第二册第六章第1节溴乙烷、卤代烃

【本讲教育信息】一. 教学内容：溴乙烷卤代烃二. 重点、难点1. 掌握烃的衍生物的概念，初步认识常见官能团；2. 了解溴乙烷的物理性质并掌握其化学性质；3. 学会操作溴乙烷的水解实验；4. 掌握溴乙烷的水解反应、消去反应；5. 了解氟利昂的用途及危害。

三.知识分析（一）烃的衍生物烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所取代，生成的一系列有机化合物。

这些有机化合物从结构上都可以看作是由烃为母体衍变而来，所以叫烃的衍生物。

上一章所见到的官能团有—X、—OH、—NO2和“C=C”等不饱和键。

如烯烃的加成反应是由“C=C”决定的。

（二）官能团决定化合物的化学特性的原子或原子团叫做官能团。

一般说来，具有相同官能团的有机物就具有类似的化学性质。

官能团是有机物分类的重要依据之一。

（三）溴乙烷1. 溴乙烷的结构乙烷分子里的一个氢原子被溴原子取代就得到溴乙烷，分子式是C2H5Br，结构式是。

2. 溴乙烷的物理性质无色液体，沸点38.4℃，密度比水的大。

3. 溴乙烷的化学性质受官能团溴原子—Br的影响，溴乙烷的化学性质比乙烷活泼，既易发生水解反应，又可以发生消去反应。

（1）水解反应溴乙烷在NaOH存在的条件下可以跟水发生水解反应，生成乙醇和溴化氢：C2H5—Br＋H—OH—→C2H5—OH＋HBr根据化学平衡的原理分析，若要加快此反应的反应速率，提高CH3CH2OH产量，可加入NaOH溶液。

思考：如何检验溴乙烷中含有溴元素？提示：溴乙烷中溴以原子形成存在。

只有Br－与Ag+才会产生AgBr沉淀，直接加AgNO3会与NaOH作用生成棕黑色沉淀。

（2）消去反应溴乙烷与强碱（NaOH或KOH）的醇溶液共热，从分子中脱去HBr，生成乙烯：像这样，有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如H2O、HBr等），而生成不饱和（含双键或叁键）化合物的反应，叫做消去反应。

由于溴原子的出现，使C－Br键极性较强，易断裂，因此化学性质比乙烷活泼，在一定条件下易发生消去反应或取代反应。

溴乙烷断键后形成乙烯，C－H键和C－Br键断裂后产生的H、Br结合成HBr，由于有强碱存在最终生成了NaBr。

卤代烃的水解与消去反应同时存在，相互竞争。

由于醇的存在抑制水解,发生消去反应。

强调C－Br键断裂后产生的Br 与邻近碳原子C－H键断裂后产生的H结合成。

强调：溴乙烷的水解反应的条件：碱性条件下水解。

消去反应发生的条件：与强碱的醇溶液共热。

总结：比较溴乙烷的水解反应和消去反应发生的条件，得出结论：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。

（四）卤代烃1. 概念：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物，叫做卤代烃。

2. 分类：按卤原子数目：一卤、二卤、多卤代烃。

按卤元素不同：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃等。

3. 卤代烃的命名：A. 含连接—X的C原子的最长碳链为主链，命名“某烷”。

B. 从离—X原子最近的一端编号，命名出—原子与其它取代基的位置和名称。

例：4. 卤代烃的同分异构体：一氯丁烯（C4H7Cl）有几种同分异构体？说明思路并总结出书写的规律和技巧。

一氯代烃是否具有碳链异构、位置异构和类别异构？一卤代烃同分异构体的书写方法（1）等效氢问题（对称轴）如：正丁烷分子中的对称：1CH32CH23CH24CH3，其中1与4，2与3号碳上的氢是等效的；异丁烷分子中的对称：（1CH3）22CH3CH3，其中1号位的氢是等效的。

（2）C4H9Cl分子中存在着“碳链异构”和“官能团位置异构”两种异构类型。

先写最长碳链，Cl原子位置转换：5. 二卤代烃同分异构体的书写方法：如，C3H6Cl2的各种同分异构体：6. 多卤代烃同分异构体的书写方法：（等效思想）如，二氯代苯有三种同分异构体，四氯代苯也有三种同分异构体，即苯环上的二氯与四氢等效，可进行思维转换。

7. 物理通性：①溶解性a. 不溶于水；b. 可溶于大多数有机溶剂。

②沸点和相对密度a. 溴代烃的相对密度大于1（如溴乙烷），一氯代烷的相对密度小于1；b. 在一系列正某烷的“1—氯代烃”中，随着分子里碳原子数的增加（相对分子质量逐渐增大），物质的沸点逐渐升高，相对密度逐渐减小；c. 分子里碳原子数相同的一卤代烃中，随着卤原子相对原子质量的递增，相对密度增大，沸点增大，主碳链长的比主碳链短的沸点高，相对密度大；d. 在常温常压下，CH3—Cl、CH3—CH2—Cl、CH3—Br为气体，其他氯代烷、溴化烷为液体或固体；e. CHCl3、CCl4、CH3CH2Br、CH2Br—CH2Br、CHBr2—CHBr2等卤代烃，相对密度大于1。

8. 化学性质：卤代烃的化学性质通常比烃活泼，能发生许多化学反应。

卤代烃化学性质比烃活泼是由卤素原子决定的。

①水解反应写出1—氯丙烷和2—氯丙烷分别发生水解反应的化学方程式。

结论：卤代烃分子中卤原子的位置，即水解后羟基的位置；反之，产物醇中羟基的位置即反应物卤代烃中的卤原子的位置。

②消去反应写出1—氯丙烷和2—氯丙烷分别发生消去反应的化学方程式。

思考：什么样结构的卤代烃不能发生消去反应，什么样结构的卤代烃发生消去反应后的产物会出现同分异构现象。

结论：A. 卤代烃分子中与卤原子相邻的碳上没有氢，或者根本没有相邻的碳，则不可能发生消去反应。

B. 若在分子中可以找到以卤原子为对称轴的结构，则消去产物不可能出现同分异构现象。

（五）氟里昂又称氟氯烷。

是甲烷和乙烷的氟和氯的衍生物的混合物。

用作致冷剂，破坏臭氧层，危害环境。

【典型例题】[例1] 下列有机物中，含有两种官能团的是（）A. CH3—CH2—ClB.C. CH2CHBrD.答案：C解析：烃的衍生物具有跟相应的烃不同的化学特性，是因为取代氢原子的原子或原子团对于烃的衍生物的性质起着很重要的作用，这些取代氢原子的原子或原子团称为官能团，碳碳双键、碳碳三键属于官能团，但不能把—CH3、—C6H5称为官能团。

[例2] 写出分子组成为C5H11Br的有机物的同分异体构体中，只能发生水解反应、不能发生消去反应的物质的结构简式，并命名。

答案：该有机物的结构简式是,命名为1—溴—2，2—二甲基丙烷。

解析：分子中烃基—C5H11符合烷基的通式（—C n H2n+1）,该有机物为饱和卤代烃，C原子间以C—C单键相连。

它的碳链结构有三种：①C—C—C—C—C ②③第①、②种碳链结构中，所有的碳原子上都连接有氢原子，Br原子连在任何碳原子上都能发生消去反应。

第③种碳链结构中，带*号的碳原子连了四个碳原子，当Br原子连接到它周围的任一碳原子上，不能发生消去反应，生成具有相同碳架的烯烃。

[例3] 卤代烃在氢氧化钠存在的条件下水解，这是一个典型的取代反应。

其实质是带负电荷的原子团（例如OH －等阴离子）取代了卤代烃中的卤原子。

如：CH 3CH 2CH 2—Br+OH －（或NaOH ）→ CH 3CH 2CH 2—OH +Br －（或NaBr ） 写出下列反应的化学方程式：（1）溴乙烷跟NaHS 的反应_______________________。

（2）碘甲烷跟CH 3COONa 反应____________________。

（3）碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚（CH 3—O —CH 2CH 3）___________。

（提示：2CH 3CH 2OH+2Na →2CH 3CH 2ONa+H 2）答案：（1）CH 3CH 2Br+NaHS →CH 3CH 2SH+NaBr（2）CH 3I+CH 3COONa →CH 3COOCH 3+NaI（3）2CH 3CH 2OH+2Na →2CH 3CH 2ONa+H 2↑；CH 3I+CH 3CH 2ONa →CH 3CH 2OCH 3+NaI解析：根据题中给出的信息，体会出反应的实质是“带负电荷的原子团取代卤原子”，因此只要找出带负电基团，并取代卤原子，即可写出正确的方程式。

第（3）小题从生成物CH 3—O —CH 2CH 3可以分析出，该物质可用CH 3CH 2O －发生取代反应合成，而CH 3CH 2O－可用CH 3CH 2OH 和Na 反应制得。

[例4] 化合物丙由如下反应得到：丙的结构简式不可能是（ ）A. CH 3CH 2CHBrCH 2BrB. 223)(Br CH CH CHC. CH 3CHBrCHBrCH 3D. Br CBrCH CH 223)(答案：B解析：由题中的反应关系可知：乙为烯烃，丙为乙与 Br 2发生加成反应的产物，故在丙中两个溴原子必连在两个相邻碳原子上，故答案B 不可能。

[例5] 分子式为C 3H 6Cl 2的有机物，发生一元氯代反应后，可生成2种同分异构体，则原C 3H 6Cl 2应是（ ）A. 1，3﹣二氯丙烷B. 1，1﹣二氯丙烷C. 1，2﹣二氯丙烷D. 2，2﹣二氯丙烷答案：A解析：考察卤代烃同分异构体的数目。

适于中等学生。

考查（A ）～（D ）的4种有机物，它们再发生一氯取代，得到的生成物的同分异构体分别为2种、3种、3种、1种。

评注：本题主要考查卤代烃同分异构体的数目，解题的关键是思维的有序性。

[例6] 怎样用实验证明CHCl 3中含有氯元素？实验操作中应注意些什么？答案：先将CHCl 3与NaOH 的水溶液混合共热，使氯原子经过取代反应变为Cl －，此时加入HNO 3，使溶液呈酸性后再滴入AgNO 3溶液，有白色沉淀生成。

操作时应注意，由于水解反应是在碱性条件下进行，必须在水解反应后加入足量稀HNO 3，把过量的OH －完全中和掉，然后再加入AgNO 3溶液，才会出现AgCl 白色沉淀。

若不加稀HNO 3中和，直接加入AgNO 3溶液，得到的是棕褐色Ag 2O 沉淀。

这样会使实验失败。

解析：CHCl 3是共价化合物，氯元素是以氯原子的形式存在于CHCl 3分子中。

要证明CHCl 3中含有氯元素，则必须将氯原子转化为Cl －。

[例7] 在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物。

下式中R 代表烃基，副产物均已略去。

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CH 3CH 2CH 2CH 2Br 分两步转变为CH 3CH 2CHBrCH 3② 由223)(CH CHCH CH 分两步转变为：OH CH CHCH CH 2223)(答案：（1）（2）解析：考察卤代烃的合成规律，由于反应条件的不同溴原子在不同位置的加成规律。

适于上等学生。

（1）这是Br 原子从1号碳位上移到2号碳位上的物质之间的转化。

由于两者都是饱和的有机物，又不能发生取代直接完成其转化，所以必须先进行消去反应，使卤代烃变成烯烃，然后烯烃再和HBr 加成。