卤代烃亲核取代和消除反应影响因素教学思考

高中化学卤代烃知识点

第二章 卤代烃 一．卤代烃的结构特点：卤素原子是卤代烃的官能团。C —X 之间的共用电子对偏向X ， 形成一个极性较强的共价键,分子中C —X 键易断裂。 二．卤代烃的物理性质 （1）溶解性：不溶于水，易溶于大多数有机溶剂。 （2）状态、密度：CH 3Cl 常温下呈气态，C 2H 5Br 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4常温下呈液态且密度> 1 g/cm 3 。 三．卤代烃的化学性质（以CH 3CH 2Br 为例） 1.取代反应 ①条件：强碱的水溶液，加热 ②化学方程式为： 2.消去反应 (1)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。 例如： CH 3CH 2Cl ： ＋NaOH ――→醇△ NaCl ＋CH 2===CH↑＋H 2O (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CH 3Br 。 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： 。 ③有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可能生成不同的产物。例： CH 3—CH===CH —CH 3＋NaCl ＋H 2O

(3)二元卤代烃发生消去反应时要比一元卤代烃困难些。有些二元卤代烃发生消去反应后可在 有机物中引入三键。例如：CH 3—CH 2—CHCl 2＋2NaOH ――→醇△ CH 3—C≡CH＋2NaCl ＋2H 2O 上引入碳碳双键或碳碳三键。 五．检验卤代烃分子中卤素的方法（X 表示卤素原子） 1．实验原理 R —X ＋H 2O ――→NaOH △ R —OH ＋HX HX ＋NaOH===NaX ＋H 2O HNO 3＋NaOH===NaNO 3＋H 2O AgNO 3＋NaX===AgX↓＋NaNO 3 根据沉淀(AgX)的颜色可确定卤素：AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)。 2．实验步骤 (1)取少量卤代烃；(2)加入NaOH 水溶液；(3)加热；(4)冷却；(5)加入稀HNO 3酸化； (6)加入AgNO 3溶液，观察沉淀的颜色。 即RX ――→加NaOH 水溶液△ R —OH NaX ――→加稀HNO 3酸化R —OH HX ――→加AgNO 3溶液????? 若产生白色沉淀，卤原子为氯原子若产生浅黄色沉淀，卤原子为溴原子 若产生黄色沉淀，卤原子为碘原子

卤代烃消除反应的探究与思考

卤代烃消除反应的探究与思考 摘要:从反应机理的角度探讨了“无β氢的卤代烃”能发生消除反应并给出反应实证,提出了教学与资料编写要注重科学性,要关心和预见学生现在学习和未来学习有机衔接的思考。 关键词无βH的卤代烃β消除碳正离子重排α消除消除反应 1 问题的提出 长期以来,一些文献认为“无βH的卤代烃不能发生消除反应生成烯烃”。有代表性的表述如:(1)卤代甲烷不能发生消除反应,碳原子数必须≥2且与卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子才能发生消除反应;(2)卤代烃一般可以发生消除反应,但只有一个碳原子的或具有下列结构的卤代烃不能发生消除反应,如CR2R3R1CH2X等;(3)2,2二甲基1氯丙烷是不能发生消除反应的,因为与氯原子相连的碳原子的相邻碳上没有氢[1~3]。 笔者对以上观点有不同的看法。本文运用文献研究成果,从卤代烃消除反应的机理探讨无βH的卤代烃的消除反应,并结合中学教学实际谈处理该知识点的策略,以期对无βH的卤代烃的教学有一个较为理性的认识。 2 卤代烃消除反应的机理 2.1 卤代烃消除反应的3种情况 卤代烃失去卤化氢或卤素,生成烯烃或炔烃的反应称为卤代烃的消除反应。可以根据消去2原子或基团的相对位置分为3类[4~6]。若消去的2个原子连在同一个碳原子上,称为1,1消除或α消除;2个消去的原子连在相邻的2个碳原子上,则称为1,2消除或β消除;2个消去的原子连在1,3位碳原子上,则称为1,3消除或γ消除。 中学教学主要涉及的是在溶液中进行的离子型反应,生成烯键或炔键,一般属β消除反应。 2.2 卤代烃消除反应的3种机理 根据消除反应所涉及的机理可将其分为单分子消除反应(E1)、双分子消除反应(E2)和单分子共轭碱消除反应(E1cb)[4~8]。 2.2.1 单分子消除

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第二章 卤代烃 一．卤代烃的结构特点：卤素原子是卤代烃的官能团。C —X 之间的共用电子对偏向X ， 形成一个极性较强的共价键,分子中C —X 键易断裂。 二．卤代烃的物理性质 （1）溶解性：不溶于水，易溶于大多数有机溶剂。 （2）状态、密度：CH 3Cl 常温下呈气态，C 2H 5Br 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4常温下呈液态且密度> 1 g/cm 3。 三．卤代烃的化学性质（以CH 3CH 2Br 为例） 1.取代反应 ①条件：强碱的水溶液，加热 ②化学方程式为： 2.消去反应 (1)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。 例如： CH 3CH 2Cl ： ＋NaOH ――→醇 △NaCl ＋CH 2===CH↑＋H 2O (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CH 3Br 。 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： 。 ③有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可能 生成不同的产物。例：

CH 3—CH===CH —CH 3＋NaCl ＋H 2O (3)二元卤代烃发生消去反应时要比一元卤代烃困难些。有些二元卤代烃发生消去反应后可在有机物中引入三键。例如：CH 3—CH 2—CHCl 2＋ 2NaOH ――→醇 △CH 3—C≡CH＋2NaCl ＋2H 2O 的消去反应可在碳链上引入碳碳双键或碳碳三键。 五．检验卤代烃分子中卤素的方法（X 表示卤素原子） 1．实验原理 R —X ＋H 2O ――→NaOH △R —OH ＋HX HX ＋NaOH===NaX ＋H 2O HNO 3＋NaOH===NaNO 3＋H 2O AgNO 3＋NaX===AgX↓＋NaNO 3 根据沉淀(AgX)的颜色可确定卤素：AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)。 2．实验步骤 (1)取少量卤代烃；(2)加入NaOH 水溶液；(3)加热；(4)冷却；(5)加入稀HNO 3酸化； (6)加入AgNO 3溶液，观察沉淀的颜色。 即RX ――→加NaOH 水溶液△ R —OH NaX ――→加稀HNO 3酸化R —OH HX ――→加AgNO 3 溶液????? 若产生白色沉淀，卤原子为氯原子若产生浅黄色沉淀，卤原子为溴原子 若产生黄色沉淀，卤原子为碘原子

卤代烃亲核取代和消除反应机理

亲核取代反应历程 卤代烃的亲核取代反应是一类重要反应，由于这类反应可用于各种官能团的转变，在有机合成中具有广泛的用途，因此，对其反应历程的研究也就比较重要。在亲核取代反应中，研究最多的是卤代烃的水解，在反应的动力学、立体化学，以及卤代物的结构，溶剂等对反应速率的影响等都有不少的资料。根据化学动力学的研究及许多实验表明，卤代烃的亲核取代反应是按两种历程进行的，即双分子亲核取代反应（S N 2反应）和单分子亲核取代反应（S N 1反应）。 一、双分子亲核取代反应（S N 2反应） 实验证明：伯卤代烃的水解反应为S N 2历程。RCH 2Br+OH -→RCH 2OH+Br -，v =k [RCH 2Br]·[OH -]，v 为水解速率，k 为水解常数。因为RCH 2Br 的水解速率与RCH 2Br 和OH -的浓度有关，所以叫做 双分子亲核取代反应（S N 2反应）。 1.S N 2反应机理：亲核试剂(Nu -)从离去基团(L)的背面进攻中心碳原子。当亲核试剂与中心碳原子之间逐渐成键时，离去基团与中心碳原子之间的键逐渐断裂，新键的形成和旧键的断裂是同步进行的协同过程，其反应过程如下所示。 反应物(sp 3) 过渡态(sp 2) 产物(sp 3) 2.S N 2反应的能量变化，可用反应进程-势能曲线图表示如下： S N 2反应进程中的能量变化 3.S N 2反应的立体化学：背面进攻和构型翻转。 （1）背面进攻反应：在S N 2反应中，亲核试剂Nu -可以从离去基团的同一边或离去基团的背面进攻中心碳原子(C δ+)。若从离去基团的同一边进攻，则亲核试剂与带负电荷的离去基团(L δ-)之间，除空间障碍外，还因同种电荷相互排斥使反应活化能升高，不利于反应的进行。若从离去基团的背面进攻，则反应活化能较低，容易形成相对较稳定的过渡态，反应易于进行。 （2）构型翻转：在S N 2反应中，中心碳原子由反应底物时的sp 3杂化转变为过渡态时的 sp 2杂化， 这时亲核试剂与离去基团分布在中心碳原子的两边，且与中心碳原子处在同一直线上，中心碳原 C δδNu C + L - δδNu C + L δδNu C + L -Nu

高中选修5卤代烃知识点

高中选修5卤代烃知识点 一、溴乙烷 1．分子结构 2．物理性质 纯净的溴乙烷是无色液体，沸点为38.4 ℃，密度比水大，难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。 3．化学性质 (1)取代反应(水解反应)

由实验可知 ①溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C—Br键，水中的羟基与碳原子形成C—O键，断下的Br与水中的H结合成HBr。 ②溴乙烷与NaOH溶液共热反应的化学方程式为： 反应类型为：取代反应。 (2)消去反应 由实验可知： ①溴乙烷与氢氧化钠溶液共热反应后，化学方程式为： ②消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含不饱和键化合物的反应。 (1)由溴乙烷的结构认识其水解反应与消去反应 溴乙烷分子结构为

①在强碱的水溶液中，在b处断键，发生取代(水解)反应。 ②在强碱的醇溶液中，在a、b处断键，发生消去反应。 ③条件不同，其断键位置不同。 (2)消去反应的特点 ①从反应机理看：消去反应是从相邻的两个碳原子上脱去一个小分子，相邻的两个碳原子各断一个化学键。 ②从产物看：消去反应的产物中一定有不饱和产物和一个或几个小分子。二、卤代烃 1．概念与分类 (1)概念： 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 (2)分类： ①按分子中卤素原子个数分：一卤代烃和多卤代烃。

②按所含卤素原子种类分：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。 ③按烃基种类分：饱和卤代烃和不饱和卤代烃。 ④按是否含苯环分：脂肪卤代烃和芳香卤代烃。 2．物理性质 常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多为液体或固体，卤代烃不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂。 3．化学性质 (1)取代反应(水解反应) (2)消去反应 4．卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验流程

高中化学：卤代烃知识点

高中化学：卤代烃知识点 一、溴乙烷 1．分子结构 2．物理性质 纯净的溴乙烷是无色液体，沸点为38.4 ℃，密度比水大，难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。 3．化学性质 (1)取代反应(水解反应) 由实验可知 ①溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C—Br键，水中的羟基与碳原子形成C—O键，断下的Br与水中的H结合成HBr。 ②溴乙烷与NaOH溶液共热反应的化学方程式为： 反应类型为：取代反应。 (2)消去反应

由实验可知： ①溴乙烷与氢氧化钠溶液共热反应后，化学方程式为： ②消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含不饱和键化合物的反应。 (1)由溴乙烷的结构认识其水解反应与消去反应 溴乙烷分子结构为 ①在强碱的水溶液中，在b处断键，发生取代(水解)反应。 ②在强碱的醇溶液中，在a、b处断键，发生消去反应。 ③条件不同，其断键位置不同。 (2)消去反应的特点 ①从反应机理看：消去反应是从相邻的两个碳原子上脱去一个小分子，相邻的两个碳原子各断一个化学键。 ②从产物看：消去反应的产物中一定有不饱和产物和一个或几个小分子。 二、卤代烃 1．概念与分类 (1)概念： 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 (2)分类： ①按分子中卤素原子个数分：一卤代烃和多卤代烃。 ②按所含卤素原子种类分：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。 ③按烃基种类分：饱和卤代烃和不饱和卤代烃。 ④按是否含苯环分：脂肪卤代烃和芳香卤代烃。 2．物理性质 常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多为液体或固体，卤代烃不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂。 3．化学性质

高二有机化学卤代烃的消去反应水解反应精选习题(附答案)

2020年03月17日高二有机化学卤代烃的消去反应水解反应精 选习题 学校：___________ 注意事项： 2、请将答案正确填写在答题卡上 第1卷 一、单选题 A.烃的衍生物中一定有氢元素 B.烃的衍生物中一定含有碳元素 C.卤代烃中各物质所含元素种类一定相同 D.烃的衍生物是指由烃经一步反应得到的有机生成物 2.下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是( ) A. CH Cl 3 B. C. D. 3.要检验溴乙烷中的溴元素,下列实验方法正确的是( ) A.加入新制的氯水振荡,再加入少量CCl4振荡,观察下层是否变为橙红色 B.加入硝酸银溶液,再加入稀硝酸使溶液呈酸性.观察有无浅黄色沉淀生成 C.加入NaOH溶液共热,冷却后加入硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成 D.加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴加硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成

4.以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷,下列转化方案中最好的是( ) A. 32CH CH Br 22Br CH CH Br --- B. 32CH CH Br 22CH BrCH Br C. 32CH CH Br 2 CH 2CH 12CH BrCH Br D. 32CH CH Br 2CH 2 CH 22CH BrCH Br 5.下列有机物不属于卤代烃的是( ) A.2-氯丁烷 B.四氯化碳 C.硝基苯 D.氯仿 6.下列物质中属于卤代烃的是( ) A.CH 3Cl B.NaCl C.CH 3CH 2OH D.SiF 4 7.下列文字表述．．．．与反应方程式．．．．．对应且正确的是 A ．实验室用溴水和苯在催化剂作用下制溴苯： B ．向CH 2BrCOOH 中加入足量的氢氧化钠溶液并加热： CH 2BrCOOH+OH – CH 2BrCOO –+H 2O C ．实验室制乙炔反应方程式：CaC 2+2H 2O →Ca （OH ）2 + C 2H 2 ↑ D ．苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳： 26522653C H O CO H O C H OH CO - ??→－＋＋＋ 8.卤代烃在碱性条件下发生水解反应,碱的作用是( ) A.催化剂 B.氧化剂 C.提高水解反应的转化率 D.促进水解反应向兼逆反应放向移动 9.由2-溴丙烷为原料制取1，2-丙二醇（HOCH 2-CHOH-CH 3）,需要经过下列哪几步反应（ ） A.消去-取代-加成 B. 取代-消去-加成 C. 消去-加成-水解 D.水解-取代-取代 10.下列物质中，既能发生水解反应，又能发生加成反应，但不能发生消去反应的是( ) A ．CH 3CH 2CH 2CH 2Cl B ．CH 3CH 2Cl C ．CH 3Br D. 11.下列卤代烃，在一定条件下，能发生消去反应且消去产物为一种的是（ ） A.CH 3Cl B.CH 3—CHBr —CH 3 C. D. 12.下列卤代烃在NaOH 醇溶液中加热不反应的是( )

卤代烃的消去反应

卤代烃的消去反应 教学目标：1记住卤代烃发生消去反应的条件，会书写卤代烃消去反应的化学方程式。 2初步认识卤代烃发生消去反应的机理，会判断哪类卤代烃能发生取代反应，哪类不能。 3能区分取代反应和消去反应的反应条件，能认识取代反应和消去反应的键的断裂方式。 4初步认识卤代烃的两个性质是有机物引入多个官能团的桥梁。 教学重点：卤代烃的消去反应 教学难点：卤代烃发生消去反应的机理 教学方法：讲练结合 教学过程： 环节一：作业检测与复习引入 发小片了测试，选取5位学生上黑板完成，老师学生共同评价并给出分数。 1．写出的化学式为：__________。它的一氯代物有几种？ CH3 2．写出的化学式为：__________。它的一氯代物有几种？ CH3 3．上述两种物质它们是苯的同系物吗？为什么？ 是芳香烃吗？为什么？ 4．写出溴乙烷与氢氧化钠的水溶液共热的反应方程式 5．写出一溴丙烷与氢氧化钠水溶液共热的反应方程式 6．画出实验室制取溴苯的装置图 环节二：卤代烃的消去反应的化学方程式 设问：卤代烃发生水解反应的条件是什么？是什么键断裂发生反应的呢？ 学生：与氢氧化钠的水溶液共热，是卤代烃中的碳卤键断开发生取代反应的。 设问：卤代烃与氢氧化钠的乙醇溶液共热会发生什么反应呢？ 探究：1已知有一种气体生成且能使酸性高锰酸钾褪色也能使溴的四氯化碳褪色 学生：乙烯或乙炔 探究：2点燃气体有黑烟且火焰较明亮 学生：生成乙烯

探究：3试写出反应的化学方程式 环节三：消去反应的机理： 探究：4如何从微观角度来分析卤代烃发生的消去反应呢？ 学生：碳溴键断裂，邻碳上的碳氢键断裂生成溴化氢和乙烯，溴化氢与氢氧化钠反应生成溴化钠和水。 练习：分别写出2-溴丙烷、2-溴丁烷发生消去反应的化学方程式。CH3CHBrCH3＋NaOH → CH3CH＝CH2↑＋NaBr＋H2O 设问：一氯甲烷能发生消去反应吗？2，2-二甲基-1-丙烯能发生消去反应吗？ 学生：不能 探究：5能发生消去反应的卤代烃的条件 学生：至少有两个碳且相邻碳上必须有氢。 环节四：溴乙烷消去反应的实验与产物验证 探究：6反应装置与检验试剂 学生：液液加热装置，溴水或酸性高锰酸钾 设问：若用酸性高锰酸钾检验乙烯，为什么前面加一个盛有水的试管 学生：吸收挥发出的乙醇 环节五：练习与提高 1．比较溴乙烷的取代反应和消去反应，3分钟完成下表。 2．分别写出1-溴丙烷和1-溴丁烷水解反应和消去反应的化学方程式

卤代烷的消除反应(A)

教学目标：掌握卤代烷的消除反应机理、立体化学、反应取向及影响因素。 教学重点：消除反应机理，反应取向——Saytzeff 规则。 教学安排：H ，H5—>H6；40min 3，H4 卤代烷不仅能发生S N反应，还可以发生消除反应。卤代烷分子中消去卤化氢生成烯烃常称为消除反应（Elimination）用E 表示。由于卤代烷中C-X 键有极性，卤素的诱导作用可通过α 碳传递到β 碳上，致使β-H 原子有一定的“酸性”；在碱的作用下卤代烷易于消去β-H 和卤原子，称为β-消除；这种消除反应是烯烃的一种制备方法。如： 与卤代烷的S N反应相似，卤代烷在发生消除反应时，也有双分子和单分子消除机理，分别记为E2 和E1。 一.双分子消除反应（E2） 1．E2反应机理 在卤代烷的双分子消除反应机理中，反应是一步完成的，其反应速率与反应物和亲核试剂的浓度成正比，故称为双分子消除反应机理。记为E2。反应的动力学方程为： 在反应过程中，碱对卤代烷的β-H 进攻，同时C-X 键开始发生异裂，在达到过渡态时，Cβ-H 键和Cα-H 键都达到了高度的异裂活化状态，此时Cβ-Cα之间已有了部分双键的性质，这两个而原子已有部分sp2杂化的特性。这时反应体系处于最高能量水平，随着反应的时行，β-H 完全成碱结合，卤负离子彻底离去，最终生成了烯烃。 2．立体化学 实验表明，在按E2 机理进行的消除反应中，一般发生反式消除即卤原子与β-H 在σ 键的两侧（异侧）被消除。 β-H 与X 处于反式共平面能量低：观看动画

例: 二.单分子消除反应（E1） E1 反应与S N1 反应有相似的机理，反应也是分两步进行。首先卤代烷在碱性水溶液中解离为碳正离子，随后OH-若进攻碳正离子的中心碳原子，则生成取代产物；若进攻β- 氢原子则发生消除反应生成烯烃。两者也是相伴而生。E1 消除反应的机理可表示如下（以叔丁基卤为例）： 第一步是慢步骤，第二步是快的，即反应速度取决于卤代烷的浓度，反应的动力学方程为：υ=k[RX]，故这种反应机理称为单分子消除反应机理。 与S N1 反应相似，E1 反应也常常发生重排反应，例如： 三.消除反应的取向 当卤代烷含有两个或两个以上不同的β- 氢原子可供消除时，究竟哪一个氢原子被消除呢？这就是取向问题。实验证明，卤代烷脱卤化氢时，氢原子主要从含氢较小的相邻碳原子（β- 碳原子）上脱去。换言之，主要生成双键碳原子上连有较多取代基的烯烃。这是一条经验规律，称为Saytzeff 规则，这种消除取向称为Saytzeff 取向。反之，生成双键碳原子上连有较少取代基的烯烃，则为Hofmann 取向。例如：