高中化学人教版选修5导学案设计 第2章 第3节 卤代烃导学案设计

第二章 第三节 卤代烃

【学习目标】

1、掌握溴乙烷的结构特点和主要化学性质

2、掌握卤代烃的组成和结构的特点，熟悉卤代烃的水解反应和消去反应 【主干知识梳理】 一、烃的衍生物的相关概念

1、烃的衍生物：烃分子里的氢原子被 取代而生成的化合物，称之为烃的衍生物 2、常见烃的衍生物有：卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯 3、官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团

4、常见的官能团：碳碳双键(C=C)、碳碳三键(C≡C)、卤素原子(—X)、羟基(—OH)、醚键(C—O—C)、醛基(—CHO)、 羰基(C=O)、羧基(—COOH)、酯基(—COOC)、氨基(—NH2)、硝基(—NO2)

常见有机物类别及官能团

有机物类别 典型代表物 结构简式 官能团结构 官能团名称 烷烃 乙烷 CH3—CH3 —— —— 烯烃 乙烯 炔烃 乙炔 HC≡CH 芳香烃 苯 —— —— 卤代烃 醇 酚 醚 醛 酮 羧酸 酯 溴乙烷 乙醇 苯酚 二甲醚 乙醛 丙酮 乙酸 乙酸乙酯 CH3CH2Br CH3CH2OH —Br (溴原子) —OH 卤素原子 羟基 醚键 醛基 羰基 酯基 CH3—O—CH3 CH3CHO —CHO CH3COOH 【热身训练 1】 1、下列各项有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是(

)

A． 醛类 B． 酚类 —OH

C．

醛类 D．CH3COOCH3 羧酸类

2、维生素 C 的结构简式为 丁香油酚的结构简式为 关于两者所含官能团的说法正确的是( ) A．均含酯基 B．均含醇羟基和酚羟基 C．均含碳碳双键 D．均为芳香化合物 3、下列关于有机物及相应官能团的说法中正确的是( ) A．乙烯与聚乙烯具有相同的官能团，故都属于烯烃 B. 分子中含有醚键(虚线部分)，所以该物质属于醚

C．

及 因都含有羟基，故都属于醇

下列 D．不是所有的有机物都含有一种或几种官能团

二、溴乙烷的分子结构与性质 1、溴乙烷的分子结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 比例模型 官能团 2、溴乙烷的物理性质：纯净的溴乙烷是 色液体，沸点为 38.4 ℃，密度比水 ， 溶于水， 溶于多 种有机溶剂(如：乙醇、苯、汽油等)

对比：乙烷无色气体，沸点—88.6 ℃，不溶于水 3、溴乙烷的化学性质：在溴乙烷分子中，由于 Br 的吸引电子的能力大于 C，则 C—Br 键中的共用电子对就偏 向于 Br 原子一端，使 Br 带有部分负电荷，C 原子带部分正电荷。当遇到—OH、—NH2 等试剂(带负电或富电 子基团)时，该基团就会进攻带正电荷的 C 原子，—Br 则带一个单位负电荷离去 (1)溴乙烷的水解反应： 反应机理：

或： (有机化学方程式必需写这个) 【微点拨】

①溴乙烷水解的实质：溴乙烷与 NaOH 溶液共热时，溴乙烷分子中的溴原子被水分子中的羟基取代 ②断裂键的位置： ③反应类型： ④溴乙烷水解的条件： 。溴乙烷水解反应中，C—Br 键断裂，溴以 Br—形式离去，故带 负电的原子或原子团如 OH—、HS—等均可取代溴乙烷中的溴

⑤该反应的反应物是溴乙烷和氢氧化钠溶液，混合后是分层的，且有机物的反应一般比较缓慢，如何提高本反 应的反应速率？

充分振荡：增大接触面积；加热：升高温度加快反应速率

⑥该反应是可逆反应，提高乙醇的产量可采取什么措施？ 可采取加热和氢氧化钠的方法，其原因是：水解反

HBr，降低了生成物的应为吸热反应，升高温度能使平衡正向移动；加入 NaOH 的作用是中和反应生成的

浓度也能使平衡正向移动，增大了 CH3CH2OH 的产量 ⑦能不能直接用酒精灯加热？如何加热？

不能直接用酒精灯加热，因为溴乙烷的沸点只有 38.4℃，酒精灯直接加热，液体容易暴沸。可采用水浴加热 ⑧水浴加热时就不可能振荡试管，为了使溴乙烷和和氢氧化钠溶液充分接触，水浴的温度应稍高于溴乙烷的沸 点，为什么？ 使处于下层的溴乙烷沸腾汽化，以气体的形式通过 NaOH 溶液与其充分接触 (2)溴乙烷的消去反应： 反应机理：

或： 实验装置 (有机化学方程式必需写这个) 实验步骤 实验现象 热 一 段 时 间 ①向大试管中加入 5mL 溴乙烷和 15mL 加 饱和 NaOH 乙醇溶液；②加热；③用排水 后，产生的无色 法收集产生的气体；④取左侧大试管中反 气体，在右侧试 应后的少量剩余物于另一支试管中，再向 管中可使酸性高 HNO3 至溶液呈酸性，滴 锰酸钾溶液褪色 该试管中加入稀 加 AgNO3 溶液；⑤观察现象 【微点拨】 ①反应的实质：溴乙烷分子中相邻的两个碳原子脱去一个 HBr 分子生成乙烯 ②反应的条件： ③反应类型：

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 (双键或三键)化合物的反应，叫消去反应。一般来说，消去反应是发生在两个相邻碳原子上 ④为什么不用 NaOH 水溶液而用醇溶液？用 NaOH 水溶液反应将朝着水解的方向进行 ⑤检验乙烯气体时，为什么要在气体通入酸性 KMnO4 溶液前加一个盛有水的试管？起什么作用？

⑥乙醇在反应中起到了什么作用？乙醇在反应中做溶剂，使溴乙烷充分溶解

【热身训练 2】

1、下列反应中，属于消去反应的是( ) A．乙烷与溴水的反应 B．一氯甲烷与 KOH 的乙醇溶液混合加热 C．氯苯与 NaOH 水溶液混合加热 D．溴丙烷与 KOH 的乙醇溶液混合加热 2、在卤代烃 RCH2CH2X 中化学键如图所示，则下列说法正确的是( )

A．发生水解反应时，被破坏的键是①和③ B．发生消去反应时，被破坏的键是①和③ C．发生水解反应时，被破坏的键是①和② D．发生消去反应时，被破坏的键是①和② 3、2-氯丁烷常用于有机合成等，有关 2-氯丁烷的叙述正确的是( ) A．分子式为 C4H8Cl2 B．与银溶液混合产生不溶于稀的白色沉淀 C．微溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂 D．与氢氧化钠、乙醇在加热条件下的消去反应有机产物只有一种 4、某有机物分子中含有 n 个—CH2—，m 个A．2n＋3m－a B．n＋m＋a 三、卤代烃

1、定义：烃分子中的氢原子被 Cl、Br、I)，饱和一卤代烃的通式为 2、分类

，a 个—CH3，其余为—Cl，则—Cl 的个数为(

D．m＋2n＋2－a

。可表示为 R—X(X＝F、 )

C．m＋2－a 取代后生成的化合物，官能团是

3、物理通性

(1)状态：常温下，卤代烃中除一氯甲烷(CH3Cl)等少数为气体外，大多数为 或 (2)溶解性：卤代烃不溶于水，可溶于大多数 。某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂 (3)熔沸点：卤代烃属于分子晶体，其熔沸点取决于范德华力。卤代烃随相对分子质量增大，分子间范德华力增 强，熔、沸点则 (4)密度：(记住常见卤代烃的密度：氯仿、四氯化碳、溴乙烷、1，2—二溴乙烷、溴苯的密度均 水的密度) 4、化学性质：与溴乙烷相似

(1)水解反应： 【卤代烃水解反应的规律】

一卤代烃可制一元醇：一氯乙烷的水解反应 二卤代烃可制二元醇：1,2—二溴乙烷的水解反应 芳香卤代烃可制芳香醇：苄基溴的水解反应 卤素原子与苯环相连(溴苯)，则该水解反应较难进行

(2)消去反应：

①C(CH3)3—CH2Br 能否发生消去反应？不能，因为相邻碳原子上没有氢原子. ②什么结构的不能发生消去反应？ 含一个碳原子的卤代烃(如 CH3Cl)无相邻碳原子，不能发生消去反应；与连有卤原子(－X)的碳原子相邻的 碳原子上没有氢原子卤代烃也不能发生消去反应。如：(CH3)3CCH2Br 【卤代烃消去反应的规律】

①能发生消去反应的卤代烃，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数大于或等于 2；二是与—X 相 连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。如：一氯甲烷、2,2—二甲基—1—溴丙烷等不能发生消去反应 ②有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成两种不同的产物

如：

发生消去反应的产物有两种：CH3—CH===CH—CH3、CH2===CH—CH2—CH3

③有三个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成三种不同的产物 如：3—甲基—3—溴己烷发生消去反应时，生成物有三种

④二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入一个碳碳双键、两个碳碳双或一个碳碳三键。如：

a、1,2—二溴乙烷(

)发生消去反应生成 或

b、 发生消去反应生成 乙醇c、CH3—CH2—CHCl2＋2NaOH  CH3—C≡CH＋2NaCl＋2H2O 

⑤苯环上的卤原子不能发生消去反应。如：溴苯就不能发生消去反应 5、命名：将卤素原子作为取代基 (1)饱和链状卤代烃的命名： ①选主链：含连接 的 C 原子在内的最长碳链为主链，命名“某烷” ②编号位：从离 最近的一端编号 ③写名称：取代基位次——取代基名称某烷 【练习 1】命名下列卤代烃：(CH3)2CHBr： (CH3)3CCHBrCH(CH3)2： CH2ClCHClCH2CH3

(2)不饱和链状卤代烃的命名： ①选主链：含连接 的 C 原子在内的最长不 为主链，命名“某烯”、“某炔” ②编号位：从离 最近的一端编号

③写名称：取代基位次——取代基名——双键位次——某烯(某炔) 【练习 2】命名下列卤代烃： CH2＝CHCH2CH2Br： ，CH2＝CHCH(CH3)CH2Br： 6、卤代烃的用途及对环境的影响 (1)氟氯烃的特性：多数为无色、无味的液体，化学性质稳定、无毒，具有不燃烧，易挥发、易液化等特性 (2)卤代烃的用途：常用作 (氟利昂)、 (CCl4)、 (CCl4、氯仿)、麻醉剂、合成有机物等 (3)卤代烃的危害：含 可对臭氧层产生破坏作用，会造成“臭氧空洞”。氟利昂(以 CCl3F 为例)破坏 臭氧层的反应过程可表示为

【热身训练 3】

1、下列物质中，不属于卤代烃的是( )

2、下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是( )

3、下列卤代烃在 KOH 醇溶液中加热不反应的是( ①C6H5Cl ②(CH3)2CHCH2Cl ③(CH3)3CCH2Cl

)

④CHCl2—CHBr2 ⑤ ⑥CH2Cl2

)

A．①③⑥ B．②③⑤ C．①②③④⑤⑥ D．②④ 4、下图表示 4-溴环己烯所发生的 4 个不同反应，其中，产物只含有一种官能团的反应是(

A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 5、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．所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应 C．所有卤代烃都含有卤原子 D．所有卤代烃都是通过取代反应制得的 四、卤代烃中卤原子的检验方法

－1、实验原理：卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的，在水中不能直接电离产生卤素离子(X)，更 不可能与 AgNO3 溶液反应，因此不能直接用 AgNO3 溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先使其转化成卤素 离子，再加 酸化，最后加 溶液，根据产生沉淀的颜色检验 2、实验步骤和相关方程式 实验步骤 相关方程式 2O 取少量卤代烃于试管中，加入 NaOH 水溶液，加热，冷却后，加入 R—X＋NaOH H ROH＋NaX 稀中和溶液至酸性，再加入 AgNO3 溶液。若出现黄色沉淀，则 卤代烃中含有 ；若出现浅黄色沉淀，则卤代烃中含 HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 有 ；若出现白色沉淀，则卤代烃中含有 3、实验流程

【微点拨】

①条件：NaOH 水溶液，加热

②一定要先加入稀中和溶液至酸性，再加入银溶液，否则会出现 Ag2O 黑色沉淀，而影响卤原子的检验 【热身训练 4】

1、欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲、乙两同学设计了如下方案。甲同学：取少量卤代烃，加入 NaOH 的水溶液， 加热，冷却后加入 AgNO3 溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。乙同学：取少量卤代烃，加入 NaOH 的 乙醇溶液，加热，冷却后，用酸化，加入 AgNO3 溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。关于甲、乙 两位同学的实验评价正确的是( ) A．甲同学的方案可行 B．乙同学的方案可行 C．甲、乙两位同学的方案都有局限性 D．甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样 2、某学生将 1-氯丙烷和 NaOH 溶液共热煮沸几分钟后，冷却，滴入 AgNO3 溶液，结果未见到白色沉淀生成，其 主要原因是( ) A．加热时间太短 B．不应冷却后再滴入 AgNO3 溶液 C．NaOH 量不足 D．加 AgNO3 溶液前未加稀 HNO3 3、为了检验溴乙烷中含有溴元素，有以下操作，顺序合理的是( ) ①加 AgNO3 溶液 ②加 NaOH 水溶液 ③加热 ④加蒸馏水 ⑤加稀至溶液显酸性 A．②①③⑤ B．②④⑤③ C．②③⑤① D．②①⑤③

五、在烃分子中引入卤素原子的方法及卤代烃在有机合成中的应用

1、卤素原子的引入是改变分子性能的第一步反应，在有机合成和有机推断中起着桥梁作用，在烃分子中引入卤 素

原子，一般有两种途径 (1)烷烃和芳香烃的卤代反应 ①乙烷的光照取代 ②环己烷的光照取代 ③苯环的取代 ④甲苯的侧链光照取代 ⑤丙烯上的甲基在 500℃～600℃ 取代 (2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应 ①丙烯与溴的加成 ② 丙 烯 与 溴 化 氢 的 加成 ③乙炔与溴的加成 ④ 乙 炔 与 溴 化 氢 的 加成 【微点拨】在有机合成中引入卤素原子或引入卤素原子作中间产物，用加成反应，而不用取代反应，因为光照下 卤代反应产物无法控制，得到的产品纯度低

【热身训练 5】

1、以溴乙烷为原料制备 1,2-二溴乙烷(反应条件略去)，方案中最合理的是( )

2、由 2-氯丙烷制取少量的 1,2-丙二醇时，需要经过下列哪几步反应( ) A．加成→消去→取代 B．消去→加成→水解 C．取代→消去→加成 D．消去→加成→消去 【课后作业】

1、溴乙烷与氢氧化钾的溶液共热，既可生成乙烯又可生成乙醇，其条件区别是( ) A．生成乙烯的是热的氢氧化钾的水溶液 B．生成乙醇的是热的氢氧化钾的水溶液 C．生成乙烯的是在 170 ℃下进行的 D．生成乙醇的是热的氢氧化钾的醇溶液

2、运动员的腿部肌肉不小心挫伤，队医马上对准该运动员的受伤部位喷射一种名叫氯乙烷的药剂(沸点约为 12 ℃) 进行冷冻麻醉处理。关于氯乙烷的说法不正确的是( ) A．在一定条件下能发生水解反应 B．一定条件下反应可以制备乙烯 C．该物质易溶于水 D．该物质官能团的名称是氯原子 3、下列卤代烃中能发生消去反应且能生成两种单烯烃的是( )

A．2-氯丙烷 B．氯乙烷 C．2-氯丁烷 D．1-氯丙烷

4、下表为部分一氯代烷的结构简式和一些性质数据，下列对表中物质与数据的分析归纳错误的是( )

序号 结构简式 沸点/℃ 相对密度 ① －24.2 CH3Cl 0.915 9 ② CH3CH2Cl 12.3 0.7 8 ③ CH3CH2CH2Cl 46.6 0.0 9 ④ CH3CHClCH3 35.7 0.861 7 ⑤ CH3CH2CH2CH2Cl 78.44 0.886 2 ⑥ CH3CH2CHClCH3 68.2 0.873 2 ⑦ (CH3)3CCl 52 0.842 0 A.物质①②③⑤可互相称为同系物 B．一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增多而升高 C．一氯代烷的沸点随着碳原子数的增多而趋于升高 D．一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增多而趋于减小 5、要检验溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是( ) A．加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色出现 B．滴入 AgNO3 溶液，再加入稀盐酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成 C．加入 NaOH 溶液共热，然后加入稀使溶液呈酸性，再滴入 AgNO3 溶液，观察有无浅黄色沉淀生成 D．加入 NaOH 溶液共热，冷却后加入 AgNO3 溶液，观察有无浅黄色沉淀生成

6、为鉴定卤代烃中所含卤素原子，现有下列实验操作步骤：①加入 AgNO3 溶液；②加入少许卤代烃试样；③加 热；④加入 5 mL 4 mol·L－1 NaOH 溶液；⑤加入 5 mL 4 mol·L－1 HNO3 溶液。正确的顺序是( ) A．②④③① B．②③① C．②④③⑤① D．②⑤③① 7、为探究一溴环己烷()与 NaOH 的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应，甲、乙、丙三位同 学分别设计如下三种实验方案，其中正确的是 ( ) 甲：向反应混合液中滴入稀中和 NaOH，然后再滴入 AgNO3 溶液，若有浅黄色沉淀生成则可证明发生了 消去反应

乙：向反应混合液中滴入溴水，若溶液颜色很快褪去，则可证明发生了消去反应 丙：向反应混合液中滴入酸性 KMnO4 溶液，若溶液颜色变浅，则可证明发生了消去反应 A．甲 B．乙 C．丙 D．都不正确 8、下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物的说法正确的是( )

CH3Cl

甲 乙 丙 丁 A．分别加入 AgNO3 溶液，均有沉淀生成 B．均能在一定条件下与 NaOH 的水溶液反应 C．均能在一定条件下与 NaOH 的醇溶液反应 D．乙发生消去反应得到两种烯烃 9、某有机物结构简式为 ，关于该有机物下列叙述正确的是( ) A．不能使酸性 KMnO4 溶液褪色 B．能使溴水褪色 C．在加热和催化剂作用下，最多能和 3 mol H2 反应 D．一定条件下，能和 NaOH 的醇溶液反应 10、烃分子中的氢原子被卤素原子取代的产物称为卤代烃，卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应 的烃经卤代反应制得的是( )

11、下列关于乙烯、氯乙烯和聚氯乙烯的说法中，正确的是( ) A．滴入 AgNO3 溶液，氯乙烯、聚氯乙烯均能产生浅黄色沉淀 B．都能发生加成反应使溴水褪色 C．都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．氯乙烯分子中所有原子处于同一平面

12、溴乙烷中混有杂质乙醇，除去乙醇的方法是( ) A．加热蒸发 B．过滤 C．加水、萃取、分液 13、根据下面的反应路线及所给信息，回答下列问题：

D．加苯、萃取、分液

(1)标准状况下的气态烃 A 11.2 L 在氧气中充分燃烧可以产生 88 g CO2 和 45 g H2O，则 A 分子式的是 (2)B 和 C 均为一氯代烃，它们的名称(系统命名)分别为 (3)D 的结构简式为 ，D 中碳原子是否都处于同一平面？ (4)E 的一个同分异构体的结构简式是 (5)①、②、③的反应类型依次是 (6)写出②、③反应的化学方程式：

14、(1)化合物 A 可由环戊烷经三步反应合成：

已知： 反应 1 的试剂与条件为 ；反应 2 的化学方程式为 (2)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：

其中，反应①的产物名称是 类型是

，反应②的反应试剂和反应条件是 ，反应③的反应 15、1 mol 某芳香烃 A 充分燃烧后可以得到 8 mol CO2 和 4 mol H2O，F 的结构简式为不同条件下能发生如下所示的一系列变化：

。该烃 A 在

(1)A 的化学式： ，A 的结构简式

(2)上述反应中，①是 反应，⑥是 (3)写出下列物质的结构简式：C (4)写出 DF 反应的化学方程式：

16、现通过以下步骤由

制备

反应(填反应类型)。

，D ，E

，H

(1)写出 A、B 的结构简式：A ，B b.加成反应，c.消去反应，只填字母代号)：

(2)从左到右依次填写每步反应所属的反应类型(a.取代反应，

(3)写出反应 A→B 所需的试剂和条件：

(4)写出 的化学反应方程式：

本次课主要有机化学方程式归纳