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1、选修5有机化学基础第二章 烃和卤代烃有些品牌的涂改有些品牌的涂改液中的溶剂含有液中的溶剂含有三氯乙烯三氯乙烯 七氟丙烷七氟丙烷 灭火器灭火器 聚氯乙烯聚氯乙烯（PVCPVC） 雨衣雨衣一、卤代烃1.1.定义定义: :2.2.通式通式: :烃分子中的氢原子被卤素原子取代后烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合所生成的化合物物。饱和一卤代烃饱和一卤代烃C Cn nH H2n+12n+1X XR-X你能根据所学知识给出卤代烃的定义呢？你能根据所学知识给出卤代烃的定义呢？卤代烃官能团：卤代烃官能团：X（包括（包括 Cl Br Cl Br ）有以下几种分类方法：(交叉分类法）（1）根据分子中所含卤
2、素的不同，可分为根据分子中所含卤素的不同，可分为 氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。（2）根据卤代烃分子中卤原子的数目不同）根据卤代烃分子中卤原子的数目不同一卤代烃一卤代烃二卤代烃二卤代烃多卤代烃多卤代烃（3 3）根据分子中烃基结构不同可分为饱和卤）根据分子中烃基结构不同可分为饱和卤代烃、不饱和卤代烃和卤代芳烃。代烃、不饱和卤代烃和卤代芳烃。饱和卤代烃饱和卤代烃不饱和卤代烃不饱和卤代烃卤代芳烃卤代芳烃如溴苯如溴苯如氯乙烯如氯乙烯如溴乙烷如溴乙烷v（1）含连接）含连接-X的的C原子的最长碳链为主链，原子的最长碳链为主链，命名命名“某烷某烷”。v（2）从离）从离-X原
3、子最近的一端编号，命名出原子最近的一端编号，命名出-X原子与其它取代基的位置和名称。原子与其它取代基的位置和名称。4 4、卤代烷烃的命名、卤代烷烃的命名v主主链链含含卤卤原原子子，以以相相应应烃烃为为母母体体，将将卤卤原原子子作作为为取代基取代基。系统命名法系统命名法v不饱和卤代烃：不饱和卤代烃：不饱和键最小不饱和键最小编号编号3-甲基甲基-2-氯戊烷氯戊烷（最低最低(近近)系列系列）2-甲基甲基-4-氯戊烷氯戊烷（优先顺序优先顺序）5,6-二氯二氯-2-己烯己烯v（1）一卤代烃同分异构体的书写方法）一卤代烃同分异构体的书写方法等效氢问题（对称轴）等效氢问题（对称轴）如：正丁烷分子中的对称：如
4、：正丁烷分子中的对称：CH3CH2CH2CH3，其中，其中1与与4，2与与3号碳上的氢是等效的；异丁烷分子中的对称：（号碳上的氢是等效的；异丁烷分子中的对称：（CH3）2CHCH3，其中，其中1号位的氢是等效的。号位的氢是等效的。vC4H9Cl分子中存在着分子中存在着“碳链异构碳链异构和和官能团位置异构官能团位置异构两种两种异构类型。先写最长碳链，降碳为取代基，异构类型。先写最长碳链，降碳为取代基，Cl原子位置转换：原子位置转换： 5 5、卤代烃的同分异构体、卤代烃的同分异构体 6.卤代烃的物理性质 卤代烃不溶于水，但溶于弱极性或非极性的乙醚、苯、卤代烃不溶于水，但溶于弱极性或非极性的乙醚、苯
5、、烃等有机溶剂。烃等有机溶剂。某些卤代烃可用作有机溶剂。多卤代烷某些卤代烃可用作有机溶剂。多卤代烷及多卤代烯对油污有很强的溶解能力，可用作干洗剂。及多卤代烯对油污有很强的溶解能力，可用作干洗剂。 纯净卤代烃均无色。纯净卤代烃均无色。一卤代烷有不愉快的气味，其蒸一卤代烷有不愉快的气味，其蒸汽有毒。汽有毒。 卤代烷的沸点随分子中碳原子数的增加而升高。卤代烷的沸点随分子中碳原子数的增加而升高。碳原碳原子数相同的卤代烷，沸点则是：子数相同的卤代烷，沸点则是：RIRBrRClRFRIRBrRClRF。在异。在异构体中，支链越多，沸点越低。由于碳卤键有一定的极构体中，支链越多，沸点越低。由于碳卤键有一定的
6、极性，故卤代烃的沸点比相应的烃高。性，故卤代烃的沸点比相应的烃高。 少数是气体（一氯甲烷），大多为液体或固体少数是气体（一氯甲烷），大多为液体或固体。 卤代烃的密度随碳原子数增加而降低卤代烃的密度随碳原子数增加而降低。 （一氟代烃和一（一氟代烃和一氯代烃一般比水轻，溴代烃、碘代烃及多卤代烃比水重。）最重氯代烃一般比水轻，溴代烃、碘代烃及多卤代烃比水重。）最重的多卤代烷是的多卤代烷是CCICCI4 4。7 7、卤代烃的用途、卤代烃的用途溶剂卤代烃致冷剂医用灭火剂麻醉剂农药聚氯乙烯聚氯乙烯PVCPVC化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过使用温度不宜超过60，在低温，
7、在低温下会变硬。下会变硬。分为：软质塑料和硬质塑料分为：软质塑料和硬质塑料【资料资料】如何区分聚乙烯和聚氯乙烯？如何区分聚乙烯和聚氯乙烯？聚乙烯聚乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯燃烧法燃烧法燃烧法燃烧法遇火易燃，火焰呈黄遇火易燃，火焰呈黄色，燃烧时有石蜡状色，燃烧时有石蜡状油滴落，无味或稍有油滴落，无味或稍有蜡烛燃烧时的气味。蜡烛燃烧时的气味。不易燃烧，离火即熄灭，不易燃烧，离火即熄灭，同时刺激性气味的气体同时刺激性气味的气体生成，且有毒。生成，且有毒。浸水法浸水法浸水法浸水法放入水中上漂放入水中上漂放入水中沉在水底放入水中沉在水底塑料王塑料王 聚四氟乙烯具有独特的耐腐蚀性和耐聚四氟乙烯具有独特的耐腐蚀性
8、和耐老化性，其化学稳定性优于各种合成聚老化性，其化学稳定性优于各种合成聚合物以及玻璃、陶瓷、不锈钢、特种合合物以及玻璃、陶瓷、不锈钢、特种合金、贵金属等材料，甚至连能溶解金、金、贵金属等材料，甚至连能溶解金、铂的铂的“王水王水”也难以腐蚀它，用它做的也难以腐蚀它，用它做的制品放在室外，任凭日晒雨淋，二三十制品放在室外，任凭日晒雨淋，二三十年都毫无损伤，因而被美誉为年都毫无损伤，因而被美誉为“塑料王塑料王”。 FFFFCCCF2CF2n聚四氟乙烯聚四氟乙烯四氟乙烯四氟乙烯 人们还对聚四氟乙烯进行了改性，人们还对聚四氟乙烯进行了改性，使它具有使它具有“生物相容性生物相容性”，可制成各种，可制成各种
9、人体医疗器件和人体器官的替代品，如人体医疗器件和人体器官的替代品，如心脏补片、人造动脉血管、人工气管等。心脏补片、人造动脉血管、人工气管等。 发展前景发展前景卤代烃应用卤代烃应用背景资料背景资料特富龙特富龙(Teflon)是美国杜邦公司对其研是美国杜邦公司对其研发的所有碳氢树脂的总称，包括聚四氟发的所有碳氢树脂的总称，包括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各种共聚物。由乙烯、聚全氟乙丙烯及各种共聚物。由于其独特优异的耐热于其独特优异的耐热(180-260)、耐、耐低温低温(-200)、自润滑性及化学稳定性能、自润滑性及化学稳定性能等，而被称为等，而被称为“拒腐蚀、永不粘的特富拒腐蚀、永不粘的特富龙龙”
10、。它带来的便利，最常见的应用就。它带来的便利，最常见的应用就是不粘锅，其他如衣物、家居、医疗甚是不粘锅，其他如衣物、家居、医疗甚至宇航产品中也有广泛应用。至宇航产品中也有广泛应用。杜邦杜邦“特富龙特富龙”卷入致癌风波源于去卷入致癌风波源于去年年7月。当时，美国环境保护署在公开通月。当时，美国环境保护署在公开通报中指出，报中指出，“特富龙特富龙”制造过程中的主制造过程中的主要成分要成分PFOA可能对人体健康有害，即可可能对人体健康有害，即可能导致人类罹患癌症或影响生育功能能导致人类罹患癌症或影响生育功能聚四氟乙聚四氟乙烯不粘锅烯不粘锅聚四氟乙烯聚四氟乙烯，具有最佳的耐，具有最佳的耐热性和耐化学性
11、，显示了独热性和耐化学性，显示了独特的不粘性和润滑性。特的不粘性和润滑性。 但聚四氟乙烯加热至但聚四氟乙烯加热至415415后开始缓后开始缓慢分解，分解生成的气体有毒，所慢分解，分解生成的气体有毒，所以在使用不粘锅时不能干烧，温度以在使用不粘锅时不能干烧，温度必须保持在必须保持在250250以下才是安全的。以下才是安全的。卤代烃应用卤代烃应用DDT的发明标志着化学有的发明标志着化学有机合成农药时代的到来，它机合成农药时代的到来，它曾为防治农林病虫害和虫媒曾为防治农林病虫害和虫媒传染病作出了重要贡传染病作出了重要贡献。献。但但60年代以来，人们逐渐年代以来，人们逐渐发现它造成了严重发现它造成了严
12、重的环境污的环境污染，许多国家已禁止使用。染，许多国家已禁止使用。乙烯乙烯- -四氟乙烯共聚物膜四氟乙烯共聚物膜- - ETFEETFE膜膜ETFE膜膜卤代烃应用卤代烃应用卤代烃的危害卤代烃的危害v氟氯烃随大气流上升，在平流层中受紫外线氟氯烃随大气流上升，在平流层中受紫外线照射，发生分解，产生氯原子，氯原子可引照射，发生分解，产生氯原子，氯原子可引发损耗臭氧的反应，起催化剂的作用，数量发损耗臭氧的反应，起催化剂的作用，数量虽少，危害却大。虽少，危害却大。全面了解和正确使用卤代烃全面了解和正确使用卤代烃 氟利昂（freon），有CCl3F、CCl2F2等，对臭氧层的破坏作用。危害：危害：CF2C
13、l2CF2Cl+Cl紫外光紫外光Cl+O3ClO+O2ClO+O32O2+Cl环保制冷剂环保制冷剂R600a-异丁烷异丁烷性质：无色无味气体，化学性质稳定，无毒，易挥性质：无色无味气体，化学性质稳定，无毒，易挥发，易液化，不燃烧。发，易液化，不燃烧。氟氯烃（氟里昂）（氟氯烃（氟里昂）（CF2Cl2等）等）氟氯烃氟氯烃随大气流上升，在平流层中受紫外随大气流上升，在平流层中受紫外线照射，发生分解，产生氯原子，氯原子可引线照射，发生分解，产生氯原子，氯原子可引发损耗臭氧的反应，发损耗臭氧的反应，起催化剂的作用起催化剂的作用，数量虽数量虽少，危害却大。少，危害却大。一个氯原子可破坏十万个臭氧分子典型物
14、质同类溴乙烷溴乙烷研究有机物的一般思路中文名称中文名称溴乙烷溴乙烷英文名称英文名称bromoethane；ethylbromide别别名名乙基溴乙基溴分子式分子式C2H5Br；CH3CH2Br外观与外观与性状性状无色易挥发液体无色易挥发液体分子量分子量108.98蒸汽压蒸汽压53.32kPa/21熔熔点点-119沸点：沸点：38.4溶解性溶解性不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂有机溶剂密密度度相对密度相对密度(水水=1)1.45；相对密度；相对密度(空气空气=1)3.67稳定性稳定性危险标记危险标记14(有毒品有毒品)主要用主要用途途用于有机合成，合成医药、致
15、冷剂用于有机合成，合成医药、致冷剂等，也作溶剂等，也作溶剂溴乙烷的化学品安全技术说明书（溴乙烷的化学品安全技术说明书（MSDS）物理性质1.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, ,有刺激性气味，有刺激性气味，沸点沸点38.438.4。密度比水大。密度比水大, ,难溶于水难溶于水, , 可溶于可溶于多种有机溶剂。多种有机溶剂。 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，不溶于水与乙烷比较：与乙烷比较：二二、溴乙烷、溴乙烷CH3CH2Br或或C2H5Br分子式分子式结构式结构式结构简式结构简式C2H5BrCCHHHBrHH球棍模型比例模型电子式
16、电子式1、溴乙烷的结构、溴乙烷的结构CC键为非极性键为非极性键键；CH键、键、CBr键为键为极性键；极性键；C-Br键的极性比键的极性比C-H键的极性强，键的极性强，易断开，可发生取代反应易断开，可发生取代反应 。整个分子为极性整个分子为极性分子。分子。 键的极性和分子的极性：键的极性和分子的极性：思考与讨论思考与讨论1 1： 分析溴乙烷分子中化学键的极性及官能团分析溴乙烷分子中化学键的极性及官能团（BrBr）对乙基的影响，推断对乙基的影响，推断可能的断键情况。可能的断键情况。 通过通过分析溴乙烷结构，推测可能发生哪种类型的分析溴乙烷结构，推测可能发生哪种类型的化学反应？化学反应？HH|HCC
17、Br|HH结构分析 C C C CBrBrBrBr键键键键为为为为极极极极性性性性键键键键，由由于于溴溴原原子子吸吸引引电电子子能能力力强强， C CBrBr键键易易断断裂裂；由由于于官官能能团团（BrBr）的的作作用用，乙乙基可能被活化。基可能被活化。 化学性质化学性质推断推断水 解 反 应消 去 反 应卤代烃的活泼性：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能团决官能团决定有机物的化学性质。定有机物的化学性质。主要的化学性质：主要的化学性质：3、溴乙烷的化学性质、溴乙烷的化学性质、水解反应（取代反应）水解反应（取代反应）条 件NaOHNaOH水溶液
18、，加热水溶液，加热NaOHH2O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？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。思考（3）如何判断）如何判断CH3CH2Br是否完全水解？是否完全水解？看反应后的溶液是否出现分层，如分层，则没有看反应后的溶液是否出现分层，如分层，则
19、没有完全水解。完全水解。溴乙烷水解装置及溴乙烷水解装置及Br-的检验的检验C2H5Br + NaOH 水C2H5OH + NaBr思考：溴乙烷水解需要加热思考：溴乙烷水解需要加热,是直接加是直接加热还是水浴加热更好？热还是水浴加热更好？提示：溴乙烷沸点：提示：溴乙烷沸点：C溴乙烷沸点：溴乙烷沸点：C（1）装置）装置方案方案I方案方案II无明显现象无明显现象褐色沉淀褐色沉淀浅黄色沉淀浅黄色沉淀HNOHNO3 3中和中和过量的过量的NaOHNaOH溶液，防止生溶液，防止生成成AgAg2 2O O暗褐色暗褐色沉淀，影响沉淀，影响X X- -检验。检验。（2）Br-的检验的检验醇醇条 件NaOH的醇溶
20、液，加热的醇溶液，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，从一个分子中相邻相邻的两个碳原子上的两个碳原子上脱脱去一个或几个小分子去一个或几个小分子(HX，H2O等等)，而，而生成不饱和化合物生成不饱和化合物(含双含双键或三键键或三键)的反应。的反应。CH2=CH2+NaBr+H2O醇醇+NaOHCH3CH2Br、消去反应消去反应上述反应的实质是：从溴乙烷分子中相上述反应的实质是：从溴乙烷分子中相邻的两个碳原子上脱去一个邻的两个碳原子上脱去一个HBr分子。分子。CH2=CH2 +HBrCH2-CH2HBr醇、醇、KOH溴乙烷消去反应装溴乙烷消去反应装置及消去反应产物
21、置及消去反应产物的检验的检验AgNO3+KBr=AgBr+KNO3KOH+HBr=KBr+H2O2、除、除KMnO4酸性溶液外还可以用什么方法检酸性溶液外还可以用什么方法检验乙烯？此时还有必要将气体先通入水中吗？验乙烯？此时还有必要将气体先通入水中吗？1 1、如何检验生成的气、如何检验生成的气体是乙烯？体是乙烯？因为乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液因为乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯气体的检验。先通水褪色，干扰乙烯气体的检验。先通水除去反应时挥发出的乙醇除去反应时挥发出的乙醇水水+NaOH水水+NaOH+NaBr+2NaBr2写出下列卤代烃的水解方程式写出下列卤代烃的水解方程式下列化合物在一
22、定条件下，既能发生水解下列化合物在一定条件下，既能发生水解反应，又能发生消去反应的是：反应，又能发生消去反应的是：CH3ClCH3CHBrCH3(CH3)3CClCH2BrCH2Br结论：所有的卤代烃都能发生水解反应，结论：所有的卤代烃都能发生水解反应，但但卤代烃中卤代烃中无相邻无相邻C或相邻或相邻C上无上无H的不能发生消去反应的不能发生消去反应Cl取代反应取代反应消去反应消去反应反应物反应物反应反应条件条件断键断键生成物生成物结论结论CH3CH2BrCH3CH2BrNaOH水水溶液、溶液、加热或常温加热或常温NaOH醇醇溶液、溶液、加热加热CBrCBr，邻碳，邻碳CHCH3CH2OHNaBr
23、CH2CH2NaBrH2O溴乙烷和溴乙烷和NaOH在不同条件下在不同条件下发生不同类型的反应发生不同类型的反应小结：小结：CH2=CH2CHCH3 3CHCH2 2-Br-BrCH3CH2-OH与与HBr加成加成消去消去取代取代(水解水解)与水加成与水加成消去消去(实验室制乙烯实验室制乙烯)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素原子说明有卤素原子白白色色淡淡黄黄色色黄黄色色中和中和过量的过量的NaOH溶液，防止生成溶液，防止生成Ag2O棕黑色棕黑色沉淀，沉淀，影响影响X-检验。检验。R-X中卤原子的检验中卤原子的检验思考：思考：为何不直
24、接加为何不直接加AgNO3？为何要加硝酸，中和过量的为何要加硝酸，中和过量的NaOH？1.反应物：2.反应条件：溴乙烷+氢氧化钠溶液；共热叫做水解反应，属于取代反应！取水解后上层清液少许加入稀硝酸至酸性再加入硝酸银溶液因为Ag+OH=AgOH（白色） 2AgOH=Ag2O(褐色)+H2O；褐色掩蔽AgBr的浅黄色，使产物检验实验失败。所以必须用硝酸酸化！溴乙烷与氢氧化钠共热实验的注意事项：溴乙烷与氢氧化钠共热实验的注意事项：与氢氧化钠的醇溶液共热【实验实验3 3】取溴乙烷加入氢氧化钠的醇溶液，取溴乙烷加入氢氧化钠的醇溶液，共热；将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，共热；将产生的气体通入酸性高锰
25、酸钾溶液中，观察酸性高锰酸钾溶液是否褪色。观察酸性高锰酸钾溶液是否褪色。现象：现象： 取反应后的液体加入稀硝取反应后的液体加入稀硝酸酸化后，加硝酸银溶液，观察酸酸化后，加硝酸银溶液，观察有浅黄色沉淀生成现象。有浅黄色沉淀生成现象。有气泡产生；有气泡产生；油层逐渐减少至消失油层逐渐减少至消失酸性高锰酸钾溶液褪色酸性高锰酸钾溶液褪色C2H5Br与NaOH的醇溶液共热实验的注意事项：1.反应物：2.反应条件：溴乙烷溴乙烷+ +氢氧化钠的醇溶液；氢氧化钠的醇溶液；共热共热CH2=CH2+Br2CH2BrCH2BrKMnO4 褪色CH2=CH2将产生的气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中，二者均褪色。实验的
26、注意事项实验的注意事项NaOH+HBr=NaBr+H2O 有机化合物有机化合物( (卤代烃等卤代烃等) )在一定条件下从一在一定条件下从一个分子中脱去一个小分子个分子中脱去一个小分子( (卤代氢等卤代氢等),),而生成而生成不饱和不饱和( (含双键或三键含双键或三键) )化合物的反应，叫消去化合物的反应，叫消去反应。反应。与氢氧化钠的醇溶液共热CHCH3 3CHCH2 2 | | Br BrCHCH2 2=CH=CH2 2+ NaBr+ NaBr乙醇乙醇+NaOH+H2O对消去反应的理解对消去反应的理解紧扣概念紧扣概念CH2(CH2)4CH2HBr催化剂催化剂属消去反应吗？属消去反应吗？vCH
27、3CH2CH2Br能否发生消去反应？能否发生消去反应？不属于不属于概念延伸概念延伸注重对比、归纳注重对比、归纳v满足什么条件才有可能发生？满足什么条件才有可能发生？能否都发生消去反应？能否都发生消去反应？v、与卤原子相连碳原子相邻的碳原子上有与卤原子相连碳原子相邻的碳原子上有氢氢 卤代烃中卤代烃中无相邻无相邻C或相邻或相邻C上无上无H的不能发生消去反应的不能发生消去反应能否通过消去反应制备乙炔？用什么卤代烃？能否通过消去反应制备乙炔？用什么卤代烃？v水解反应有无这要求？水解反应有无这要求？无无练习练习1 1、下列物质与、下列物质与NaOHNaOH醇溶液共热可制得烯烃的醇溶液共热可制得烯烃的是：
28、是： A.A.C C6 6H H5 5CHCH2 2Cl B. (CHCl B. (CH3 3) ) 3 3CBr CBr C. CHC. CH3 3CHBr CHCHBr CH3 3 D. CH D. CH3 3 Cl Cl 2 2、写出由、写出由CHCH2 2BrCHBrCH2 2BrBr与与NaOHNaOH醇溶液共热的反应醇溶液共热的反应方程式方程式CH2BrCH2Br CHCH+2HBrNaOH、CH3CH2OH用化学方程式表示下列转变用化学方程式表示下列转变NaOH醇醇Br2水水NaOH水水消去消去加成加成取代取代卤代烃在有机合成中的应用卤代烃在有机合成中的应用制备醇制备醇制备烯烃或炔烃制备烯烃或炔烃
