第三節(jié)鹵代烴,1.能記住溴乙烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)性質(zhì)。2.能說出鹵代烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物理性質(zhì)、化學(xué)通性以及鹵代烴在合成中的橋梁作用。3.培養(yǎng)邏輯思維能力與進(jìn)行科學(xué)探究的能力。,一,二,三,一、鹵代烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),一,二,三,鹵代烴屬于烴類嗎?提示:鹵代烴不屬于烴類。烴是只含C、H兩種元素的化合物,而鹵代烴是指烴中的氫原子被鹵素原子取代后的產(chǎn)物,其中含有鹵素原子,屬于烴的衍生物。,一,二,三,二、溴乙烷1.分子結(jié)構(gòu),CH3CH2Br和CH3CH3的核磁共振氫譜相同嗎?提示:不同。CH3CH3中只有一類氫原子,氫譜圖中只有一個(gè)吸收峰;而CH3CH2Br中有兩類氫原子,氫譜圖中有兩個(gè)吸收峰,且面積比為32。,一,二,三,2.物理性質(zhì),3.化學(xué)性質(zhì)(1)取代反應(yīng)(水解反應(yīng))。C2H5Br在堿性條件下易水解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr。(2)消去反應(yīng)。消去反應(yīng):有機(jī)化合物在一定條件下,從一個(gè)分子中脫去一個(gè)或幾個(gè)小分子(如H2O、HX等)而生成含不飽和鍵化合物的反應(yīng)。溴乙烷在NaOH的醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)的化學(xué)方程式為,一,二,三,溴乙烷在水中能否電離出Br-?如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?提示:溴乙烷在水中不能電離出Br-,可以采用檢驗(yàn)溶液中是否含Br-來進(jìn)行驗(yàn)證。具體操作為:將溴乙烷與AgNO3溶液混合、振蕩、靜置,溶液分層,但無沉淀生成,從而證明溴乙烷不能電離出Br-。,一,二,三,三、鹵代烴對(duì)人類生活的影響1.鹵代烴的用途曾被廣泛用作制冷劑、滅火劑、溶劑、麻醉劑、合成有機(jī)物。2.鹵代烴的危害氟氯烴對(duì)臭氧層產(chǎn)生破壞作用,是造成“臭氧空洞”的罪魁禍?zhǔn)住?一,二,一、鹵代烴的水解反應(yīng)與消去反應(yīng)1.水解反應(yīng)(1)水解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。鹵代烴水解時(shí),只斷裂碳鹵鍵()。即,因此所有的鹵代烴均能發(fā)生水解反應(yīng),鹵代烴的水解反應(yīng)屬于取代反應(yīng)。(2)鹵代烴水解反應(yīng)是可逆反應(yīng)。為了促使正反應(yīng)進(jìn)行得較完全,水解時(shí)一定要加入可溶性堿并加熱,加強(qiáng)堿可與水解生成的鹵化氫發(fā)生中和反應(yīng),減少生成物濃度,平衡右移,加熱可提高水解反應(yīng)的速率和進(jìn)行的程度。,一,二,(3)鹵代烴在一定條件下都可發(fā)生水解反應(yīng),生成一元醇、二元醇等,是重要的有機(jī)合成中間體。如:,若鹵素原子與苯環(huán)直接相連,如、等,發(fā)生水解反應(yīng)較為困難。,一,二,2.消去反應(yīng)(1)消去反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。從分子中相鄰的兩個(gè)碳原子上脫去一個(gè)鹵化氫分子,從而形成不飽和化合物。(2)鹵代烴的消去反應(yīng)規(guī)律。沒有鄰位碳原子的鹵代烴不能發(fā)生消去反應(yīng),如CH3Br。有鄰位碳原子,但鄰位碳原子上不存在氫原子的鹵代烴也不能發(fā)生消去反應(yīng)。例如:,一,二,有兩個(gè)相鄰碳原子,且碳原子上均帶有氫原子時(shí),發(fā)生消去反應(yīng)可能生成不同的產(chǎn)物。例如:發(fā)生消去反應(yīng)的產(chǎn)物為(3)二元鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)后可在有機(jī)物分子中引入三鍵。例如:,一,二,3.消去反應(yīng)與水解反應(yīng)的比較,一,二,溫馨提示通過鹵代烴的水解反應(yīng)可在碳鏈上引入羥基;通過鹵代烴的消去反應(yīng)可在碳鏈上引入碳碳雙鍵或碳碳三鍵,上述反應(yīng)在有機(jī)合成中具有重要的應(yīng)用。鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)的前提是與鹵原子相連的碳的鄰位碳上有氫原子,若有多個(gè)相鄰的連有氫原子的碳原子,則有多種消去反應(yīng)產(chǎn)物。,一,二,二、鹵代烴中鹵素原子的檢驗(yàn)鹵代烴分子中雖然含有鹵素原子,但CX鍵在加熱時(shí),一般不易斷裂,在水溶液體系中不電離,無X-(鹵素離子)存在,所以向鹵代烴中直接加入AgNO3溶液,將得不到鹵化銀(AgCl、AgBr、AgI)的沉淀。具體實(shí)驗(yàn)原理和檢驗(yàn)方法如下:1.實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)沉淀(AgX)的顏色(白色、淺黃色、黃色)可確定鹵素(氯、溴、碘)。,一,二,2.實(shí)驗(yàn)操作(1)取少量鹵代烴加入試管中;(2)加入NaOH溶液;(3)加熱;(4)冷卻;(5)加入稀硝酸酸化;(6)加入AgNO3溶液。,3.實(shí)驗(yàn)說明(1)加熱是為了加快水解反應(yīng),因?yàn)椴煌柠u代烴水解難易程度不同。(2)加入稀硝酸酸化,一是為了中和過量的NaOH,防止NaOH與AgNO3反應(yīng)干擾實(shí)驗(yàn);二是檢驗(yàn)生成的沉淀是否溶于稀硝酸。,一,二,特別提醒將鹵代烴中的鹵素轉(zhuǎn)化為X-也可用鹵代烴的消去反應(yīng),在加AgNO3溶液檢驗(yàn)X-前也要先加稀硝酸中和過量的堿。,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,知識(shí)點(diǎn)1鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)【例題1】下列化合物中,能發(fā)生消去反應(yīng)生成兩種烯烴,又能發(fā)生水解反應(yīng)的是(),知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,解析:鹵代烴(如CH3CH2Cl)可以與KOH/NaOH的醇溶液共熱,發(fā)生消去反應(yīng),脫去HCl,生成烯烴。這是由鹵代烴得到碳碳雙鍵或碳碳三鍵的一種途徑。但能發(fā)生消去反應(yīng)的鹵代烴,在結(jié)構(gòu)上必須具備兩個(gè)條件:分子中碳原子數(shù)n(C)2;與X相連的碳原子相鄰的碳原子上要有氫原子。故A選項(xiàng)CH3Cl只有一個(gè)碳原子,不能消去;C選項(xiàng)中-碳上沒有氫原子,也不能發(fā)生消去反應(yīng);B項(xiàng),可以發(fā)生消去反應(yīng),且消去反應(yīng)產(chǎn)物為CH3CHCHCH3或CH2CHCH2CH3;D項(xiàng)CH3CH2CHBrC(CH3)3消去反應(yīng)產(chǎn)物只有一種。鹵代烴都可以發(fā)生水解反應(yīng)。,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,答案:B點(diǎn)撥能發(fā)生消去反應(yīng)的鹵代烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是“鄰碳有氫”;鹵代烴都能發(fā)生水解反應(yīng),只不過鹵原子與苯環(huán)相連的烴水解困難。,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,知識(shí)點(diǎn)2鹵代烴中鹵素原子的檢驗(yàn)【例題2】在實(shí)驗(yàn)室里鑒定氯酸鉀晶體和1-氯丙烷中的氯元素,現(xiàn)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)操作程序:滴加AgNO3溶液;加入NaOH溶液;加熱;加入MnO2固體;加蒸餾水過濾后取濾液;過濾后取濾渣;用稀硝酸酸化。(1)鑒定氯酸鉀晶體中氯元素的操作步驟是(填序號(hào))。(2)鑒定1-氯丙烷中氯元素的操作步驟是(填序號(hào))。,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,解析:要鑒定樣品中是否含有氯元素,通常先將樣品中的氯元素轉(zhuǎn)化為Cl-,再使Cl-轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀,利用沉淀的顏色和不溶于稀硝酸的性質(zhì)來判斷氯元素的存在。(1)鑒定氯酸鉀晶體中的氯元素,可先轉(zhuǎn)化成氯化鉀,再利用硝酸酸化的AgNO3溶液來檢驗(yàn)Cl-。(2)鑒定1-氯丙烷中的氯元素,先取少量1-氯丙烷加入NaOH的水溶液,加熱使其水解,再加入稀硝酸中和過量的NaOH,然后加入AgNO3溶液,通過觀察沉淀的顏色來判斷是否為氯原子。其實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是在加入AgNO3溶液之前,應(yīng)加入稀硝酸酸化,以中和過量的NaOH溶液,防止NaOH與AgNO3溶液反應(yīng)生成的沉淀對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾。答案:(1)(2),知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,點(diǎn)撥用AgNO3溶液來檢驗(yàn)氯元素時(shí),需將KClO3和1-氯丙烷中的氯元素轉(zhuǎn)變?yōu)镃l-,并用硝酸酸化(避免NaOH的干擾),實(shí)驗(yàn)才能成功。,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,知識(shí)點(diǎn)3鹵代烴在有機(jī)合成中的應(yīng)用【例題3】下列框圖是八種有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,請(qǐng)回答下列問題:(1)根據(jù)系統(tǒng)命名法,化合物A的名稱是。(2)上述框圖中,是反應(yīng),是反應(yīng)。(填反應(yīng)類型)(3)化合物E是重要的工業(yè)原料,寫出由D生成E的化學(xué)方程式:。(4)C1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是;F1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。F1和F2的關(guān)系為。,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,知識(shí)點(diǎn)3,