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1、2022年高中化學 第二章 烴和鹵代烴 第三節(jié) 鹵代烴導學案 新人教版選修5
【學習目標】 1.掌握溴乙烷的主要性質(zhì),理解水解反應和消去反應。2.知道鹵代烴的通性及用途。
【學習重、難點】鹵代烴的結構和性質(zhì)
【學習過程】
【舊知回顧】溴乙烷的結構和物理性質(zhì)
1.分子組成與結構
溴乙烷的分子式為__C2H5Br,結構簡式為CH3CH2Br,官能團為—Br它含有__兩__類氫原子,個數(shù)比為__3∶2____。
2.物理性質(zhì)
溴乙烷是一種無色液體,沸點為38.4℃,密度比水大,難溶于水,易溶于多種有機溶劑。?
【新知探究】一、鹵代烴
1.鹵代烴的概念:烴分子中的__氫原子__被_
2、_鹵素原子___取代后所生成的化合物,叫做鹵代烴。
2.鹵代烴的分類:根據(jù)所含鹵素種類的不同可分為__氟代烴_、_氯代烴_、_溴代烴_和_碘代烴_。
3.鹵代烴的物理性質(zhì):常溫下,鹵代烴中除少數(shù)為氣體外,大多為___液體___或___固體___,鹵代烴___不溶___于水。
【對點訓練】1.下列物質(zhì)中,不屬于鹵代烴的是 ( D )
A.氯乙烯 B.溴苯 C.四氯化碳 D.硝基苯
2.下列敘述正確的是 ( C )
A.所有鹵代烴都難溶于水,且都是密度比水大的液體 B.所有鹵代烴都是通過取代反應制得
C.鹵代烴不屬于烴類
3、 D.鹵代烴都是良好的有機溶劑
二、溴乙烷的化學性質(zhì)
3.化學性質(zhì)
(1)取代反應(水解反應)
C2H5Br在堿性條件下易水解,反應的化學方程式為 CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr __。
(2)消去反應
①消去反應:有機化合物在一定條件下,從一個分子中___脫去一個或幾個小分子__(如H2O、HX等)而生成含__不飽和鍵__化合物的反應。
②溴乙烷在NaOH的醇溶液中發(fā)生消去反應的化學方程式為_CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O_。
【對點訓練】1.為了使氯乙烷的水解反應進行地比較完全,水解時需加入
4、 ( D )
A.NaCl B.NaHSO4 C.HCl D.NaOH
2.下列反應中屬于消去反應的是 ( D )
A.乙烷與溴水的反應 B.一氯甲烷與KOH的乙醇溶液混合加熱
C.氯苯與NaOH水溶液混合加熱 D.溴丙烷與KOH的乙醇溶液混合加熱
3.寫出下列反應的化學方程式:
【答案】:
三、鹵代烴對人類生活的影響
1.鹵代烴的用途:____制冷劑____、滅火劑、___溶劑___、麻醉劑、合成有機物。
2.鹵代烴的危害:氟氯烴——造成“_____臭氧空洞____”
5、的罪魁禍首?! ?
【基礎達標】1.下列有機物中,屬于CH3CH2Cl的同系物的是 ( A )
2.下列反應不屬于取代反應的是 ( B )
①溴乙烷與氫氧化鈉水溶液共熱 ②溴乙烷與氫氧化鈉的乙醇溶液共熱?、奂淄榕c氯氣?、芤胰才c氯化氫在一定條件下制氯乙烯
A.①② B.②④ C.①④ D.③④
3.下列鹵代烴在NaOH醇溶液中加熱不發(fā)生消去反應的是 ( A )
A.①④⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②③
4.1-溴丙烷與2-溴丙烷分別和氫氧化鈉的
6、醇溶液加熱,則 ( A )
A. 產(chǎn)物相同 B.產(chǎn)物不同
C.碳氫鍵斷裂的位置相同 D.碳溴鍵斷裂的位置相同
5.能發(fā)生消去反應,生成物中存在同分異構體的是 ( B )
6.化合物X的分子式為C5H11Cl,用NaOH的醇溶液處理X,可得到分子式為C5H10的兩種產(chǎn)物Y、Z,Y、Z經(jīng)催化加氫后都可得到2-甲基丁烷,則X的結構簡式可能為 ( C )
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【拓展提升】
7.以溴乙烷為
7、原料制取1,2-二溴乙烷,下列轉(zhuǎn)化方案中最合理的是 ( D )
A.CH3CH2BrCH2BrCH2BrB.CH3CH2BrCH2BrCH2Br
8.鹵代烴能夠發(fā)生下列反應:2CH3CH2Br+2Na―→CH3CH2CH2CH3+2NaBr,下列有機物可以合成環(huán)戊烷()的是 ( A )
9.根據(jù)下面的反應路線及所給信息填空。
(1)A的結構簡式是________________,名稱是_____環(huán)己烷_____。
(2)①的反應類型是______取代反應______,②的反應類型是____消去反應____。
(3)反應④的化學方程式是__
8、_________________。
(第二課時)
【學習目標】 1.理解鹵代烴水解反應和消去反應的實質(zhì)。2.學會檢驗鹵代烴中鹵素原子的檢驗方法。
【學習重、難點】鹵代烴的性質(zhì)實驗
【舊知回顧】1、寫出分子式為C4H9Br的所有同分異構體的結構簡式:CH3CH2CH2CH2Br、(CH3)2CHCH2Br、(CH3)3CHBr、CH3CH2CHBrCH3. 。
2、CH3CH2CHBrCH3. 具有的主要化學性質(zhì)有(方程式):
①取代反應(水解反應):CH3CH2CHBrCH3+H2O.CH3CH2CHOHCH3+HBr;
②消去反應:CH3CH2CHBrCH3+Na
9、OHCH3CH2CH=CH2+NaBr+H2O 或CH3CH2CHBrCH3+NaOHCH3CH=CHCH3+NaBr+H2O 。
【新知探究】一、鹵代烴中鹵素原子的檢驗
1.實驗原理
(1)通過鹵代烴的___水解反應____或____消去反應___將鹵素原子轉(zhuǎn)化為鹵素離子。
(2)AgNO3溶液與鹵素離子反應。離子方程式:__Ag++X-===AgX↓__。
(3)根據(jù)沉淀顏色可確定鹵素種類。
2.實驗步驟:___①取少量鹵代烴;②加入NaOH溶液;③加熱煮沸;④冷卻;⑤加入稀硝酸酸化;⑥加入AgNO3溶液 。
【對點訓練】1.為了檢驗某氯代烴中的氯元素,現(xiàn)進行如下操作。
10、其中合理的是 ( C )
A.取氯代烴少許,加入AgNO3溶液
B.取氯代烴少許與NaOH水溶液共熱,然后加入AgNO3溶液
C.取氯代烴少許與NaOH水溶液共熱后,加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液
D.取氯代烴少許與NaOH乙醇溶液共熱后,加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液
2.某學生將溴乙烷與NaOH溶液共熱幾分鐘后,冷卻,滴入AgNO3溶液,結果未見到淺黃色沉淀生成,其主要原因是 ( C )
A.加熱時間太短 B.不應冷卻后再加AgNO3溶液
C.加入AgNO3溶液前未用稀HNO3酸化 D
11、.反應后的溶液中不存在Br-
二、鹵代烴反應類型的證明
1.實驗原理
通過檢驗乙烯是否存在證明其反應類型。
2.實驗裝置如右圖:
完成下列問題。
(1)A中除加入反應混合物外,還應加入___沸石___,其目的是___防止暴沸___。
(2)若C中的溶液褪色,則可證明A中發(fā)生了消去反應,其反應方程式為CH3CH2Br+NaOH__CH2===CH2↑+NaBr+H2O___或CH3CH2BrCH2===CH2↑+HBr?!?
【對點訓練】溴乙烷在不同溶劑中與NaOH發(fā)生不同類型的反應,生成不同的反應產(chǎn)物。某同學依據(jù)溴乙烷的性質(zhì),用如圖所示的實驗裝置(鐵架臺、酒精燈略)驗證取代反
12、應和消去反應的產(chǎn)物,請你一起參與探究。
實驗操作Ⅰ:在試管中加入5 mL 1 mol/L NaOH溶液和5 mL 溴乙烷,振蕩。
實驗操作Ⅱ:將試管如圖固定后,水浴加熱。
(1) 用水浴加熱而不直接用酒精燈加熱的原因是______________________________________________;
試管口安裝一長導管的作用是_____________________________________________________________。
(2)觀察到________________________現(xiàn)象時,表明溴乙烷與NaOH溶液已完全反應。
(3)鑒定生成物
13、中乙醇的結構,可用的波譜是__________________。
(4)為證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中發(fā)生的是消去反應,在你設計的實驗方案中,需要檢驗的是________________________,檢驗的方法是_____________________________________________________。
(需說明:所用的試劑、簡單的實驗操作及預測產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象)。
【答案】:(1)使試管受熱均勻 溴乙烷沸點低,減少溴乙烷的損失(冷凝回流) (2)試管內(nèi)溶液靜置后不分層 (3)紅外光譜、核磁共振氫譜 (4) 生成的氣體 將生成的氣體先通過盛有水的試管,再通入盛有酸性K
14、MnO4溶液的試管,酸性KMnO4溶液褪色(或直接通入溴的四氯化碳溶液,溴的四氯化碳溶液褪色)
【基礎達標】1.有關溴乙烷的下列敘述中,正確的是 ( B )
A.在溴乙烷中滴入AgNO3溶液,立即有淡黃色沉淀生成
B.溴乙烷不溶于水,能溶于大多數(shù)有機溶劑
C.溴乙烷與NaOH的醇溶液反應,可生成乙醇
D.溴乙烷通常用溴與乙烷直接反應來制取
2.證明溴乙烷中溴元素的存在,下列操作步驟中正確的是 ( B )
①加入硝酸銀溶液;②加入氫氧化鈉溶液;③加熱;④冷卻;⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性
A.③④②①⑤ B.②③④⑤①
15、 C.⑤③④②① D.②⑤③④①
3.在鹵代烴RCH2CH2X中化學鍵如圖,列說法中正確的是 ( B )
A.當該鹵代烴發(fā)生水解反應時,被破壞的鍵是①和③
B.當該鹵代烴發(fā)生水解反應時,被破壞的鍵是①
C.當該鹵代烴發(fā)生消去反應時,被破壞的鍵是①和④
D.當該鹵代烴發(fā)生消去反應時,被破壞的鍵是①和②
4.有機物分子CH3—CH===CH—Cl能發(fā)生的反應有 ( C )
①取代反應?、诩映煞磻、巯シ磻、苁逛逅噬、菔顾嵝愿咤i酸鉀溶液褪色?、夼cAgNO3溶液反應生成白色沉淀⑦聚合反應
A.以上反應均可發(fā)生 B.只有⑦不能發(fā)生 C.只有
16、⑥不能發(fā)生 D.只有②不能發(fā)生
5.由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇時,需要經(jīng)過下列哪幾步反應 ( B )
A.加成―→消去―→取代 B.消去―→加成―→水解
C.取代―→消去―→加成 D.消去―→加成―→消去
6.根據(jù)下面的有機物合成路線,回答下列問題:
(1)寫出A、B、C的結構簡式:
A:__________________,B:__________________,C:__________________。
(2)各步反應類型:
①____________,②__________,③___
17、_________,④____________,⑤__________。
(3)A―→B的反應試劑及條件:_____________________________________________________。
【答案】:6.(1)
(2)①加成反應 ②消去反應?、奂映煞磻、芟シ磻、菁映煞磻?
(3)NaOH的醇溶液、加熱
【解析】 在一系列的反應中,有機物保持了六元環(huán)狀結構,但苯環(huán)變成了環(huán)己烷環(huán)。反復的“消去”、“加成”可在環(huán)己烷環(huán)上增加氯原子,且氯原子能定位、定數(shù)。
【拓展提升】7.烯烴A在一定條件下可以按下列途徑進行反應:
18、
已知:D的結構簡式是,F(xiàn)1和F2、G1和G2分別互為同分異構體。
(1)A的結構簡式是
________________________________________________________________________。
(2)屬于取代反應的是__________,屬于加成反應的是______________,屬于消去反應的是__________。
(3)G1的結構簡式是________________。
【答案】:
【解析】 以D為切入點推知A,再由A推斷B和C,推斷C時將B→C和A→C兩條線結合起來分析,可確定C為B的一溴代物;D與NaOH醇溶液共熱,很
19、明顯是發(fā)生消去反應,依“足量”二字確定E是二烯烴,再順向思維推知F、G。
8.某液態(tài)鹵代烴R—X(R是烷基,X是鹵素原子)的密度a g/cm3,該鹵代烴可以與稀堿液發(fā)生水解反應生成ROH(能跟水互溶)和HX。為了測定RX的相對分子質(zhì)量,擬定的實驗方案如下:
①準確量取該鹵代烴b mL,放入錐形瓶中。
②在錐形瓶中加入過量稀NaOH溶液,塞上帶有長玻璃管的塞子,加熱,發(fā)生反應。
③反應完全后,冷卻溶液,加稀硝酸酸化,滴加過量AgNO3溶液得到白色沉淀。
④過濾、洗滌、干燥后稱量,得固體c g。
回答下列問題:
(1)裝置中長玻璃管的作用是 防止鹵代烴揮發(fā)和冷凝回流 ___。
20、(2)步驟④中,洗滌的目的是為了除去沉淀上吸附的____Na+、NO和Ag+____離子。
(3)該鹵代烴中所含鹵素的名稱是____氯____,判斷的依據(jù)是___所得AgX沉淀為白色___。
(4)該鹵代烴的相對分子質(zhì)量是____M=_____(列出計算式)。
(5)如果在步驟③中,加HNO3的量不足,沒有將溶液酸化,則步驟④中測得的c徝____A___。
A.偏大 B.偏小 C.不變
【解析】 (1)因R—X(屬于鹵代烴)的熔沸點較低,加熱時易揮發(fā),所以裝置中長導管的作用是防止鹵代烴揮發(fā)和冷凝回流。
(2)醇(ROH)雖然能與水互溶,但不能電離,所以沉淀AgX上吸附的離子只能是Na+、NO和Ag+。
(3)因為所得的AgX沉淀為白色,所以該鹵代烴中所含鹵素是氯。
(4)R—Cl ~ AgCl
M 143.5
a g/mL×b mL c g M=。
(5)若加HNO3的量不足, 未將溶液酸化,則沉淀中還有Ag2O沉淀,故測得的c值將偏大。