5-3.1《醇-酚》

第一节醇酚烃分子中的氢原子可以被羟基（—OH）取代而衍生出含羟基化合物。（1）羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇；（2）羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。CH3CH2OH乙醇苯甲醇OH苯酚OHCH3邻甲基苯酚知识回顾CH2OH一、醇1．醇的分类（1）根据羟基所连烃基的种类脂肪醇脂环醇芳香醇饱和不饱和CH3CH2OHCH2=CHCH2OHOHCH2OH（2）根据醇分子结构中羟基的数目，醇可分为一元醇、二元醇、三元醇……CH3CH2CH2OH丙醇（一元醇）CH2-OHCH2OH乙二醇（二元醇）CH2-OHCH-OHCH2OH丙三醇（三元醇）资料：乙二醇和丙三醇（甘油）都是无色、黏稠、有甜味的液体，都易溶于水和乙醇。乙二醇主要用来生产聚酯纤维，其水溶液凝固点很低，可用于汽车发动机的防冻剂。丙三醇吸湿性强，有护肤作用，可用于配制化妆品，是重要的化工原料。1、相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃？由于醇分子中羟基的氧原子与另一醇分子羟基的氢原子间存在着相互吸引作用（氢键）。这是因为甲醇、乙醇、丙醇与水形成了氢键。思考与交流3、甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶？由于羟基数目增多，使得分子间形成的氢键增多增强。2、乙二醇的沸点高于乙醇，1，2，3—丙三醇的沸点高于1，2—丙二醇，1，2—丙二醇的沸点高于1—丙醇？2．醇的物理性质（以饱和脂肪醇为例）物理性质递变规律熔沸点随碳原子数增加，熔沸点逐渐升高，一般低级醇为液态，高级醇为固态。碳原子数相同时，羟基越多，沸点越高。溶解性一般易溶于水、有机溶剂，羟基含量越高，越易溶于水。密度随碳原子数增加，密度逐渐增大，但比水小。资料拓展低级的饱和一元醇为无色中性液体，具有特殊的气味和辛辣味道。甲醇、乙醇、丙醇可以与水以任意比混溶；含有4~11个碳原子的醇为油状液体，可以部分溶于水；含12个碳原子以上的醇为无色无味的蜡状固体，不溶于水。3．饱和一元醇（1）饱和一元醇通式：CnH2n+1OH或CnH2n+2O（2）饱和一元醇的命名①选主链选最长碳链，且含—OH②编号从离—OH最近的一端起编③写名称取代基位置—取代基名称—羟基位置—母体名称（羟基位置用阿拉伯数字表示；羟基的个数用“二”、“三”等表示。）CH3—CH2—CH—CH3OHCH3—CH—C—OHCH3CH2—CH3CH3②③CH3—CH—CH2—OHCH3①2—甲基—1—丙醇2—丁醇2，3—二甲基—3—戊醇课堂反馈：1、对下列醇进行系统命名。CH2OH苯甲醇CH2OHCH2OH乙二醇CH2OHCH2OHCHOH1，2，3—丙三醇（或甘油、丙三醇）课堂反馈：2、对下列醇进行系统命名。（3）饱和一元醇的同分异构体①碳链异构②位置异构③官能团异构（饱和一元醚）举例：写出分子式为C4H10O的同分异构体。1、乙醇的结构从乙烷分子中的1个H原子被—OH（羟基）取代衍变成乙醇分子式结构式结构简式官能团C2H6OH—C—C—O—HHHHHCH3CH2OH或C2H5OH—OH（羟基）二、乙醇2、乙醇的物理性质（1）无色、透明、有特殊香味的液体；（2）沸点78℃；（3）易挥发；（4）密度比水小（浓度越大，密度越小）；（5）能跟水以任意比互溶；（6）能溶解多种无机物和有机物。3、乙醇的化学性质（1）与金属钠、钾等活泼金属反应2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑实验现象：（与Na与水反应比较）①钠沉入烧杯底部；②钠未熔化，缓慢消失，但有气泡产生。实验结论：钠的密度大于乙醇，因为乙醇羟基H原子不如水分子的H原子活泼，所以反应缓慢。（无水乙醇）（置换反应）知识拓展1、乙醇钠（CH3CH2ONa）与NaOH碱性强弱？乙醇钠是离子型化合物，碱性：CH3CH2ONaNaOH2、写出乙二醇与金属钠反应方程式。2－OH~H2（2）消去反应①浓硫酸的作用：催化剂和脱水剂②副反应：CH3CH2-OH+H-OCH2CH3→CH3CH2-O-CH2CH3+H2O浓H2SO4140℃乙醚（取代反应）（分子间脱水）（分子内脱水）CH3CH2OHCH3CH2Br反应条件化学键的断裂化学键的生成反应产物NaOH、醇溶液、加热C—Br、C—HC—O、C—HC=CC=CCH2=CH2、HBrCH2=CH2、H2O浓硫酸、加热到170℃归纳总结知识拓展1、醇分子中，连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。其中，CH3OH、等不能发生消去。CH2OH知识拓展2、写出有机物CH3—CH—CH—CH3发生消去反应的化学方程式。CH3OH实验室制乙烯装置图1.放入几片碎瓷片作用是什么？防止暴沸2.浓硫酸的作用是什么？催化剂和脱水剂3.酒精与浓硫酸体积比为何要为1∶3？因为浓硫酸是催化剂和脱水剂，为了保证有足够的脱水性，硫酸要用98%的浓硫酸，酒精要用无水酒精，酒精与浓硫酸体积比以1∶3为宜。4.温度计的位置？温度计水银球要置于反应物的中央位置因为需要测量的是反应物的温度。5.为何使液体温度迅速升到170℃？因为无水酒精和浓硫酸混合物在170℃的温度下主要生成乙烯和水，而在140℃时乙醇将以另一种方式脱水，即分子间脱水，生成乙醚。6.混合液颜色如何变化？为什么？烧瓶中的液体逐渐变黑。因为浓硫酸有多种特性。在加热的条件下，无水酒精和浓硫酸混合物的反应除可生成乙烯等物质以外，浓硫酸还能将无水酒精氧化生成碳的单质等多种物质，碳的单质使烧瓶内的液体带上了黑色。7.有何杂质气体？如何除去？由于无水酒精和浓硫酸发生的氧化还原反应，反应制得的乙烯中往往混有H2O、CO2、SO2等气体。可将气体通过碱石灰。8、为何可用排水集气法收集？因为乙烯难溶于水，密度比空气密度略小。（3）氧化反应①可燃性CnH2n+2O+3n/2O2nCO2+(n+1)H2O点燃②催化氧化实验：向一支试管中加入3~5ml乙醇，取一根10~15cm长的铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧至红热，插入乙醇中，反复几次。注意观察实验现象，小心闻试管中液体产生的气味。现象：铜丝加热灼烧后变黑，反复插入乙醇中又恢复红色，并伴有刺激性的气味。2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCu或Ag2Cu+O2=2CuOCH3-CH-H+CuO→CH3-CH+H2O+CuO—HO1、醇的催化氧化规律醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。知识拓展2、氧化反应：在有机反应中，有机物失去氢原子或得到氧原子的反应。还原反应：在有机反应中，有机物得到氢原子或失去氧原子的反应。3、写出2-丙醇在铜催化条件下与O2反应方程式。2CH3-CH2-CH3+O2→2CH3-C-CH3+2H2OOHOCu△2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCu或Ag2Cu+O2=2CuOCH3-CH-H+CuO→CH3-CH+H2O+CuO—HO③与强氧化剂反应（酸性KMnO4或酸性K2Cr2O7溶液）CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH氧化氧化乙醛知识拓展一般情况下：1、伯醇（连羟基的碳上还有两个H）被氧化成羧酸，因为伯醇会初步被氧化为醛，醛的还原性很强，会被继续氧化成羧酸。2、仲醇（连羟基的碳上有一个H）会被氧化成酮，酮稳定，不会再被氧化。3、叔醇（连羟基的碳上无H）不与高锰酸钾溶液反应。（4）取代反应C2H5-OH+H-BrC2H5-Br+H2O△①将乙醇与浓氢溴酸混合加热：——制备溴乙烷的一种方法②酯化反应C2H5O-H+HO-C-CH3C2H5-O-C-CH3+H2O△OO浓H2SO4ROH+HX——RX+H₂O△4、乙醇的工业制法（1）乙烯水化法CH2=CH2+H2O--→CH3CH2OH催化剂加热、加压（2）发酵法C6H12O6（葡萄糖）-→2CH3CH2OH+2H2O酒化酶②①⑤③④Ｈ―Ｃ―Ｃ―Ｏ―ＨＨＨＨＨ反应断键位置分子间脱水与HX反应②④②①③①②与金属反应(酯化反应)消去反应催化氧化①燃烧所有键三、酚1.定义：羟基跟苯环直接相连的化合物。2.结构：苯环和羟基会相互影响，将决定苯酚的化学性质。OH3.物理性质无色晶体；具有特殊气味；常温下难溶于水（9.3g），易溶于乙醇等有机溶剂。650C以上时，能与水混溶；有毒，对皮肤有腐蚀性，如不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤。放置时间长的苯酚往往是粉红色，为什么？思考因为空气中的氧气就能使苯酚慢慢地氧化成对-苯醌。4.化学性质（1）氧化反应①在空气中能被氧气氧化成对-苯醌。②可以被酸性KMnO4溶液氧化。实验现象（1）向盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水，振荡试管（2）向试管中逐滴加入5%的NaOH溶液，并振荡试管（3）再向试管中加入稀盐酸形成浑浊的液体浑浊的液体变为澄清透明的液体澄清透明的液体又变浑浊实验3—3（2）弱酸性（石炭酸）ONa+HClOH+NaCl医院常用的“来苏水”消毒剂便是苯酚钠盐的稀溶液。ONa+CO2+H2OOH+NaHCO3说明：苯酚酸性很弱，比碳酸还弱。苯酚碳酸Ka1碳酸Ka2Ka1.28×10-104.3×10-75.6×10-11OH+Na2CO3ONa+NaHCO3OH+2NaONa+H2↑22OH+NaHCO3×（3）取代反应（与浓溴水反应）OH+3Br2OHBrBrBr↓+3HBr（可用于酚定性检验与定量测定）①浓溴水与苯酚在苯环上发生取代反应。这说明羟基对苯环产生了影响，使取代更易进行。②溴取代苯环上羟基的邻、对位。（与甲苯相似）③不能用该反应来分离苯和苯酚（4）显色反应遇FeCl3溶液显紫色。这一反应可用于检验苯酚或Fe3+的存在。（5）加成反应OH+3H2OH一定条件（6）缩聚反应酚醛树脂的合成5.苯酚的用途苯酚是一种重要的化工原料，可用来制造酚醛树脂（俗称电木）、合成纤维（如锦纶）、医药、染料、农药等。粗制的苯酚可用于环境消毒。纯净的苯酚可配成洗剂和软膏，有杀菌和止痛效用。药皂中也掺入少量的苯酚。知识衔接苯酚在常温下是固态，但为什么苯酚与水的分离方法是分液而不是过滤？苯酚的熔点为40.9℃，常温下为固态。但是苯酚中若有少量的水即可使它的熔点降低，室温下为液体。因此，将苯酚和水的混合物加热到65℃以上，苯酚就和水互溶。冷却后得到两层互不相溶的液相，上层是溶有苯酚的水相，下层是溶有水的苯酚相。往苯酚钠水溶液中通入二氧化碳气体同样得到了液态含水苯酚，所以要分离出苯酚采取的是分液而不是过滤。知识拓展1、有机溶剂中混有苯酚苯酚的苯溶液通入足量CO2分液有机层（苯）水层（苯酚钠）加入NaOH溶液分液苯酚NaHCO3溶液注：废水中含有苯酚，可以先加苯振荡，分液，再按上述方法分离。2、乙醇中混有苯酚苯酚的乙醇溶液加入NaOH溶液蒸馏乙醇苯酚钠通入足量CO2分液苯酚NaHCO3溶液