第三节《卤代烃》-课件

烃的衍生物烃的衍生物从结构上说，都可以看成是烃分子里的氢从结构上说，都可以看成是烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代而衍变成的化合原子被其他原子或原子团取代而衍变成的化合物，叫做烃的衍生物。物，叫做烃的衍生物。烃的衍烃的衍生物生物卤代烃：卤代烃：C C2 2H H5 5BrBr醇醇 ：C C2 2H H5 5OHOH酚酚 ：C C6 6H H5 5OHOH醛醛:CH:CH3 3CHOCHO酮：酮：CHCH3 3COCHCOCH3 3 羧酸：羧酸：CHCH3 3COOHCOOH酯：酯：CHCH3 3COOCHCOOCH2 2CHCH3 3烃烃烷烃烷烃烯烃烯烃炔烃炔烃芳香烃芳香烃2020/10/2812020/10/282精品资料2020/10/283你知道不粘锅为什么你知道不粘锅为什么“不粘不粘”锅吗？它的表面到底锅吗？它的表面到底涂了什么神奇的东西？涂了什么神奇的东西？?聚四氟乙烯聚四氟乙烯2020/10/284氯乙烷氯乙烷体育比赛中，当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医随体育比赛中，当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医随即对准伤员的受伤部位喷射某种气雾剂，进行局部冷冻即对准伤员的受伤部位喷射某种气雾剂，进行局部冷冻麻醉应急处理麻醉应急处理，稍后运动员又可上场了。你知道这种气，稍后运动员又可上场了。你知道这种气雾剂的主要成份是什么吗？雾剂的主要成份是什么吗？?氯乙烷（氯乙烷（C C2 2H H5 5Cl Cl）沸点）沸点12.212.2，常温下，常温下是气体，加压后液化，装入容器中，气化后是气体，加压后液化，装入容器中，气化后对伤口起冷却、止血、局部麻醉的作用，在对伤口起冷却、止血、局部麻醉的作用，在运动场上常用于小型伤口的紧急处理。运动场上常用于小型伤口的紧急处理。2020/10/285同学们用的涂改液中含有挥发性的有毒溶同学们用的涂改液中含有挥发性的有毒溶剂（三氯乙烷，三氯乙烯等），致癌的甲剂（三氯乙烷，三氯乙烯等），致癌的甲苯等应避免使用，以减少对身体的毒害及苯等应避免使用，以减少对身体的毒害及环境的污染环境的污染2020/10/286知识回顾知识回顾写出下列化学反应方程式：写出下列化学反应方程式：写出下列化学反应方程式：写出下列化学反应方程式：1 1、甲烷与氯气混合后光照、甲烷与氯气混合后光照、甲烷与氯气混合后光照、甲烷与氯气混合后光照2 2、乙烯和氯气反应、乙炔与氯化氢反应、乙烯和氯气反应、乙炔与氯化氢反应、乙烯和氯气反应、乙炔与氯化氢反应、乙烯和氯气反应、乙炔与氯化氢反应3 3、苯在催化剂条件下与溴混合加热、苯在催化剂条件下与溴混合加热、苯在催化剂条件下与溴混合加热、苯在催化剂条件下与溴混合加热溴苯、氯乙烷、氯乙烯、一氯甲烷、二氯甲溴苯、氯乙烷、氯乙烯、一氯甲烷、二氯甲烷等都可看作烃分子中的烷等都可看作烃分子中的氢氢原子被原子被卤素原子卤素原子取代后生成的化合物，称为取代后生成的化合物，称为卤代烃卤代烃，可用，可用RX（X-卤素）表示。卤素）表示。2020/10/287一、溴乙烷一、溴乙烷1 1、溴乙烷的组成与结构、溴乙烷的组成与结构（1 1）分子式：）分子式：C C2 2H H5 5BrBr（2 2）结构式：）结构式：（3 3）结构模型：）结构模型：思考思考思考思考:在核磁共在核磁共在核磁共在核磁共振氢谱中溴乙烷振氢谱中溴乙烷振氢谱中溴乙烷振氢谱中溴乙烷有几类峰谱？有几类峰谱？有几类峰谱？有几类峰谱？溴已烷的核磁溴已烷的核磁共振氢谱图共振氢谱图(4)(4)结构简式：结构简式：C C2 2H H5 5BrBr或或CHCH3 3CHCH2 2BrBr2020/10/2882 2、溴乙烷的物理性质溴乙烷的物理性质 无色液体，沸点无色液体，沸点38.438.4，有刺激性气味、易挥发，有刺激性气味、易挥发，难溶于水，易溶于有机溶剂，密度比水难溶于水，易溶于有机溶剂，密度比水大大。C C C CH HH HH HH HH HBrBr-溴乙烷的结构特点溴乙烷的结构特点 C CBrBr键为极性键，由于溴原子键为极性键，由于溴原子吸引电子能力强，吸引电子能力强，C CBrBr键易断键易断裂，使溴原子易被取代。由于官裂，使溴原子易被取代。由于官能团（能团（BrBr）的作用，溴乙烷的）的作用，溴乙烷的化学性质比乙烷活泼，能发生许化学性质比乙烷活泼，能发生许多化学反应多化学反应。2020/10/289 溴乙烷在水中能否电离出溴乙烷在水中能否电离出BrBr-？它是否为电解质？请设计实验证明。它是否为电解质？请设计实验证明。如何用实验的方法证明溴乙烷中如何用实验的方法证明溴乙烷中含有溴元素。含有溴元素。无明显现象无明显现象HNO3AgNO3浅黄色沉淀浅黄色沉淀I:新建文件夹新建文件夹(2)高中化学高中化学实验视频实验视频溴乙烷的水解反应溴乙烷的水解反应.mp4溴乙烷的水解反应溴乙烷的水解反应.mp42020/10/2810(1)(1)水解反水解反应条件：条件：NaOHNaOH的水溶液的水溶液NaOHH2O什么反应什么反应什么反应什么反应类型？类型？类型？类型？什么反应什么反应什么反应什么反应类型？类型？类型？类型？（取代反（取代反应）3 3、溴乙烷的溴乙烷的化学化学性质性质 NaOH+HBr=NaBr+H2O2020/10/28112 2、HNOHNO3 3作用作用:1 1、NaOHNaOH的作用的作用：注意：注意：中和水解后生成的中和水解后生成的HBrHBr，降低生成物的浓度，降低生成物的浓度，使水解平衡向右移动使水解平衡向右移动中和过量的中和过量的NaOHNaOH溶液，防止生成溶液，防止生成AgAg2 2O O暗褐暗褐色沉淀，影响色沉淀，影响BrBr-检验。检验。水浴加热水浴加热+冷凝管冷凝管3 3、为加快化学反应速率，提高溴乙烷的利用率，可、为加快化学反应速率，提高溴乙烷的利用率，可采用什么措施？采用什么措施？2020/10/2812水水+NaOH水水+NaOH+NaBr+2NaBr2 2写出下列卤代烃的水解方程式写出下列卤代烃的水解方程式2020/10/2813HH C C HBrH H HBr讨论：讨论：乙烯如何加成反应生成溴乙烷？乙烯如何加成反应生成溴乙烷？（问）溴乙烷能否生成乙烯？（问）溴乙烷能否生成乙烯？2020/10/2814醇醇条条 件件 NaOHNaOH的醇溶液共的醇溶液共热定定 义义有机化合物在一定条件下，从一个分子有机化合物在一定条件下，从一个分子中中脱去一个小分子脱去一个小分子（HBrHBr，H H2 2O O等），而等），而生成生成不饱和化合物不饱和化合物(“=”(“=”或者或者“”“”)的反应。的反应。(2)(2)消去反消去反应什么反应什么反应什么反应什么反应类型？类型？类型？类型？什么反什么反什么反什么反应类型应类型应类型应类型？2020/10/2815实例：例：CHCH2 2CHCH2 2 CHCH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O|H OHH OH浓H H2 2SOSO4 4 170 170CHCH2 2CHCH2 2|Cl ClCl Cl 醇、醇、NaOHNaOHCH CH CH+2HCl CH+2HCl 不饱和烃不饱和烃小分子小分子小分子小分子不饱和烃不饱和烃小分子小分子小分子小分子2020/10/28161.1.溴乙烷在溴乙烷在NaOHNaOH的水溶液、醇溶液中共热可得到的水溶液、醇溶液中共热可得到不同的产物，可见有机化学反应的条件很重要。不同的产物，可见有机化学反应的条件很重要。注意：注意：2 2、消去反应时，乙醇起什么作用？如、消去反应时，乙醇起什么作用？如 何证明生成了乙烯？何证明生成了乙烯？乙醇作溶乙醇作溶剂，使溴乙，使溴乙烷充分溶解。充分溶解。水解制醇，消去制水解制醇，消去制烯溴溴水水气体气体2020/10/2817+NaOH+NaOH C C C CH HX X醇醇C=CC=C+NaX+H+NaX+H2 2O O3 3、卤代烃发生消去反应的条件：、卤代烃发生消去反应的条件：（1 1）、烃中碳原子数）、烃中碳原子数2 2 （2 2）、）、卤素原子相连碳原子的卤素原子相连碳原子的邻位邻位碳原子上碳原子上必须有必须有H原子原子（3 3）、）、反应条件反应条件：强碱强碱的的醇醇溶液、溶液、加热加热。结构条件结构条件2020/10/28184 4、能发生消去反应的卤代烃，其消去产物仅、能发生消去反应的卤代烃，其消去产物仅为一种吗？如：为一种吗？如：CHCH3 3-CHBr-CH-CHBr-CH2 2-CH-CH3 3消去反应产消去反应产物有多少种物有多少种?不一定，可能有多种。一般消去不一定，可能有多种。一般消去不一定，可能有多种。一般消去不一定，可能有多种。一般消去时时要遵循要遵循要遵循要遵循“札依采夫札依采夫札依采夫札依采夫规则规则”。札依采夫规则札依采夫规则卤代烃发生消去反应时，消除的氢原子卤代烃发生消去反应时，消除的氢原子主要来自含主要来自含氢原子较少的相邻碳原子上氢原子较少的相邻碳原子上。2020/10/2819CHCH3 3CHCH2 2BrBrCHCH3 3CHCH2 2BrBrNaOHNaOH的的水溶液水溶液加热加热强碱的强碱的醇溶液醇溶液 加热加热CHCH3 3CHCH2 2OH OH NaBrNaBrCHCH2 2=CH=CH2 2 NaBr HNaBr H2 2O O溴乙烷与溴乙烷与NaOHNaOH在在不同条件下不同条件下发生发生不同类型不同类型的反应的反应【思思考考与与交交流流】比比比比较较较较溴溴溴溴乙乙乙乙烷烷烷烷的的的的取取取取代代代代反反反反应应应应和和和和消消消消去去去去反反反反应应应应，并并并并完成下表，体会反应条件对化学反应的影响。完成下表，体会反应条件对化学反应的影响。完成下表，体会反应条件对化学反应的影响。完成下表，体会反应条件对化学反应的影响。2020/10/2820课堂练习课堂练习1、在实验室要分别鉴定氯酸钾晶体和在实验室要分别鉴定氯酸钾晶体和1氯丙烷中的氯元素，氯丙烷中的氯元素，设计了下列实验操作步骤：设计了下列实验操作步骤：滴加滴加AgNO3溶液溶液加入加入NaOH溶溶液液加热加热加催化剂加催化剂MnO2加蒸馏水过滤后取滤液加蒸馏水过滤后取滤液过滤过滤后取滤渣后取滤渣用用HNO3酸化酸化鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是 ()()鉴定鉴定1氯丙烷中氯元素的操作步骤是氯丙烷中氯元素的操作步骤是()()2、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。由碘乙烷合成溴乙烷由碘乙烷合成溴乙烷由氯乙烷合成乙二醇由氯乙烷合成乙二醇2020/10/28213 3、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 B2020/10/2822 4 4、根据下面的反应路线及所给信息填空。、根据下面的反应路线及所给信息填空。ACl2、光照、光照ClNaOH、乙醇、乙醇Br2的的CCl4溶液溶液B（1）A的结构简式是的结构简式是_名称是名称是_（2）的反应类型是的反应类型是_反应反应的反应类型是的反应类型是_反应反应（3）反应）反应的化学方程式是的化学方程式是_环己烷环己烷取代取代消去消去BrBr+2NaOH醇醇+2NaBr+2H2O2020/10/28235某某课课外外学学习习小小组组在在查查阅阅资资料料时时发发现现：卤卤代代烃烃在在NaOH存存在在的的条条件件下下水水解解，是是一一个个典典型型的的取取代代反反应应，其其实实质质是是带带负负电电的的原原子子团团(如如OH等等阴阴离离子子)取取代代了了卤卤代代烃烃中中的的卤卤原原子子。例例如如，CH3CH2CH2BrOHCH3CH2CH2OHBr。请请完完成成下下列列反反应应的的化化学方程式：学方程式：(1)溴乙烷跟溴乙烷跟NaHS反应反应(2)碘甲烷跟碘甲烷跟CH3COONa反应反应(3)溴乙烷跟溴乙烷跟NaCN反应反应CH3CH2Br+NaHSCH3CH2SHNaBrCH3ICH3COONaCH3COOCH3NaICH3CH2BrNaCNCH3CH2CNNaBr2020/10/28243 3、分类、分类:1、定义、定义:2、通式、通式:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物.饱和一卤代烃饱和一卤代烃CnH2n+1X二、卤代烃二、卤代烃多卤代烃多卤代烃一卤代烃一卤代烃根据含卤原子多少根据含卤原子多少饱和饱和卤代烃卤代烃不饱和不饱和卤代烃卤代烃脂肪卤代烃脂肪卤代烃芳香卤代烃芳香卤代烃根据烃基的种类根据烃基的种类根据含卤素的不同根据含卤素的不同氟代烃氟代烃氯代烃氯代烃溴代烃溴代烃碘代烃碘代烃（n1）2020/10/2825（1 1）选主链：包含卤原子的最长碳链）选主链：包含卤原子的最长碳链（2 2）编序号：卤原子的序号最小）编序号：卤原子的序号最小2 2-溴溴-3 3-甲基丁烷甲基丁烷1 1-溴溴-2 2-乙基丁烷乙基丁烷例、写出例、写出C5H11Cl所有的同分异构体所有的同分异构体C7H7Cl属于芳香族化合物属于芳香族化合物的同分异构体：的同分异构体：4 4、卤代烃的命名及同分异构体的书写、卤代烃的命名及同分异构体的书写2020/10/2826表表6 61 1 几种卤代烷的沸点和相对密度几种卤代烷的沸点和相对密度CH3ClCH3CH2ClCH3CH2CH2ClCH3CH2CH2CH2Cl CH3 CH3CCl CH3CH3CH2CHCl CH3CH3CHCl CH32020/10/28275 5、物理性质、物理性质卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂都是无色的，常温下大多数是液体或固体都是无色的，常温下大多数是液体或固体颜色颜色状态状态溶解性溶解性密度密度沸点沸点一氯代烷随烃基中碳原子数的增多而一氯代烷随烃基中碳原子数的增多而减小减小且密度比水小且密度比水小沸点和密度：沸点和密度：均大于相应的烃均大于相应的烃一氟代烃、一氯代烃一氟代烃、一氯代烃的密度小于的密度小于1 1，其它卤代烃的密度大于，其它卤代烃的密度大于1 1（一氯甲烷、一氯乙烷（一氯甲烷、一氯乙烷 、一溴甲烷除外）、一溴甲烷除外）相同卤素原子的卤代烃，它们的沸点随着碳原子相同卤素原子的卤代烃，它们的沸点随着碳原子增加而升高。增加而升高。相同碳原子相同碳原子随着卤原子数增加而升高。随着卤原子数增加而升高。相同碳原子相同碳原子不同卤素时按不同卤素时按F F、ClCl、BrBr、I I顺序升高。顺序升高。2020/10/2828取代反应取代反应(水解反应水解反应):6 6、化学性质、化学性质H2OCH2BrCHBrCH2Br+NaOH BrH2O+NaOH 反应条件：反应条件：氢氧化钠水溶液且加热氢氧化钠水溶液且加热通式：通式：H2OR-X+NaOHR-OH+NaX R-OH+NaX OH+NaBrCH2-OHCH-OH+3NaBrCH2-OH2020/10/2829消去反应消去反应:烃分子中碳原子数烃分子中碳原子数2 2卤素原子相连碳原子的卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上邻位碳原子上必须有必须有H H原子原子反应条件：反应条件：氢氧化钠的醇溶液且加热氢氧化钠的醇溶液且加热CCH XNaOH醇溶液醇溶液C=C +HX醇醇CH3CHClCH3+NaOH 注注意意比较取代与消去的反应条件：比较取代与消去的反应条件：“无醇生醇无醇生醇 ，有醇生烯，有醇生烯”。CH2=CHCH3+NaCl+H2O2020/10/2830 卤代烃卤代烃NaOHNaOH水水溶液溶液过量过量HNOHNO3 3 AgNOAgNO3 3 溶液溶液有沉淀产生有沉淀产生说明有卤素原子说明有卤素原子白白色色淡淡黄黄色色黄黄色色卤代烃中卤原子的检验卤代烃中卤原子的检验2020/10/28317 7、卤代烃的制取、卤代烃的制取取代反应取代反应CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl光照光照加成反应加成反应CH2=CH2+HBrCH3CH2Br讨论：讨论：要制取卤代烃，上述哪种方法好，原因是什么？要制取卤代烃，上述哪种方法好，原因是什么？+Br2Br+HBrFeCH2=CH2+Br2CH2BrCH2BrCH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2O2020/10/2832三、卤代烃的用途及危害三、卤代烃的用途及危害1、可用作有机溶剂、农药、制冷剂、可用作有机溶剂、农药、制冷剂、灭火剂、麻醉剂、防腐剂等灭火剂、麻醉剂、防腐剂等2、氟利昂对大气臭氧层的破坏、氟利昂对大气臭氧层的破坏每年的每年的9月月16日定为日定为“国际保护国际保护臭氧层日臭氧层日”2020/10/2833Cl 氟利昂是氟利昂是freon的音译名，是多种含氟含氯的烷烃生物的音译名，是多种含氟含氯的烷烃生物的总称，简写为的总称，简写为CFC。常见的有。常见的有氟利昂氟利昂11（CCl3F，沸点，沸点297K），氟利昂），氟利昂12（CCl2F2，沸点，沸点243.2K）等。它们是等。它们是无色、无臭、无毒、易挥发，无色、无臭、无毒、易挥发，化学性质极稳定化学性质极稳定，被大量用于，被大量用于冷冻剂和烟雾分散剂的许多方面。由于其性质稳定，在被连冷冻剂和烟雾分散剂的许多方面。由于其性质稳定，在被连年使用后，其蒸汽聚积滞留在大气中，估计每年逸散到大气年使用后，其蒸汽聚积滞留在大气中，估计每年逸散到大气中的中的CFC达达70万万，使它在大气中的含量每年递增，使它在大气中的含量每年递增5%。其主。其主要降解途径是随气流上升，在平流层中受紫外光的作用分解。要降解途径是随气流上升，在平流层中受紫外光的作用分解。由由CFC生成的氯原子能引起耗臭氧的生成的氯原子能引起耗臭氧的循环循环反应，其后果是破反应，其后果是破坏了平流层中的臭氧层。有关反应是：坏了平流层中的臭氧层。有关反应是：O3 O2+O Cl+O3ClO+O2 ClO+OCl+O2总反应：总反应：2O33O2 因此因此CFC才被定为大气污染物。这类污染物的严重性在于它不易才被定为大气污染物。这类污染物的严重性在于它不易被消除，即使立即禁用，已积累在大气中的被消除，即使立即禁用，已积累在大气中的CFC还要危害多年（甚至上还要危害多年（甚至上百年），因而这是一很难解决的问题。百年），因而这是一很难解决的问题。光光2020/10/2834氟氯烃（氟里昂）（氟氯烃（氟里昂）（CF2Cl2等）：等）：性质：性质：无色无味气体，化学性质稳定，无毒，无色无味气体，化学性质稳定，无毒，易挥发，易易挥发，易 液化，不燃液化，不燃 烧。烧。用途：用途：制冷剂，雾化剂，发泡剂，溶剂，制冷剂，雾化剂，发泡剂，溶剂，灭火剂。灭火剂。危害：危害：CF2Cl2 CF2Cl+Cl紫外光紫外光Cl+O3ClO+O2ClO+O32O2+Cl2020/10/2835卤代烃的功与过卤代烃的功与过溶剂溶剂卤代烃卤代烃致冷剂致冷剂医用医用灭火剂灭火剂麻醉剂麻醉剂农药农药2020/10/2836四、四、卤代烃在有机合成中的应用卤代烃在有机合成中的应用1 1、引入羟基、引入羟基R RX X+H+H2 2O RO ROHOH+HX+HXNaOHNaOH溶液溶液 2 2、引入不饱和键、引入不饱和键C CC C H H X XNaOHNaOH醇溶液醇溶液 C C=C +HXC +HX2020/10/28373 3、改变官能团的位置、改变官能团的位置4 4、改变官能团的数目、改变官能团的数目请由请由11丙醇为主要原料，丙醇为主要原料，选择相应试剂制取少量选择相应试剂制取少量22丙醇。丙醇。1 1丙醇丙醇消去消去丙烯丙烯加成加成 HClHCl2 2氯丙烷氯丙烷2 2丙醇丙醇水解水解请由请由11丙醇为主要原料，丙醇为主要原料，选择相应试剂制取少量选择相应试剂制取少量1 1，22丙二醇。丙二醇。1 1丙醇丙醇消去消去丙烯丙烯加成加成 ClCl2 2,2,2二氯丙烷二氯丙烷1,21,2丙二醇丙二醇水解水解2020/10/2838醇醇R-OH酯酯RCOOR*水解水解酯化酯化卤代烃卤代烃R-X羧酸羧酸R-COOH醛醛R-CHO水解水解水解水解氧化氧化氧化氧化还原还原卤化卤化水水解解还原还原2020/10/2839写出写出、各步反应的化学方程式，并分别注各步反应的化学方程式，并分别注明其反应类型。明其反应类型。思考练习思考练习思考练习思考练习2020/10/2840