复习题教学设计及教案分析

2.3《卤代烃》教学案

【学习目标】

1．了解卤代烃的概念、分类

2．掌握溴乙烷的结构与性质

3．理解卤代烃水解反应和消去反应的实质

4.学会检验卤代烃中卤素原子的检验方法

5、知道卤代烃在有机合成中的应用

【重点难点】

重点：卤代烃水解反应和消去反应的实质

难点：卤代烃在有机合成中的应用

【学情分析】

卤代烃是较为简单的烃的衍生物，重点掌握卤代烃的水解反应、消去反应的实质，是有机合成中的桥梁。

【导学流程】

自主学习

一、卤代烃的结构和性质

1、定义：烃分子中的____被_____取代后所生成的化合物，卤素原子是_______ 2、分类：

3、物理性质

(1)常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多为液体或固体。

(2)所有卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃是很好的有机溶剂。

(3)卤代烃的同系物的沸点随烃基中碳原子数的增加而升高，且均高于相应烷烃。

(4)卤代烃的同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低。

(5)同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而增大。如：沸点：RF＜RCl＜RBr＜RI。

(6)卤代烃的同系物的密度随碳原子数的增加而降低，且密度均比相应的烷烃密度大；卤代烃的同分异构体的密度随分子中支链的增加而降低。

源学。科。网]4、化学性质

卤素原子吸引电子能力

。使共用电子对

，C—X键有较强的

，因此卤代烃的

增强

5、卤代烃对人类生活的影响

（1）卤代烃用途十分广泛，对人类的生产生活有着巨大的影响，如：有些卤代烃可用作溶剂、农药、制冷剂、灭火剂等。

（2）卤代烃通常比较稳定，不易被微生物降解，有些卤代烃(如氟氯代烃)还会破坏大气臭氧层，这使得人类对卤代烃的使用受到了较大的限制。

二、溴乙烷的结构和性质

1、溴乙烷的物理性质

溴乙烷是___色___体，沸点38.4℃，密度比水____，难溶于水，___溶于多种有机溶剂。

2、溴乙烷的分子结构

3、化学性质

（1）．取代反应(水解反应) 条件：_____________、____________ 反应的化学方程式为

_________________________________________________

__。

（2）．消去反应[来源学科网]

①消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中_________________________(如H2O、HX等)而生成含________________化合物的反应。

②条件：_____________、_______ 反应的化学方程式为________________________________________________ 探究问题

卤代烃中卤素原子的检验

(1)实验原理。

NaOHR—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)可确定是何种卤族元素(Cl、Br、I)。

(2)实验步骤。

①取少量卤代烃；②加入NaOH水溶液；③加热；④冷却；⑤加入稀硝酸酸化；⑥加入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色。

(3)实验说明。

①加热是为了加快卤代烃的水解反应速率，因不同的卤代烃水解难易程度不同。

②加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应产生沉淀，影响对实验现象的观察和AgX沉淀的质量；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。

③量的关系：R—X～NaX～AgX↓，1 mol一卤代烃可得到1 mol卤化银(除F外)沉淀，常利用此量的关系来进行定量测定卤代烃。

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。

如图所示：

以CH3CH2CH2Br为例，请写出检验溴元素的化学方程式：－_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 加稀硝酸酸化的目的：_____________________________________ 基本知识拓展与迁移

1、卤代烃的消去反应与水解反应的比较

反应类型

反应条件

实质

断键规律

消去反应

NaOH醇溶液、加热

失去HX分子，形成不饱和键

水解反应

NaOH水溶液、加热

—X被-OH取代

1、含有两个以上的碳原子，如CH3Br不能反卤代烃的结构特点

应[来源学科网Z|X|X|K]

2、与X相连的C的邻位C上有H原子

3、直接连在苯环上的卤素原子不能消去

含C—X键即可

主要生成物

区分

烯烃或炔烃

醇

无醇生成醇，有醇不生成醇。如果反应没有加醇就发生水解反应生成醇；加醇就发生消去反应生成烯烃。

注意：卤代烃中与卤素原子相连的碳原子若有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成两种产物。例如：发生消去反应的产物为________________________或_______________________________。

2、卤代烃在有机合成中的应用

（1）在烃分子中引入羟基

苯→苯酚_______________________________________________________________________ [来源学+科+网]乙烯→乙二醇__________________________________________________________________ （2）在特定碳原子上引入卤素原子

乙烯→溴乙烷___________________________________________________________________ 1--溴丁烷→1,2--二溴丁烷______________________________________________________ （3）改变某些官能团的位置

1--丁烯→2--丁烯_______________________________________________________________ 1--溴丙烷→2--溴丙烷___________________________________________________________

小结

卤代烃的化学性质一般比烃活泼，能发生许多化学反应，如取代反应、消去反应等，从而转化为各种其他类型的化合物。

(1)取代反应

水NaOHR—X+H2OR—OH+HX或R—X+NaOHR—OH+NaX (2)消去反应

注意：若与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上都有氢原子，则可能有多种消去方式，

如：在发生消去反应时，生成物可能为或。

【典型例题】

类型一：卤代烃的结构与主要性质

例1 化合物X的分子式为C5H11Cl，用NaOH的醇溶液处理X，可得分子式为C5H10的两种产物Y、Z，Y、Z经催化加氢后都可得到2-甲基丁烷。若将化合物X用NaOH的水溶液处理，则所得有机产物的结构简式可能是(

)

CH3

A．CH3CH2CH2CH2CH2OH

B．CH

3—C—CH2—CH3

OH

CH3

CH3

C．CH

3

—

CH

—

CH

—

CH

3

D．CH

3—C—CH2Cl

OH CH3

【答案】B、C 【解析】化合物X(C5H11Cl)用NaOH的醇溶液处理发生消去反应生成Y、Z的过程中，有机物X的碳架结构不变，而Y、Z经催化加氢后，其有机物的碳架结构也未变，由2-甲基丁烷的结构可推知X的碳架结构为：，其连接Cl原子的相邻碳原子上都有氢原子且氢原子的化学环境不同。从而推知有机物X的结构简式为或

。则X水解的产物可能是B，也可能是C。

【总结升华】要注意卤代烃的消去反应和水解反应的区别。

举一反三：

【变式1】有机物CH3—CH＝CHC1能发生的反应有(

) ①取代反应

②加成反应

③消去反应

④使溴水褪色

⑤使KMnO4酸性溶液褪色

⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀

⑦聚合反应

A．以上反应均可发生

B．只有⑦不能发生

C．只有⑥不能发生

D．只有②不能发生

【答案】C

【变式2】

请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明反应条件。

(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3；

(2)由(CH3)2CHCH—CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH。

乙醇

【答案】(1)CH3CH2CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH＝CH2↑+NaBr+H2O

类型二：卤代烃中卤原子的鉴定

例2 在实验室里鉴定氯酸钾晶体和1-氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操作程序：①滴加AgNO3溶液；②加入NaOH溶液；③加热；④加入MnO2固体；⑤加蒸馏水过滤后取滤液；⑥过滤后取滤渣；⑦用稀HNO3酸化。

(1)鉴定氯酸钾晶体中氯元素的操作步骤是________(填序号)。

(2)鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步骤是________(填序号)。

【答案】(1)④③⑤⑦①

（2）②③⑦①

【解析】要鉴定样品中是否含有氯元素，通常采用的实验方法是先设法将样品中的氯－－元素转化为Cl，再使Cl转化为AgCl沉淀，利用沉淀的颜色和卤化银(氟化银除外)不溶于稀硝酸的性质来判断氯元素的存在。

(1)鉴定氯酸钾晶体中的氯元素，可先用催化加热分解的方法得到氯化钾，再利用酸化－AgNO3溶液来检验Cl，从而确认氯酸钾中氯元素的存在。

(2)鉴定1-氯丙烷中的氯元素，必须先将1-氯丙烷中的氯原子通过水解或消去反应变为氯离子，再滴入AgNO3溶液来检验。即先取少量1-氯丙烷加入NaOH的水溶液，使其水解后，再加入稀HNO3酸化，然后加入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色来判断是哪种卤素原子。其实验的关键是在加入AgNO3溶液之前，应加入稀HNO3酸化，以中和过量的NaOH溶液，防止NaOH与AgNO3溶液反应生成的沉淀对实验的观察产生干扰。

举一反三：

【变式1】要检验某溴乙烷中的溴元素，下列实验方法正确的是(

)

A．加入新制的氯水振荡，再加入少量CCl4振荡，观察下层是否变为橙红色

B．加入硝酸银溶液，再加入稀硝酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成

C．加入NaOH溶液共热，冷却后加入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成

D．加入NaOH溶液共热，冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成

【答案】D