第三章烃的含氧衍生物第一节醇-酚

12/19/20198:59AM第一节醇酚第三章烃的含氧衍生物新课标人教版选修五《有机化学基础》12/19/20198:59AM目录第一节醇酚一、醇㈠．醇的概念和分类㈡、醇的命名和同分异构体㈣、乙醇的性质：㈢、醇的物理性质①甲醇；②乙二醇；③丙三醇：㈠．苯酚的分子组成和分子结构㈡．苯酚的物理性质㈢．苯酚的化学性质①苯酚的酸性；②苯酚的取代反应；③显色反应；二、酚㈤、重要的醇简介①跟金属反应②消去反应③取代反应④氧化反应12/19/20198:59AM1.醇和酚的概念醇是羟基与链烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物。酚是羟基与苯环上的碳原子直接相连的化合物。2.醇的分类①根据醇分子中含有醇羟基的数目，可以将醇分为一元醇、二元醇、多元醇等。一般将分子中含有两个或两个以上醇羟基的醇称为多元醇。一、醇㈠．醇的概念和分类12/19/20198:59AM3．醇的通式醇的通式由烃的通式衍变而来，如烷烃的通式为CnH2n+2，则相应的饱和一元醇的通式为CnH2n＋2O；烯烃的通式为CnH2n，则相应的一元醇的通式为CnH2nO；苯的同系物的通式为CnH2n－6，则相应的一元醇的通式为:CnH2n－6O。②根据醇分子中的烃基是否饱和，可以将醇分为饱和醇、不饱和醇等。③根据醇分子中的烃基是否有苯环，可以将醇分为芳香醇、脂肪醇等。12/19/20198:59AM㈡醇的命名和同分异构体②编号：①选主链：③写名称：选含C—OH的最长碳链为主链，称某醇从离C—OH最近的一端起编号取代基位置—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。）例1.给下列醇命名.⑴CH3CH(CH3)CH2CH2CH(C2H5)CH2OH⑵CH3CH2CH(CH2OH)25-甲基-2-乙基-1-己醇2-乙基-1,3-丙二醇⑴、醇的命名12/19/20198:59AM②CH3CH2CHOHCH3③CH3CH(CH3)C(CH3)OHCH2CH3练习写出下列醇的名称①CH3CH(CH3)CH2OH2—甲基—1—丙醇2—丁醇2，3—二甲基—3—戊醇CH2OH苯甲醇CH2OHCH2OH乙二醇CH2OHCH2OHCHOH1，2，3—丙三醇（或甘油）12/19/20198:59AM醇类的同分异构体可有：①碳链异构②羟基的位置异构，③官能团异构(相同碳原子数的饱和一元醇和醚是官能团异构)例2.写出下列物质可能有的结构简式⑴C4H10O⑵C3H8O⑵、醇的同分异构体醇：4种；醚：3种醇：2种；醚：1种12/19/20198:59AM思考与交流：名称结构简式相对分子质量沸点/℃甲醇CH3OH3264.7乙烷C2H630-88.6乙醇C2H5OH4678.5丙烷C3H844-42.1丙醇C3H7OH6097.2丁烷C4H1058-0.5对比表格中的数据，你能得出什么结论？结论：1、相对分子质量相近的醇和烷烃,醇的沸点远高于烷烃2、饱和一元醇随相对分子质量的增加沸点升高㈢醇的物理性质12/19/20198:59AMRRRRRROOOOOOHHHHHH醇分子间形成氢键示意图：原因：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，这种吸引作用叫氢键。（分子间形成了氢键）㈢醇的物理性质12/19/20198:59AM形成氢键的条件：有一个与电负性很强的元素（如：F、O、N）以共价键结合的氢原子，同时这个与氢原子相结合的电负性很强的原子必须有孤对电子。电负性：用来表示两个不同原子形成化学键时吸引电子能力的相对强弱。通常以希拉字母χ为电负性的符号。“电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度”。元素电负性数值越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强；反之，电负性数值越小，相应原子在化合物中吸引电子的能力越弱（稀有气体原子除外）。12/19/20198:59AM有机化合物中，能形成氢键的官能团有：羟基（-OH）、氨基（-NH2）醛基（-CHO）、羧基（-COOH）表3-1中所列出的醇均形成了分子间氢键，因此与相对分子质量相近的烷烃比，醇具有较高的沸点，同时，这些有机物分子与水分子间也可形成氢键，因此，含有这些官能团的低级分子，均具有良好的水溶性。12/19/20198:59AM学与问：你能得出什么结论？3、甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶，这是因为甲醇、乙醇、丙醇与水形成了氢键。4、随碳原子的数目增多，醇的溶解性减小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，其原因是：。㈢醇的物理性质由于羟基数目增多，使得分子间形成的氢键增多增强，熔沸点升高。12/19/20198:59AM一、醇分子式结构式结构简式官能团C2H6OH—C—C—O—HHHHHCH3CH2OH或C2H5OH—OH（羟基）㈣、乙醇1.组成与结构:12/19/20198:59AM球棒模型比例模型⑤④③②①⑤④③②①⑤④③②①乙醇的分子式结构式及比例模型空间结构:12/19/20198:59AM⒉物理性质乙醇是一种无色、有香味的液体，密度比水小，易挥发，易溶于水，是一种良好的有机溶剂，俗称酒精。⒊化学性质醇的化学性质主要由羟基所决定，乙醇中的碳氧键和氧氢键有较强的极性，在反应中都有断裂的可能。(如K、Na、Ca、Mg、Al)：2Na＋2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa＋H2↑。该反应中乙醇分子断裂了O—H键。㈣、乙醇(1)跟金属反应12/19/20198:59AM钠与水钠与乙醇钠是否浮在液面上浮在水面沉在液面下钠的形状是否变化熔成小球仍是块状有无声音发出嘶嘶响声没有声音有无气泡放出气泡放出气泡剧烈程度剧烈缓慢化学方程式2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑[问题1]比较钠与水、乙醇反应的实验现象，比较二者羟基上氢原子的活泼性[结论1]乙醇羟基上的氢原子比水中氢原子不活泼。学生完成P49思考与交流12/19/20198:59AM练习：写出甲醇、正丙醇、乙二醇、丙三醇分别与金属钠反应的化学方程式讨论醇分子中羟基数目与n(醇)和n(氢气)之间的关系CH2－OHCH2－ONa+2Na→+H2↑CH2－OHCH2－ONaCH2－OHCH2－ONa2CH－OH+6Na→2CH－ONa+3H2↑CH2－OHCH2－ONa2CH3OH+2Na→2CH3ONa+H2↑2CH3CH2CH2OH+2Na→2CH3CH2CH2ONa+H2↑醇分子有一个羟基时，n(醇)︰n(氢气)=2︰1醇分子有二个羟基时，n(醇)︰n(氢气)=1︰1醇分子有三个羟基时，n(醇)︰n(氢气)=2︰312/19/20198:59AM(2)消去反应实验3-1实验现象：①温度升至170℃左右，有气体产生，该气体使溴的四氯化碳溶液的橙色和酸性高锰酸钾溶液的紫色依次褪去。②烧瓶内液体的颜色逐渐加深，最后变成黑色。实验结论：乙醇在浓硫酸的作用下，加热至170℃时发生消去反应生成乙烯。作用：可用于制备乙烯12/19/20198:59AM制乙烯实验装置⑤为何使液体温度迅速升到170℃，不能过高或高低？①酒精与浓硫酸混合液如何配置③放入几片碎瓷片作用是什么？⑧用排水集气法收集②浓硫酸的作用是什么？④温度计的位置？⑥混合液颜色如何变化？为什么？⑦有何杂质气体？如何除去？12/19/20198:59AM①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？温度计感温泡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。12/19/20198:59AM⑥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。12/19/20198:59AMHH||H—C—C—H||HOH浓硫酸1700CCH2=CH2↑+H2O乙烯(2)消去反应12/19/20198:59AM[讨论]醇发生消去反应与卤代烃发生消去反应有何异同?CH3CH2BrCH3CH2OH反应条件化学键的断裂化学键的生成反应产物NaOH的乙醇溶液、加热C—Br、C—HC—O、C—HC=CC=CCH2=CH2、HBrCH2=CH2、H2O浓硫酸、加热到170℃[结论]醇发生消去反应的分子结构条件:与C-OH相邻的碳原子上有氢原子.外部条件：浓硫酸、加热到170℃12/19/20198:59AM练习：1、下列醇在浓硫酸作催化剂的条件下能发生消去反应的有__________A.甲醇B.2-甲基-2-丙醇C.苯甲醇D.2-甲基-3-戊醇E.环己醇F.乙二醇G.2,2-二甲基-1-丙醇2、完成2-丙醇、2-丁醇发生消去反应的化学反应方程式BDEF浓硫酸1700CCH3CHCH3OHCH2＝CHCH3↑+H2OCH3CHCH2CH3OHCH3CH＝CHCH3↑+H2O浓硫酸1700CCH2＝CHCH2CH3↑+H2O浓硫酸1700CCH3CHCH2CH3OH（主）（次）12/19/20198:59AM⑶取代反应C2H5-OH+HBrC2H5-Br+H2O△C2H5-OH+HO-C2H5C2H5-O-C2H5+H2O浓硫酸140℃CH3COOH+HO-C2H5CH3COOC2H5+H2O浓硫酸△a乙醇的分子间脱水反应讨论：醚类发生分子间脱水反应的可能产物如丙醇再如丙醇与乙醇b加热条件下与浓氢溴酸反应CH3CH2CH2OH+HBrCH3CH2CH2Br+H2Oc酯化反应实质：酸失羟基，醇失氢12/19/20198:59AM①燃烧C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O②催化氧化2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O――→点燃―――→Cu或Ag△(4)氧化反应2CH3CHCH3＋O2OHCu或Ag2CH3—C—CH3+2H2OO讨论：醇催化氧化时分子中化学键如何变化？12/19/20198:59AM③乙醇和酸性重铬酸钾溶液的反应乙醇在加热条件下使酸性KMnO4溶液褐色乙醇使酸性K2Cr2O7溶液由橙红色变为墨绿色，其氧化过程可分为两个阶段：CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH――→氧化――→氧化(4)氧化反应12/19/20198:59AM[讨论]⑴有机物的氧化反应、还原反应的含义：①氧化反应：有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应（失H或加O）②还原反应：有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应（加H或失O）⑵醇类被氧化的分子结构条件及规律：结论：羟基碳上有2个氢原子的醇被氧化成醛或酸；羟基碳上有1个氢原子的醇被氧化成酮。羟基碳上没有氢原子的醇不能被氧化。12/19/20198:59AM[思考题1]分析下列醇在铜或银作催剂的条件下能否被氧化，若能写出其氧化产物A.甲醇_________B.2-甲基-2-丙醇___________C.苯甲醇_________D.2-甲基-3-戊醇___________E..环己醇_________F.乙二醇_________________G.2,2-二甲基-1-丙醇______________甲醛苯甲醛环己酮乙二醛2,2-二甲基丙醛2-甲基-3-戊酮否12/19/20198:59AM[总结]乙醇的化学性质与其结构的关系乙醇发生反应的化学方程式反应类型断裂的价键与金属反应2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa