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益城教育资源网免费人教版高中化学选修五章第二节第三节《卤代烃》学案含教学反思案例教案讲课稿第三节卤代烃【学习目标定位】根据知识了解卤代烃的组成通过溴乙烷的分子结构分析,可以推断其化学性质,可以判断卤代烃的反应类型,了解卤代烃在有机合成中的应用。 1、烃分子中引入-X原子有两种方法: (1)烃与简单卤素的取代反应:①CH3CH3+Cl2—→光+HCl; (2)不饱和烃与简单卤素、卤化氢等的加成反应:①CH3-CH===CH2+Br2―→; ②CH2===CH2+HBr―→催化剂CH3-CH2Br; ③CH=CH+2Br2―→; ④CH=CH+HBr―→催化剂CH2===CHBr。 2、卤代烃:烃分子中的氢原子被卤素原子取代而形成的化合物。 3、根据分子中所含卤原子种类的不同,卤代烃可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃; 根据分子中卤素原子的数量,卤代烃可分为单卤代烃和多卤代烃。 4、在室温下,卤代烃除少数为气体外,大部分为液体或固体。 卤代烃不溶于水,但溶于大多数有机溶剂。 某些卤代烃本身就是良好的有机溶剂。 研究溴乙烷的分子结构和性质 1.纯溴乙烷是无色液体,沸点为38.4℃。 密度比水大,难溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂。
溴乙烷分子式为C2H5Br,简化结构为,官能团为-Br。 2、溴乙烷分子的C-Br键为极性键,易断裂,溴原子易被其他原子或原子团取代。 例如,当溴乙烷和NaOH溶液一起加热时,溴乙烷分子中的溴原子被水分子中的羟基取代,反应的化学方程式为+NaOH—→水△+NaBr,则反应类型为水解反应(或取代反应),NaOH的作用是作为催化剂,同时中和生成的HBr,平衡向右移动,使反应更加。 3、按照表中实验操作完成实验,填写下表: 实验操作 实验现象 实验结论 将溴乙烷加入到NaOH的乙醇溶液中加热,将产生的气体通入酸性溶液中。 酸性KMnO4溶液经水洗后可脱色,生成的气体分子中含有碳碳不饱和键。 表面的CH键断裂,形成碳碳双键。 该反应的化学方程式为(2)消除反应:在一定条件下,有机化合物从分子中除去一个或几个小分子(如H2O、HX等),而生成含有不饱和键的化合物的反应。 [摘要] 卤代烃的消除反应与水解反应的比较 反应类型 反应条件 反应条件 断键规律 卤代烃的结构特点 主要产物是水解反应 NaOH 水溶液,加热含有 CX 的醇可消除反应 NaOH 醇溶液,加热与X连接的C的相邻C上有H。 烯烃或炔烃(1)可以通过卤代烃的水解反应在碳链上引入羟基; 可以通过卤代烃或碳碳三键的消除反应在碳链上引入碳碳双键。
(2)只有与-X相邻的碳上有氢原子的卤代烃才能发生消除反应,否则不能发生消除反应。 【学习与应用】 1.下列关于溴乙烷的说法正确的是() A.将AgNO3溶液滴加到溴乙烷中,立即生成淡黄色沉淀 B.溴乙烷不溶于水,但溶于大多数有机溶剂 C溴乙烷与醇中的NaOH反应生成乙醇D.溴乙烷通常由溴和乙烷直接反应生成。 答案B 分析中的溴不能与AgNO3 反应,选项A 错误; 与NaOH醇溶液反应生成乙烯,选项C错误; 溴与CH3CH3的反应产物是多少,不能用于制备,选项D错误。 2、下列化合物中,既能发生消除反应生成烯烃,又能发生水解反应的是()答案B分析所有卤代烃都能发生水解反应,选项中的四种物质都是卤代烃; 连接到卤素原子上的碳 氢原子连接到原子的相邻碳原子上的卤代烃可以发生消除反应。 C、D项中两种物质的卤原子连接的碳原子上相邻的碳原子上没有对应的氢原子,A中也没有相邻的碳原子,因此不能发生消除反应。 二卤代烃中卤原子检验的探讨卤代烃分子中虽然含有卤原子,但受热时CX键一般不易断裂,在水溶液中不电离,不存在X-(卤离子)。 将AgNO3溶液直接添加到碳氢化合物中不会导致卤化银(AgCl、AgBr、AgI)沉淀。

测试卤代烃中的卤素,一般先将其转化为卤离子,然后进行测试。 1、测试卤代烃RX中卤素原子的实验操作如下图所示:回答以下问题:(1)加热的目的是加快水解反应速率,因为不同的卤代烃程度不同难于水解。 (2)加入稀硝酸进行酸化,一是中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应干扰实验; 二是检查生成的沉淀是否溶于稀硝酸。 (3)若生成的AgX沉淀为白色,则X为氯元素; 若为淡黄色,则X为溴元素; 如果是黄色,则X是碘元素。 2、若上述卤代烃RX为,请写出检测溴元素的化学方程式: (1) +NaOH—→水△+NaBr, (2) HNO3+NaOH===NaNO3+H2O, (3) AgNO3+NaBr===AgBr↓+NaNO3。 【摘要】(1)卤代烃都是非电解质,X-不能电离,因此不能用AgNO3溶液直接测试卤代烃中是否含有卤素。 (2)将卤代烃中的卤素转化为X——也可利用卤代烃的消除反应。 (3)测试卤代烃中的卤素时,一个常见的错误是忽略了用稀硝酸酸化以中和NaOH。 【学以致用】 3、为了检测溴乙烷中所含的溴元素,有以下操作,其顺序是合理的:()①加入AgNO3溶液②加入NaOH溶液③加热④加入蒸馏水⑤加入稀硝酸直至溶液呈酸性 A.②①③⑤B. ②④⑤③C. ②③⑤①D. ②①⑤③答案C分析 溴乙烷中的溴元素不以离子状态存在,因此不能直接与AgNO3溶液反应,而必须转化为溴离子。
从题意可以看出,溴离子应该是溴乙烷在碱性水溶液中水解得到,但反应后溶液呈碱性,不能直接加入AgNO3溶液中进行测试,否则Ag+和OH-会反应生成白色AgOH沉淀,影响溴的测试,因此需要加入足够的稀硝酸使溶液呈酸性,然后加入AgNO3溶液进行测试。 4、将1.85g某种氯烷烃与足量的NaOH水溶液混合,加热,用硝酸酸化,然后加入足量的AgNO3溶液,生成2.87g白色沉淀。 (1)通过计算,写出该一氯烷烃各种异构体的简化结构式。 (2) 如果将该氯代烷烃与足量的NaOH水溶液共热,加入AgNO3溶液而不用硝酸酸化,出现的现象是,写出相关的化学反应方程式。 (3)溶液可以直接与卤代烃反应来鉴定卤代烷吗? 为什么? (2)会产生棕色沉淀AgNO3+NaOH===AgOH↓+NaNO3、2AgOH===Ag2O+H2O、AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 (3)不能,因为卤代烃中的卤素在卤素原子与碳原子键合的形式,不能与Ag+反应。 分析出AgCl的量为2.87g143.5g mol-1=0.02mol,一氯烷烃的相对分子质量为1.850.02=92.5,若其分子式为CnH2n+1Cl,则12n+2n+1+35.5=92.5, n=4,卤代烃为C4H9Cl。
记住卤代烃取代反应和消除反应的条件和产物:如果没有醇(水溶液),就会有醇(产生酒精),如果有醇(酒精溶液),就没有醇(有产品中不含酒精)。 1、下列物质中,不属于卤代烃的是()答案C 分析选项A是CH4中的两个氢原子被两个氯原子取代的产物,A属于卤代烃; 选项B是CH4中的两个氢原子被两个氯原子取代,另外两个氢原子被两个氟原子取代,两者都是卤原子,B属于卤代烃; 选项C中的氢原子被硝基取代,属于硝酸盐,不是卤代烃; 选项D中的氢原子被溴原子取代,属于卤代烃。 2.下列卤代烃中,沸点的是() 答案A。分析同系物的卤代烃。 熔点和沸点随碳原子数的增加而增加。 同碳卤代烃随着卤原子相对原子质量的增加而增加。 高的。 3. 以下关于卤代烃的说法正确的是() A. 所有卤代烃都是不溶于水且密度比水小的液体。 所有卤代烃在适当的条件下都能发生消除反应 C.所有卤代烃都含有卤素原子 D.所有卤代烃都是通过取代反应生成的。 答案C 分析 卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取代的产物,因此分子中必然含有卤素原子; 卤代烃一般不溶于水,可溶于有机溶剂,大部分为液体,也有气态卤代烃,如CH3Cl; 进行消除反应的卤代烃分子中,与卤素相连的碳原子相邻的碳原子上必须有氢原子; 卤代烃不仅可以通过取代反应来制备,还可以通过烯烃、炔烃与卤素单质或卤化氢的加成反应来制备。
4.卤代烃中的化学键R-CH2-CH2-X如下图所示,则下列说法正确的是() A.卤代烃发生水解反应时,被破坏的键是①和③B. 卤代烃发生消除反应时,被破坏的键是①和④C。 卤代烃发生水解反应时,断键为①D。 卤代烃发生消除反应时,被破坏的键是①和②。 答案C5。 下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不发生消去反应()①C6H5Cl②(CH3)③(CH3)3CCH2Cl④CHCl2-CHBr2⑤⑥CH2Cl2A。 ①③⑥B. ②③⑤C. 全部 D. ②④答案分析A(CH3)3CCH2Cl不能发生消去反应,因为与-Cl相连的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子; CH2Cl2不能发生消除反应,因为其分子中只有一个碳原子; 另外,C6H5Cl如果发生消除反应,苯环的稳定性会被破坏,所以C6H5Cl不能进行消除反应。 6、已知卤代烃在一定条件下既能发生水解反应,又能发生消除反应。 现在什么时候2? 以溴丙烷为主要原料生产1,2? 丙二醇,需要进行的反应是()A。 加成-消除-取代 B.消除-加成-取代 C.取代-消除-加成 D.取代-加成-消除 答案 B 分析 根据题意,卤代烃在一定条件下水解可以引入羟基,而在两个相邻的碳原子上引入羟基则需要先向每个原子引入一个卤原子,这需要得到烯烃,而烯烃可以通过卤代烃的消去反应得到:【基本通关】1。卤代烃的物理性质和用途 1. 下列关于氯氟烃的说法不正确的是() A. 氟氯烷烃是一类含有氟和氯的卤代烃 B. 氯氟烷烃化学性质稳定,有毒 C. 氯氟烷烃大多无色、无味而且无毒 D.在平流层中,在紫外线照射下,氟氯烷烃分解产生的氯原子可引发循环反应,消耗臭氧层。 答案B分析氟氯烷烃无毒,选项B错误。
2、当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医立即向运动员受伤部位喷射氯乙烷(沸点:12.27℃)进行局部冷冻麻醉紧急治疗。 下列有关氯乙烷的叙述不正确的是() A.氯乙烷与水互不相溶 B. 氯乙烷含有两个官能团 C.氯乙烷在一定条件下可以发生消除反应 D.氯乙烷只有一种结构。 答案 B 分析中只有一个官能团。 3、旨在减少温室气体排放的《京都议定书》于2010年2月16日生效,议定书限制的气体为二氧化碳、甲烷、一氧化氮、氟化烃、全氟化碳、六氟化硫六种气体。 下列说法错误的是() A.二氧化碳是目前导致变暖的主要温室气体。 甲烷、氢氟碳化合物和全氟化碳都是有机化合物 C.碳氢化合物会破坏臭氧层 d. C3F8 有 2 个结构 答案 D 分析 C3F8 的结构与 C3H8 类似,只有 1 个结构。 4、溴乙烷与杂质乙醇混合,除去乙醇的方法是()A.加热蒸发b. 过滤器C. 加水、萃取、分液 D.加苯、萃取、分液 答案 C 分析 本题主要考察溴乙烷和乙醇的溶解度及分离方法。 溴乙烷难溶于水,但乙醇与水可任意比例混溶,因此可在混合物中加水萃取,然后分离除去。 二、卤代烃的化学性质 5、有机CH3CH===CHCl可能发生的反应有:①取代反应②加成反应③消除反应④褪色溴水⑤褪色酸性溶液⑥与AgNO3溶液反应得到白色沉淀⑦聚合反应,正确的是()A. 上述所有反应都可能发生 B. 只有 ⑦ 不会发生 C. 只有 ⑥ 不会发生 D. 只有 ② 不会发生。 答案C分析有机物属于不饱和卤代烃,具有烯烃和卤代烃的性质。 只有发生水解反应或消除反应并用稀硝酸中和后,才能与AgNO3溶液反应,得到白色沉淀。
6、为了探究溴代环己烷()与NaOH醇溶液共热是水解反应还是消除反应,A、B、C三名同学分别设计了以下三个实验方案: A:滴入反应混合物用稀硝酸中和NaOH,然后滴入AgNO3溶液中。 若有淡黄色沉淀生成,则证明发生了消除反应。 B:将溴水滴入反应混合物中,若溶液颜色很快褪去,则证明发生了消除反应。 C:将酸性KMnO4溶液滴入反应混合物中,若溶液颜色变浅,则证明发生了消除反应。 正确的是() AA B. 公元前。 C。 上述实验方案均不正确。 答案D分析溴环己烷无论发生水解反应还是消除反应都会产生Br-。 NaOH溶液发生反应使颜色褪色,B不正确; 溴代环己烷消去反应生成的烯烃,可使酸性KMnO4溶液紫光变浅或消失,水解反应生成的醇也会还原酸性KMnO4溶液,使溶液紫光变亮或消失,C不正确。 一个可行的实验方案是:先向混合物中加入足够的稀硫酸中和过量的碱,然后滴入溴水。 如果溴水颜色很快褪去,说明有烯烃生成,可以证明发生了消除反应。 7. 下列卤代烃中,既能发生消除反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是 A.①③⑤B. ②④⑥C. ③④⑤D. ①②⑥答案B分析 不能发生消去反应的卤代烃有两类:一是只有一个碳原子的卤代烃,如CH3F;二是只有一个碳原子的卤代烃,如CH3F。 另一种是与卤原子相邻的碳原子上没有氢原子的卤代烃,如(CH3)3CCH2Br。

3、卤代烃中卤素的检验 8、检验某种卤代乙烷中的卤素是否为溴元素,正确的实验方法是()①加入氯水摇匀,观察水层中是否出现红棕色溴②滴加AgNO3溶液,然后加入稀硝酸,观察无淡黄色沉淀生成。 ③加入NaOH溶液,一起加热。 冷却后,加入稀硝酸直至呈酸性,然后滴入AgNO3溶液中,观察是否有淡黄色沉淀。 ④ 加入NaOH酒精溶液,一起加热。 冷却后,加入稀硝酸直至呈酸性。 滴加AgNO3溶液,观察是否有淡黄色沉淀形成。 A.①③B. ②④C. ①②D. ③④ 回答D9。 为了证明某种卤代烃是溴代烃,学生A和B设计了以下方案。 学生A:取少量卤代烃,加入NaOH水溶液,加热,冷却后加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。 学生B:取少量卤代烃,加入NaOH乙醇溶液,加热,冷却,用硝酸酸化,加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。 关于学生A和B的实验评价,正确的是()A。 A同学的计划是可行的。 B. 学生B 的计划是可行的。 C. 学生A 和B 的计划都有局限性。 D、A同学和B同学实验中涉及到的卤代烃的性质是相同的。 答案C 分析 A同学让卤代烃水解,但加热冷却后没有用稀硝酸酸化,因为OH-也会与Ag+反应生成棕色Ag2O,会掩盖AgBr的浅黄色,即不利于现象的观察,因此A同学的实验有局限性; B同学利用消除反应使卤代烃中的卤素原子变成离子,但并不是所有的卤代烃都能发生消除反应,所以这种方法也有局限性。
【能力提升】10. 将1-氯丙烷与NaOH醇溶液共热,然后与溴水反应,得到有机化合物,该化合物有多种异构体()A。 2种 B. 3种C. 4 种 D. 5种答案B分析 在NaOH酒精溶液中,1? 氯丙烷消除反应:+NaOH---→醇△CH2===CH-CH3↑+NaCl+H2O; 丙烯加入溴后生成1,2?二溴丙烷,即11。为在实验室鉴定晶体中的氯元素和1?氯丙烷,设计如下实验操作流程:①滴加AgNO3溶液; ②加入NaOH溶液; ③热; ④添加MnO2固体; 滤液; ⑥过滤后取滤渣; ⑦用稀HNO3酸化。 (1)鉴别晶体中氯元素的操作步骤为(填写序号)。 (2)鉴别1·氯丙烷中氯元素的操作步骤为(填写序号)。 答案(1)④③⑤⑦①(2)②③⑦①分析鉴别样品中是否含有氯,通常先将样品中的氯转化为Cl-,然后将Cl-转化为AgCl沉淀,利用沉淀的颜色和在水中的不溶性。稀HNO3的性质可测定氯的存在。 (1)鉴别晶体中的氯元素,可先将其转化为,然后用硝酸酸化的AgNO3溶液测试Cl-。 (2)鉴别1?氯丙烷中的氯元素,必须先将1?氯丙烷中的氯原子水解或消除成氯离子,然后滴入用硝酸酸化的AgNO3溶液中进行检查。
即先取少量1? 氯丙烷加NaOH水溶液使其水解,然后加入稀HNO3,再加入AgNO3溶液,观察沉淀的颜色判断是否是氯。 实验的关键在于,在加入AgNO3溶液之前,应加入稀HNO3进行酸化,以中和过量的NaOH溶液,防止NaOH与AgNO3溶液反应产生的沉淀干扰实验观察。 12、将某溴代烷烃A与氢氧化钠溶液混合,充分摇匀,生成有机化合物B; A在氢氧化钠和B的混合物中共加热,生成气体C; B与浓H2SO4混合加热可制得C,C可用作果实催熟剂。 则: (1) A的简化结构为。 (2) 写出A生成B的化学方程式:。 (3) 写出A生成C的化学方程式:。 (4) B 至 C 的反应式为 。 答案 (1)(2)+NaOH---→H2O△+NaBr(3)+NaOH---→乙醇△CH2===CH2↑+NaBr+H2O(4) 消去反应分析可知 C可用作果实催熟剂,C为CH2===CH2,其他物质可由C引入。 13.根据下面的反应方案和给出的信息填空。 (1) A的结构式为 ,名称为 。 (2) ① 的响应类型为 , ② 的响应类型为 。 (3) 反应④的化学方程式为。 分析:A在光照条件下与Cl2反应生成一氯环己烷。 考虑烷烃的取代反应,可以确定A是环己烷。 当卤代烃在强碱醇溶液中加热时,发生消除反应,生成环己烷烯烃,然后与溶液中的Br2反应生成1,2? 二溴环己烷,消除两分子HBr,得到最终产品。
[扩大研究]14. 卤代烃在碱性醇溶液中可以发生消除反应。 例如,几种有机化合物的换算关系如下: (1) 根据系统命名法,化合物A的名称为 。 (2) 上述框图中,①为反应,③为反应。 (3)化合物E是重要的工业原料。 写出从 D 生成 E 的化学方程式: (4)C2的简化结构式为,F1的简化结构式为,F1和F2互为。 答案 (1) 2,3? 二甲基丁烷 (2) 取代和加成异构体分析 在烯烃和二烯的加成反应的基础上,主要研究卤代烃的消除反应。 解决问题的关键是根据反应条件确定反应的类型和产物。 → 消除单烯烃 —— → 添加二溴烃 —— → 消除二烯 ——→ 添加 1,4? 加成产物还是1,2? 加成产品.易城教育资源网