文档内容
第三章 烃的衍生物
第一节 卤代烃
课题: 3.1 卤代烃 课时 1 授课年级 高二
《普通高中化学课程标准(2017年版)》对本节课作出了明确的【内容要求】:其主要
包括以下几个方面的要求。
首先,学生需要认识卤代烃的组成和结构特点、性质、转化关系。
其次,学生能根据官能团对卤代烃进行分类,并列举典型卤代烃的主要物理性质及应
课标要 用。此外,他们还需要了解卤代烃与其他有机化合物之间的转化关系。
求 在实验方面,学生需通过探究实验来形成化学反应可以调控的观念,比如通过1-溴丁烷
取代反应和消去反应的对比和归纳,进而理解卤代烃的反应基本规律。另外,通过了解卤代
烃在生活中的应用,使学生认识到化学对满足人类生活需要的积极贡献,树立保护环境和可
持续发展的意识。最后,要知道溴乙烷的结构,掌握其化学性质,理解溴乙烷水解反应和消
去反应及其反应条件。总的来说,课程标准要求学生全面理解和把握卤代烃的知识内容和应
用价值。
卤代烃是重要的烃的衍生物,属于烃的不含氧衍生物,本节内容分为三个部分。
第一部分介绍了卤代烃的物理性质。教材从学生熟悉的一氯甲烷、1,2-二溴乙烷等卤代
烃入手,介绍了卤代烃的概念和种类,并以“资料卡片”的方式简单介绍了卤代烃的命名。
然后,教材以表格形式列举了几种卤代烃的密度和沸点数据,展示了它们的变化规律。
第二部分介绍了溴乙烷的性质。教材以溴乙烷作为卤代烃的典型代表物来介绍卤代烃的
教材 主要性质。先通过实验的方式,引入并分析溴乙烷的取代反应。教材注重“结构决定性质”
的学科思想,指出卤代烃中的官能团是碳卤键,卤素原子的电负性比碳原子的大使 C-X较易
分析
断裂,给出了卤代烃易发生取代反应的原因,再陈述式地介绍溴乙烷的消去反应。
第三部分设置了一个科学探究活动。教材在分析溴乙烷反应规律的基础上,要求学生探
究1-溴丁烷的化学性质。通过探究进一步认识反应条件对化学反应的影响,进一步理解卤代
烃的化学性质。同时,教材通过探究栏目中的“比较与分析”和“讨论”,强调官能团的转
化,引导学生认识有机化合物间的转化关系,关注有机化合物“官能团转化”的基本规律,
培养学生的逻辑思维能力。
1.通过介绍卤代烃在生活中的应用,培养学生运用化学知识联系生活实际的思维方式,认识
化学对满足人类生活需求的积极贡献,树立环境保护和可持续发展的意识,发展学生的科学态
度与社会责任素养水平。
2.能从组成的角度对卤代烃进行分类,能辨识卤代烃的官能团,并能列举生活中常见的卤
教学目 代烃的应用及性质。从结构的角度认识卤代烃的特性,形成“结构决定性质”的观念,发展学
标 生从宏观与微观结合的视角对化学变化进行分类和表征的水平。
3.通过对溴乙烷和1-溴丁烷取代反应和消去反应实验方案设计和实验探究进行对比和归
纳,提升学生的实验操作能力,发展学生的证据推理、科学探究与创新意识素养水平。
4.通过归纳类比,形成对卤代烃反应基本规律的认i识,形成“化学反应可以调控”观念,发
展学生变化观念与平衡思想素养水平。
教学 重点:卤代烃的取代反应与消去反应
重、难 难点:卤代烃的消去反应
点
核心素 证据推理与模型认知:理解卤代烃发生化学反应时的断键、成键机理,培养学生分析解释和概括关联的能力,发展宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养。
宏观辨识与微观探析:通过简单有机化合物合成的设计,培养学生复杂推理能力,渗透宏
观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养。
养
概括关联与推论预测:本节内容主要是卤代烃的化学性性质,其目的是熟悉官能团的相互
转化,形成对有机化合物认知的一般思路和方法,进行简单有机化合物合成路线设计,为高考
有机合成大题做铺垫,评价学生运用认知模型分析、学习陌生有机化合物的能力,锻炼概括关
联和复杂推理等能力力,深化宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养。
学生经过前两章的学习,对有机化合物的命名、官能团的结构有了初步认识,对烷烃、烯
烃、炔烃以及芳香烃几种烃类物质能发生的反应类型进行了深入学习,熟悉了碳碳双键、碳碳
三键官能团的特性。面对陌生有机化合物,学生往往通过组成元素、有机化合物类别、官能
团来预测化学性质。例如:他们会通过乙烯的性质迁移到烯烃的性质。
学情分
从第三章开始进入了烃的衍生物的学习,学生对于如何根据有机化合物结构预测物质可能
析 发生的反应还没形成系统的方法,对于“结构决定性质”的思想,即官能团决定有机化合物的
化学性质认识还不够。因此,有机化合物的教学,不仅要学习有机化合物的性质,更要学会如何
研究有机化合物的性质。学生通过对卤代烃的学习,掌握从共价键的极性以及碳原子的饱和程
度两个角度预测物质可能具有的性质,并利用归纳和迁移的方法,形成对卤代烃结构和性质的
整体认识,形成一定的科学观念。
教学过程
教学环
教学活动 设计意图
节
【导入】生活中常见的使用了卤代烃的产品:塑料管(主要成分是聚氯乙 以日常生活
烯)、干洗剂(主要成分四氯乙烯)、不粘锅(表面涂有聚四氟乙烯)、有机溶剂 中常见的卤
(四氯化碳、三氯甲烷)、灭火器(内部装有七氟丙烷)等。运动员受伤倒地,队医 代烃所制备
使用的喷雾剂中含有氯乙烷。从组成看,上述物质属于烃类吗 ? 它们有什么 的产品引入
新课,吸引
共同点 ?对人类生活有哪些影响?(见PPT图片)
学生的好奇
【教师】播放PPT,引起学生对卤代烃的学习兴趣 心。
【任务一】卤代烃
【学生活动1】根据所给例子中涉及的物质属于烃类吗?它们有什么共同点?
【学生】分组讨论与交流
【教师】评价、总结。
总结: 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。
表示为R-X(X=F、Cl、Br、I)
2.官能团: 碳卤键
任
3.分类:
务
一
、
教师知识讲
卤
解,学生认
代
真听讲并记
烃
忆,
的
结
构
4.通式:饱和一卤代烃的通式为CnH X
2n+1
5.命名(系统命名法):a. 类似烃的命名,以烃为母体,卤原子为取代基
活 b.从距卤素原子近的一端编号,若有碳碳双键或碳碳三键,则
动 从距离碳碳双键或碳碳三键近的一端编号
一
【学生活动2】给下列卤代烃命名
、
卤
代
烃
的
【学生】根据所学进行命名,小组代表回答
结
构 【教师】强调,评价、鼓励
总结:1. 2-氯丁烷
2. 3-甲基-4-氯-1-丁烯
3. 3-甲基-3-氯-1-丁烯
任务二、卤代烃的结构
【学生活动1】阅读教材P ,总结溴乙烷的结构特点?
54
【学生】分组讨论与交流,小组代表回答
【教师】点评,强调,补充
总结: 1.分子式:C HBr
2 5
2.结构式:
3.结构简式:CHCHBr
3 2
4.电子式:
5.球棍模型、填充模型以及核磁共振氢谱见教材P 以及PPT
55
【学生活动2】根据卤代烃的结构以及化学键的键能分析其断键方式?
培养学生总
结归纳能
力。
【学生】分组讨论与交流,小组代表回答
【教师】点评,补充
总结:由于卤素原子的电负性(非金属性)比碳原子大,使C—X 的电
子偏向卤素原子,进而使碳原子带部分正电荷(δ +),卤素原子带部分负电
荷(δ -),形成一个极性较强的共价键。因此,卤代烃在化学反应中,C—X
较易断裂,使卤素原子生成负离子而离去。
【典型例题】
例1:下列关于卤代烃的叙述错误的是( )。A.随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高
B.随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐增大
C.相同碳原子数的一氯代烃,支链越多,沸点越低
D.相同碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,沸点越高
【答案要点】B
解析 随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高,A项正确;随着碳原
子数的增多,一氯代烃的密度逐渐减小,B项错误;相同碳原子数的一氯代烃,支
链越多,分子间距离越大,分子间作用力越小,沸点越低,C项正确;相同碳原子数
的一卤代烃,卤素的原子序数越大,分子间作用力越大,沸点越高,D项正确。
例2.三氯甲烷(氯仿)是最早应用于外科手术的全身麻醉剂之一。但由于氯
仿的毒性较大,人们一直在寻找它的替代物。20世纪50年代,科学家们终于发
现乙烷的一种取代物氟烷是一种理想的吸入性麻醉剂。氟烷具有良好的麻醉
作用,起效快,3~5 min 即可全身麻醉,而且苏醒快,不易燃烧,不易爆,目前氟烷已
被广泛使用。下列各项说法错误的是( )。
典型例题检
测学生知识
点的掌握情
A.氯仿可由甲烷制取 B.氟烷属于多卤代烃
况,实时调
整课程进
C.氟烷是易溶于水的良好麻醉剂 D.氟烷的毒性比氯仿小,效果比氯仿
度。
好
【答案要点】C
解析:甲烷与Cl 发生取代反应可生成CHCl ,A项正确;氟烷中含有F、
2 3
Cl、Br三种卤族元素,属于多卤代烃,B项正确;卤代烃均不溶于水,C项错误;由
题给信息可知氟烷的毒性较小,麻醉效果较好,D项正确。
任 【任务一】苯的同系物的物理性质
务
【学生活动1】根据教材P ,表3-1 几种氯代烃的密度和沸点,总结卤代烃
一 54
的物理性质?
、 培养学生总
结归纳的能
卤
力。
代
烃
的
物
理
性
质
【学生】阅读课本,小组代表回答
【教师】评价、强调
总结:1.状态:除CHCl、CHCHCl、CH=CHCl等少数为气体外,大
3 3 2 2
多为液体或固体。
2.沸点:比具有相同碳原子数的烃沸点高;同系物的沸点随碳原子数的增加而升高。
3.溶解性:卤代烃不溶于水,可溶于有机溶剂。
老师讲解,
学生认真听
4:密度:一氟代烃、一氯代烃的密度比水小,其余的密度比水
讲。
大,且密度高于相应的烃,一般随着烃基中碳原子数目的增加而减小。
5.溴乙烷:无色液体,沸点38.4℃,密度比水的大,难溶于水,
可溶于多种有机溶剂。
【任务二】苯的同系物化学性质
【学生活动1】阅读教材55页的实验3-1,然后观看视频,总结实验现象?
【学生】观看实验,小组代表回答
【教师】鼓励、评价
总结:1.实验装置:
观看实验,
然后总结归
纳。
2.实验条件:NaOH水溶液、加热
老师讲解,
学生认真听
3.实验现象:①中溶液分层;④中有浅黄色沉淀生成。
讲。
4.反应过程中的断键分析:
注意:书写卤代烃的水解反应方程式时,一律书写总反应方程
式。
【学生活动2】分组讨论与交流如下问题?
1.NaOH的作用是什么?
2.为什么要将反应后的上层溶液加入盛有稀硝酸的试管中?
3.采取什么措施可以加快水解反应的速率?
4.溴乙烷水解时在什么位置断键?
5.如何判断CHCHBr是否完全水解?
3 2
通过小组讨
6.如何判断CH 3 CH 2 Br已发生水解? 论得出结
论,加深学
【学生】分组讨论,小组代表上台板书
生对知识的
【教师】点评,强调 理解。
【答案要点】
1.中和水解产物HBr,使平衡正向移动;
2.中和未反应完的NaOH,防止其与AgNO 反应生成黑褐色沉淀Ag O;
3 23.加热;
4.碳卤键;
5.看反应后的溶液是否出现分层,如分层,则没有完全水解。
6.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,然后滴入2~3滴硝酸银溶液,如有淡黄色沉淀出现,则证明含有溴元
素。
【学生活动3】分析下列物质发生水解反应之后的产物?
【学生】尝试自己去写,小组代表上台板书
【教师】点评;总结 通过小组讨
论得出结
【答案要点】
论,加深学
生对知识的
理解。
活
任
动 【总结】
务
二
二 1.所有的卤代烃都能发生水解反应。
、
卤 、 2.卤代烃水解可以形成一元醇、二元醇、多元醇等;还可能生成醛、酮、
代 羧酸等。
卤
烃
代
的
烃
性
的
质
化
【学生活动4】如何检验有机物中卤素原子?
氧学
性 【学生】分组讨论与交流,小组代表回答
质
总结:
通过小组讨
论得出结
论,学生代
表回答,加
深学生对知
【学生活动5】阅读教材57页探究---1-溴丁烷的化学性质,溴乙烷在NaOH
识的理解。
的乙醇溶液中的反应?
【学生】分组讨论与交流,小组代表板书
【教师】评价,补充
1.实验装置:
2.实验条件:NaOH乙醇溶液、加热
3.实验现象:生成能使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体。
4.反应过程中的断键分析:通过小组讨
论得出结
论,加深学
生对知识的
理解,培养
学生总结归
纳的能力。
【学生活动6】想一想,是否所有卤代烃都能发生消去反应吗?
【学生】小组分组讨论,代表回答。
【教师】评价,强调
总结:
1.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),而生成含不饱和键的化合物的反应叫做消去反应(消除
反应)。 循序渐进的
推进课程,
2.消去反应的发生条件及规律:
根据学生的
(1).没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应,如CH3Br。 掌握情况,
可作相应调
(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
整。
能发生消去反应。 例如:
(3).有两个邻位碳原子,且碳原子上均有氢原子时,发生消去反
应可能生成多种产物。例如:
对于知识点
进行扩展,
帮助学生理
解知识点并
加以应用。
发生消去反应的产物为:
(4).二卤代烃发生消去反应后可能在有机化合物中引入碳碳三键
或两个碳碳双键。 例如:
【学生活动7】比较1﹣溴丁烷的取代反应和消去反应,完成下表,分析反应 通过分组讨
条件对化学反应的影响。 论,培养学
生的总结归
纳能力。【学生】分组讨论与交流,小组代表回答
【教师】点评,强调,补充
【答案要点】
CHCHCHCHBr 、NaOH;CHCHCHCHBr 、NaOH
3 2 2 2 3 2 2 2
水溶液、加热;乙醇溶液、加热
CHCHCHCHOH、NaBr;CHCHCH=CH 、NaBr、HO
3 2 2 2 3 2 2 2
1-溴丁烷和NaOH在不同条件下发生不同类型的反应。
【学生活动8】思考与讨论下列问题:
(1)用哪种分析手段可以检验出1-溴丁烷取代反应生成物中的丁
醇?
(2)为什么要在气体通入酸性高猛酸钾溶液前先通入盛水的试
管?除了酸性高猛酸钾溶液,还可以用什么方法检验生成物?此时还有必要
将气体先通入水中吗?
(3)预测2﹣溴丁烷发生消去反应的可能产物?
任 【学生】分组讨论与交流
务
【教师】评价,补充
三
总结:
、
1.波谱分析:红外光谱法、核磁共振氢谱
卤
代 2.因受热而挥发的乙醇也能使高锰酸钾褪色,所以要先通过水除去乙
烃 醇,防止干扰实验。还可以利用溴水、溴的 CCl 溶液检验丁烯。此时不需要
4
的 先通入水中。乙醇与溴不反应,不会干扰乙烯的检验。
用
3.
途
【学生活动9】卤代烯烃的某些化学性质与烯烃的相似,能发生加成反应和加
成聚合反应? 结构决定性
质,性质决
【学生】分组讨论与交流,小组代表上台板书
定用途。
【教师】评价,强调
任务三、卤代烃的用途
1.有益之处:医药、麻醉剂、制冷剂、溶剂、灭火剂、农药等。
2.有害之处:氟利昂引起臭氧空洞等。
【典型例题】
例3.在卤代烃RCHCHX中化学键如图所示,下列说法正确的
2 2( )
A.发生水解反应时,被破坏的键是①和③
B.发生消去反应时,被破坏的键是①和④
C.发生水解反应时,被破坏的键是① 典型例题检
测学生知识
D.发生消去反应时,被破坏的键是②和③
点的掌握情
况,实时调
【答案要点】C
整课程进
卤代烃的水解反应是卤素原子被羟基取代生成醇,只断①键;消去反应 度。
是卤代烃中卤素原子和卤素原子相邻碳上的氢原子共同脱去,断①③键。
例4.卤代烃的制备有多种方法,下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反
应制得的是( )。
A B
C D
【答案要点】C
课堂总
结
3.1卤代烃
一、卤代烃的结构
二、卤代烃的性质
板书
1.物理性质
设计
2.化学性质
(1)取代反应
反应条件:NaOH的水溶液、加热(2)消去反应
反应条件:NaOH的乙醇溶液、加热
(3)加聚反应
3.用途
本节课的重难点在于培养学生从“结构决定性质”的角度去分析预测卤代烃的性质,并
细化具体思考问题的角度即不饱和程度和化学键的极性,引导学生将这一观念延伸迁移到后面
烃的含氧衍生物性质的学习。因此在进行教学时,重点就落在如何引导学生通过拓展资料判断
化学键的极性,寻找容易断键的位置,预测可能的生成物。同时,为了证明这种预测分析方法的
教学
合理性及科学性,通过搭建球棍模型与实验验证产物两种方式,体会卤代烃发生取代反应和消
反思 去反应的反应规律,树立“结构决定性质”的观念,形成观点、证据和结论之间的紧密逻辑关
系,培养证据推理与模型认知的学科素养。
学生通过阅读资料信息,大胆预测,主动分析可能产物,通过球棍模型的搭建体会卤代烃发
生反应成键、断键的特点,同时自主设计实验方案,探究证明猜想假设成立,既培养了学生的发
散思维,又能多角度落实需要掌握的知识点,极大地提高了学生的探究学习能力,做到了知识、
能力和学科素养的兼顾和统一。
本节课最后花了大篇幅拓展介绍卤代烃在社会生活中的重要应用,体会化学的学科价值,
同时也介绍了氟利昂的危害,希望培养学生辩证看待事物的视角,形成应用化学趋利避害的认
识。