制取(1)乙二醇, (2)聚氯乙烯,写出有关反应方程式,并注明反应类型。
应用体验
6.在实验室里鉴定氯酸钾晶体里和1-氯丙烷分子中氯元素时,是将其中的氯元素转化成AgCl白色沉淀来进行的,操作程序应有下列哪些步骤(顺序):
A.滴加AgNO3溶液; B.加NaOH溶液; C.加热;D.加催化剂MnO2; E.加蒸馏水过滤后取滤液;F.过滤后取滤渣 ;G.用HNO3酸化
(1)鉴定氯酸钾中氯元素的操作步聚是
(2)鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步聚是
BCGA
DCEGA
应用体验