第八章声(与声发射)测量
省略声发射测量, 并补充一些实用知识…
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第一节概述
?一、声与声场
声波是一种机械(压力)波;
声波必须通过介质传播, 本章讨论空气介质;
声音的大小与人的听觉相关, 因此声音的测量
既有客观评价, 又有主观评价, 后者复杂得多;
乐音具有明确的结构; 噪声也是一种声音, 可
定义为非结构性声音; 但本章不予区分;
工程上, 主要关心噪声的产生、消除及控制;
2
14
5. 声压级的合成
?合成例: 两个独立声源的声压相同,求合成声压级.
2221
2
rms
rms rms p
p
p
=+?解:
2
10lg 20lg p
p p L ==2
21
2p p
=二边取分贝(取对数乘10):
2211110lg 210lg 210lg 3p p p L =+=+左边:1
3p p L L =+结论: 已知一个声源强度, 若增加一个相同强度的声源时, 声压
级增加3dB.右边:左右相等:比较: 同一个声源声压增加一倍, 声压级增加6dB :
120lg p L p =21
20lg 220lg 220lg 6p P L p p L ==+=+
6. 响度和响度级
?人耳能接受的声音频率范围一般在20Hz~20kHz;
?但对各频率范围的灵敏度不同, 例如对1k~4kHz最灵敏;
?一个90dB(20Hz)声压级的声音与一个40dB(4kHz)
声压级的声音听起来差不多响(参下页图);
?引入一个把频率和声压级(客观)和人耳特性(主观)统一起来的量——即响度和响度级
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声压级(d B )
频率(Hz)
(800Hz n phon
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：CＨ3Cｌ常温下呈气态，C2H5Br、CH2Ｃl２、CHCl3、CＣl4常温下呈液态且密度> 1 g/cm３。(一氯代烃的密度都小于水) 三．卤代烃的化学性质（以ＣH３CH２Ｂｒ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: CH3CH２Cl：+NaＯＨ错误!未定义书签。NａCl+ＣH2===CH↑+Ｈ2Ｏ （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CH3Ｂr。 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 2 O
(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:ＣH3—CＨ2—CHCｌ2＋２NａOH错误!未定义书签。CH3—C≡ＣH ＋2NａＣl＋2H2O 四.消去反应与水解反应的比较 反应类型反应条件键的变化卤代烃的 结构特点 主要生成 物 水解反应NａOH水溶液Ｃ—X与Ｈ—O键断裂Ｃ —O与H—X键生成 含C—Ｘ即 可 醇 消去反应ＮaOH醇溶液 Ｃ—X与C—H键断裂 (或—C≡C—) 与H—X 键生成 与Ｘ相连 的Ｃ的邻 位C上有Ｈ 烯烃或炔 烃 特别提醒（1)通过卤代烃的水解反应可在碳链上引入羟基；通过卤代烃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+H２O错误!未定义书签。Ｒ—OH＋ＨX HX＋NａOＨ===NaX＋H２O HＮO3+ＮaOH===NaＮＯ3＋H2O AgＮO3＋NａX===ＡｇＸ↓+NａNO３ 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ＨNＯ３酸化; (6)加入AｇNO3溶液，观察沉淀的颜色。 即RX错误!错误!未定义书签。错误!错误!未定义书签。 错误!溶液错误!
第八章 卤代烃 1. 写出正丙苯各种一卤代物的结构式，用系统命名法命名，并标明它们在化学活性上相当于哪一类卤代烃。 CHCH 2CH 3 Cl CH 2CHCH 3 Cl CH 2CH 2CH 2Cl Cl CH 2CH 2CH 3 苄卤代烃 伯卤代烃 仲卤代烃 芳香卤代烃 1-苯基-1-氯丙烷1-苯基-2-氯丙烷 1-苯基-3-氯丙烷邻（间，对）正丙基氯苯 2. 完成下列反应式： CH=CHBr CH 2CN BrMg Cl C Cl CH 3CH 3 O 2N NH 2 Br (1) (2) (3) (4)(5) C=C CH 3H CH 3CH 3CH 2 3.按与NaI-丙酮反应的活性顺序排列下面化合物。 （4）>（5）>（1）>（2）>（3）>（6） 4. 按与AgNO 3-酒精（SN1）反应活性顺序排列下列化合物。 （2）>（1）>（4）>（3）>（6）>（5） 5. 比较下列每对反应的速度。 (1)~(6): 全都是b>a 。 6．完成下列转化： (CH 3)2CHCH 2CH 2Cl NaOH/C 2H 5OH (1)a:(CH 3)2CHCH=CH 2HBr/ROOR (CH 3)2CHCH 2CH 2Br (CH 3)2CHCH 2CH 2Cl b:(CH 3)2CHCH 2CH 2I NaI CH 3CH 2CH 2Cl NaOH/C 2H 5OH (2)a:CH 3CH=CH 2CH 3CHCH 2Cl OH b:22CH 3CH 2CH 2Cl 25CH 3CH=CH 2 2CH 2CH=CH 2Cl 22CH 2CH CH 2Cl OH Cl (3)OH CH 3 PBr 3 Br (CH )CuLi
第二章 卤代烃 一.卤代烃的结构特点:卤素原子就是卤代烃的官能团。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,从而形成不饱与化合物。 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
四.消去反应与水解反应的比较 反应类型 反应条件 键的变化 卤代烃的结构特点 主要生成物 水解反应 NaOH 水溶液 C —X 与H —O 键断裂C —O 与H —X 键生成 含C —X 即 可 醇 消去反应 NaOH 醇溶液 C —X 与C —H 键断裂 (或—C≡C—) 与H —X 键生成 与X 相连的C 的邻位C 上有H 烯烃或炔烃 特别提醒 (1)通过卤代烃的水解反应可在碳链上引入羟基;通过卤代烃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
136 第八章 卤代烃 8.1 绪论 烷基卤化物是指烷烃中的氢原子被卤素原子(氟、氯、溴和碘)所取代的化合物。例如，CH 3Cl 和CH 3CH 2Br 是烷基卤化物，烷基卤化物也被称为卤代烃。 烷基卤化物分为伯卤化物(10)、仲卤化物(20)和叔卤化物(30)。这种分类是基于卤素直接相连的碳原子。如果带有卤素的碳原子仅仅与其他一个碳相连，这个碳原子就是伯碳原子，烷基卤化物就属于伯烷基卤化物。如果带有卤素的碳原子它本身就连有其他两个碳原子，这个碳就是仲碳，该烷基卤化物就是仲卤化物。如果带有卤素的碳原子它连有其他三个碳原子，那么这个碳就是叔碳，该烷基卤化物就是一个叔烷基卤化物。下面是伯、仲和叔烷基卤化物的代表。 H C C H H H H 10 H C C C H H H H Cl 20 CH 3C CH 3 CH 30 碳 碳 碳 虽然我们用符号10,20,30，但是我们不能说第一度，第二度，第三度，应该是伯、仲、叔，也可称为一级，二级，三级。 8.2 烷基卤化物的命名 卤素取代的烷烃是按照IUPAC 系统命名法来命名的： CH 3CH 2Cl CH 3CH 2CH 2F CH 3CHBrCH 3氯乙烷1氟丙烷 2溴丙烷 当主链上既有卤素又有烷基取代时，不管是卤素还是烷基，从靠近取代基一端向另一端编号。如果两个取代基到链的末端的距离相等，按照字母的先后顺序从一端编起。 CH 3CHCHCH 2CH 3 Cl CH 3 CH 3CHCH 2CHCH 3 Cl CH 3 2-氯-3-甲基戊烷 2-氯-4-甲基戊烷
137 很多简单卤代烃的习惯命名仍然被广泛应用，然而在这种习惯命名体系中被称为功能性命名，卤代烃被命名为烷基卤化物。(下面这些命名也被IUPAC 所接受) CH 3CH 2Cl CH 3CHCH 3 (CH 3)3Br CH 3CHCH 2Cl CH 3CCH 2Br Br CH 3 CH 3CH 3 乙基氯 异丙基溴 叔丁基溴 异丁基氯 新戊基溴 8.3 卤化物的结构和物理性质 8.3.1卤化物的结构 烷基卤化物的卤素原子所连的碳原子是sp 3的，基团的排列围绕碳原子，因此，一般是四面体形。因为卤素原子的电负性强于碳，烷基卤化物的碳－卤素键是极化的；碳原子带有部分正电荷，卤素原子带有部分负电荷： 在元素周期表中，自上向下，卤素原子的大小逐渐增加：氟原子最小，碘原子最大。因此，自上向下，碳－卤素键长增加，碳－卤素键能减小。四甲基卤化物表面的范得华静电图和内部得球－棍模型都揭示了C-X 键的极性趋势。碘甲烷极性很小，C-I 键长最长，C-I 键最弱。 表8.1 碳－卤素键长和键能 C F H H H H C H H H C H H H C Cl Br I C —X 键长 (?) 1.39 1.78 1.93 2.14 C —X 键能 (k J ·mol -1) 472 350 293 239 在实验室和工业中，烷基卤化物作为相关非极性化合物的溶剂和一些化合物合成的起始原料。我们将在本章中介绍，烷基卤化物的卤素原子很容易被其他基团所取代，碳链中卤素原子的存在也为我们提供了引入多样键的可能性。
止于至善有机化学 厚德博学止于至善 有机化学 厚德博学 第八章卤代烃 Chapter 8Alkyl halides
有机化学厚德博学 止于至善Content 8.1 Classification, nomenclature 8.2 Physical property 8.3 Chemical properties 8.4 Mechanism of nucleophilic substitution 8.5 Elimination reaction vs nucleophilic substitution 8.6 Preparation (learn on your own) 8.7 Important alkyl halides (learn on your own)
止于至善 有机化学 厚德博学烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物，一般用RX 表示卤代烃在自然界中是极少存在的，卤代烃的重要性在于它们在有机合成中的作用，卤代烃的性质较为活泼，可转化成多种有机化 合物，在工业、农业和医药方面都有广泛的用途 Alkyl halides
止于至善 有机化学 厚德博学8.1.1 Classification 8.1.2 Systematic Nomenclature 8.1 Classification, nomenclature
止于至善 有机化学 厚德博学8.1.1 Classification 8.1 Classification, nomenclature 按分子中所含卤素原子多少: 一卤代烃, 二卤代烃, 多卤代烃按烃基结构不同，与卤素相连碳原子不同 : Unsaturated alkyl halide Saturated alkyl halide Aromatic alkyl halide Br Br Br RX n Br n = 1 n > 1polyhaloalkane RCH 2X primary R 2CHX secondary R 3CX tertiary 不同类型的卤代烃，由于卤原子所连不同结构特点的碳，会表现出不同的化学性质。
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 。（一氯代烃的密度都小于水） 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 四．消去反应与水解反应的比较 反应类型 反应条件 键的变化 卤代烃的结构特点 主要生成物 水解反应 NaOH 水溶液 C —X 与H —O 键断裂C —O 与H —X 键生成 含C —X 即可 醇 消去反应 NaOH 醇溶液 C —X 与C —H 键断裂 (或—C≡C—) 与H —X 键生成 与X 相连的C 的邻位C 上有H 烯烃或炔烃 特别提醒 (1)通过卤代烃的水解反应可在碳链上引入羟基；通过卤代烃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
9-1 第8章 卤代烃 烃分子中一个或几个氢原子被卤原子取代而得到的化合物，称为卤代烃（alkyl halides ），可用通式RX 表示。 卤代烃是一类重要的有机化合物，可作为溶剂和合成药物的原料等。卤代烃中的卤原子可转变为多种其他官能团，在有机化学中占有重要地位。 一、卤代烃的分类 根据分子的组成和结构特点，卤代烃可有不同的分类法。 1．按烃基结构的不同，分为饱和卤代烃、不饱和卤代烃、卤代芳烃。 Br CH 3CH 2CH 2I CH 3CH CHCH 2I 饱和卤代烃 不饱和卤代烃 卤代芳烃 （卤代烷） （卤代烯） 在卤代烯烃中有两种重要类型：烯丙型卤代烃和乙烯型卤代烃。 CH 2=CHCH 2—X CH 2=CH —X R CH 2=CHCH 2—X RCH=CH —X 烯丙型卤代烃 乙烯型卤代烃 （卤原子连在α-碳上） （卤原子直接与双键碳相连） 这两种卤代烃各有自己的特殊结构，它们在化学性质上有极大的差异。 2．根据与卤原子相连的碳原子的类型，将卤代烃分为伯(1°)卤代烃、仲(2°)卤代烃和叔(3°)卤代烃，例如： 伯(1°)卤代烃 仲(2°)卤代烃 叔(3°)卤代烃 伯、仲、叔卤代烃又称为一级、二级、三级卤代烃。它们的化学活性不同，并呈现一定的规律。所以在学习卤代烃的化学中，注意区分伯、仲、叔卤代烃也是很重要的。 3．按分子中所含卤原子数目多少，分为一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃。例如： CH 3Cl Br —CH 2—CH 2—Br CHCl 2—CHCl 2 氯甲烷 1,2-二溴乙烷 1,1,2,2-四氯乙烷 chloromethane 1,2-dibromoethane 1,1,2,2-tetrachloroethane CH 3CH 2CH 2CH 2 CH 3CH 2CHCH 3 X C CH 3 CH 3 CH 3
第三节卤代烃 一、卤代烃的代表物质——溴乙烷 1、基本结构 化学式：C2H5Br 结构式：结构简式:CH3CH2Br 官能团：—Br 2、物理性质 无色，液体，无味，密度比水大，难溶于水，易溶于有机溶剂 3、化学性质 1）取代反应 卤代烃的水解：强碱水溶液、加热条件下发生 第一步：CH3CH2—Br + HO—H → CH3CH2—OH + H—Br 第二步：HBr + NaOH → NaBr + H2O 总反应：CH3CH2Br + NaOH → CH3CH2OH + NaBr 2）消去反应 从分子中脱去一个或几个小分子（H2O、HX等）而形成不饱和键 强碱的醇溶液、加热条件下发生 CH3CH2Br + NaOH → CH2=CH2↑+NaBr+H2O 产物验证：因生成物中常混有乙醇蒸汽，需要出去杂质，试剂选用 水，除杂后将气体通入酸性KMnO4，如溶液褪色可证明生成物 【习题一】 溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应，生成不同的反应产物． （1）写出溴乙烷在NaOH水溶液中的反应方程式：______________反应类型__________．某同学取少量溴乙烷与NaOH水溶液反应后的混合溶液，向
其中滴加AgNO3 溶液，加热，产生少量沉淀．该同学由此得出溴乙烷与NaOH水溶液反应，生成了溴化钠，你认为是否合理，原因： ___________________ （2）写出溴乙烷在NaOH乙醇溶液中的反应方程式________________反应类型_____________．反应中生成的气体可以用上图所示装置检验，现象是 ___________，水的作用是________．除高锰酸钾酸性溶液外，还可以用_____检验生成的气体，此时还有必要将气体先通入水中吗？______（填“有”或“没有”） 【分析】（1）CH3CH2Br和NaOH水溶液加热时，二者发生取代反应生成乙醇；检验卤素原子必须中和过量的碱； （2）加热条件下，溴乙烷和NaOH醇溶液发生消去反应生成乙烯；根据乙烯的不饱和性，能被高锰酸钾溶液氧化、能和乙烯加成反应，溶液褪色，乙醇能被高锰酸钾溶液氧化，溶液褪色，乙醇不能和乙烯反应； 【解答】解：（1）CH3CH2Br和NaOH水溶液加热时，二者发生取代反应生成乙和NaBr，反应方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr；检验溴乙烷中含有溴元素，卤代烃水解后，加入硝酸酸化的硝酸银，硝酸酸化目的中和碱，否则生成氢氧化银沉淀， 故答案为：CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr；取代反应；不合理，没有用硝酸中和氢氧化钠溶液； （2）加热条件下，溴乙烷和NaOH醇溶液发生消去反应生成乙烯，反应方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O；乙烯气体不溶于水，高锰酸钾能氧化乙烯，所以，它能使高锰酸钾溶液褪色，的四氯化碳溶液能和乙烯发生加成反应，所以，乙烯也能使溴水褪色，因装置1中用水，目的是防止乙醇和高锰酸钾反应，而溴与乙醇不反应，所以，无须用水； 故答案为：CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O，消去反应，溶液褪色，吸收乙醇，溴水，没有； 【习题二】
选考部分第二章第二节卤代烃 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．下列叙述正确的是() A．所有卤代烃都难溶于水，且都是密度比水大的液体 B．所有卤代烃都是通过取代反应制得 C．卤代烃不属于烃类 D．卤代烃都可发生消去反应 解析：A项一氯甲烷是气体；B项稀烃通过发生加成反应也可得到卤代烃；D项卤素所在碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子的卤代烃才可发生消去反应． 答案：C 2．下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是() A．CH3CH2CH2CH3B． 解析：等效碳原子上的氢是等效氢原子，发生一氯取代产物相同． 答案：C 3．已知卤代烃可以和钠发生反应，例如溴乙烷与钠发生反应为：2CH3CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，应用这一反应，下列所给化合物中可以与钠合成环丁烷的是() A．CH3Br B．
解析：由信息知，反应时烃基与溴原子之间断键，连接溴原子的烃基相连．D项反应时第一个碳和第四个碳相连生成环丁烷． 答案：D 4．检验溴乙烷中含有溴元素存在的实验步骤、操作和顺序正确的是() ①加入AgNO3溶液②加入NaOH溶液③加入适量HNO3④加热煮沸一段时间⑤冷却 A．②④⑤③①B．①②④ C．②④①D．②④⑤① 解析：在溴乙烷分子中存在的是溴原子，直接加入AgNO3溶液不能鉴别，而溴乙烷的取代反应产物中有Br－，取代反应的条件是强碱的水溶液、加热．反应之后检验Br－时首先要加入HNO3，然后加入AgNO3溶液． 答案：A 5．大气污染物氟利昂-12的分子式是CF2Cl2.它是一种卤代烃，关于氟利昂-12的说法错误的是() A．它有两种同分异构体 B．化学性质虽稳定，但在紫外线照射下，可发生分解，产生的氯原子可引发损耗O3的反应 C．大多数无色 D．它可看作甲烷分子的氢原子被氟、氯原子取代后的产物 解析：由CH4正四面体结构可知，CF2Cl2只有一种结构，A错误． 答案：A 6．(2010·武汉一中月考)将1-氯丙烷跟NaOH的醇溶液共热，生成的产物再跟溴水反应，得到一种有机物，它的同分异构体有(除它之外) () A．2种B．3种 C．4种D．5种
第三节 卤代烃 一、卤代烃的消去反应有哪些规律？与水解反应有哪些区别？ 卤代烃的化学性质较活泼，这是由于卤原子(官能团)的作用所致。卤原子结合电子的能力比碳原子强，当它与碳原子形成碳卤键时，共用电子对偏向卤原子，故碳卤键的极性较强，在其他试剂作用下，碳卤键很容易断裂而发生化学反应。 1．消去反应 (1)消去反应的实质：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。例如： 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 2．消去反应与水解反应的比较
双键或碳碳三键。 (2)与—X 相连碳原子的邻位碳上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，否则不能发生消去反应。 二、怎样检验卤代烃中的卤素？ 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 3．实验说明 (1)加热是为了加快卤代烃的水解反应速率，因不同的卤代烃水解难易程度不同。 (2)加入稀HNO 3酸化，一是为了中和过量的NaOH ，防止NaOH 与AgNO 3反应产生沉淀，影响对实验现象的观察和AgX 沉淀的质量；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。 (3)量的关系：R —X ～NaX ～AgX,1 mol 一卤代烃可得到1 mol 卤化银(除F 外)沉淀，常利用此量的关系来进行定量测定卤代烃。 特别提醒 (1)卤代烃均属于非电解质，不能电离出X － ，不能用AgNO 3溶液直接检验卤素的存在。 (2)将卤代烃中的卤素转化为X － 也可用卤代烃的消去反应。 三、在烃分子中引入卤素原子的方法 卤素原子的引入是改变分子性能的第一步反应，在有机合成和有机推断中起着桥梁作用。 在烃分子中引入—X 原子有以下两种途径： (1)烃与卤素单质的取代反应 CH 3CH 3＋Cl 2――→光照 CH 3CH 2Cl ＋HCl
烃和卤代烃 知识点总结要点精讲 一、几类重要烃的代表物比较 1.结构特点 2、化学性质 （1）甲烷第一步：CH 4+Cl 2 CH 3 Cl+HCl 第二步：CH 3Cl+ Cl 2 CH 2 Cl 2 +HCl 第三步：CH 2Cl 2 + Cl 2 CHCl 3 +HCl 第四步：CHCl 3+Cl 2 CCl 4 +HCl 甲烷的四种氯代物均难溶于水，常温下，只有CH 3 Cl是气态，其余均为液态， CHCl 3俗称氯仿，CCl 4 又叫四氯化碳，是重要的有机溶剂，密度比水大。 （2）乙烯
①与卤素单质X 2加成 CH 2＝CH 2＋X 2→CH 2X —CH 2X ②与H 2加成 CH 2＝CH 2＋H 2 CH 3—CH 3 ③与卤化氢加成 CH 2＝CH 2＋HX →CH 3—CH 2X ④与水加成 CH 2＝CH 2＋H 2O CH 3CH 2OH ⑤氧化反应 ①常温下被氧化，如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去。 ⑥易燃烧 CH 2＝CH 2＋3O 22CO 2+2H 2O 现象（火焰明亮，伴有黑烟） ⑦加聚反应 二、烷烃、烯烃和炔烃 1．概念及通式 （1）烷烃：分子中碳原子之间以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的饱和烃，其通式为：CnH2n ＋2（n ≥l ）。 （2）烯烃：分子里含有碳碳双键的不饱和链烃，分子通式为：CnH2n （n 化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO 4）等一般不起反应。 ①氧化反应 甲烷在空气中安静的燃烧，火焰的颜色为淡蓝色。其燃烧热为890kJ/mol ，则燃烧的热化学方程式为：CH 4（g ）+2O 2（g ）CO 2（g ）+2H 2O （l ）；△H= －890kJ/mol ②取代反应：有机物物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。 甲烷与氯气的取代反应分四步进行： 催化剂 △ ??→?催化剂 ??→?点燃
第二章烃和卤代烃 课标要求 1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构和性质上的差异。 2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。 3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。 4.了解加成反应、取代反应和消去反应。 5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。 要点精讲 一、几类重要烃的代表物比较 1.结构特点 2、化学性质 （1）甲烷 化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。 ①氧化反应 甲烷在空气中安静的燃烧，火焰的颜色为淡蓝色。其燃烧热为890kJ/mol，则燃烧的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）；△H=－890kJ/mol ②取代反应：有机物物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。 甲烷与氯气的取代反应分四步进行：
2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 第一步：CH 4+Cl 2 CH 3Cl+HCl 第二步：CH 3Cl+ Cl 2 CH 2Cl 2+HCl 第三步：CH 2Cl 2+ Cl 2 CHCl 3+HCl 第四步：CHCl 3+Cl 2 CCl 4+HCl 甲烷的四种氯代物均难溶于水，常温下，只有 CH 3Cl 是气态，其余均为液态，CHCl 3 俗 称氯仿，CCl 4 又叫四氯化碳，是重要的有机溶剂，密度比水大。 （2） 乙烯 ①与卤素单质 X 2 加成CH 2 ＝CH 2＋X 2→CH 2X —CH 2X ②与 H 2 加成 CH 2＝CH 2＋H 2 ③与卤化氢加成 CH 3—CH 3 CH 2＝CH 2＋HX →CH 3—CH 2X ④与水加成 CH ＝CH ＋H O ? 催?化?剂 → CH CH OH ⑤氧化反应 ①常温下被氧化，如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去。 ⑥易燃烧 CH ＝CH ＋3O ?点?燃 → 2CO +2H O 现象（火焰明亮，伴有黑烟） ⑦加聚反应 二、烷烃、烯烃和炔烃 1. 概念及通式 （1）烷烃：分子中碳原子之间以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结 合的饱和烃，其通式为：CnH2n ＋2（n ≥l ）。 （2） 烯烃：分子里含有碳碳双键的不饱和链烃，分子通式为：CnH2n （n ≥2）。 （3） 炔烃：分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃，分子通式为：CnH2n －2（n ≥2）。 2. 物理性质 （1）状态：常温下含有 1～4 个碳原子的烃为气态烃，随碳原子数的增多，逐渐过渡 到液态、固态。 （2） 沸点：①随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高。
第二章烃和卤代烃 第1页共1页 知识点总结 有机物中引入三键。例如: CH 3 CH 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 3C1常温下呈气态， C 2H 5Br 、CHCI 2、CHC 3、CCb 常温下呈液态且密度 > 1 g/cm 3。 三. 卤代烃的化学性质 (以CHCHBr 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 L CH Z CHCHCI : 1 + NaOH-^ NaCI + CH==CH?+ H2O (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 CHBr 。 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。 CH.； —CH ——CHj Cl Cbt —GH —Gd —C 岛 +201 十 HO 或 CH S ―一CH? CH — CH===CHCH+ NaCI + HO (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 CH 3 例 : CH J —C —CH E CL CHC 2+ 2NaO CH 3—O C + 2NaCI + 2fO
第八章 卤代烃 教学目标：掌握卤代烃的结构，了解卤代烃的分类方法。 教学重点：卤代烃的结构 §8.1 卤代烃的分类和结构 一、分类 烃分子中的氢原子被卤原子取代后的化合物称为卤代烃，简称卤烃。根据卤原子的不同，可以把 卤代烃分为氟代烃、氯代烃、溴代烃及碘代烃；根据卤代烃中所含卤原子数目的多少可以把卤代烃 分为一元取代（或单取代）卤代烃、二元及多元取代卤代烃；从卤原子所连接烃基的种类又可以分 为卤代烷烃、卤代烯（炔）烃、卤代芳烃。对于单取代卤代烷烃，还可以由卤原子所连接的碳原子 的级别而分为伯、仲、叔卤代烷。例如 P246：
在多卤代烃中，卤原子可以是相同的，也可以是不同的。由于自然界中不存在天然的卤代烃，所 以卤代烃类化合物是通过合成得到的。 二、结构 1．饱和卤代烃 在烷烃或环烷烃的分子中，氢原子被卤原子取代后所形成的化合物为饱和卤代烃。在饱和卤代烃 分子中，碳卤键决定着这类化合物的性质。由于饱和碳原子和卤原子之间的电负性有差异所以碳卤 键是有极性的。不同的碳卤键极性大小次序为： C-Cl>C-Br>C-I 根据卤原子变形性的大小可知不同的碳卤键的可极化度的大小次序与其极性大小次序极反。 由于卤原子的电负性大于饱和碳原子的电负性，使饱和卤代烃的碳卤键的成键电子偏向卤原子一
方
。
２．不饱和卤代烃 在不饱和烃分子中的一个或几个氢原子被卤原子取代的产物叫做不饱和卤代烃。不饱和卤代烃包 括卤代烯烃、 卤代炔烃和卤代芳烃。其中以卤乙烯型及卤苯型化合物较为重要，其结构特征
1
为:
。 由于卤原子上的 p 轨道内未成键电子对与相邻 π 键一对电子之间存在着 p-π 共轭
作用，使碳卤键的键长变短，键的解离能增大，偶极矩减小，这将导致不饱和卤代烃中碳卤键的化 学活性下降。 关于烯丙基卤型和苄卤这两种化合物，由于卤原子是与 α -碳原子( sp3 ) 成键，使其具有不同于卤 代烷烃，卤代烯烃及卤苯的化学活性，这两种化合物的卤原子极易被亲核试剂取代。 §8.2 卤代烃的物理性质 教学目标：卤代烃的物理性质 教学重点：卤代烃的熔、沸点规律 卤代烃不溶于水，但溶于弱极性或非极性的乙醚、苯、烃等有机溶剂，某些卤代烃可用作有机溶 剂。卤代烷无色，但碘代烷容易分解产生游离的碘而显示碘的颜色。一卤代烷有不愉快的气味，其 蒸汽有毒。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。 一、沸点和熔点 1．卤代烷的沸点随分子中碳原子数的增加而升高。碳原子数相同的卤代烷，沸点则是： RI>RBr>RCl>RF。在异构体中，支链越多，沸点越低。由于碳卤键有一定的极性，故卤代烃的沸点 比相应的烃高。 2．在二卤代苯异构体中，其沸点相近，但熔点相差很大。熔点与分子的对称性有关，而沸点与分 子间引力有关，因而对二卤苯的熔点最高，邻二卤苯的沸点最高。 二、相对密度(d420) 对于单卤代烷，RF 和 RCl 的相对密度小于 1，而 RBr 和 RI 的相对密度大于 1；多氯代烷及 卤代芳烃的相对密度都大于 1。在单卤代烷中，烷基碳原子数目增多，则相对密度减小；最重的多 卤代烷是 CI4(d420=4.23)。 卤代烃的相对密度是一个较为重要的物理性质，常用于卤烃的分离和提纯过程。
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课标要求 1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构和性质上的差异。 2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。 3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。 4.了解加成反应、取代反应和消去反应。 5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。 要点精讲 一、几类重要烃的代表物比较 1.结构特点 2、化学性质 （1）甲烷 化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如kmno4）等一般不起反应。 ①氧化反应 ②取代反应：有机物物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。 甲烷与氯气的取代反应分四步进行： （2）乙烯 ①与卤素单质x2加成 ②与h2加成 ③与卤化氢加成 ④与水加成 ⑤氧化反应 ①常温下被氧化，如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去。 ⑥易燃烧 ⑦加聚反应 化学 二、烷烃、烯烃和炔烃 1．概念及通式 2．物理性质 （1）状态：常温下含有1～4个碳原子的烃为气态烃，随碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态。 （2）沸点：①随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高。 ②同分异构体之间，支链越多，沸点越低。 （3）相对密度：随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水的小。 （4）在水中的溶解性：均难溶于水。 3．化学性质 （1）均易燃烧，燃烧的化学反应通式为： 化学 （2）烷烃难被酸性kmno4溶液等氧化剂氧化，在光照条件下易和卤素单质发生取代反应。（3）烯烃和炔烃易被酸性kmno4溶液等氧化剂氧化，易发生加成反应和加聚反应。 三、苯及其同系物 1．苯的物理性质 2.苯的结构 （2）成键特点：6个碳原子之间的键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。（3）空间构形：平面正六边形，分子里12个原子共平面。
第二章烃和卤代烃知识点归纳-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
课标要求 1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构和性质上的差异。 2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。 3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。 4.了解加成反应、取代反应和消去反应。 5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。 要点精讲 一、几类重要烃的代表物比较 1.结构特点 2、化学性质 （1）甲烷 化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如kmno4）等一般不起反应。 ①氧化反应 ②取代反应：有机物物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。 甲烷与氯气的取代反应分四步进行： （2）乙烯 ①与卤素单质x2加成 ②与h2加成 ③与卤化氢加成 ④与水加成 ⑤氧化反应 ①常温下被氧化，如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去。 ⑥易燃烧 ⑦加聚反应 化学 二、烷烃、烯烃和炔烃 1．概念及通式 2．物理性质 （1）状态：常温下含有1～4个碳原子的烃为气态烃，随碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态。 （2）沸点：①随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高。 ②同分异构体之间，支链越多，沸点越低。 （3）相对密度：随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水的小。 （4）在水中的溶解性：均难溶于水。 3．化学性质 （1）均易燃烧，燃烧的化学反应通式为： 化学 （2）烷烃难被酸性kmno4溶液等氧化剂氧化，在光照条件下易和卤素单质发生取代反应。（3）烯烃和炔烃易被酸性kmno4溶液等氧化剂氧化，易发生加成反应和加聚反应。 三、苯及其同系物 1．苯的物理性质 2.苯的结构 （2）成键特点：6个碳原子之间的键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。 （3）空间构形：平面正六边形，分子里12个原子共平面。 3．苯的化学性质：可归结为易取代、难加成、易燃烧，与其他氧化剂一般不能发生反应。 化学
第八章卤代烃作业答案 P254 1题.（4）（5） 2题.（2）（4） 3题.（2）（3） 4题. 5题.（1）（4）（5）（6）（7）（9）P255 6题.（1） P256 13题. P257. 16题.（1）④（2）②④（3）①P258 20题. 1题. 用系统命名法命名下列各化合物： （4）C C H H3C H Br 解：(Z)-1-溴-1-丙烯（5） Br Cl 解：(1S,3R)-3-氯-1-溴环己烷 2题. 写出符合下列名称的构造式。 （2）烯丙基溴解：C H2C H C H2B r（4）对氯苄基氯解：C H 2C I C I 3题.写出下列有机物的构造式，有“*”的写出构型式： （2）*cis-3-bromo-1-ethylcyclohexane （3）*(R)-2-bromooctane 25+ 25 解： C H3 C6H13 B r H 4题. 用方程式表示α-溴代乙苯与下列化合物反应的主要产物。 解：CH CH3 2 2 CH3 2 CH CH2 5题.写出下列反应的产物。 解：（1）C H C H3 N aH C O3 H2O C I C I C H C H3 C I O H 解：（4） B r M gB r C I 无水乙醚 C I 解：（5） C C I4/引发剂Br解：（6） ZnC I2 H3C H3C C H2C I
解：（7） C H C H 2C I C H B r K C N C H C H 2C N C H B r 解：（9）CH 3 Br 2 3 25KOH CH 3 O O O O H 3C 6题.将以下各组化合物，按照不同要求排列成序： （1）水解速率： （1） CH 2 CH 2 Cl （2） CHCH 3 （3）CH 2CH 3 Cl 解： （2）＞（1）＞（3） 13题. 写出下列亲核取代反应产物的构型式，反应产物有无旋光性？并标明R 或S 构型，它们是S N 1还是S N 2。 解（1）： r + N H 3 25 H 2 1）产物有旋光性 2）R 构型 3）S N 2反应 解（2）： +H 2O 2H 5 C 3H H 3 2H 5 C 3H H 3 25 C 3H 7 + 1）产物外消旋化，无旋光性 2）S N 1反应 16题. 由指定的原料（其它有机或无机试剂任选），合成以下化合物。 （1）④：CH 2CHCH 3 CH 2CHCH 2I 解④：C H 2 C H C H 3 C H 2 C H C H 2B r N BS 试剂引发剂 N aI 丙酮 C H 2 C H C H 2I ⑤：C H 2 C H C H 3 C H 3C H C H 3 D 解⑤：C H 2 C H C H 3 C H 3C H C H 3 B r C H 3C H C H 3 D 无水乙醚 C H 3C H C H 3 M gB r D 2O （2）②：C H C I C H 2C I 解②： C H C H B r 无水A IC I 3 C H 2C H 3 N B S 试剂引发剂 C H C H 3B r E tO H C H C H 2 2 C H C I C H 2C I ④： 2 C uLi 解④： 2F eB r 3 B r 2 C u Li L i 无水乙醚 L i Li 2C u I 无水乙醚 （3）由环己醇合成：