(步步高20152016学年高二化学人教版选修5学案：第二章第三节卤代烃.docVIP

第三节　卤代烃 [学习目标定位]　认识卤代烃的组成和结构特点，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，知道卤代烃在有机合成中的应用。 1．在烃分子中引入—X原子有以下两种途径： (1)烃与卤素单质的取代反应： ①CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl； (2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应： ①CH3—CHCH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br； ②CH2CH2＋HBrCH3—CH2Br； ③CH≡CH＋2Br2―→CHBr2CHBr2； ④CH≡CH＋HBrCH2CHBr。 2．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。 3．根据分子里所含卤素原子种类的不同，卤代烃可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃；根据分子中卤素原子数目的不同，卤代烃可分为一卤代烃和多卤代烃。 4．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。 探究点一　溴乙烷的分子结构与性质 1．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。溴乙烷的分子式为C2H5Br，结构简式为CH3CH2Br，官能团为—Br。 2．溴乙烷分子的C—Br键为极性键，容易断裂，溴原子易被其他原子或原子团取代。如溴乙烷与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，反应的化学方程式是CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr，该反应类型是水解反应(或取代反应)，NaOH的作用是作催化剂，同时中和生成的HBr，平衡右移使反应比较彻底。 3．按表中实验操作完成实验，并填写下表： 实验操作 实验现象 实验结论将溴乙烷加到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，能使酸性KMnO4溶液褪色 生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 (1)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热时，溴乙烷分子中的C—Br键及相邻C原子上的C—H键断裂，生成碳碳双键，反应的化学方程式是 (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。 [归纳总结] 卤代烃的消去反应与水解反应的比较 反应类型 反应条件 断键规律 卤代烃的结构特点 主要生成物 水解反应 NaOH水溶液，加热 含C—X即可 醇 消去反应 NaOH醇溶液，加热 与X相连的C的邻位C上有H 烯烃或炔烃 (1)通过卤代烃的水解反应可在碳链上引入羟基；通过卤代烃的消去反应可在碳链上引入碳碳双键或碳碳三键。 (2)与—X相连碳原子的邻位碳上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，否则不能发生消去反应。 [活学活用] 1．有关溴乙烷的下列叙述中，正确的是(　　) A．在溴乙烷中滴入AgNO3溶液，立即有淡黄色沉淀生成 B．溴乙烷不溶于水，能溶于大多数有机溶剂 C．溴乙烷与NaOH的醇溶液反应，可生成乙醇 D．溴乙烷通常用溴与乙烷直接反应来制取 答案　B 解析　CH3CH2Br中的溴不能与AgNO3发生反应，A选项错误；CH3CH2Br与NaOH醇溶液反应生成乙烯，C选项错误；溴与CH3CH3的反应产物有多种，不能用来制备CH3CH2Br，D选项错误。 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(　　) 答案　B 解析　卤代烃均能发生水解反应，选项中的四种物质均为卤代烃；卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子的卤代烃能发生消去反应。C、D项中的两物质卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上均没有相应的氢原子，A中无邻位碳原子，不能发生消去反应。 探究点二　卤代烃中卤素原子的检验 卤代烃分子中虽然含有卤素原子，但C—X键在加热时一般不易断裂，在水溶液中不电离，无X－(卤素离子)存在，所以向卤代烃中直接加入AgNO3溶液，得不到卤化银(AgCl、AgBr、AgI)沉淀。检验卤代烃中的卤素，一般是先将其转化成卤素离子，再进行检验。 1．检验卤代烃R—X中卤素原子的实验操作如下图所示： 回答下列问题： (1)加热的目的是加快水解反应速率，因为不同的卤代烃水解难易程度不同。 (2)加入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应干扰实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。 (3)生成的AgX沉淀若为白色，则X为氯元素；若为淡黄色，则X为溴元素；若为黄色，则X为碘元素。 2．若上述卤代烃R—X为CH3CH2CH2Br，请写出检验溴元素的化学方程式： (1)CH3CH2CH2Br＋NaOHCH3CH2CH2OH＋NaBr，(2)HNO3＋NaOHNaNO3＋H2O， (3)AgNO3＋NaBrAgBr