高中化學(xué) 第二章 第3節(jié) 鹵代烴導(dǎo)學(xué)案(新人教版)選修5

1、第二章碳?xì)浠衔锖望u化烴第三節(jié)鹵代烴新的知識(shí)地圖鹵化烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(1)鹵化烴的定義钚分子中的氫原子是由鹵原子取代而產(chǎn)生的化合物，官能團(tuán)是鹵原子。(2)鹵化烴的分類(lèi)鹵代烴氯氟化碳溴化物(3)鹵化烴的物質(zhì)特性狀態(tài)：常溫下，大部分鹵素是液體或固體?？扇苄裕蝴u化碳?xì)浠衔锊蝗苡谒?，可溶于大多?shù)有機(jī)溶劑。一些鹵代烴本身是很好的有機(jī)溶劑。(4)鹵化烴的化學(xué)性質(zhì)鹵代烴的反應(yīng)活性比較強(qiáng)。因?yàn)辂u素原子吸引電子的能力比較強(qiáng)，偏移孔劉電子，C-X鍵比較極性。(5)鹵化碳?xì)浠衔飳?duì)人類(lèi)生活的影響鹵代烴的使用制冷劑、滅火劑、溶劑、麻醉劑、合成有機(jī)物。鹵代烴的危害氟氯烷-“吳尊孔”的主犯。2.溴乙烷結(jié)構(gòu)和屬性(1)溴乙

2、烷物理性質(zhì)溴乙烷無(wú)色液體，沸點(diǎn)為38.4，密度大于水，不溶于水，可溶于多種有機(jī)溶劑。(2)溴乙烷分子結(jié)構(gòu)Ch 3c H2 br C2 H5 br-br(3)溴乙烷化學(xué)性質(zhì)1)主要化學(xué)反應(yīng)取代反應(yīng)：與NaOH水溶液反應(yīng)的溴乙烷化學(xué)方程式C2H5BR NAOH C2H5OH NABR。消除反應(yīng)：溴乙烷和NaOH的乙醇溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3-CH2BR naohch 2=CH2NABR H2O。2)反應(yīng)消除概念：在特定條件下，從一個(gè)分子中有機(jī)化合物去除一個(gè)或多個(gè)小分子(如H2O、HX等)，產(chǎn)生含有不飽和鍵化合物的反應(yīng)。自行探索1.鹵化碳?xì)浠衔飳儆谔細(xì)浠衔飭?？提示：鹵化碳?xì)浠衔锊粚儆谔細(xì)浠?/p>

3、合物。碳?xì)浠衔锸莾H包含C，H兩個(gè)茄子元素的化合物，鹵化碳?xì)浠衔锸怯名u素代替的碳?xì)浠衔锏臍湓拥漠a(chǎn)物，包含鹵化原子，屬于碳?xì)浠衔锏难苌铩?.如何簡(jiǎn)單地判斷是否發(fā)生溴乙烷？會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)嗎，還是會(huì)發(fā)生消除反應(yīng)？提示：無(wú)酒精產(chǎn)生酒精，酒精不是酒精。如果不在反應(yīng)中加入酒精，就會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生酒精。添加酒精后，會(huì)發(fā)生去除反應(yīng)，產(chǎn)生烯烴。3.CH 3C H2BR和CH3CH3的核磁共振氫譜相同嗎？提示：不同。CH3CH3只有一個(gè)氫原子，氫光譜只有一個(gè)吸收峰。CH3CH2Br有兩種茄子類(lèi)型的氫原子，氫光譜中有兩個(gè)吸收棒，面積比為3: 2。鹵代烴的消除反應(yīng)和水解反應(yīng)撥教材1.鹵代烴的特性鹵代烴的

4、化學(xué)性質(zhì)比較活躍。這是因?yàn)辂u素原子(官能團(tuán))的作用。鹵原子結(jié)合電子的能力比碳原子強(qiáng)，形成的C-X鍵中，孔劉電子對(duì)偏向X，因此C-X鍵的極性很強(qiáng)，在其他試劑作用下，C-X鍵容易斷裂，化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。2.取代反應(yīng)(1)結(jié)構(gòu)特征：C-X鍵容易因極性結(jié)合而斷裂，溴原子容易被其他原子或原子團(tuán)取代，水解反應(yīng)發(fā)生在C-X鍵。(2)反應(yīng)條件：強(qiáng)堿水溶液，加熱(3)反應(yīng)的本質(zhì)：鹵代烴分子中的鹵代烴原子被水分子的羥基、取代反應(yīng)、CH 3C H2 X H2O CH 3C H2 OH HX、NaOH和生成的HX所取代，從而提高了鹵代烴的利用率。為了提高反應(yīng)速度，一般選擇加熱條件，加強(qiáng)堿溶液。3.消除反應(yīng)(1)結(jié)構(gòu)特征：

5、與X原子連接的碳原子相鄰的碳原子有氫原子，C-X斷裂，相鄰C原子的C-H斷裂。(2)反應(yīng)條件：強(qiáng)堿乙醇溶液，加熱。(3)反應(yīng)的本質(zhì)：從兩個(gè)相鄰的碳原子上除去一個(gè)HX分子，形成一個(gè)。如果可以生成兩個(gè)鹵原子，則：CH2 br CH2 br 2 NaOH chch2 nabr 2 H2O您也可以建立兩個(gè)CC:4.水解反應(yīng)鹵代烴水解，僅斷碳鹵鍵()。也就是說(shuō)，所有的鹵化碳?xì)浠衔锒紩?huì)引起水解反應(yīng)，但難度不同而已。消除反應(yīng)與水解反應(yīng)的比較消除反應(yīng)水解反應(yīng)反應(yīng)條件娜歐米酒精溶液，加熱娜歐米水溶液，加熱實(shí)質(zhì)性失去HX分子，形成不飽和鍵。-x將替換為-oh鍵的變化C-x和c-h絕熱形成或-c-c-和h-xC-

6、x斷層形成C-OH耦合。消除反應(yīng)水解反應(yīng)鹵代烴的結(jié)構(gòu)特征(1)含有兩個(gè)或多個(gè)碳原子。(2)與鹵素原子連接的碳原子在相鄰的碳原子上有氫原子。例如：CH3Cl，(CH3)3CCH2Br無(wú)消除反應(yīng)含-x的大部分鹵化烴可以水解化學(xué)反應(yīng)對(duì)應(yīng)特性有機(jī)碳骨架保持不變，官能團(tuán)在-x-或-c-c-有機(jī)碳骨架不變，官能團(tuán)從-x變成-oh主要產(chǎn)品烯烴或炔烴酒精提示：1鹵化碳?xì)浠衔镉袃蓚€(gè)碳原子與鹵素原子相連，碳原子有氫原子時(shí)(氫)，如果發(fā)生消除反應(yīng)，就會(huì)產(chǎn)生其他產(chǎn)物。例如：消除反應(yīng)的產(chǎn)物為CH2=CH-CH2-CH3或CH3-CH=CH-CH3。發(fā)生二元鹵代烴去除反應(yīng)后，可以在有機(jī)物中引入三個(gè)按鈕。示例：CH3-C

7、H2-chc L2 2 NaOH CH3-c/ch 2 NaCl 2h2o通過(guò)鹵代烴的水解反應(yīng)，可以將羥基引入碳鏈。通過(guò)鹵化碳?xì)浠衔锏娜コ磻?yīng)，可以在碳鏈中引入碳雙鍵或碳三鍵。連接到-X的碳原子的相鄰碳中必須有氫原子的鹵素，才能發(fā)生消除反應(yīng)。否則，消除反應(yīng)不會(huì)發(fā)生。前例透析(2014河北省師大副中測(cè)試)化合物X的分子式為C5H11Cl，用NaOH的酒精溶液處理X，在催化加氫制備分子表達(dá)式為C5H10的兩個(gè)茄子產(chǎn)物Y，Z，Y，Z后，均可得到2甲基丁烷。用NaOH的水溶液處理化合物X，結(jié)果有機(jī)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)可能很簡(jiǎn)單()牙齒問(wèn)題主要調(diào)查鹵代烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。難度中等。化合物X(C5H11Cl)經(jīng)NaO

8、H的酒精溶液處理，發(fā)生去除反應(yīng)，在生成Y，Z的過(guò)程中，有機(jī)物X的碳框架結(jié)構(gòu)保持不變，Y，Z通過(guò)催化氫，有機(jī)物的碳框架結(jié)構(gòu)也保持不變，X的碳框架結(jié)構(gòu)推測(cè)為2甲基丁烷的結(jié)構(gòu)，可以看出連接Cl原子的相鄰碳原子中存在氫原子和氫。有機(jī)物質(zhì)x的結(jié)構(gòu)是或?；卮?b應(yīng)變訓(xùn)練1.下一個(gè)鹵化碳?xì)浠衔镌诒蔷凭芤褐屑訜岫环磻?yīng)的是()C6 h5cl(CH3)2 chch 2 cl(CH3)3 cc H2 clchc L2-chbr 2ch2cl 2A.b .c .全部D. 分析：根據(jù)鹵素消除反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，分子中連接鹵素原子的碳原子相鄰的碳原子沒(méi)有氫原子的鹵素不能引起消除反應(yīng)。(CH3)3CCH2Cl不能引起消除反應(yīng)

9、。由于CH2Cl2分子中只有一個(gè)碳原子，因此也不能發(fā)生消除反應(yīng)。此外，如果發(fā)生C6H5Cl消除反應(yīng)，苯環(huán)穩(wěn)定性將破壞，因此C6H5Cl也不會(huì)發(fā)生消除反應(yīng)。要理解有機(jī)反應(yīng)，注意反應(yīng)的本質(zhì)：在發(fā)生鹵化烴的脫除反應(yīng)時(shí)，兩個(gè)茄子化學(xué)鍵-碳鹵鍵和碳?xì)滏I，并不在同一個(gè)碳原子上，而是在兩個(gè)相鄰的碳原子上，所以不是所有的鹵化碳?xì)浠衔锒寄芤鹈摮磻?yīng)。不能引起消除反應(yīng)的鹵素有兩種茄子：只有一個(gè)碳原子的鹵代烴(如CH3Cl)；與連接鹵素原子的碳原子相鄰的碳原子沒(méi)有氫原子的鹵素等于(CH3)3CCH2Cl。答案：a鹵代烴的鹵原子試驗(yàn)撥教材鹵化分子中含有鹵素原子，但C-X鍵在加熱時(shí)通常不容易斷裂，在水溶液體系中不電

10、離，沒(méi)有X-(鹵化離子)，因此將AgNO3溶液直接放入鹵代烴中不能得到鹵化銀(AgCl、AgBr、AgI)。具體的實(shí)驗(yàn)原理和測(cè)試方法如下。1.實(shí)驗(yàn)原理R-x h2or-oh hx hx NaOH=nax H2OHNO 3 NaOH=nan O3 H2O agno 3 nax=AgXnan O3鹵素根據(jù)沉淀(AgX)顏色確定為AgCl(白色)、AgBr(淺黃色)和AgI(黃色)。2.實(shí)驗(yàn)階段(1)取少量鹵化碳?xì)浠衔铩?2)加入NaOH水溶液。(3)加熱；(4)冷卻；(5)加入稀HNO3酸化。(6)加入AgNO3溶液，觀察沉淀的顏色RX堿性混合液酸性混合液和AgNO3，溶液3.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明(1)加熱

11、是為了提高鹵代烴的水解反應(yīng)速度，因?yàn)辂u化水解難度不同。(2)添加稀HNO3酸化對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和AgX沉淀質(zhì)量的影響，以防止NaOH和AgNO3反應(yīng)沉淀，從而中和過(guò)多的NaOH。二是確認(rèn)生成的沉淀物是否溶于稀硝酸。(3)量關(guān)系：R-X NAX AGX，1mol鹵可以得到1 MOL鹵化銀(不包括F)沉淀，利用與牙齒量的關(guān)系定量測(cè)定鹵素。提示：1鹵素均屬于非電解質(zhì)，不能電離X-，不能用AgNO3溶液直接檢查鹵素的存在。將鹵代烴的鹵代烴原子轉(zhuǎn)化為X-也可以使用鹵代烴的去除反應(yīng)。前例透析(2014經(jīng)典練習(xí)選擇萃取)為了檢查某山羊中的山羊元素，現(xiàn)在正在做以下工作。合理的是()將氯稍作置換，加入AgNO3

12、溶液，將氯稍加NaOH水溶液加熱，然后加入AgNO3溶液，將氯稍加NaOH水溶液加熱，再加入稀硝酸氧化，加入AgNO3溶液，將氯稍加NaOH乙醇溶液加熱，然后將稀硝酸氧化A.b .c .d .分析在檢查氯烴是否含有氯元素時(shí)，氯烴的氯元素()不是玻璃狀態(tài)的CL牙齒，因此，必須加入NaOH水溶液或NaOH的醇溶液加熱，使氯烴發(fā)生水解或去除反應(yīng)，產(chǎn)生CL-，然后加入稀HNO3氧化，再加入AgNO3溶液。首先添加HNO3酸化是為了防止NaOH與AgNO3反應(yīng)生成AgOH，然后轉(zhuǎn)換到Ag2O褐色沉淀干涉檢查。回答 c應(yīng)變訓(xùn)練2.(選擇2014經(jīng)典練習(xí))在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)了氯酸鉀晶體和1-氯丙烷中的氯元素，目

13、前設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)操作程序。在一滴中加入AgNO3溶液。加入NaOH溶液。加熱；添加MnO2固體。添加蒸餾水后，提取濾液。過(guò)濾渣后過(guò)濾；稀硝酸酸化。(1)在氯酸鉀確定中，氯元素檢查程序是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填充序列號(hào))。(2) 1-氯丙烷的氯元素鑒定程序?yàn)開(kāi) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填充序列號(hào))。分析：用AgNO3檢查氯元素時(shí)，必須將KClO3和1-氯丙烷中的氯元素(CL)轉(zhuǎn)換成CL，用HNO3氧化克服NaOH的干擾，實(shí)驗(yàn)才能成功。為了確定樣品中是否包含氯元素()，通常在樣品中將氯元素()轉(zhuǎn)換為CL-，然后將CL-轉(zhuǎn)換為AgCl沉淀，利用沉淀顏

14、色和不溶于稀硝酸的性質(zhì)判斷氯元素的存在。(1)在氯酸鉀晶體中，氯元素的確認(rèn)可以先用氯化鉀、硝酸氧化的AgNO3溶液進(jìn)行CL檢查。(2) 1-氯丙烷的氯元素鑒定必須首先通過(guò)水解或去除反應(yīng)將1-氯丙烷的氯原子變成氯離子，然后滴入AgNO3溶液進(jìn)行檢查。也就是說(shuō)，首先取少量的1-氯丙烷，加入NaOH的水溶液，水解后加入稀硝酸，然后加入AgNO3溶液，觀察沉淀的顏色，判斷是否是氯原子。該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是，在加入AgNO3溶液之前，必須添加稀硝酸氧化。中和過(guò)量的NaOH溶液，防止NaOH和AgNO3溶液反應(yīng)的沉淀妨礙實(shí)驗(yàn)觀察。答案：(1)1.以下物質(zhì)中不屬于鹵化碳?xì)浠衔锏?)A.氯乙烯b .溴苯c .四氯

15、化碳d .硝基苯答案：d2.(2014經(jīng)典練習(xí)選擇萃取)以下分子表示的物質(zhì)共享異構(gòu)體的是()A.c3 H7 cl b.c3 h8 c.ch2 cl2d.ch4o分析：C3H7Cl的異構(gòu)體為CH3CH2CH2Cl，因此選擇A。答案：a3.(2014湖北省重點(diǎn)初中聯(lián)合試驗(yàn))乙烷在照明條件下與氯取代反應(yīng)發(fā)生，理論上得到最多的氯A.5種b.6種c.8種d.9種分析：乙烷和氯發(fā)生取代反應(yīng)，生成多種氯乙烷，其中其他氯乙烷種類(lèi)最多9種，D段正確。答案：d氯乙烷氯乙烷氯乙烷3氯乙烷4氯乙烷5氯乙烷6氯乙烷種類(lèi)1222114.(選擇2014經(jīng)典練習(xí))在鹵化RCH2CH2X中，如下圖所示，以下哪項(xiàng)是正確的()A.

16、鹵化碳?xì)浠衔镆鹚夥磻?yīng)時(shí)破壞的鍵是B.鹵化碳?xì)浠衔镆鹚夥磻?yīng)時(shí)破壞的鍵是和C.鹵化碳?xì)浠衔镆鹚夥磻?yīng)時(shí)破壞的鍵是和D.鹵化碳?xì)浠衔镆鹚夥磻?yīng)時(shí)破壞的鍵是和分析：鹵代烴的水解實(shí)際上是-X被-OH取代的反應(yīng)，因此斷裂的鍵是。鹵代烴消除反應(yīng)破裂的關(guān)鍵是和。答案：a5.()驗(yàn)證莫哈洛坦的鹵素是否元素溴的正確實(shí)驗(yàn)方法。加入氯振動(dòng)，觀察水層中是否出現(xiàn)紅褐色的溴。滴下AgNO3溶液，然后加入稀硝酸，觀察是否有淡黃色沉淀，將NaOH溶液放入空氣中，冷卻后將稀硝酸放入酸性，滴下AgNO3溶液，觀察是否有淡黃色沉淀。添加NaOH的酒精溶液加熱，冷卻后將稀硝酸放入酸性，觀察AgNO3溶液是否下降，產(chǎn)

17、生淡黃色沉淀A.b .c .d .分析：鹵素乙烷的鹵素是溴元素，但與鄭智薰電解質(zhì)、不可電離、氯數(shù)或AgNO3溶液反應(yīng)，顯示紅褐色溴，或產(chǎn)生淺黃色沉淀物， 是錯(cuò)誤的。在鹵素中添加NaOH溶液會(huì)引起水解反應(yīng)，生成HX，將稀硝酸放入酸性，滴下AgNO3溶液，就可以根據(jù)沉淀的顏色判斷出有哪些鹵，所以正確。添加NaOH酒精溶液后，會(huì)發(fā)生去除反應(yīng)，生成NaX，將稀硝酸放入酸性，滴下AgNO3溶液后，可以根據(jù)沉淀的顏色判斷出哪些鹵是正確的。答案：d6.(2014西安市質(zhì)量檢查)分子中碳、氫兩元素質(zhì)量比均為24: 5的碳?xì)浠衔锏穆然衔铩?)A.2種b.3種C.4種d.5種分析：碳、氫質(zhì)量比為24: 5的碳?xì)浠衔?，碳、氫的原子?shù)為2: 5，因此分子式為C4H10(丁烷)，正丁烷和異丁烷(正丁烷)的氯化物各有兩種，共有四種異構(gòu)體。答案：c7.鹵化碳?xì)浠衔镌跉溲趸c存在條件下水解，這是典型的取代反應(yīng)。其本質(zhì)是，有負(fù)電的原子團(tuán)(如OH-等負(fù)離子)牙齒鹵代烴的鹵代烴。例如，ch3ch2-br oh-(或NaOH) C