選修五第二章第三節(jié)鹵代烴

烴分子中的氫原子被其它原子或原子團(tuán)取代而生成的化合物，叫烴的衍生物。鹵代烴、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺等屬于烴的衍生物。根據(jù)官能團(tuán)的不同進(jìn)行分類:知識鏈接：涂改液(三氯乙烯)七氟丙烷

滅火器聚氯乙烯(PVC)雨衣部分干洗劑四氯乙烯氟里昂致冷劑人造血液碳氟化合物聚四氟乙烯[CC]nFFFF乙烯和四氟乙烯的高聚物運(yùn)動場上的

“化學(xué)大夫”氯乙烷2.3鹵代烴（鹵代烴的代表物——溴乙烷）一、溴乙烷的結(jié)構(gòu)——“四式”CH3CH2Br或

C2H5Br分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式

C2H5BrCCHHHBrHH

HHH︰C︰C︰Br︰HH‥‥‥‥‥‥官能團(tuán)：鹵素原子（-X）溴乙烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)HH—C—C—BrHHH由于溴原子吸引電子能力較強(qiáng)，使共用電子對偏移，C—Br具有較強(qiáng)的極性，C—Br鍵易斷裂，因此反應(yīng)活性增強(qiáng)由于官能團(tuán)（－Br）的作用，溴乙烷的化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑。即由于鹵素原子的引入使鹵代烴的反應(yīng)活性增強(qiáng)。二、溴乙烷的物理性質(zhì)無色液體，難溶于水，可溶于有機(jī)溶劑，密度比水大，沸點(diǎn)38.4℃。①溴乙烷在水中能否電離出Br-？它是否為電解質(zhì)？請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明。②如何用實(shí)驗(yàn)的方法證明溴乙烷中含有溴元素。思考：而乙烷為無色氣體，沸點(diǎn)-88.6℃，不溶于水。方案I方案II無明顯現(xiàn)象棕黑色沉淀淺黃色沉淀HNO3中和過量的NaOH溶液，防止生成Ag2O棕黑色沉淀，影響X-檢驗(yàn)。水解反應(yīng)機(jī)理（1）水解反應(yīng)條件NaOH水溶液，可加熱NaOHH2O三、溴乙烷的化學(xué)性質(zhì)CH3CH3Br+H2OCH3CH2OH+HBrNaOH△或?yàn)榱藱z驗(yàn)溴乙烷中含有的鹵族元素是溴元素。某同學(xué)設(shè)計(jì)了兩套實(shí)驗(yàn)裝置，你認(rèn)為哪一套裝置更好？它的優(yōu)點(diǎn)有哪些？溴乙烷沸點(diǎn)：38.4oC思考（2）該反應(yīng)較緩慢，若既要加快反應(yīng)速率又要提高乙醇產(chǎn)量，可采取什么措施？（3）檢驗(yàn)溴原子存在時為什么要加過量稀硝酸？采取加熱和加NaOH的方法，加熱能加快反應(yīng)速率，NaOH能與HBr反應(yīng)，減小HBr的濃度，使反應(yīng)有利于向水解反應(yīng)方向進(jìn)行。中和過量的NaOH溶液，防止生成Ag2O棕黑色沉淀，影響B(tài)r-檢驗(yàn)。（1）這反應(yīng)屬于哪一反應(yīng)類型？取代反應(yīng)取鹵代烴AgNO3溶液取上層清液硝酸酸化思考（4）如何判斷CH3CH2Br是否完全水解？（5）如何判斷CH3CH2Br已發(fā)生水解？看反應(yīng)后的溶液是否出現(xiàn)分層，如分層，則沒有完全水解。加NaOH加熱a.外部條件：b.反應(yīng)特點(diǎn)：c.消去反應(yīng)的產(chǎn)物特征：（2）消去反應(yīng)醇△強(qiáng)堿的醇溶液，加熱定義有機(jī)化合物在一定條件下，從一個分子中相鄰的兩個碳原子上脫去一個或幾個小分子(HX，H2O等)，而生成不飽和化合物(含雙鍵或三鍵)的反應(yīng)。CH2=CH2↑

+NaBr+H2O醇△+NaOHCH3CH2Br發(fā)生在同一個分子內(nèi)不飽和烴+小分子（H2O或HX）醇的消去反應(yīng)總結(jié)：概念延伸歸納：鹵代烴消去反應(yīng)發(fā)生的內(nèi)部條件能否都發(fā)生消去反應(yīng)？

、、①鹵代烴至少有兩個碳原子

①無相鄰C②與鹵碳原子相鄰的碳原子上必須有氫

不能發(fā)生消去反應(yīng)的鹵代烴②相鄰C上無H③鹵素連在苯環(huán)上拓展視野：CH3CH2

CH2

－C－CH3CH2CH3Br醇、NaOH△CH3CH2

CH

=C－CH3CH2CH3CH3CH2

CH2

－

C=CH2CH2CH3CH3CH2

CH2－C－CH3CHCH3‖與鹵原子相連碳原子的鄰位碳上都有多種等效氫時，發(fā)生消去反應(yīng)可生成不同的產(chǎn)物。★札依采夫規(guī)則

鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)時，消除的氫原子主要來自含氫原子較少的相鄰碳原子上。（氫小少氫）（主）（主）（少）溴乙烷與NaOH的乙醇混合液實(shí)驗(yàn)裝置：思考:用何種試劑驗(yàn)證生成的氣體為乙烯？【科學(xué)探究】有人設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)方案，用高錳酸鉀酸性溶液是否褪色來檢驗(yàn)生成的氣體是否是乙烯。請思考以下問題：（1）為什么要在氣體通入KMnO4酸性溶液前加一個盛有水的試管？起什么作用？（2）除KMnO4酸性溶液外還可以用什么方法檢驗(yàn)乙烯？此時還有必要將氣體先通入水中嗎？水高錳酸鉀酸性溶液（1）可能的雜質(zhì)氣體：溴乙烷、乙醇、水蒸汽

因?yàn)橐掖家材苁顾嵝愿咤i酸鉀溶液褪色，干擾乙烯氣體的檢驗(yàn)所以先通過盛有水的試管來除去反應(yīng)時揮發(fā)出的乙醇（2）可以直接通入溴水或溴的四氯化碳溶液中，不用先通入水中取代反應(yīng)消去反應(yīng)反應(yīng)物反應(yīng)條件斷鍵生成物結(jié)論CH3CH2BrCH3CH2BrNaOH水溶液、加熱NaOH醇溶液、加熱C－BrC－Br，鄰碳C－H相鄰兩個碳原子上CH3CH2OHCH2＝CH2溴乙烷在不同的條件下與強(qiáng)堿發(fā)生不同類型的反應(yīng)對比記憶方法：無醇生成醇，有醇生成烯1.下列物質(zhì)中不能發(fā)生消去反應(yīng)的是()A.CH3－CH－CH－CH3CH3ClC.CH3－C－CH2－C－CH2ClCH3CH3CH3CH3D.CH2Br2B.CH2=CHBr2.下列物質(zhì)中，發(fā)生消去反應(yīng)后可生成幾種烯烴？CH3CH2CH2CH3CBrCH2CH3CD2種1種3種練習(xí)：1、定義：烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后的產(chǎn)物官能團(tuán)：鹵素原子(—X)飽和一元鹵代烴CnH2n+1X(n>1)2、鹵代烴的分類按鹵素原子種類：按鹵素原子數(shù)目：根據(jù)烴基不同：氟代烴、氯代烴、溴代烴、碘代烴多鹵代烴：CH2Cl2、CH2－CH2

BrBr飽和鹵代烴：CH3CH2Br不飽和鹵代烴：CH2

=

CHCl脂肪鹵代烴芳香鹵代烴：Cl一鹵代烴：CH3Cl、CH3CH2Cl四、鹵代烴乙烷氯乙烷1-氯丙烷液態(tài)時的密度（g/cm3）0.5720.89780.8909沸點(diǎn)（oC）-88.6312.246.6結(jié)合下表中的相關(guān)數(shù)據(jù)，歸納鹵代烴的物理性質(zhì)規(guī)律：3、鹵代烴的物理性質(zhì)密度：密度均大于相應(yīng)的烴；有相同鹵原子數(shù)的鹵代烴，密度隨碳原子的增加而減??；（規(guī)律）沸點(diǎn)：沸點(diǎn)大于相應(yīng)的烴；沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)的增加而升高；同一烴基的不同鹵代烴，沸點(diǎn)隨著鹵素原子的相對原子質(zhì)量的增大而增大(RF<RCl<RBr<RI)狀態(tài)：常溫常壓下，CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl、CH3Br等為氣態(tài)；其余為液態(tài)或固態(tài)。

溶解性：不溶于水，可溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑；某些鹵代烴是很好的有機(jī)溶劑。（CH2Cl2、氯仿、四氯化碳）4、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)⑴水解反應(yīng)(取代反應(yīng)):1，2—二溴丙烷在氫氧化鈉溶液中水解后的產(chǎn)物是什么？反應(yīng)條件：通式：鹵代烴水解轉(zhuǎn)化生成相應(yīng)的醇?xì)溲趸c水溶液，可加熱請寫出CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的水解產(chǎn)物。2、已知，思考共性A、是否每種鹵代烴都能發(fā)生消去反應(yīng)？B、能發(fā)生消去反應(yīng)的鹵代烴，其消去產(chǎn)物僅為一種嗎？⑵消去反應(yīng):反應(yīng)條件：強(qiáng)堿的醇溶液，加熱A.CH3ClB.CH3CHBrCH3C.CH3C(CH3)2CH2IE.CH3CH2CHCH3BrD.ClF.BrG.CH2BrCH2Br下列鹵代烴能否消去？產(chǎn)物有多少種?產(chǎn)物是什么？寫出下列鹵代烴分別與氫氧化鈉水溶液、醇溶液共熱的方程式CH3CHCH3ClCH3CHCH2CH3Br鹵代烴NaOH水溶液過量HNO3AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生說明有相應(yīng)的鹵素原子白色淡黃色黃色中和過量的NaOH溶液，防止生成Ag2O棕黑色沉淀，影響X-檢驗(yàn)。5、R-X中鹵原子的檢驗(yàn)思考：為何不直接加AgNO3，而先要加過量的硝酸？6、利用鹵代烴的有機(jī)合成烷烴鹵代烴醇烯烴取代取代加成消去加成加成消去氧化醛氧化羧酸酯取代（酯化）CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CH3CH2＝CH2CH2BrCH2BrCH2-CH2OHOH水解消去HC≡CH小結(jié)在有機(jī)合成中以下方面可以考慮用鹵代烴的橋梁作用：移動官能團(tuán)添加官能團(tuán)改變官能團(tuán)例.在有機(jī)反應(yīng)中，反應(yīng)物相同而條件不同，可得到不同的產(chǎn)物，下式中R代表烴基，副產(chǎn)物均已略去RCH-CH3BrRCH=CH2RCH2-CH2BrHBr，適當(dāng)?shù)娜軇〩Br，過氧化物適當(dāng)?shù)娜軇┱垖懗鱿铝修D(zhuǎn)變的各步反應(yīng)的化學(xué)方程式，特別注意要寫明反應(yīng)條件(1)由CH3CH2CH2CH2Br分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3CH2CHBrCH3(2)由(CH3)2CHCH=CH2分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)?CH3)2CHCH2CH2OH完成以下有機(jī)合成1-溴丙烷

2-溴丙烷2-溴丙烷

1，2-二溴丙烷乙烯聚氯乙烯氯乙烷乙二醇6、幾種重要的鹵代烴（1）氟利昂CCl2F2二氟二氯甲烷──破壞臭氧層（2）氯仿

CHCl3（三氯甲烷）─溶劑、麻醉劑氯乙烷CH3CH2Cl──運(yùn)動員扭傷后的噴劑（3）四氯化碳CCl4──滅火劑、溶劑（4）氯乙烯CH2=CHCl──制塑料（5）四氟乙烯CF2=CF2──制塑料王鹵代烴的用途致冷劑溶劑滅火劑鹵代烴醫(yī)用農(nóng)藥麻醉劑7、鹵代烴的功與過一只老鼠帶來的發(fā)明1966年，美國科學(xué)家克拉克發(fā)現(xiàn)，在含碳氟化合物的容器里有只老鼠，當(dāng)他撈出老鼠時，本應(yīng)淹死的老鼠卻抖抖身子，一溜煙地逃之夭夭。出于好奇心，克拉克有意在這類液體時放入老鼠，幾小時后再取出，結(jié)果大出他意料之外：這些老鼠都奇跡般地復(fù)活了。進(jìn)一步的研究表明，氟碳溶液具有很強(qiáng)含氧能力，其含氧量比水大10倍，是血液的2倍多。克拉克立即省悟到它是人造血的理想原料。這個發(fā)現(xiàn)是轟動性的，撥正了人造血液的科研方向。鹵代烴的危害（1）DDT禁用(1,1-二〔對氯苯基〕-2,2,2-三氯乙烷)殺蟲性能強(qiáng)，有觸殺和胃毒殺蟲作用，對溫血動物毒性低，過去一直作為重要的殺蟲劑得到廣泛使用。

P.H.米勒(瑞士化學(xué)家）米勒1939年發(fā)現(xiàn)并合成了高效有機(jī)殺蟲劑DDT，于1948年獲得諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎。DDT的發(fā)明標(biāo)志著化學(xué)有機(jī)合成農(nóng)藥時代的到來，它曾為防治農(nóng)林病蟲害和蟲媒傳染病作出了重要貢獻(xiàn)。但60年代以來，人們逐漸發(fā)現(xiàn)它造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，許多國家已禁止使用。（相當(dāng)穩(wěn)定，不易被降解，通過食物鏈富集在動物體內(nèi)，造成累積性殘留，危害人體健康和生態(tài)環(huán)境）

（2）鹵代烴對大氣臭氧層的破壞原理鹵代烴釋放的氯原子對臭氧分解起到催化劑作用。氟氯烴（氟里昂）（CF2Cl2等）性質(zhì)：無色無味氣體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒，易揮發(fā)，易液化，不燃燒。用途：制冷劑，霧化劑，發(fā)泡劑，溶劑，滅火劑。危害：CF2Cl2CF2Cl·+Cl·紫外光Cl·+O3ClO·+O2ClO·+O

·O2+Cl·環(huán)保制冷劑R600a----異丁烷一個氯原子可破壞十萬個臭氧分子2000每年的9月16日定為“國際保護(hù)臭氧層日”。2840萬平方公里80年代末的2000萬平方公里2006年2950萬平方公里20082745萬平方公里1.鹵代烴有哪些可能的制備途徑？⑴烴與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)⑵不飽和烴與鹵化氫或鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)CH2=CH2+HBr→CH3－CH2Br2.要制取鹵代烴，上述哪種方法好，原因是什么？CH2=CH2+Br2

→CH2Br－CH2BrCH3CH3+Cl2

CH3CH2Cl+HCl光