有机化反应的应用卤代烃的制备和性质-鲁科版高中化学选修5教案设计

第2课时 有机化学反应的应用——卤代烃的制备和性质

目标与素养：1.认识溴乙烷的结构特点和主要化学性质。(宏观辨识与微观探析)2.了解卤代烃中卤素原子的检验方法。(科学探究)3.认识卤代烃在有机化学中的应用。(变化观念)

一、卤代烃 1．定义

卤代烃可以看做是烃分子中的一个或多个氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。可用R—X(X表示卤素原子)表示。卤素原子是卤代烃的官能团。

2．分类

按分子中所含卤素原子种类的不同，分为氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。 3．制备 (1)取代反应

如CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl；

hν

△C2H5OH＋HBr――→C2H5Br＋H2O。 (2)不饱和烃的加成反应

如CH3—CH===CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br；

4．用途

做麻醉剂、溶剂、灭火剂。

用乙烷与氯气发生取代、乙烯和氯化氢

发生加成反应制备氯乙烷，哪种方法最佳？

[提示] 乙烯与氯化氢发生加成反应最佳，因乙烷与氯气发生取代反应的副产物较多。 二、卤代烃的化学性质 1．水解反应

实验操作 实验 现象 有关的化 学方程式 2.消去反应 (1)反应条件：NaOH的乙醇溶液、加热。

(2)断键方式：溴原子和β位碳原子上的氢原子。

乙醇

(3)化学方程式：C2H5Br＋NaOH――→CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。

△溴乙烷中加入NaOH溶液，振荡静置后，液体分层，取上层清液滴入过量稀硝酸中，再向其中滴加AgNO3溶液，试管中有浅黄色沉淀生成 H2OC2H5Br＋NaOH――→ C2H5OH＋NaBr， NaBr＋AgNO3===AgBr↓＋NaNO3 为什么说卤代烃在有机合成中起着桥

梁作用？

提示：

由此可见，在有机合成中，卤代烃往往是改造有机化合物分子结构的中间产物，实现烃—烃的含氧衍生物转变的桥梁。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)溴乙烷属于烷烃。

( )

(2)卤代烃属于有机化合物，都易燃烧。 ( ) (3)卤代烃都可以发生水解反应和消去反应。

(4)由溴乙烷生成乙烯和生成乙醇的反应类型及反应条件均相同。 [答案] (1)× (2)× (3)× (4)× 2．下列反应属于水解反应的是( ) A．CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl B．CH≡CH＋HCl→CH2CHCl

( )

hν

水

C．CH3CH2Br＋NaOH――→CH3CH2OH＋NaBr

△乙醇

D．CH3CH2Br＋NaOH――→CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O

△[答案] C

3．下列关于溴乙烷的叙述中正确的是( ) A．溴乙烷难溶于水，能溶于多种有机溶剂 B．溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙烯

C．将溴乙烷滴入AgNO3溶液中，立即有淡黄色沉淀生成 D．实验室常用乙烯与溴水反应来制取溴乙烷 [答案] A

卤代烃的消去反应与水解反应的比较

反应 类型 水解 反应 反应 条件 NaOH的 水溶液 键的变化 C—X与H—OH断裂 C—OH与H—X生成 C—X与C—H断裂 卤代烃的 结构特点 含C—X 即可 与X相连的碳原子的邻位碳主要 生成物 醇 消去 反应 NaOH的醇溶液加热 (或—C≡C—)与H—X生成 原子上有氢原子 烯烃或炔烃 【典例1】 下列化合物中，既能发生水解反应，又能发生消去反应，且消去反应生成的烯烃不存在同分异构体的是( )

B [分析四种物质：A中只有一个碳原子，C中卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，所以A、C均不能发生消去反应；B、D既可以发生水解反应，又可以发生消去反应，其中B消去后只能生成一种烯烃CH3CHCH2，而D消去可以得到两种烯烃

。]

(1)卤代烃中卤素原子有多个相邻碳原子时，发生消去反应可能生成多种不同产物。

(2)二元卤代烃发生消去反应后，可在有机物中引入叁键。

卤代烃RCH2CH2X中化学键如下，则下列说法中正确的是( )

A．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①和③ B．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是① C．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和④ D．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和②

B [本题考查了卤代烃RCH2CH2X发生水解反应和消去反应时断键的位置。发生水解反应时，只断C—X键，发生消去反应时，要断C—X键和β位碳原子上的C—H键(即③)。]

卤代烃中卤素原子的检验 1.实验原理 NaOH

R—X＋H2O――→R—OH＋HX

△HX＋NaOH===NaX＋H2O HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3

根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘)。 2．实验操作

(1)取少量卤代烃加入试管中；(2)加入NaOH溶液；(3)加热；(4)冷却；(5)加入稀硝酸酸化；(6)加入AgNO3溶液。

加NaOH溶液加稀硝酸酸化R—OH加AgNO3溶液

即R—X――――→R—OH、NaX――――――→――――→

△中和过量的NaOHNaX若产生白色沉淀，卤素原子为氯原子

若产生浅黄色沉淀，卤素原子为溴原子若产生黄色沉淀，卤素原子为碘原子

【典例2】 要检验卤代烃中是否含有溴元素，正确的实验方法是( ) A．加入氯水振荡，观察上层是否有橙色

B．滴加硝酸酸化的硝酸银，观察有无淡黄色沉淀生成

C．滴加NaOH溶液，然后加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，观察有无淡黄色沉淀生成

D．滴加NaOH溶液，然后滴加硝酸银溶液，观察有无淡黄色沉淀生成

C [卤代烃的溶液中并没有卤素离子，故A、B错误；检验卤素离子时需加HNO3酸化的AgNO3

溶液，故D错误。]

1卤代烃为非电解质，无法电离出卤素离子。

2卤代烃的水解是在碱性条件下进行的，在加入硝酸银溶液之前应该先加入稀硝酸中和过量的碱。另外加入的稀硝酸还可以排除其他离子的干扰。

下列物质中加入少量硝酸酸化的硝酸银溶液，能得到沉淀的是( ) A．C2H5Br C．溴的CCl4溶液

－

B．氯水 D．KClO3溶液

B [C2H5Br不溶于水，不能电离出Br，不与硝酸银溶液反应，A不对；溴的CCl4溶液中也无Br，即使加入硝酸酸化的硝酸银溶液，因溴在CCl4中的溶解度远远大于其在水中的溶解度，因此不反应，C不对；KClO3与硝酸银不反应，D不对。]

－

1．下列物质不属于卤代烃的是( )

[答案] D

2．1­溴丙烷和2­溴丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热的反应中，两反应 ( ) A．产物相同，反应类型相同 B．产物不同，反应类型不同 C．碳氢键断裂的位置相同 D．碳溴键断裂的位置相同 A [1­溴丙烷

和2­溴丙烷

，在NaOH的乙醇

溶液中均发生消去反应，反应后的产物均为CH2===CH—CH3。]

3．下列物质分别与NaOH的醇溶液共热，能发生消去反应且生成的有机物只有一种结构的是( )

B [发生消去反应，卤代烃具备的条件是：与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子，故A、C不能发生消去反应；B发生消去反应只能得到一种物质

，而D发生消去反应后可生成两种物质CH2CHCH2CH3和CH3CHCHCH3。]

4．某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后，冷却，滴入AgNO3溶液，结果最终未得到白色沉淀，其主要原因是( )

A．加热时间太短

B．不应冷却后再加入AgNO3溶液 C．加AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化 D．反应后的溶液中不存在Cl

C [氯乙烷在碱性条件下加热水解，先加入过量的稀硝酸中和未反应完的NaOH，然后再加入AgNO3溶液，可以检验Cl的存在。]

－

－

5．以为原料制取，写出有关反应的化学方程式。

[解析]