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教师用书独具演示第2课时有机化学反应的应用——卤代烃的制备和性质●课标要求认识卤代烃的典型代表物的组成和结构特点，知道与其他有机物的转化关系。●课标解读1．认识溴乙烷的分子组成和结构。2．从分子结构、反应条件等多个侧面分析比较溴乙烷的水解反应和消去反应的差别，初步形成反应条件影响反应产物的观点。3．结合已学有机物的知识，建立烃与卤代烃转化的知识网络，借此了解卤代烃在有机物转化中的桥梁作用。●教学地位卤代烃是实现烃与烃的含氧衍生物之间转化的重要桥梁，是学习消去反应的最佳载体，是学好有机化学的基础。卤代烃的两大性质(取代反应和消去反应)是有机合成的关键，在历年高考命题中都占有非常重要的地位。●新课导入建议电饼铛采用不锈钢外壳，全合金烙盘、铰链结构一体化，更耐用，它具有精制不粘涂层，食物不粘锅。这款产品上盘可达180℃，上、下盘既可双面加热也可独立加热，方便省电。你知道不粘锅为什么不粘食物吗？课标解读重点难点1.了解卤代烃的制备方法。2.认识溴乙烷的结构特点和主要化学性质。3.了解卤代烃所发生化学反应的反应类型和反应规律。4.培养逻辑思维能力与进行科学探究的能力。1.理解溴乙烷水解反应和消去反应及其反应条件，理解消去反应并能判断消去反应的产物。(重点)2.了解卤代烃中卤素原子的检测方法。(难点)3.认识卤代烃在有机化学中的应用。(重点)卤代烃的定义及组成1.定义：烃分子中一个或多个氢原子被取代后所生成的化合物。2．组成元素：C、H、(中的一种)。卤素原子XF、Cl、Br、I1．卤代烃易溶于水吗？卤代烃的密度和沸点与相应烷烃相比有什么特点？【提示】卤代烃不溶于水，由于卤素原子的影响，卤代烃的密度和沸点都大于相应的烷烃。卤代烃的制备和性质1.卤代烃的制备(1)加成反应：CH2===CH2＋HBr――→△(2)取代反应：CH4＋Cl2――→光＋HClCH3—CH2BrCH3Cl2．化学性质(1)水解反应实验操作实验现象溴乙烷中加入NaOH溶液，振荡静置后，液体，取上层清液滴入过量稀HNO3中，再向其中滴加AgNO3溶液，试管中有生成有关的化学方程式分层浅黄色沉淀C2H5Br＋NaOH――→H2OC2H5OH＋NaBrNaBr＋AgNO3===AgBr↓＋NaNO3(2)消去反应①反应条件：NaOH的溶液、。②断键方式：C—Br和β位碳原子上的。③化学方程式：。乙醇加热C—HC2H5Br＋NaOH――→乙醇△CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O2．为什么说卤代烃在有机合成中起着桥梁作用？【提示】由此可见，在有机合成中卤代烃往往是改造有机化合物分子结构的中间产物，实现烃—烃的含氧衍生物转变的桥梁。卤代烃的水解反应与消去反应【问题导思】①所有的卤代烃都能发生水解反应吗？为什么？【提示】能，因为卤代烃水解时，只断裂碳卤键②所有的卤代烃都能发生消去反应吗？为什么？【提示】不能，因为只有有邻位碳原子且邻位碳原子上存在氢原子的卤代烃才可以发生消去反应。③卤代烃发生水解反应和消去反应的条件及生成的主要产物有什么不同？【提示】卤代烃水解反应的条件是NaOH的水溶液，主要生成产物是醇。卤代烃消去反应的条件是NaOH的醇溶液加热，主要生成产物是烯烃或炔烃。2．消去反应(1)消去反应的实质从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个卤化氢分子，从而形成不饱和化合物。(2)卤代烃的消去反应规律①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH3Br。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：卤代烃发生水解和消去反应的条件是不同的，有的学生容易记错条件，当有醇参与时，发生消去反应，另外并不是所有的卤代烃都能发生消去反应。2溴丁烷分别与下列溶液共热，各得到什么产物，写出有关化学方程式，注明反应类型：(1)NaOH水溶液(2)NaOH乙醇溶液。【解析】2溴丁烷结构简式为：分析可知，溴原子既可和①号C上的H消去HBr，在①、②号C之间形成C===C，又可以和③号C上的H消去HBr，在②、③号C之间形成C===C，故2溴丁烷消去反应的产物有两种。【答案】卤代烃中卤素原子有多个相邻碳原子时，发生消去反应可能生成多种不同产物。1．下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不反应的是()①C6H5Cl②(CH3)2CHCH2Cl③(CH3)3CCH2Cl④CHCl2—CHBr2⑥CH2Cl2A．①③⑥B．②③⑤C．①②③④⑤⑥D．②④【解析】根据卤代烃消去反应的实质，分子中与连接卤素原子的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的卤代烃不能发生消去反应。(CH3)3CCH2Cl不能发生消去反应；因CH2Cl2分子中只有一个碳原子，故其也不能发生消去反应。此外，C6H5Cl若发生消去反应，将破坏苯环的稳定性，故C6H5Cl也不能发生消去反应。【答案】A【教师备课资源】(教师用书独具)卤代烃在有机合成中的应用(1)引入羟基R—X＋NaOH――→水△ROH＋NaX(2)引入不饱和键(3)改变官能团的位置通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与HX在一定条件下的加成反应，又得到卤代烃，但卤素原子的位置发生了变化。例如由1溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量2溴丙烷，制取过程示例如下：(4)改变官能团的数目通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与X2的加成反应，得到二卤代烃。例如由1溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量1,2二溴丙烷，制取过程示例如下：(5)增长碳链，获得复杂有机物①卤代烃水解反应的实质与卤代烃在碱性条件下发生的取代反应比较相似，都可以看成带负电荷的基团取代了卤素原子。例如：CH3CH2Br＋CN－―→CH3CH2CN＋Br－CH3I＋CH3CH2O－―→CH3OCH2CH3＋I－②格氏试剂在有机合成中的应用卤代烃还可以与金属反应，形成金属化合物。其中最负盛名的是有机镁化合物，如：RX――→Mg醚RMgX(格氏试剂)格氏试剂与其他物质(卤代烃、醛、二氧化碳)反应可以实现碳链的增长，得到烃、醇、羧酸、酮、胺等多种有机物。卤代烃的取代反应实质是带负电荷的原子团或原子取代了卤代烃中的卤素原子。例如：CH3Br＋OH－(或NaOH)―→CH3OH＋Br－下列的化学方程式不正确的是()A．CH3CH2Br＋NaHS―→CH3CH2HS＋NaBrB．CH3I＋CH3ONa―→CH3OCH3＋NaIC．CH3CH2Cl＋CH3ONa―→CH3Cl＋CH3CH2ONaD．CH3CH2Cl＋CH3CH2ONa―→CH3CH2OCH2CH3＋NaCl【解析】根据取代反应的机理，选项C的正确的化学方程式应为：CH3CH2Cl＋CH3ONa―→CH3CH2OCH3＋NaCl。【答案】C卤代烃中卤素原子的检验【问题导思】①卤代烃在水溶液中能电离出卤素离子吗？【提示】卤代烃在水溶液中不电离，无卤素离子存在。②检验卤代烃中卤素原子的原理是什么？【提示】检验卤代烃中卤素原子的原理：卤代烃在NaOH溶液中水解得到卤化钠，再向其中加入HNO3和AgNO3，根据沉淀的颜色确定卤素(Cl、Br、I)。③在检验卤代烃中卤素原子的实验操作中需加入稀硝酸，其作用是什么？【提示】实验操作中加入稀硝酸，一是为了中和过量的NaOH、防止NaOH与AgNO3反应干扰实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀HNO3。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，在水溶液体系中不电离，无X－(卤素离子)存在，所以向卤代烃中直接加入AgNO3溶液，将得不到卤代银(AgCl、AgBr、AgI)的沉淀。具体实验原理和检验方法如下：1．实验原理R—X＋H2O――→NaOH△R—OH＋HXHX＋NaOH===NaX＋H2OHNO3＋NaOH===NaNO3＋H2OAgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘)。2．实验操作(1)取少量卤代烃加入试管中；(2)加入NaOH溶液；(3)加热；(4)冷却；(5)加入稀硝酸酸化；(6)加入AgNO3溶液。3．实验说明(1)加热是为了加快水解反应速率，因为不同的卤代烃水解难易程度不同。(2)加入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应干扰实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。将卤代烃中的卤素转化为X－也可用卤代烃的消去反应。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用稀硝酸酸化。(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)。【解析】要鉴定样品中是否含有氯元素，通常先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，可先转化成氯化钾，再利用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验Cl－。(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转化为氯离子，再滴入AgNO3溶液来检验。即先取少量1氯丙烷加入NaOH溶液，使其水解后，再加入稀硝酸，然后加入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色来判断是否为氯原子。其实验的关键是在加入AgNO3溶液之前，应加入稀硝酸酸化，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现象产生干扰。【答案】(1)④③⑤⑦①(2)②③⑦①卤代烃在碱性条件下水解后若没有将其转化成酸性条件而直接加入AgNO3溶液，将导致出现错误。2．(2013·南京高二质检)要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是()A．加入氯水振荡，观察水层是否有棕红色出现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NaOH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NaOH溶液共热，冷却后加入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成【解析】要检验溴乙烷中的溴元素，必须先将溴乙烷中的溴原子通过水解或消去反应，变为溴离子，再滴入AgNO3溶液检验，但要注意必须先用硝酸中和水解或消去反应后的溶液，调节溶液呈酸性再加入AgNO3溶液。【答案】C1．有关溴乙烷的下列叙述中，正确的是()A．溴乙烷难溶于水，能溶于多种有机溶剂B．溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙烯C．将溴乙烷滴入AgNO3溶液中，立即有淡黄色沉淀生成D．实验室通常用乙烯与溴水反应来制取溴乙烷【解析】溴乙烷与NaOH的水溶液共热发生水解反应(属取代反应)生成乙醇，溴乙烷与NaOH的醇溶液共热发生消去反应生成乙烯。两者反应的条件不同，其反应的类型和产物也不同，不能混淆；溴乙烷难溶于水，也不能在水中电离出Br－，将其滴入AgNO3溶液中，不发生反应，也无明显现象；乙烯与溴水反应生成1,2二溴乙烷；在实验室中通常用乙烯与溴化氢反应来制取溴乙烷。【答案】A2．下列化合物既可以发生消去反应生成烯烃，又可以发生水解反应的是()【解析】卤代烃均能发生水解反应；若卤代烃分子中，与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子(β碳原子)上连有氢原子时，该卤代烃才能发生消去反应。【答案】B3．下列物质中加入少量硝酸酸化的硝酸银溶液，能得到沉淀的是()A．C2H5BrB．氯水C．溴的CCl4溶液D．KClO3溶液【解析】C2H5Br不溶于水，不能电离出Br－，不与硝酸银溶液反应，A不对。溴的CCl4溶液中也无Br－，即使加入硝酸酸化的硝酸银溶液，因溴在CCl4中的溶解度远远大于其在水中的溶解度，因此不反应，C不对；KClO3与硝酸银不反应，D不对。【答案】B4．某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后，冷却，滴入AgNO3溶液，结果最终末得到白色沉淀，其主要原因是()A．加热时间太短B．不应冷却后再加入AgNO3溶液C．加AgNO3溶液前未用稀HNO3酸化D．反应后的溶液中不存在Cl－【解析】氯乙烷在碱性条件下加热