专题专题4 4 烃的衍生物烃的衍生物第一单元第一单元 卤代烃卤代烃1复习：复习：写出下列化学方程式？写出下列化学方程式？1.1.乙烷与溴蒸气在光照条件下的第一乙烷与溴蒸气在光照条件下的第一步反应步反应2.2.乙烯和水的反应乙烯和水的反应3.3.苯与液溴在催化条件下的反应苯与液溴在催化条件下的反应4.4.甲苯与浓硝酸反应甲苯与浓硝酸反应2一一. . 烃的衍生物概述烃的衍生物概述1.1.定义定义 烃分子中的烃分子中的氢原子氢原子被被其它原子其它原子或原子团取代或原子团取代而生成的化合物而生成的化合物. .2.2.分类分类常见有卤代烃、醇、酚、醛、常见有卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等。酮、羧酸、酯等。3烃的衍生物中所包含的官能团有烃的衍生物中所包含的官能团有哪些？哪些？ 思考-OH,-X,-COOH, CCC=CNO2CHO4二、卤代烃的分类二、卤代烃的分类1 1、定义：、定义： 烃烃分子中的分子中的氢氢原子被原子被卤素原子卤素原子取代后取代后所生成的化合所生成的化合物物. .2 2、通式通式: :饱和一卤代烃饱和一卤代烃 C Cn nH H2n+12n+1X X5二、卤代烃的分类二、卤代烃的分类3 3、分类：、分类：1 1）按卤素原子种类分：）按卤素原子种类分：2 2）按卤素原子数目分：）按卤素原子数目分：F F、ClCl、BrBr、I I代烃代烃一卤、多卤代烃一卤、多卤代烃63 3）根据烃基是否饱和分：）根据烃基是否饱和分：饱和、不饱和饱和、不饱和4 4）按是否含有苯环分：）按是否含有苯环分： 脂肪卤代烃、脂肪卤代烃、 芳香卤代烃芳香卤代烃7三、卤代烃对人类生活的影响三、卤代烃对人类生活的影响1 1、卤代烃的用途、卤代烃的用途致冷剂溶剂灭火剂卤代烃医用农药麻醉剂8聚氯乙烯聚四氟乙烯92 2、卤代烃的危害、卤代烃的危害（2 2）卤代烃对大气臭氧层的破坏原理）卤代烃对大气臭氧层的破坏原理（1 1）DDTDDT禁用的原因禁用的原因相当稳定，在环境中不易被降解，通过食相当稳定，在环境中不易被降解，通过食物链富集在动物体内，造成累积性残留，物链富集在动物体内，造成累积性残留，危害人体健康和生态环境危害人体健康和生态环境. .卤代烃释放的卤代烃释放的氯原子氯原子对臭氧分解起到对臭氧分解起到催化催化剂作用。剂作用。三、卤代烃对人类生活的影响三、卤代烃对人类生活的影响10 氟利昂（freon），有CCl3F、CCl2F2等，对臭氧层有破坏作用。11四、溴乙烷溴乙烷分分子子式：式：结构简式：结构简式：电电子子式：式：C2H5BrCH3CH2Br 或或 C2H5Br球棍模型比例模型1 1、结构、结构13四、溴乙烷溴乙烷2 2、物理性质、物理性质 纯净的溴乙烷是无色液体纯净的溴乙烷是无色液体, ,难溶于难溶于水水, , 可溶于有机溶剂可溶于有机溶剂, ,密度比水大密度比水大, ,沸点沸点38.438.4与乙烷比较：与乙烷比较： 乙烷为无色气体，沸点乙烷为无色气体，沸点-88.6 -88.6 ，不溶于水不溶于水14溴乙烷的结构特点溴乙烷的结构特点 CBrCBr键键为为极极性性键键，由由于于溴溴原原子子吸吸引引电电子子能能力力强强， CBrCBr键键易易断断裂裂，使使溴溴原原子子易易被被取取代代。由由于于官官能能团团（BrBr）的的作作用用，溴溴乙乙烷烷的的化化学学性性质质比比乙乙烷烷活活泼泼，能发生许多化学反应。能发生许多化学反应。15四、溴乙烷溴乙烷2 2、化学性质、化学性质卤代烃的活泼性卤代烃的活泼性：卤代烃强于烃卤代烃强于烃原因：原因：卤素原子的引入卤素原子的引入官官能团决定有机物的化学性质。能团决定有机物的化学性质。16水 解 反 应消 去 反 应主要的化学性质：主要的化学性质：173.3.溴乙烷的化学性质溴乙烷的化学性质 实验实验：取溴乙烷加入用硝酸酸化的硝酸银溶：取溴乙烷加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，观察现象。液，观察现象。溴乙烷中不存在溴离子溴乙烷中不存在溴离子, ,溴乙烷是溴乙烷是非电解质，不能电离。非电解质，不能电离。没有明显变化没有明显变化(没有浅黄色沉淀产生没有浅黄色沉淀产生)现象：现象：证明：证明：18实验实验2 2：溴乙烷的取代反应溴乙烷的取代反应10mL溴乙烷溴乙烷15mL20%KOH水溶液水溶液酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液反应后剩余反应后剩余液体液体过量过量HNO3AgNO3溶液溶液水解反应水解反应19无乙烯生成无乙烯生成观察与思考观察与思考P62页页产生浅黄色产生浅黄色沉淀沉淀 不产生气体不产生气体且酸性高锰酸钾且酸性高锰酸钾溶液不褪色溶液不褪色 浅黄色沉淀是浅黄色沉淀是AgBrAgBr说明反应后溶液中存在说明反应后溶液中存在BrBr- -（属于取代反应）（属于取代反应）水解反应水解反应20（1）水解反应水解反应条 件NaOHNaOH溶液溶液NaOHH2O21水解反应机理水解反应机理22思考1 1）这反应属于哪一反应类型？）这反应属于哪一反应类型？2 2）该反应较缓慢，若既要加快反应速）该反应较缓慢，若既要加快反应速率又要提高乙醇产量，可采取什么措率又要提高乙醇产量，可采取什么措施？施？3 3）为什么要加入稀硝酸酸化溶液？）为什么要加入稀硝酸酸化溶液？取代反应取代反应采取加热和采取加热和NaOHNaOH的方法，的方法，原因是水解吸原因是水解吸热，热，NaOHNaOH与与HBrHBr反应，减小反应，减小HBrHBr的浓度，的浓度，使水解正向移动。使水解正向移动。中和过量的中和过量的NaOHNaOH溶液，防止生成溶液，防止生成AgAg2 2O O暗褐色沉淀，影响暗褐色沉淀，影响BrBr- -检验。检验。23C2H5BrC2H5BrAgNO3溶液溶液AgNO3溶液溶液取上层清液取上层清液硝硝 酸酸 酸酸 化化思考4 4）如何判断）如何判断CHCH3 3CHCH2 2BrBr是否完全水解？是否完全水解？5 5）如何判断）如何判断CHCH3 3CHCH2 2BrBr已发生水解？已发生水解？ 待溶液分层后，用滴管吸取少量上待溶液分层后，用滴管吸取少量上层清液，移入另一盛稀硝酸的试管中，然层清液，移入另一盛稀硝酸的试管中，然后滴入后滴入2 23 3滴硝酸银溶液，如有滴硝酸银溶液，如有淡黄色沉淡黄色沉淀淀出现，则证明含有溴元素。出现，则证明含有溴元素。看反应后的溶液是否出现分层，如分看反应后的溶液是否出现分层，如分层，则没有完全水解层，则没有完全水解24（2）消去反应消去反应溴乙烷与溴乙烷与NaOH的乙醇混合液的乙醇混合液实验装置：实验装置：右图右图溴水褪色溴水褪色现象现象:25产生浅黄色沉淀产生浅黄色沉淀生成乙烯生成乙烯观察与思考观察与思考P62页页产生无色气体，酸产生无色气体，酸性高锰酸钾溶液褪色性高锰酸钾溶液褪色浅黄色沉淀是浅黄色沉淀是AgBr说明反应后溶液中存在说明反应后溶液中存在Br-CH2=CH2醇、醇、KOHKOH+HBr=KBr+H2O在在一一定定条条件件下下有有机机物物从从一一个个分分子子中中脱脱去去一一个个小小分子或几个小分子分子或几个小分子生成生成不饱和化合物的反应。不饱和化合物的反应。P63页页+HBrCH2-CH2HBr溴乙烷的消去反应溴乙烷的消去反应 26CH2=CH2+KBr+H2OCH3CH2Br+KOH醇醇AgNO3+KBr=AgBr+KNO327（2）消去反应消去反应醇醇条 件NaOHNaOH的醇溶液的醇溶液要加热要加热定 义有机化合物在一定条件下，从一个分子中有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱脱去一个小分子去一个小分子（HBrHBr，H H2 2O O等），而生成等），而生成不饱和不饱和化合物化合物（“=”=”或者或者“”“”）的反应。一般，）的反应。一般，消去反应发生在两个相邻碳原子上。消去反应发生在两个相邻碳原子上。“邻碳邻碳有氢有氢”28因为：因为：Ag+OH=AgOH（白色白色）2AgOH=Ag2O(褐色褐色)+H2O；褐色掩蔽褐色掩蔽AgBr的浅黄色，使产物检验实验失败。的浅黄色，使产物检验实验失败。所以必须用硝酸酸化！所以必须用硝酸酸化！为什么必须用硝酸酸化？为什么必须用硝酸酸化？29消去反应机理消去反应机理30实例：实例：CHCH2 2CHCH2 2 CHCH2 2=CH=CH2 2 + H + H2 2O O| | |H OHH OH浓浓H H2 2SOSO4 4 170 170CHCH2 2CHCH2 2| | |H BrH Br 醇、醇、NaOHNaOHCHCH2 2=CH=CH2 2 + HBr + HBr小分子不饱和烃CHCH2 2CHCH2 2| | |ClCl Cl Cl 醇、醇、NaOHNaOHCH CH CH+2HCl CH+2HCl 不饱和烃小分子不饱和烃小分子31思考1 1）是否每种卤代烃都能发消去反应？请）是否每种卤代烃都能发消去反应？请 讲出你的理由。讲出你的理由。2 2）能发生消去反应的卤代烃，其消去产）能发生消去反应的卤代烃，其消去产 物仅为一种吗？如：物仅为一种吗？如：CH3-CHBr-CH2-CH3CH3-CHBr-CH2-CH3 消去反应产物有多少种消去反应产物有多少种? ?不是，要不是，要“邻碳有氢邻碳有氢”不一定，可能有多种。一般消去时不一定，可能有多种。一般消去时要遵循要遵循“札依采夫规则札依采夫规则”。有两种。有两种。32札依采夫规则札依采夫规则 卤代烃发生消去反应时，卤代烃发生消去反应时，消除的氢原子主要来自含消除的氢原子主要来自含氢氢原子较少的相邻碳原子上原子较少的相邻碳原子上。33思考3 3）消去反应为什么不用）消去反应为什么不用NaOHNaOH水溶液而用醇水溶液而用醇溶液？溶液？4 4）消去反应时，乙醇起什么作用？）消去反应时，乙醇起什么作用？ 5 5）C(CH3)-CH2BrC(CH3)-CH2Br能发生消去反应吗？能发生消去反应吗？用用NaOHNaOH水溶液反应将朝着水解方向进行。水溶液反应将朝着水解方向进行。乙醇作溶剂，使溴乙烷充分溶解。乙醇作溶剂，使溴乙烷充分溶解。不行，邻碳无氢，不能消去。不行，邻碳无氢，不能消去。346 6）检验乙烯气体时，为什么要在气体通入酸）检验乙烯气体时，为什么要在气体通入酸性高锰酸钾溶液前加一个盛有水的试管？性高锰酸钾溶液前加一个盛有水的试管？ 还还可以用什么方法鉴别乙烯可以用什么方法鉴别乙烯, ,这一方法还需要将这一方法还需要将生成的气体先通入盛水的试管中吗生成的气体先通入盛水的试管中吗? ? 除去除去HBrHBr，因为，因为HBrHBr也能使也能使KMnO4KMnO4酸性溶液褪色；酸性溶液褪色；还可通入溴水检验，不需要把气体先通入水中，因还可通入溴水检验，不需要把气体先通入水中，因为为HBrHBr不会使溴水褪色不会使溴水褪色。35小结：比较溴乙烷的取代反应和消去反应，比较溴乙烷的取代反应和消去反应，体会反应条件对化学反应的影响。体会反应条件对化学反应的影响。CH3CH2BrCH3CH2BrNaOH水溶液，加热水溶液，加热NaOH醇溶液，加热醇溶液，加热CH3CH2OH、NaBrCH2=CH2、NaBr、H2O溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应36五、卤代烃的性质五、卤代烃的性质1 1、物理性质、物理性质1).常温下，卤代烃中除常温下，卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余为液体或固体等少数为气体外，其余为液体或固体.(2).互为同系物的卤代烃，如一氯代烷的物理性质变互为同系物的卤代烃，如一氯代烷的物理性质变化化规律是：规律是：随着碳原子数（式量）增加，其熔、沸点随着碳原子数（式量）增加，其熔、沸点和密度也增大和密度也增大.（且沸点和熔点大于相应的烃）（且沸点和熔点大于相应的烃）(3).难溶于水，易溶于有机溶剂难溶于水，易溶于有机溶剂.除脂肪烃的除脂肪烃的一氟代物、一氟代物、一氯代物一氯代物等部分卤代烃外，液态卤代烃的密度一般比等部分卤代烃外，液态卤代烃的密度一般比水大水大.密度一般随烃基中碳原子数增加而减小密度一般随烃基中碳原子数增加而减小.372 2、化学性质（与溴乙烷相似）、化学性质（与溴乙烷相似）活泼性：活泼性：卤代烃强于烃卤代烃强于烃原因原因：卤素原子的引入。卤素原子的引入。主要的化学性质主要的化学性质五、卤代烃的性质五、卤代烃的性质1）取代反应）取代反应（水解）（水解）:38卤代烷烃水解成醇卤代烷烃水解成醇R-X+H-OHR-OH+HXHX+NaOHNaX+H-OHNaOH或：或：R-X+NaOHR-OH+NaXH2O39说明说明：同一碳原子上的多卤代烃水解得到的同一碳原子上的多卤代烃水解得到的产物一般不是醇。产物一般不是醇。2 2）消去反应）消去反应发生消去反应的条件：发生消去反应的条件：烃中碳原子数烃中碳原子数2 邻碳有氢才消去（即接卤素原子的碳邻近的碳邻碳有氢才消去（即接卤素原子的碳邻近的碳原子上有氢原子）原子上有氢原子）反应条件：强碱和醇溶液中加热。反应条件：强碱和醇溶液中加热。3）饱和卤代烃和芳香卤代烃不被酸）饱和卤代烃和芳香卤代烃不被酸性高锰酸钾溶液氧化！性高锰酸钾溶液氧化！403 3、卤代烃中卤素原子的检验：、卤代烃中卤素原子的检验：卤代烃卤代烃NaOH水溶液水溶液过量过量HNO3AgNO3溶液溶液有沉淀产生有沉淀产生说明有卤说明有卤素原子素原子白白色色淡淡黄黄色色黄黄色色五、卤代烃的性质五、卤代烃的性质414 4、制法：、制法：（1 1）烷烃和芳香烃的卤代反应）烷烃和芳香烃的卤代反应（2 2）不饱和烃的加成）不饱和烃的加成5 5、在有机合成中应用、在有机合成中应用: :( (格氏试剂格氏试剂)P64)P64小结小结： 注意卤代烃结构与性质关系，主要注意卤代烃结构与性质关系，主要掌握如何掌握如何消去消去、如何、如何水解水解五、卤代烃的性质五、卤代烃的性质42课堂练习1 1、指出下列方程式的反应类型、指出下列方程式的反应类型( (条件省略条件省略) )取代取代（水解）（水解）消去消去消去消去加成加成+H2O消去消去43课堂练习3 3、写出由、写出由CHCH2 2BrCHBrCH2 2BrBr与与NaOHNaOH醇溶液共热醇溶液共热的反应方程式的反应方程式CH2BrCH2Br CHCH+2HBrNaOH、乙醇2 2、下列物质与、下列物质与NaOHNaOH醇溶液共热可制得烯醇溶液共热可制得烯烃的是：烃的是： A.A.C C6 6H H5 5CHCH2 2Cl B. (CHCl B. (CH3 3) ) 3 3CBr CBr B.B.C. CHC. CH3 3CHBr CHCHBr CH3 3 D. CHD. CH3 3 ClCl 444 4、在实验室里鉴定氯酸钾晶体里和、在实验室里鉴定氯酸钾晶体里和1-1-氯丙烷氯丙烷分子中氯元素时，是将其中的氯元素转化成分子中氯元素时，是将其中的氯元素转化成AgClAgCl白色沉淀来进行的，操作程序应有下列哪白色沉淀来进行的，操作程序应有下列哪些步聚些步聚( (用序号按一定顺序排列用序号按一定顺序排列) )：A.滴加AgNO3溶液；B.加NaOH溶液；C.加热；D.加催化剂MnO2；E.加蒸馏水过滤后取滤液；F.过滤后取滤渣 ；G.用HNO3酸化(1)鉴定氯酸钾中氯元素的操作步聚是(2)鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步聚是BCGADCEGA455(2003年年上上海海市市理理科科综合合测试)四四十十四四年年了了，经过几几代代人人的的努努力力，中中国国人人终于于在在五五里里河河体体育育场喊喊出出了了“世世界界杯杯，我我们来来了了!”比比赛中中，当当运运动员肌肌肉肉挫挫伤或或扭扭伤时，队医医随随即即对准准球球员的的受受伤部部位位喷射射药剂氯乙乙烷(沸沸点点12.27)，进行行局局部部冷冷冻麻麻醉醉应急急处理理，乙乙烯和和氯化化氢在在一一定定条条件件下下制制得得氯氯乙乙烷烷的的化化学学方方程程式式(有有机机物物用用结构简式表示结构简式表示)是是CH2=CH2+HClCH3CH2Cl，该该反反应应的的类类型型是是_。决决定定氯氯乙乙烷烷能能用用于冷冻麻醉应急处理的具体性质是于冷冻麻醉应急处理的具体性质是_加成加成加成加成反应反应反应反应氯乙烷沸点低，挥发时吸热氯乙烷沸点低，挥发时吸热氯乙烷沸点低，挥发时吸热氯乙烷沸点低，挥发时吸热。466 6、下列物质中不能发生消去反应的、下列物质中不能发生消去反应的是（是（ ） A A、 B B、 C C、D D、B B477、下列叙述中，正确的是（、下列叙述中，正确的是（ ）A A、含有卤素原子的有机物称为卤含有卤素原子的有机物称为卤 代烃代烃B B、卤代烃能发生消去反应，但不卤代烃能发生消去反应，但不 能发生取代反应能发生取代反应C C、卤代烃包括卤代烷烃、卤代烯卤代烃包括卤代烷烃、卤代烯 烃、卤代炔烃和卤代芳香烃、卤代炔烃和卤代芳香烃烃D D、乙醇分子内脱水也属于消去反乙醇分子内脱水也属于消去反应应( ( ) )CDCD48请请写写出出CHCH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2、CHCHClCl3 3、CCCCl l4 4的的水水解解方方程程式式。1 1、已已知知，作业：作业：2 2、欲将溴乙烷转化为、欲将溴乙烷转化为1 1，2-2-二溴乙烷，二溴乙烷，写出有关方程式？写出有关方程式？3 3、如何用乙醇合成乙二醇？写出有关化、如何用乙醇合成乙二醇？写出有关化学方程式？学方程式？49