3.1卤代烃 课件 (共45张PPT)高二化学人教版（2019）选择性必修3

(共45张PPT)
第三章 烃的衍生物
第一节 卤代烃
人教版化学 选择性必修3《有机化学基础》
1. 归纳总结卤代烃的命名、分类和物理性质。
2. 通过对溴乙烷结构的分析其可能断键的位置，并通过实验认识其主要化学性质。
3. 通过科学探究活动，类比迁移1-溴丁烷的化学性质。
4. 从官能团的角度分析卤代烯烃的主要反应。
教学目标
重难点
重点：溴乙烷的分子结构特点和主要化学性质
难点：卤代烃发生取代反应和消去反应的基本规律
烃的衍生物
CH3CH2Br
→从结构角度都可以看作是由烃衍生而来的，所以被称为烃的衍生物。
→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。
→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。
我们经常看到足球场上球员受伤后，队医会往伤处喷一种液体，喷完以后没什么大碍的球员就可以上场比赛了，这种喷雾的主要成分——氯乙烷，就属于卤代烃。
氯乙烷为什么可以用于紧急治疗呢？
卤代烃能发生哪些反应呢？
生活中还有哪些物质属于卤代烃呢？
复方氯乙烷气雾剂
液态的氯乙烷汽化时大量吸热，具有冷冻麻醉作用，可在身体局部产生快速镇痛效果。
1.定义：
烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物。
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
CCl4
CH3—CH2Br
CH2—CH2
Br
Br
CH2=CHCl
Br
—CH2—CHCl—
n
2.官能团:
(X= F、Cl、Br、I)
我们之前学过的卤代烃：
碳卤键
X
C
卤代烃
下列物质中，不属于卤代烃的是( )
A、CH2Cl2 B、CCl2F2
C、 D、CH3COCl
卤代烃只能含有C、H、X（H不一定)，不含其它原子。
D
练一练
F
3、分类
①按卤素原子
②按卤素原子数目
③按烃基
:单卤代烃、多卤代烃
饱和卤代烃、不饱和卤代烃
脂肪卤代烃、芳香卤代烃
CF2=CF2
CH3Cl
CH2—CH2
Br
Br
CH3l
CH3—CH2Br
CH2=CHCl
Br
饱和一元卤代烃的通式:
CnH2n+1X
（n≥1）
CH2=CHCl
CH2Cl2
CF2=CF2
Q：卤代烃如何命名？
3.位置-烷基-位置-卤原子-母体
4.编号时卤原子号位最小
3-甲基-2-溴丁烷
P54
1.遵循烷烃和烯烃的命名原则
简到繁顺序是：按相对分子质量由小到大
2.命名时，以烷，烯，苯为母体，
把卤素原子看成一种取代基
（2）CH CH2 C CH3
Cl
Cl
CH2
CH3
Cl
3-甲基-1,1,3-三氯戊烷
1
2
3
4
5
3
2
1
CH2 —C= CH2
Br Br
2,3-二溴-1-丙烯
3-甲基- 1,1-二溴戊烷
3-甲基- 3,4-二氯-1-丁炔
CH3—C—CH2—CH—CH3
Cl
CH2F
Cl
2-甲基- 1-氟-2,4-二氯戊烷
1
2
3
4
5
1
2
3
4
1
2
3
4
5
CH—CH2—CH—CH2—CH3
Br
Br
CH3
CH2—C—C≡CH
Cl
CH3
Cl
命名下列物质
同分异构体的书写
(1)一氯代烷：
找等效氢
(2)二氯代烷：
定一移二
(3)芳香卤代烃：
找邻、间、对三个位置和取代基位置上的氢
如:CH3CH2CH2CH2CH3的一氯代物有多少种
如: CH3CH2CH2CH2CH3的二氯代物有多少种
如: 的一氯代物、二氯代物各有多少种
9种
4种
10种
3种
4.物理性质
状 态：
溶解性：
不溶于水，可溶于有机溶剂。
某些卤代烃本身是很好的有机溶剂。
如CCl4、氯仿(CHCl3)等
常温下卤代烃除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl等少数是气体外，大多数为液体或固体。
降低
均小于水的密度
升高
气态
递变性：
一氟代烃和一氯代烃的密度比水小，其余卤代烃密度都比水大
卤代烃沸点、密度均高于相应的烃
如，氯乙烷>乙烷
②同分异构体的密度随分子中支链的增多而降低
密度
①随烃基中碳原子数的增多而减小；
如：ρ(CH3Cl)＞ρ(CH3CH2Cl)
①沸点随碳原子数目的增加而升高；
沸点
②同分异构体中，支链越多沸点越低
如：CH3Cl＜CH3CH2Cl
氯乙烷的沸点比溴乙烷的沸点是高还是低？为什么？
→低。氯乙烷常温下是气体，溴乙烷常温下是液体。
理由：氯乙烷与溴乙烷的结构相似，而相对分子质量小于溴乙烷，分子间作用力小，故沸点低。
烷烃分子中的氢原子被卤素原子取代后，其相对分子质量变大，分子间作用力变大，卤代烃溶沸点升高，密度变大。
卤代烃只有极少数是气体，大多数为固体或液体，不溶于水，可溶于大多数的有机溶剂。
CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl等
卤代烃是一类特殊的烃。可分为单卤代烃和多卤代烃。(　　)
卤代烃中一定含有的元素为C、H和卤素。(　)
卤代烃不一定是由烃分子和卤素单质发生取代反应得到的(　)
分子中碳原子数少于4的烃,在常温下为气体,溴乙烷分子中含2个碳原子,所以其在常温下也是气体（ ）
卤代烃属于有机化合物,都易燃烧。(　　)
×
×
√
×
×
判断对错
2. 均不溶于水且比水轻的一组液体是( )
A.苯、 一氯丙烷 B.溴苯 、四氯化碳
C.溴乙烷 、氯乙烷 D.硝基苯 、一氯丙烷
3.下列有机物中沸点最高的是（ ）
A、乙烷 B、一氯甲烷
C、一氯乙烷 D、一氯丁烷
A
D
4、下列关于卤代烃的叙述中正确的是 (　　)
A、所有卤代烃都是难溶于水，密度比水小的液体
B、所有卤代烃的沸点比相应烃的沸点低
C、CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Cl的沸点前者低
D、CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Cl的密度前者小
C
→只有脂肪一氟代烃(R-F)和一氯代烃(R-Cl)密度比水小。
高
卤代烃沸点随碳原子数目的增加而升高。
卤代烃密度随碳原子数的增多而减小。
大
√
核磁共振氢谱图
球棍模型
空间填充模型
有2种化学环境的H原子，则核磁共振有2组峰，强度比为3:2
二.溴乙烷
C2H5Br
CH3CH2Br 或 C2H5Br
分子式:
结构简式:
官能团:
C—Br
1.分子组成与结构
(碳溴键)
电子式
结构式
颜 色：
状 态：
密 度：
溶解性：
沸 点：
无色透明
油状液体
比水大
不溶于水,
易溶于有机溶剂
沸点38.4℃
易挥发
C2H5Br
对 比
无色
气体
-88.6 ℃
不溶于水
CH3CH3
比水小
>
卤代烃的熔沸点大于同C原子数的烃！
2.物理性质
断键方式：
3.化学性质
化学键 C-H C-C C-Br
键长/pm 110 154 194
键能/(kJ/mol) 414.2 347.3 284.5
通过上表，推测溴乙烷断键的位置
元素 H C Br
电负性 2.1 2.5 2.8
δ-
δ+
C—Br 键具有较强的极性，易断裂。
①水解反应（取代反应）
条件：强碱的水溶液，加热
CH3CH2—Br + Na—OH CH3CH2—OH + NaBr
H2O
△
现象：无明显变化
原因：溴乙烷不是电解质，不能电离出Br－
溴乙烷
AgNO3溶液
C2H5—Br + H--OH C2H5—OH + HBr
△
反应原理：
羟基取代溴原子
NaOH + HBr == NaBr + H2O
CH3CH2Br + NaOH
CH3CH2OH + NaBr
H2O
△
总反应：
所有卤代烃在碱性水溶液中都会发生水解反应
实质：
①水解反应（取代反应）
中和水解产物HBr，使平衡正向移动
C-Br键
①中和过量的NaOH溶液
②检验生成的沉淀是否溶于稀HNO3
加热
1.NaOH的作用是什么？
2.采取什么措施可以加快水解反应的速率？
3.溴乙烷水解时在什么位置断键？
4.加入过量稀硝酸的目的是什么？
NaOH+AgNO3 = AgOH↓+NaNO3
2AgOH = Ag2O↓ +H2O
？
如何检验溴乙烷中的溴元素？
检验原理：
产生黑褐色沉淀
未反应完的NaOH与硝酸银溶液反应生成了Ag2O
现象：
原因：
产生淡黄色沉淀
HNO3中和过量的NaOH溶液，防止生成Ag2O黑褐色沉淀，影响X-检验
白色沉淀
淡黄色沉淀
黄色沉淀
AgCl
AgBr
AgI
2.已知NH3和H2O在与卤代烃反应时的性质很相似，在一定条件下能使卤代烃发生氨解，写出溴乙烷的氨解方程式。
CH3CH2—Br + H—NH2
CH3CH2NH2 + HBr
△
水
△
+ NaOH
水
△
+ NaOH
+ NaBr
+ 2 NaBr
2
1、写出下列卤代烃的水解方程式
有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子（如H2O、HX等），而生成含不饱和键化合物的反应
②消去反应
C2H5Br
NaOH+乙醇
作为溶剂
溴水
CH2=CH2↑+ HBr
醇、NaOH
△
NaOH + HBr = NaBr + H2O
CH2—CH2
|
|
H Br
CH2=CH2↑+ NaBr + H2O
+ NaOH
CH2—CH2
|
|
H Br
醇
△
消去反应
总：
消去反应
(消除反应)
实质：相邻的两个C上脱去HX形成不饱和键！
CH2=CH2↑ + H2O
浓H2SO4
170℃
CH2—CH2
|
|
H OH
[回顾] 我们还学过哪个消去反应？
【小结】
强碱的醇溶液、加热
将产生的气体通入溴水或溴/CCl4中,溶液褪色。
1.反应条件：
生成的乙烯气体能否用酸性KMnO4溶液检验？
除去乙醇，
排除干扰。
因为乙醇也能使KMnO4(H+aq)褪色，水能除去挥发出来的乙醇。
产生的气体乙烯(含 等杂质气体)
没必要事先水洗
能。但必须将气体先通入盛水的试管，再通入酸性KMnO4溶液中。
为什么？
2.产物检验:
乙醇、溴乙烷、水蒸气
P56 探究：1-溴丁烷的化学性质
CH3CH2CH2CH2Br
CH3CH2CH2CH2Br
CH3CH2CH2CH2OH、NaBr
+ 水
NaOH水溶液,加热
NaOH醇溶液,加热
1-溴丁烷和NaOH在不同条件下发生不同类型的反应
CH3CH2CH＝CH2、NaBr、H2O
2-丁烯
CH3－CH2－CH－CH3
Br
CH3－CH=CH－CH3
CH3－CH2－CH=CH2
(主产物)
1-丁烯
消去反应规则：当有多个产物时，以消H少的C原子上的H为主
“雪上加霜”
口诀:“有醇则无醇，无醇则有醇”
消去反应
水解反应
下列卤代烃能否发生消去反应？若能，请写出有机产物的结构简式。
A、CH3Cl
B、CH3－CH－CH3
Br
C、CH3－C－CH2－I
CH3
CH3
F 、
Cl
√
√
√
–Cl
D 、
×
×
×
CH2=CH－CH3
(主产物)
CH2Cl
= CH2

无H
无相邻C
关键：抓住断键方式
苯环上为独特的碳碳键
E、CH3－CH2－C－CH3
Cl
CH3
CH3－CH2－C=CH2
CH3
CH3－CH=C－CH3
CH3
结构要求：
与卤原子相连C原子的相邻C上必须有H
无相邻C或相邻C上无H的不能发生消去反应
卤代烃的消去反应
H　X
－C－C－　　 －C＝C－
强碱的醇溶液
+ HX
CH3X
–X
CH3－C－CH2X
CH3
CH3
–CH2X
1.写出由CH2BrCH2Br与NaOH醇溶液共热的反应化学方程式
CH2BrCH2Br CH2=CH2 +Br2
NaOH、醇
△
↑
CH2—CH2
|
|
Br Br
+NaOH
醇
△
CH=CH2
Br
+ NaBr + H2O
CH=CH2
Br
+NaOH
醇
△
CH ≡ CH↑
+ NaBr + H2O

×
注意:不能同时消去2个卤素原子！！！
二卤代烃发生消去反应后可能在有机化合物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。
CHCl2
①CH3CHClCH2Cl
2.分析下列物质发生水解反应之后的产物。
③ CH3CCl3
CH3CH(OH)CH2OH
二元醇
CHO
CH3COOH
羧酸
1)所有的卤代烃都能发生水解反应!
2)卤代烃水解可以形成一元醇、二元醇、多元醇等；
还可能生成醛、酮、羧酸等!
规 律：
二卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。
①CH3CHClCH2Cl
③CH3CHCl2
②CH3CHClCHClCH3
3.分析下列物质完全消去卤原子之后，可能的产物。
CH3CH≡CH
CH3C≡CCH3
CH2=CH-CH=CH2
CH≡CH
不能利用消去反应检验卤素原子，
因为不是所有的卤代烃都能发生消去反应。
能利用消去反应检验卤素原子吗？
加成反应和加聚反应
含有不饱和键(如 )的卤代烃
氯乙烯
聚氯乙烯
四氟乙烯
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。
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”。
卤代烃的“功”
1）作溶剂：CHCl3(氯仿)；CCl4；CH2Cl2
2）农药： “六六六”, DDT
3）制冷剂：氟氯代烷(商品名氟利昂) CHClF2、CCl2F2(冰箱用)
4）灭火剂： CCl4灭火剂 (电器类起火)
5）麻醉剂： CHCl3、氯乙烷
6）塑料： 聚四氟乙烯 (塑料王)、聚氯乙烯(PVC)
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。
P.H.米勒
(瑞士化学家）
( P.H.M Muller)
1939年，米勒发现DDT具有优异的广谱杀虫作用，因此获得1948年诺贝尔奖。
DDT是人类合成的第一种有机农药
卤代烃的“过”
P57
→危害：氟氯烃——造成臭氧空洞的“罪魁祸首”
→卤代烃破坏臭氧层原理(了解)：氟利昂可在强烈的紫外线作用下分解，产生的氯原子自由基会对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
→实际上氯原子起了催化作用。
练一练
1、检验溴乙烷中含有溴元素存在的实验步骤、操作和顺序正确的是(　　)
①加入AgNO3溶液　②加入NaOH溶液　③加入适量HNO3　
④加热煮沸一段时间　⑤冷却　
　 A、②④⑤③① B、①②④　　
C、②④①　　 D、②④⑤①
A
2.在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示，则对该卤代烃的下列说法中正确的是(　　)
A．发生水解反应时，被破坏的键是④
B．发生水解反应的条件是强碱的醇溶液且加热
C．发生消去反应的条件是强碱的水溶液且加热
D．发生消去反应时，被破坏的键是①和③
D
3. 乙烷经过哪些反应能转化成乙醇？转化过程中，经过的反应类型是( )
A．取代反应→加成反应→氧化反应
B．裂解反应→取代反应→消去反应
C．取代反应→消去反应→加成反应
D．取代反应→消去反应→裂解反应
C
4、为了测定某饱和卤代烃的分子中卤原子的种类和数目，可按下列步骤进行实验：
(4)已知此卤代烃的密度是1.65 g/mL，其蒸气对甲烷的相对密度是11.75，则此每个卤代烃分子中卤原子的数目为____；此卤代烃的结构简式为____________________．
11.40ml卤代烃质量为：
11.40ml× 1.65 g/mL=18.81 g
该卤代烃的摩尔质量为：
11.75×16g/mol=188 g/mol
即样品中含卤代烃0.1mol
实验测得生成AgBr为：
37.6g
M(AgBr)
=0.2mol
溴原子的数目为2
2
CH2BrCH2Br或CH3CHBr2