化学人教版(2019)选择性必修3 3.1卤代烃(共47张ppt)

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名称 化学人教版(2019)选择性必修3 3.1卤代烃(共47张ppt)
格式 pptx
文件大小 67.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-04 21:08:21

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文档简介

(共47张PPT)
第一节 卤代烃
第三章 烃的衍生物
取代反应 消去反应
2
卤代烃
1
本节重点
本节难点
卤代烃的化学性质及卤代烃中卤素原子的检验
3
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
DDT(滴滴涕)
C14H9Cl5
(二氯二苯基三氯乙烷)
DDT——20世纪上半叶防止农业病虫害,减轻疟疾伤寒等蚊蝇传播的疾病危害起到了巨大的作用。但因其对环境污染过于严重,很多国家和地区已禁止使用
烃分子中的氢原子被卤素
原子取代后生成的化合物
观察DDT的结构简式,总结其与对应烃的不同点?
饱和一卤代烃通式:____________
CnH2n+1X
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
DDT(滴滴涕)
C14H9Cl5
卤代烃
分类
按分子中卤素原子个数分类
按所含卤素原子种类分类
氟代烃
溴代烃
单卤代烃
多卤代烃
卤代烃
分类
按烃基种类分类
按是否含苯环分类
饱和卤代烃
不饱和卤代烃
脂肪卤代烃
芳香族卤代烃
如何给这些卤代烃命名呢?
大鹿化学工作室制作,侵权必究
卤代烃
卤代烃的命名(系统命名法)
以烃为母体,将卤素原子看作取代基,按烃类的命名原则命名
CH3CH2CHCH3
Cl
2-氯丁烷
氯乙烯
1,2-二溴乙烷
CH2 CH
Cl
CH2 CH2
Br
Br
卤代烃
物理性质
状态
沸点
同系物沸点,随碳原子数增加而升高
除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl等少数为气体,其余为液体或固体
比同碳原子数的烷烃沸点要高
名称 氯甲烷 氯乙烷 1-氯丙烷 1-氯丁烷 1-氯戊烷
结构简式 CH3Cl CH3CH2Cl CH3(CH2)2Cl CH3(CH2)3Cl CH3(CH2)4Cl
沸点 /℃ -24 12 46 78 108
卤代烃
物理性质
状态
沸点
密度
除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl等少数为气体,其余为液体或固体
比同碳原子数的烷烃沸点要高
同系物沸点,随碳原子数增加而升高
一氟代烃、一氯代烃的密度比水小,其余的密度比水大
名称 氯甲烷 氯乙烷 1-氯丙烷 1-氯丁烷 1-氯戊烷
液态时密度 g/cm3 0.916 0.898 0.890 0.886 0.882
卤代烃
物理性质
状态
沸点
溶解性
密度
除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl等少数为气体,其余为液体或固体
比同碳原子数的烷烃沸点要高
同系物沸点,随碳原子数增加而升高
卤代烃难溶于水,易溶于有机溶剂
一氟代烃、一氯代烃的密度比水小,其余的密度比水大
重点关注卤代烃的溶解性与密度
物理性质
颜色
状态
密度
沸点
溶解性
无色
液体
38.4℃
密度比
水大
卤代烃
代表物——溴乙烷
C2H5Br
难溶于水,可溶于有机溶剂
卤代烃
代表物——溴乙烷
C2H5Br
球棍模型
填充模型
核磁共振氢谱
结构特点
由于溴原子吸引电子能力强,C—Br键易断裂,使溴原子易被取代,同时溴原子对相邻碳原子上的氢原子产生一定的影响。因此在官能团(-Br)的作用下,溴乙烷的化学性质比乙烷活泼,能发生许多化学反应
卤代烃
代表物——溴乙烷
H H
H C C Br
H H
δ-
δ+
实验步骤
卤代烃
溴乙烷化学性质
取一支试管,滴入10~15滴溴乙烷,再加入1 mL5% NaOH溶液,振荡后加热,静置。待溶液分层后,用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液,移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中,然后加入2滴AgNO3溶液,观察实验现象
卤代烃
溴乙烷化学性质
实验现象
生成淡黄色沉淀
有机层厚度减小,直至消失
溶液分层
卤代烃
溴乙烷化学性质
实验分析
溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br-
由实验可知:
(1)溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是______,水中的羟基与碳原子形成______,断下的Br与水中的H结合成HBr
C—Br
(2) 化学方程式:
C—O
CH3CH2Br+NaOH
CH3CH2OH+NaBr

取代反应
也称溴乙烷的水解反应
消去反应
卤代烃
溴乙烷化学性质
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
CH2CH2+NaOH
乙醇
Br
H
CH2 CH2↑+NaBr +H2O
HBr
定义
特点
卤代烃
消去反应
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。
脱去一个或几个小分子
不饱和键
(1)从反应机理看:消去反应是从相邻的两个碳原子上脱去一个小分子,相邻的两个碳原子各断一个化学键
(2)从产物看:消去反应的产物中一定有含不饱和键的产物和一个或几个小分子
注意反应条件与取代反应的区别
卤代烃
消去反应的规律
如CH3Cl
没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应
(1)
有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时,可得到不同产物
(3)
(2)
邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应
(4)
卤代烃发生消去反应可生成炔烃
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)
如ClCH2CH2CH2Cl
【例1】下列化合物在一定条件下,既能发生消去反应,又能发生水解反应的是:
CH3Cl
CH3CHBrCH3
(CH3)3CCH2Cl
(CH3)3CCl
CHCl2CHBr2
大鹿化学工作室制作,侵权必究
Cl
CH2Br
CH2Br
大鹿化学工作室制作,侵权必究
反应类型 取代反应(水解反应) 消去反应
反应条件 NaOH水溶液、加热 NaOH醇溶液、加热
键的变化 C—Br键断裂形成C—O键 C—Br键与C—H键断裂形成碳碳双键
生成物 CH3CH2OH、NaBr CH2==CH2、NaBr、H2O
卤代烃
溴乙烷取代(水解)反应与消去反应的比较
卤代烷在不同溶剂中发生反应的情况不同。如何通过实的方法验证取代反应和消去反应的产物?
卤代烃
1-溴丁烷的化学性质
实验步骤
1-溴丁烷NaOH的乙醇溶液

酸性
KMnO4溶液
向圆底烧瓶中加入2.0 gNaOH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。将产生的气体通入盛水的试管后,再用酸性高锰酸钾溶液进行检验
实验现象
反应产生的气体经水洗后,使酸性KMnO4溶液褪色
卤代烃
1-溴丁烷的化学性质
实验分析
生成的气体分子中含有碳碳不饱和键
Br
H
CH3CH2CHCH2+NaOH
乙醇
CH3CH2CH2 CH2↑+NaBr +H2O
卤代烃
1-溴丁烷的化学性质
问题讨论
检验丁醇的存在可运用核磁共振氢谱法
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
问题1
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:___________________________________
为什么要在气体通入酸性高锰酸钾溶液前先通入盛水的试管?除了酸性高锰酸钾溶液,还可以用什么方法检验生成物?此时还有必要将气体先通入水中吗?
问题2
①实验中盛有水的试管的作用是__________________________,
原因____________________________________________________________
为了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
不用
乙醇与溴不反应,不会干扰丁烯的检验
溴的四氯化碳溶液
问题讨论
问题讨论
预测2-溴丁烷发生消去反应的可能产物
问题3
卤代烃消去条件:邻碳有氢(消去β—H)
Br
CH3CH2CHCH2
H
Br
CH3CHCHCH3
H
CH3CH2CH CH2
1-丁烯
CH3CH CHCH3
2-丁烯
取代反应(水解反应)
消去反应
卤代烃
卤代烃的化学性质
R—OH+NaX
R—X+NaOH

+NaX +H2O

+NaOH
R
C
C
H
X
R
C
C
反应机理
卤代烃中,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-。故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
实验流程
卤代烃
卤代烃的化学性质及卤代烃中卤素原子的检验
①通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子
R—X
NaOH溶液 /
水解
稀硝酸
酸化
硝酸银
溶液
AgCl 白色沉淀
AgBr 浅黄色沉淀
AgI 黄色沉淀
实验要点
②排除其他离子对卤素离子检验的干扰,卤素原子转化为卤素离子后必须加入稀硝酸中和过量的碱。
Ag++OH-=AgOH(白色)↓ 2AgOH=Ag2O(黑色)+H2O
黑色会掩盖AgBr的浅黄色,使产物检验实验失败。故必须用硝酸酸化
卤代烃
制取卤代烃的方法
CH3Cl+HCl
CH2BrCH2Br
(副反应太多且难分离)
烷烃取代法
CH4+Cl2
光照
烯(炔)烃加成卤素
CH2==CH2+Br2
烯(炔)烃加成卤化氢
CH2==CH2+HCl
催化剂
CH3CH2Cl
芳香烃取代法
+Br2
FeBr3
Br
+HBr
(产物纯净,易分离)
用途
卤代烃
卤代烃的用途与危害
灭火剂
作溶剂
农药
塑料王
制冷剂
危害
卤代烃
卤代烃的用途与危害
含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用,形成臭氧空洞,危及地球上的生物
卤代烃
卤代烯烃
卤代烯烃的某些化学性质与烯烃的相似,能发生加成反应和加成聚合反应。
nCF2==CF2
(四氟乙烯)
[ ]n
CF2—CF2
例如:氯乙烯能加成聚合生成聚氯乙烯,四氟乙烯加成聚合生成聚四氟乙烯。聚氯乙烯和聚四氟乙烯都是用途广泛的高分子材料
聚氯乙烯
管道
含氟聚合物制成
的充气薄膜建材
【例1】根据下图所示的反应路线及所给信息填空。
环己烷
碳氯键
大鹿化学工作室制作,侵权必究
Cl
A
Cl2、光照


NaOH溶液
乙醇

Br2、CCl4
B

(1)A的名称是_______, 中官能团名称是_________。
大鹿化学工作室制作,侵权必究
Cl
大鹿化学工作室制作,侵权必究
大鹿化学工作室制作,侵权必究
Br
Br
(2)②的反应类型是__________。
消去反应
【例1】根据下图所示的反应路线及所给信息填空。
大鹿化学工作室制作,侵权必究
Cl
A
Cl2、光照


NaOH溶液
乙醇

Br2、CCl4
B

大鹿化学工作室制作,侵权必究
(3)反应④的化学方程式是_____________________________________________
大鹿化学工作室制作,侵权必究
Br
Br
+2NaBr+2H2O

+2NaOH
大鹿化学工作室制作,侵权必究
Br
Br
(1,3-环己二烯)
扎依采夫规则
三级卤代烷最容易脱去卤化氢,二级卤代烷次之,一级卤代烷最难。二级卤代烷和三级卤代烷在消除卤化氢时,反应有时可以在碳链的两个不同方向进行,因此,可能得到两种不同的产物
81%
CH3CH2CHCH3
KOH ,乙醇
Br
CH3CH CHCH3
+CH3CH2CH CH2
19%
实验证明:消去反应的主要产物是双键碳上连接烃基较多的烯烃。这个经验规律叫做札依采夫(Saytzeff)规则
CH3CH2C CH3
Br
CH3
KOH ,乙醇
CH3CH C CH3
CH3
+ CH3CH2C CH2
CH3
71%
29%
(氢少失氢)
1.下列关于溴乙烷的说法正确的是
A.属于烃类物质
B.可发生消去反应获得乙烯
C.与苯的混合物可利用分液漏斗分离
D.能使溴水因发生取代反应而褪色
【答案】B
【详解】A.溴乙烷属于烃的衍生物,A错误;
B.在浓硫酸加热的条件下,可以发生消去反应生成乙烯和水,B正确;
C.溴乙烷可溶于苯,不能用分液的方法进行分离,C错误;
D.溴乙烷不与溴水发生反应,D错误;
2.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,密度比水小的液体
B.所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应
C.所有卤代烃都含有碳卤键
D.所有卤代烃都是通过取代反应制得的
【答案】C
【详解】A.卤代烃中的溴苯等溴代物密度大于水,A错误;
B.一氯甲烷不能发生消去反应,B错误;
C.所有卤代烃都含有碳卤键,C正确;
D.卤代烃也可以通过加成反应制得,D错误;
3.为了鉴定卤代烃中所含有的卤素原子,现有下列实验操作步骤。正确的顺序是
①加入AgNO3溶液 ②加入少许卤代烃试样 ③加热④加入5mL4mol·L-1NaOH溶液 ⑤加入5mL4mol·L-1HNO3溶液
A.②④③① B.②④③⑤① C.②⑤③①④ D.②⑤①③④
【答案】B
【详解】卤代烃不溶于水,也不能电离出卤素离子,所以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中和碱,最后加入AgNO3溶液检验出卤素离子。即操作顺序为②④③⑤①,故选B。
4.由溴乙烷制取乙二醇,依次发生反应的类型是
A.取代、加成、水解
B.消去、加成、取代
C.水解、消去、加成
D.消去、水解、取代
【答案】B
【详解】卤代烃发生消去反应生成乙烯,乙烯与Br2加成生成1,2-二溴乙烷,再发生水解反应(取代反应)生成乙二醇。故选B。
5.丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是

A.丙烯分子中最多7个原子共平面
B.X的结构简式为CH3CH2BrCH2Br
C.Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔
D.聚合物Z的链节为
区别
第一节
卤代烃
卤代烃
取代反应 
概念与分类
物理性质
条件
化学方程式
卤代烃的化学性质及卤代烃中卤素原子的检验
实验流程
实验要点
消去反应
代表物质:溴乙烷
原理
条件
化学方程式
特点
THANKS