化学选修5 卤代烃.ppt

第二章 烃和卤代烃有些品牌的涂改有些品牌的涂改液中的溶剂含有液中的溶剂含有三氯乙烯三氯乙烯 七氟丙烷七氟丙烷 灭火器灭火器 聚氯乙烯聚氯乙烯（PVCPVC）雨衣雨衣运动场上的“化学大夫”氯乙烷氯乙烷 学习目标学习目标（1）卤代烃的概念和溴乙烷的主要物理性）卤代烃的概念和溴乙烷的主要物理性质。质。（2）掌握溴乙烷的主要化学性质，理解溴）掌握溴乙烷的主要化学性质，理解溴乙烷发生水解反应的条件和所发生共价键的乙烷发生水解反应的条件和所发生共价键的变化。变化。指决定化合物化学特性的原子或原子团。指决定化合物化学特性的原子或原子团。常见的官能团有：常见的官能团有：卤素原子（卤素原子（X X）、）、羟基（羟基（OHOH）、）、醛基（醛基（CHOCHO）、）、羧基（羧基（COOHCOOH）、）、硝基（硝基（NONO2 2）、）、氨基（氨基（NHNH2 2）等。等。C CC C和和CCCC也分别是烯烃和炔烃的官能团。也分别是烯烃和炔烃的官能团。什么是官能团？什么是官能团？复习提问：复习提问：苯与苯与BrBr2 2在铁粉存在下生成什么物质？在铁粉存在下生成什么物质？何为何为碳和碳和碳原子？碳原子？卤代烃v烃分子中的一个或几个氢原子被卤原子烃分子中的一个或几个氢原子被卤原子取代生成的化合物。取代生成的化合物。例：例：R-X（含一个卤原子，常见氯、（含一个卤原子，常见氯、溴和碘），官能团溴和碘），官能团X。定义代表物：溴乙烷代表物：溴乙烷一、溴乙烷的结构和物理性质一、溴乙烷的结构和物理性质1 1、溴乙烷的分子组成与结构、溴乙烷的分子组成与结构（1 1）分子式：）分子式：C C2 2H H5 5BrBr（2 2）结构式：）结构式：（3 3）结构简式：）结构简式：（4 4）电子式：）电子式：CCHHHBrHHCH3CH2Br 或或 C2H5Br思考与交流思考与交流:在核磁共振氢谱中溴乙烷有几类峰谱？在核磁共振氢谱中溴乙烷有几类峰谱？无色液体，密度比水大，难溶于水，易溶于有无色液体，密度比水大，难溶于水，易溶于有机溶剂，沸点低（机溶剂，沸点低（38.4C）。）。2 2、溴乙烷的物理性质、溴乙烷的物理性质C CC CH HH HH HH HH HBrBr-由于溴原子吸引电子由于溴原子吸引电子能力强，能力强，C CBr Br 键键容易断容易断裂。裂。因此反应活性增强因此反应活性增强。由于由于卤素原子卤素原子的引入使卤代烃的的引入使卤代烃的反应活性增强反应活性增强。方案方案I方案方案II无明显现象无明显现象褐色沉淀褐色沉淀未未反应完的反应完的NaOH与与硝酸银溶液反应生成了硝酸银溶液反应生成了Ag2O说明溴乙烷中不存在溴离子中不存在溴离子,溴乙烷是非电解质，溴乙烷是非电解质，不能电离不能电离。AgAg+OHOH -=AgOHAgOH（白色）白色）2 2AgOHAgOH =AgAg2 2O(O(褐色褐色)+)+H H2 2OO；浅黄色沉淀浅黄色沉淀HNOHNO3 3中和中和过量的过量的NaOHNaOH溶液，防止生成溶液，防止生成AgAg2 2O O暗褐色暗褐色沉淀，影响沉淀，影响r r-检验。检验。AgBrv二、溴乙烷的化学性质二、溴乙烷的化学性质 1 1、溴乙烷的水解反应、溴乙烷的水解反应反应条件：反应条件：NaOHNaOH水溶液、加热水溶液、加热 C C2 2H H5 5Br+Na-OH CBr+Na-OH C2 2H H5 5-OH+-OH+NaBrNaBr水水实质为取代反应实质为取代反应思考（1）如何判断）如何判断CH3CH2Br是否完全水解？是否完全水解？（2）如何判断）如何判断CH3CH2Br已发生水解？已发生水解？看反看反应应后的溶液是否出后的溶液是否出现现分分层层，如分，如分层层，则则没有完全水解没有完全水解取反取反应应混合液混合液AgNO3溶液溶液取上取上层层清液硝酸清液硝酸 酸酸 化化 溴乙烷水解装置及溴乙烷水解装置及Br-的检验的检验C2H5Br+KOH 水C2H5OH+KBr思考：溴乙烷水解需要加热思考：溴乙烷水解需要加热,是直接加是直接加热还是水浴加热更好？热还是水浴加热更好？溴乙烷沸点：溴乙烷沸点：38.4C先先加氢氧化钠溶液加氢氧化钠溶液再加硝酸酸化再加硝酸酸化检验溴乙烷中溴元素的实验步骤：检验溴乙烷中溴元素的实验步骤：再加硝酸银溶液再加硝酸银溶液实验方案实验方案第二章 烃和卤代烃学习目标学习目标（1）掌握溴乙烷的主要化学性质，理解溴）掌握溴乙烷的主要化学性质，理解溴乙烷发生消去反应的条件和所发生共价键的乙烷发生消去反应的条件和所发生共价键的变化。变化。（2）了解卤代的分类、命名。）了解卤代的分类、命名。将将溴乙烷溴乙烷与与氢氧化钠氢氧化钠的的乙醇乙醇溶液溶液共热共热，是否还发生取代反应（水解反应）？是否还发生取代反应（水解反应）？消去消去反应反应CH2CH2 CH2=CH2+HBr|Br|HNaOH/醇醇NaOH +HBr NaBr+H2O(2)(2)消去反应消去反应CH2CH2+NaOH CH2=CH2+NaBr+H2O|Br|H醇醇 有机化合物有机化合物(卤代烃等卤代烃等)在一定条件下从一在一定条件下从一个分子中脱去一个小分子个分子中脱去一个小分子(卤代氢等卤代氢等),),而生成而生成不饱和不饱和(含双键或三键含双键或三键)化合物的反应，叫消去化合物的反应，叫消去反应。反应。注意注意卤代烃消去反应的外部条件卤代烃消去反应的外部条件产物鉴别方法：产物鉴别方法：NaOH的醇溶液、的醇溶液、加热加热消去反应特征：消去反应特征：产物：不饱和烃产物：不饱和烃+小分子小分子科学探究科学探究P42 2断键：断键：Br Br键和键和碳上的碳上的 C HC H键键AgNO3+NaBr=AgBr+NaNO3溴乙烷消去反应装置及消去反应产物的检验溴乙烷消去反应装置及消去反应产物的检验CH2CH2+NaOH CH2=CH2+NaBr+H2O|Br|H醇醇如何检验生成的气体是乙烯？如何检验生成的气体是乙烯？除除KMnO4酸性溶液外还可酸性溶液外还可以用什么方法检验乙烯？此以用什么方法检验乙烯？此时还有必要将气体先通入水时还有必要将气体先通入水中吗？中吗？先通过水先通过水 再通入再通入KMnO4溶液溶液褪色褪色作用：除去乙烯中的乙醇作用：除去乙烯中的乙醇通入溴水通入溴水褪色褪色取代反应取代反应消去反应消去反应反应物反应物反应反应条件条件断键断键生成物生成物结论结论CH3CH2BrCH3CH2BrNaOH水水溶液、溶液、加热或常温加热或常温NaOH醇醇溶液、溶液、加热加热CBrCBr，邻碳，邻碳CHCH3CH2OH NaBrCH2CH2 NaBr H2O溴乙烷和溴乙烷和NaOH在不同条件下发生不同类在不同条件下发生不同类型的反应型的反应（无醇变有醇，有醇变烯炔）（无醇变有醇，有醇变烯炔）C2H5BrNaOH醇醇NaOH水水C2H5OHCH2=CH2【小结小结】某学生将溴乙烷和氢氧化钠共热煮沸几分钟后，某学生将溴乙烷和氢氧化钠共热煮沸几分钟后，冷却，滴入硝酸银溶液，结果未见浅黄色沉淀冷却，滴入硝酸银溶液，结果未见浅黄色沉淀生成，其主要原因时生成，其主要原因时A A、加热时间太短、加热时间太短B B、不应冷却后再滴入硝酸银溶液、不应冷却后再滴入硝酸银溶液C C、加硝酸银溶液后未加稀硝酸酸化、加硝酸银溶液后未加稀硝酸酸化D D、加硝酸银溶液前未加稀硝酸酸化、加硝酸银溶液前未加稀硝酸酸化D证明溴乙烷中的溴元素的存在，下列证明溴乙烷中的溴元素的存在，下列操作步骤中正确的是操作步骤中正确的是加入加入AgNO3AgNO3溶液溶液加入加入NaOHNaOH溶液溶液加热加热加入蒸馏水加入蒸馏水加入稀硝酸至溶加入稀硝酸至溶液呈酸性液呈酸性加入加入NaOHNaOH醇溶液醇溶液A A、B B、C C、D D、BD除去下列物质中的少量杂质，加入的试剂及除去下列物质中的少量杂质，加入的试剂及操作方法为操作方法为:(1)溴乙烷溴乙烷(水水)_(2)溴乙烷溴乙烷(醇醇)_(3)溴苯溴苯(溴溴 )_CaO 蒸馏蒸馏H2O 分液分液NaOH 分液分液由氯乙烷制取少量的乙二醇时，需要经过下列哪几步由氯乙烷制取少量的乙二醇时，需要经过下列哪几步反应（反应（）A、加成、加成消去消去取代取代 B、消去、消去加成加成水解水解C、取代、取代消去消去加成加成 D、消去、消去加成加成消去消去B B二、卤代烃1.定义2.分类按烃基的结构分类：按烃基的结构分类：卤代烷烃卤代烷烃 卤代烯烃卤代烯烃 卤代芳烃卤代芳烃按卤素的数目分类：按卤素的数目分类：按卤素连接的碳原子种类分类：按卤素连接的碳原子种类分类：伯卤代烃伯卤代烃 仲卤代烃仲卤代烃 叔卤代烃叔卤代烃按卤素的种类分类按卤素的种类分类:氟代烷氟代烷 氯代烷氯代烷 溴代烷溴代烷 碘代烷碘代烷简单命名法：简单命名法：氯乙烷氯乙烷 溴代叔丁烷溴代叔丁烷 氯乙烯氯乙烯某些卤代烃常用俗名或译名：某些卤代烃常用俗名或译名：卤仿卤仿 碘仿碘仿 氯仿氯仿 氟利昂氟利昂(Freon)3、卤代烃的命名碘代甲烷碘代甲烷溴苯溴苯卤（代）某烃卤（代）某烃v主主链链含含卤卤原原子子，以以相相应应烃烃为为母母体体，将将卤原子卤原子作为作为取代基取代基。系统命名法系统命名法v不饱和卤代烃：不饱和卤代烃：不饱和键最小不饱和键最小编号编号3-甲基甲基-2-氯戊烷氯戊烷（最低最低(近近)系列系列）2-甲基甲基-4-氯戊烷氯戊烷（优先顺序优先顺序）5,6-二氯二氯-2-己烯己烯v芳芳香香族族卤卤代代烃烃:简简单单的的以以芳芳烃烃为为母母体体，卤卤原原子子为为取取代代基基；如如含含较较复复杂杂的的烃烃基基，以以烷烷烃为母体，卤原子和芳烃作为取代基。烃为母体，卤原子和芳烃作为取代基。1-氯氯-4-溴苯溴苯2-氯甲苯氯甲苯4-氯氯-2-溴甲苯溴甲苯苯氯甲烷苯氯甲烷或或氯苄氯苄2-苯基苯基-1-氯丙烷氯丙烷第二章 烃和卤代烃学习目标学习目标（1）了解卤代烃的同分异构体的书写）了解卤代烃的同分异构体的书写和物理性质和物理性质.（2）掌握卤代烃的化学性质）掌握卤代烃的化学性质,水解反应水解反应和消去反应的条件。和消去反应的条件。（1）一卤代烃同分异构体的书写方法）一卤代烃同分异构体的书写方法“碳链异构碳链异构和和官能团位置异构官能团位置异构两种异两种异构类型。构类型。4 4、卤代烃的同分异构体、卤代烃的同分异构体（2）二卤代烃同分异构体的书写方法）二卤代烃同分异构体的书写方法如，如，C3H6Cl2的各种同分异构体：的各种同分异构体：一卤定位，一卤转位：一卤定位，一卤转位：书写分子式书写分子式C5H11Cl同分异构体。同分异构体。书写分子式书写分子式C7H7Cl同分异构体。同分异构体。练习书写分子式书写分子式C4H8Cl2同分异构体。同分异构体。练习密度：一氟代烃、一氯代烃的密度小于密度：一氟代烃、一氯代烃的密度小于1，其它卤代烃的密度大于其它卤代烃的密度大于1。不溶于水（不能和水形成氢键）。不溶于水（不能和水形成氢键）。5、卤代烃的物理性质纯净卤代烃均无色。纯净卤代烃均无色。熔沸点：熔沸点：比同碳原子数的烃高比同碳原子数的烃高（C CX X键有极性）键有极性）沸点：沸点：R-IR-IR-BrR-BrR-R-ClCl 卤素相同时，其沸点随烃基的增大而增高。卤素相同时，其沸点随烃基的增大而增高。一氯甲烷，一氯乙烷，一溴甲烷为气体一氯甲烷，一氯乙烷，一溴甲烷为气体，其余多为，其余多为液体液体 6.卤代烃的化学性质卤代烃的化学性质取代反应水解反应条件：强碱的水溶液条件：强碱的水溶液 加热加热产物：醇和卤化钠产物：醇和卤化钠写出下列有机物水解反应的方程式写出下列有机物水解反应的方程式CH3CHClCH3CH2BrCH2BrCH3CHClCH3+NaOHCH3CHCH3 +NaClOHH2OH2OCH2BrCH2Br +2NaOHCH2CH2+2NaBrOH OHCH2BrBr水解此条件下不水解，结论：除卤素原子直接连在苯环上的卤代结论：除卤素原子直接连在苯环上的卤代烃外其他烃外其他所有的卤代烃所有的卤代烃都能在强碱的水溶都能在强碱的水溶液中发生液中发生水解水解反应。反应。为了检验某氯代烃中的氯元素，有如下操作，为了检验某氯代烃中的氯元素，有如下操作，其中合理的是其中合理的是 A、取氯代烃少许，加硝酸银溶液，看是否有、取氯代烃少许，加硝酸银溶液，看是否有白色沉淀白色沉淀B、取氯代烃少许与氢氧化钠溶液共热后再加、取氯代烃少许与氢氧化钠溶液共热后再加硝酸银溶液，看是否有白色沉淀硝酸银溶液，看是否有白色沉淀C、取氯代烃少许与氢氧化钠溶液共热后再加、取氯代烃少许与氢氧化钠溶液共热后再加盐酸酸化，然后加硝酸银溶液，看是否有白盐酸酸化，然后加硝酸银溶液，看是否有白色沉淀色沉淀D、取氯代烃少许与氢氧化钠溶液共热后再加、取氯代烃少许与氢氧化钠溶液共热后再加硝酸酸化，然后加硝酸银溶液，看是否有白硝酸酸化，然后加硝酸银溶液，看是否有白色沉淀色沉淀 D 卤卤代代烃烃NaOH水溶液水溶液过过量量HNO3AgNO3溶液溶液有沉淀有沉淀产产生生说明有卤素原子说明有卤素原子中和中和过过量的量的NaOH溶液，防止生成溶液，防止生成Ag2O棕黑色沉淀，棕黑色沉淀，影响影响X-检验检验。R-X中卤原子的检验中卤原子的检验思考：思考：为何不直接加为何不直接加AgNO3？为何要加硝酸，中和过量的为何要加硝酸，中和过量的NaOH？若是白色沉淀若是白色沉淀若是淡黄色沉淀若是淡黄色沉淀若是黄色沉淀若是黄色沉淀AgClAgBrAgI氯代烃氯代烃溴代烃溴代烃碘代烃碘代烃现象现象结论结论第二章 烃和卤代烃消去反应消去反应书写溴乙烷发生消去反应的方程式书写溴乙烷发生消去反应的方程式内部条件：分子中碳原子数内部条件：分子中碳原子数2，且，且碳碳原子上必须有氢原子。原子上必须有氢原子。消去反应的条件消去反应的条件外部条件：氢氧化钠醇溶液，加热。外部条件：氢氧化钠醇溶液，加热。思考思考分析卤代烃消去反应的特点，思考是否每种分析卤代烃消去反应的特点，思考是否每种卤代烃都能发消去反应？请讲出你卤代烃都能发消去反应？请讲出你的理由。的理由。(CH3)3CClCH3BrCH3CH2CH2Br可以发生消去反应可以发生消去反应下列物质中不能发生消去反应的是下列物质中不能发生消去反应的是 A A、B B、C C、D D、B B(CH3)3CCH2Cl【思考思考】下列化合物在一定条件下，既能发生水下列化合物在一定条件下，既能发生水解反应，又能发生消去反应的是：解反应，又能发生消去反应的是：CH3ClCH3CHBrCH3CH2BrCH2BrCl能发生水解反应的是：能发生水解反应的是：能发生消去反应的是：能发生消去反应的是：【思考思考】能发生消去反应的卤代烃，其消去产能发生消去反应的卤代烃，其消去产物仅为一种吗？物仅为一种吗？CH3CHBrCH3+NaOHCH3CHBrCH2CH3+NaOH醇醇醇醇NaOH/醇醇CH2BrCH2BrNaOH、CH3CH2OHCHCH+2HBrCH2=CHCH3+NaBr+H2OCH2=CHCH2CH3+NaBr+H2OCH3CH=CHCH3或CH3+NaBr+H2OCH3或规律：卤代烃分子中有两种不同位置的规律：卤代烃分子中有两种不同位置的HH，则消去反应生成烯烃就应有两，则消去反应生成烯烃就应有两种不同结构。种不同结构。当有不同的消除取向时，氢从含氢较当有不同的消除取向时，氢从含氢较少的碳上消除少的碳上消除 扎依采夫规则扎依采夫规则3.根据需要，选取适当的物质合成下列有机物。根据需要，选取适当的物质合成下列有机物。由氯乙烷合成溴乙烷由氯乙烷合成溴乙烷由由1-1-氯丙烷合成氯丙烷合成2-2-氯丙烷氯丙烷由氯乙烷合成乙二醇由氯乙烷合成乙二醇【结论结论】卤代烃处于有机合成的中间位置，卤代烃处于有机合成的中间位置，可以实现官能团的转变。可以实现官能团的转变。可以改变官能团的位置。可以改变官能团的位置。可以增加官能团的数目。可以增加官能团的数目。1、下列叙述中，正确的是（、下列叙述中，正确的是（）A A、含有卤素原子的有机物称为卤代烃含有卤素原子的有机物称为卤代烃B B、卤代烃能发生消去反应，但不能发生卤代烃能发生消去反应，但不能发生取代反应取代反应C C、卤代烃包括卤代烷烃、卤代烯烃、卤卤代烃包括卤代烷烃、卤代烯烃、卤代炔烃和卤代芳香烃代炔烃和卤代芳香烃D D、乙醇分子内脱水也属于消去反应乙醇分子内脱水也属于消去反应()CDCD练习练习 CH3CHBrCH3CH2BrCH2ClCH2Cl作业作业：写出下列卤代烃发生水解反应、消去：写出下列卤代烃发生水解反应、消去反应的化学方程式（反应的化学方程式（注意：注明条件注意：注明条件）CH3-C-CH2-CH3CH3ClCH2=CH2 CHCH3 3CHCH2 2-Br-Br CH3CH2-OH与与HBr加成加成消去消去取代取代(水解水解)与水加成与水加成6 6、卤代烃的用途、卤代烃的用途溶剂卤代烃致冷剂医用灭火剂麻醉剂农药聚氯乙烯聚氯乙烯PVCPVC 化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过使用温度不宜超过60，在低温，在低温下会变硬。下会变硬。分为：软质塑料和硬质塑料分为：软质塑料和硬质塑料某些重要的卤代烃简介某些重要的卤代烃简介（一）氯乙烯及聚氯乙烯（一）氯乙烯及聚氯乙烯（二）四氟乙烯及聚四氟乙烯（二）四氟乙烯及聚四氟乙烯（三）氟利昂（三）氟利昂（Freon）氟利昂氟利昂11 氟利昂氟利昂12 氟利昂氟利昂22 塑料王塑料王 CF2CF2 n 聚四氟乙烯聚四氟乙烯具有最佳的耐热性和耐化学性，显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。示了独特的不粘性和润滑性。FFFF CC四氟乙烯四氟乙烯乙烯乙烯-四氟乙烯共聚物膜四氟乙烯共聚物膜-ETFEETFE膜膜危害：危害：CF2Cl2 CF2Cl +Cl 紫外光紫外光Cl +O3 ClO +O2ClO +O3 2O2+Cl 环保制冷剂环保制冷剂R600a-异丁烷异丁烷性质：无色无味气体，化学性质稳定，无毒，易挥性质：无色无味气体，化学性质稳定，无毒，易挥发，易液化，不燃烧。发，易液化，不燃烧。氟氯烃（氟里昂）（氟氯烃（氟里昂）（CF2Cl2 等）等）氟氯烃氟氯烃随大气流上升，在平流层中受紫外随大气流上升，在平流层中受紫外线照射，发生分解，产生氯原子，氯原子可引线照射，发生分解，产生氯原子，氯原子可引发损耗臭氧的反应，发损耗臭氧的反应，起催化剂的作用起催化剂的作用，数量虽数量虽少，危害却大。少，危害却大。一个氯原子可破坏十万个臭氧分子