第二章 第三节 卤代烃
李仕才
[学习目标定位] 1.认识卤代烃的组成和结构特点。2.能够根据溴乙烷的分子结构分析推测其化学性质,会判断卤代烃的反应类型。3.知道卤代烃在有机合成中的应用。 新知识探究
一、溴乙烷的分子结构与性质 1.溴乙烷的分子结构
溴乙烷的分子式为C2H5Br,结构简式为CH3CH2Br,官能团为—Br。 2.溴乙烷的物理性质
纯净的溴乙烷是无色液体,沸点为38.4 ℃,密度比水大,难溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂。
3.溴乙烷的化学性质 (1)水解反应
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,反应的化学方水程式是CH3CH2Br+NaOH――→CH3CH2OH+NaBr。 △(2)消去反应
按表中实验操作完成实验,并填写下表:
实验操作 将溴乙烷加到NaOH的乙醇溶液中加热,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 反应产生的气体经水洗后,使酸性KMnO4溶液褪色 乙醇①化学方程式是CH3CH2Br+NaOH――→CH2===CH2↑+NaBr+H2O。 △②消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等),而生成含不饱和键化合物的反应。
例1 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( )
生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 实验现象 实验结论 1
答案 B
例2 根据下面的反应路线及所给信息填空。 ACl――2,光照――(一氯环己烷)―NaOH―――,乙醇,△
Br①
→―――――→ ―2的――CCl③――4溶液
②
→B――④
→
(1)A的结构简式是________,名称是________。
(2)①的反应类型是________________,③的反应类型是________。
(3)反应④的化学方程式是________________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案 (1) 环己烷 (2)取代反应 加成反应
(3)+2NaOH―乙醇
―△
→+2NaBr+2H2O
规律方法 卤代烃消去反应的规律
(1)没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应,如CH3Cl。 (2)邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应。
(3)有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时,可得到不同产物。 (4)卤代烃发生消去反应可生成炔烃。 二、卤代烃及卤代烃中卤素原子的检验 1.卤代烃及其分类
(1)卤代烃:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。 (2)分类:
①按分子中卤素原子个数分:一卤代烃和多卤代烃。
②按所含卤素原子种类分:氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。 ③按烃基种类分:饱和卤代烃和不饱和卤代烃。 ④按是否含苯环分:脂肪卤代烃和芳香卤代烃。
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2.物理性质
常温下,卤代烃中除少数为气体外,大多数为液体或固体,卤代烃不溶于水,可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂。 3.卤代烃中卤素原子的检验 (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
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),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,再加稀硝酸酸化,最后加AgNO3溶液,根据产生沉淀的颜色检验。 (2)实验流程
4.卤代烃的应用与危害
(1)用途:制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机化合物。 (2)危害:含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用,形成臭氧空洞。
5、卤代烃的检验 (1)实验原理
H2O
R—X+NaOH――→R—OH+NaX △HNO3+NaOH===NaNO3+H2O AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3
根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素原子(氯、溴、碘)。 (2)实验主要问题
在加入硝酸银溶液之前必须先加入硝酸进行酸化,防止硝酸银与剩余氢氧化钠反应干扰实验现象。
例3 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
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答案 C
例4 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( ) Br2
A.CH3CH2Br→CH3CH2OH→CH2===CH2――→CH2BrCH2Br Br2B.CH3CH2Br――→CH2BrCH2Br
HBrBr2C.CH3CH2Br→CH2===CH2――→CH2BrCH3――→CH2BrCH2Br Br2D.CH3CH2Br→CH2===CH2――→CH2BrCH2Br 答案 D 课堂练习
1.溴乙烷中混有杂质乙醇,除去乙醇的方法是( ) A.加热蒸发 C.加水、萃取、分液 答案 C
2.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 答案 D
3.下列物质分别与NaOH的醇溶液共热后,能发生消去反应,且生成物只有一种的是( )
B.过滤
D.加苯、萃取、分液
答案 B
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( )
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