高中化学课件：卤代烃

实验原理
R—X＋KOH
水 △
ROH＋KX
HNO3＋KOH===KNO3＋H2O AgNO3＋KX===AgX↓＋KNO3
2．沉淀颜色与卤代烃中卤素原子种类的关系
AgX颜色 白色 淡黄色 黄色
卤代烃中卤素原子 氯 溴 碘
3．检验流程
[名师点拨]
(1)卤代烃均属于非电解质，不能电离出X－，不能用AgNO3溶液直接检验卤代 烃中卤素的存在。 (2)将卤代烃中的卤素原子转化为X－也可用卤代烃的消去反应。 (3)检验卤代烃中的卤素原子时，常出现的错误是忽略用稀硝酸酸化中和KOH。
2．物理性质
不
可
高
升高 高
减小
3．命名 (1)饱和卤代烃的命名 ①选择含有卤原子最长的碳链为主链，按主链所含碳原子数目称为“某烷”。 ②把支链和卤原子看作取代基，主链碳原子的编号从靠近卤原子的一端开始。 ③命名时把烷基、卤原子的位置、名称依次写在烷烃名称之前。
2-氯丁烷
1,2-二溴乙烷
(2)不饱和卤代烃的命名
活动探究
实验1 溴乙烷水解反应的实验探究
实验操作
实验现象 向溴乙烷中加入NaOH溶液，振荡后加热，静置，液体 分层 ，取上层水溶液 滴入过量稀硝酸中，再向其中滴加AgNO3溶液，试管中有 浅黄色沉淀 生成
有关的化 学方程式
C2H5Br＋NaOH
水 △
C2H5OH＋NaBr
NaBr＋AgNO3===AgBr↓＋NaNO3
、 、
、
；D项卤代烃分子中与溴相连碳原子的相
邻碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应；只有A项中卤代烃发生消去反应后
只能得到一种单烯烃：
2．如图表示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( C )
A．①② C．③④
B．②③ D．①④
【解析】①发生氧化反应，碳碳双键断裂生成羧基，产物中含有—COOH和
①选择含有不饱和键(如碳碳双键)和卤原子最长的碳链为主链，按主链所含碳 原子数目称为“某烯”或“某炔”。
②把支链和卤原子看作取代基，主链碳原子的编号从靠近不饱和键的一端开始。
③命名时把烷基、卤原子的位置、名称依次写在烯烃或炔烃名称之前。
例如：CH2==CH—Cl命名为 氯乙烯
。
卤代烃在生产生活中具有广泛的应用，卤代烃在工农业生产及人们的生活中具有 广泛的用途。如四氯化碳可用作灭火剂、氟利昂曾用作冷冻剂、氯仿曾用作麻醉 剂，卤代烃还是合成高分子的原料。
第三章 烃的衍生物 第一节 卤代烃
学习目标
1．以溴乙烷为例认识卤代烃的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、 生活中的重要应用。 2．认识消去反应的特点和规律。 3．结合生产、生活实际了解卤代烃对环境和健康可能产生的影响。
核心素养
宏观辨识与微观探析： 能基于官能团、化学键的特点分析和推断卤代烃的化学性质。能描述和分析卤代 烃的重要反应，能书写相应的反应方程式。 科学探究与创新意识： 能通过实验探究溴乙烷的取代反应和消去反应的反应条件，综合应用有关知识完 成卤代烃中卤素原子的检验等任务。
【思考】什么是烃的衍生物？ 烃分子中的氢原子被其它原子或原子团取代的产物。 例：卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、酰胺、酰卤等。 卤代烃： 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 官能团： C X 碳卤键 卤代烃怎样分类？
一、卤代烃的分类与物理性质
知识梳理
1．卤代烃的分类 (1)根据取代卤原子的多少分类：单卤代烃和多卤代烃。 (2)根据分子中所含卤素原子的不同分类：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。 (3)根据烃基种类分类：饱和卤代烃和不饱和卤代烃。 (4)根据是否含苯环分类：脂肪卤代烃和芳香卤代烃。
举一反三
1．为检验某卤代烃(R—X)中的X元素，有下列实验操作：①加热 ②加入
AgNO3溶液 ③取少量卤代烃 ④加入稀硝酸酸化 ⑤加入KOH溶液 ⑥冷却， 正确操作的先后顺序是( C )
A．③①⑤⑥②④
B．③①②⑥④⑤
C．③⑤①⑥④②
D．③⑤①⑥②④
【解析】检验某卤代烃(R—X)中的X元素，应该先取少量卤代烃，卤代烃的水 解应在碱性条件下，应该向卤代烃中加入氢氧化钾溶液，进行加热加快反应速 率，然后冷却液体，因为银离子与氢氧根离子会反应生成沉淀，干扰卤素离子 的检验，因此向溶液中加入稀硝酸使溶液酸化再加入硝酸银溶液观察是否生成 沉淀和沉淀颜色，所以其操作顺序是③⑤①⑥④②，故C正确。
(3)若上述实验过程中没有加入稀硝酸，测定卤素原子的数目将___偏__多___(填“偏 多”“无影响”或“偏少”)。
提示：没有加入稀硝酸，则生成的沉淀中包括氢氧化钾与硝酸银反应生成的沉淀， 故沉淀量偏大，计算出的溴原子数目偏多。
归纳总结
1．实验步骤和实验原理
实验步骤 ①取少量卤代烃于试管中 ②加入KOH的水溶液 ③加热 ④冷却 ⑤加入稀硝酸酸化 ⑥加入AgNO3溶液
5．上述反应的有机产物是什么？若将1-溴丁烷换为2-溴丁烷，产物可能是什么？ 提 示 ： 1- 溴 丁 烷 的 消 去 产 物 为 CH2==CH—CH2—CH3 ； 2- 溴 丁 烷 的 消 去 产 物 为 CH3—CH==CH—CH3、CH2==CH—CH2—CH3。
二、卤代烃的化学性质
归纳总结
2．要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是( C ) A．加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色出现 B．滴入AgNO3溶液，再加入稀硝酸，观察有无浅黄色沉淀生成 C．加入KOH溶液共热，然后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，观 察有无浅黄色沉淀生成 D．加入KOH溶液共热，冷却后加入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成
4．能否用饱和卤代烃作萃取剂在水溶液中萃取碘单质？ 提示：饱和卤代烃与水溶液互不相溶，且与碘单质不反应，可以在水溶液中萃取 碘单质。
巩固练习
1．下列有机化合物不属于卤代烃的是( C )
A．2-氯丁烷
B．四氯化碳
C．硝基苯
D．氯仿
【解析】硝基苯是用—NO2取代了苯中的一个H原子得到的，除了C、H元素外， 含N、O元素，不属于卤代烃。
【解析】在溴乙烷中溴元素以Br原子形式存在，不是Br－，加入氯水不能发生置 换反应产生Br2，因此不能观察到水层变为红棕色，A不符合题意；在溴乙烷中溴 元素以Br原子形式存在，不是Br－，因此加入AgNO3溶液后再加入稀硝酸，不能 观察到有浅黄色沉淀生成，B不符合题意；在溴乙烷中溴元素以Br原子形式存在， 向其中加入KOH溶液共热，溴乙烷发生取代反应产生Br－，然后加入稀硝酸溶液 消耗溶液中的KOH，使溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，Ag＋与溶液中的Br－反 应产生AgBr 浅黄色沉淀，因此可以证明其中含有Br元素，C符合题意；向溴乙烷 中加入KOH溶液共热，溴乙烷发生取代反应产生Br－，由于溶液中可能含有过量 的KOH，OH－会与加入AgNO3溶液的Ag＋变为AgOH沉淀，会影响Br元素的检验， D不符合题意。
(2)有邻位碳原子，但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。
例如，
、
等。
(3)有两个邻位碳原子，且碳原子上均有氢原子时，发生消去反应可能生成不同
的产物。例如， CH2==CH—CH2—CH3。
发生消去反应的产物为CH3—CH==CH—CH3、
(4)二元卤代烃发生消去反应后可能在有机化合物中引入碳碳三键或两个碳碳双
回答下列问题： (1)加入AgNO3溶液时产生的沉淀为淡黄色，则此卤代烃中的卤素原子是__溴__原__子__。
(2)已知此卤代烃液体的密度是1.65 g·mL－1，其蒸汽对甲烷的相对密度是11.75， 则 每 个 此 卤 代 烃 分 子 中 卤 素 原 子 的 数 目 为 ____2____ ； 此 卤 代 烃 的 结 构 简 式 为 __C__H_2_B_r_C_H__2B__r或__C__H_3_C_H_B__r2________________________。
；
②发生水解反应，
被—OH取代，产物中含有—OH和碳碳双键；③发生消官能团只含有
。
3．在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示，则对该卤代烃的下列说法中正确的 是( D )
A．发生水解反应时，被破坏的键是④ B．发生水解反应的条件是强碱的醇溶液且加热 C．发生消去反应的条件是强碱的水溶液且加热 D．发生消去反应时，被破坏的键是①和③
2．氟利昂-12是甲烷的氯、氟卤代物，结构式为
，下列有关叙述正确的
是( A )
A．它只有一种结构
B．它的空间结构是正四面体
C．它常温下是无色气体
D．它溶于水可以电离出氟离子和氯离子
【解析】结构式为 ，只有一种结构，A正确；C—F、C—Cl的键长不同，它
的空间结构是四面体，但不是正四面体，B错误；它常温下是无色液体，C错误； 卤代烃均不溶于水，不能发生电离，D错误。
实验2 实验探究1-溴丁烷的消去反应
实验操作
实验现象
实验结论
将1-溴丁烷加入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 1-溴丁烷与NaOH 水洗后，使酸性 的乙醇溶液共热
KMnO4溶液＿褪＿色
生成了丁烯
[思考交流] 3．为什么要在气体通入酸性KMnO4溶液前加一个盛有水的试管？ 提示：除去乙醇蒸汽，因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，干扰丁烯的检验。 4．若用溴水检验丁烯，还有必要先将气体通入水中吗？ 提示：没有必要。因为乙醇不能使溴水褪色，不会干扰丁烯的检验。
制冷剂
灭火剂
氯乙烷
聚氯乙烯PVC
[思考交流] 1．上述多氯代甲烷作为溶剂，其中分子结构为正四面体的物质是什么？工业上 如何分离这些多卤代甲烷？
提示：甲烷是正四面体结构，分子中的四个H原子全部被Cl原子取代得到CCl4， 分子结构与甲烷相似。这些多卤代甲烷都是分子晶体构成的物质，沸点不同，可 采取分馏的方法分离。
1．卤代烃的化学性质
(1)取代反应(水解反应)：R—X＋NaOH
水 △
R—OH＋NaX。
(2)消去反应：
＋NaOH
乙醇 △
＋NaX＋H2O。
2．卤代烃的消去反应和水解反应的比较
项目 卤代烃的 结构特点 反应实质 反应条件
消去反应 与卤素原子相连的碳原子的邻
位碳原子上有氢原子 脱去HX分子，形成不饱和键
【解析】卤代烃的水解反应中—X被—OH取代，被破坏的是①，A错误；发生 水解反应的条件是强碱的水溶液并加热，B错误；发生消去反应的条件是强碱的 醇溶液且加热， C错误；卤代烃的消去反应是连接—X的碳原子的相邻碳原子的 一个H原子和—X一同被脱去，破坏的键是①和③，D正确。
能力提升
为了测定某饱和卤代烃的分子中卤素原子的种类和数目，可按下列步骤进行实验：
[思考交流] 1．溴乙烷的水解实验中加入AgNO3溶液之前，为什么要先加入稀硝酸？ 提示：若直接加入AgNO3溶液，NaOH会与AgNO3溶液反应，无法直接观察到淡 黄色的AgBr沉淀。
2．卤代烃发生取代反应时，为什么是C—X发生断裂？ 提示：卤素原子的电负性比碳原子的大，形成极性较强的共价键：Cδ＋—Xδ－， 因此化学反应中C—X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成 负离子而离去。
强碱的醇溶液、加热
水解反应 一般是1个碳原子上只有1个
—X —X被—OH取代 强碱的水溶液、加热
项目
消去反应
水解反应
反应特点 断键位置
碳骨架不变，官能团由
碳骨架不变，官能团由
变为
或—C≡C—
变为—OH
C—X与邻位碳原子上的C—H断 C—X断裂如下： 裂如下：
主要产物
烯烃或炔烃
醇
3．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，例如CH3Br。
2．三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)是一种麻醉剂，麻醉作用比乙醚强，对粘膜无刺激 性，用于全身麻醉及麻醉诱导。三氟氯溴乙烷的同分异构体有几种？请写出其结 构简式。
提示：3种。 CF2BrCHFCl、CF2ClCHFBr、CFClBrCHF2。
3．卤代烃中一定含有C元素、H元素、卤族元素吗？ 提示：卤代烃中一定含有C元素、卤族元素，不一定含有H元素，如CCl4。
键。例如，CH3—CH2—CHCl2＋2NaOH
乙醇 △
CH3—C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O。
(5)苯环上的—X不能发生消去反应，如
巩固练习
1．下列卤代烃，能发生消去反应且只能得到一种单烯烃的是( A )
【解析】B项中卤代烃发生消去反应后可得到两种单烯烃： ；C项中卤代烃发生消去反应可得到三种单烯烃：