第三章-第一节醇-酚

烃的含氧衍生物：烃分子中的氢原子被含有氧原子的原子团所取代而衍变生成的一系列新的有机物.类别官能团和名称典型代表物的名称和结构简式醚醚键乙醚CH3CH2OCH2CH3醛醛基乙醛酮羰基丙酮羧酸羧基乙酸酯酯基乙酸乙酯—OH（羟基）醇或酚CH3CH2OHOH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。CH3CH2OHCH3CHCH3OH乙醇2—丙醇OH苯酚OHCH3邻甲基苯酚醇：羟基（—OH）与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物。酚：羟基（—OH）与苯环直接相连的化合物。醇与酚区别一、醇（1）根据羟基的数目分一元醇：如CH3OH甲醇二元醇：CH2OHCH2OH乙二醇多元醇：CH2OHCHOHCH2OH丙三醇（2）根据烃基是否饱和分饱和醇不饱和醇（3）根据烃基中是否含苯环分脂肪醇芳香醇饱和一元醇通式：CnH2n+1OH或CnH2n+2OCH2=CHCH2OHCH3CH2OHCH2OH(一)、醇的分类(二）醇的命名1.选主链。选含—OH的最长碳链作主链，根据碳原子数目称为某醇。2.编号。从离羟基最近的一端开始编号。3.定名称。在取代基名称之后，主链名称之前用阿拉伯数字标出—OH的位次，且主链称为某醇。羟基的个数用“二”、“三”等表示。CH3—CH—CH2—OHCH32—甲基—1—丙醇CH3—CH—C—OHCH3CH2—CH3CH32，3—二甲基—3—戊醇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.写出下列物质可能有的结构简式⑴C4H10O⑵C3H8O醇：4种；醚：3种醇：2种；醚：1种(三）醇的同分异构体（四）醇的物理性质表3-1相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点比较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RRRRRROOOOOOHHHHHH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）拓展：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。随碳原子的数目增多，醇的溶解性减小有机化合物中，能形成氢键的官能团有：羟基（-OH）、氨基（-NH2）醛基（-CHO）、羧基（-COOH）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。表3-2含相同碳原子数不同、羟基数的醇的沸点比较名称分子中羟基数目沸点/℃乙醇178.5乙二醇2197.31-丙醇197.21，2-二丙醇21881，2，3-丙三醇3259结论：相同碳原子数羟基数目越多沸点越高（四）醇的物理性质燃料饮品消毒溶剂生活中常见的醇乙醇CH2-OHCH2OH汽车防冻液丙三醇（甘油）CH2-OHCH-OHCH2OH化妆品中的保湿剂生活中常见的醇乙二醇：无色、粘稠、有甜味的液体，易溶于水和乙醇。汽车防冻液、化工原料等。丙三醇:无色、粘稠、有甜味的液体，易溶于水和乙醇。化妆品、化工原料等。香叶醇、玫瑰醇、苯乙醇生活中常见的醇木糖醇（戊五醇）薄荷醇menthol生活中常见的醇颜色：气味：状态：沸点：密度：溶解性：无色透明特殊香味液体0.78g/ml比水小78℃，易挥发跟水以任意比互溶，本身良好的有机溶剂让我想一想？（五）、醇的代表——乙醇检验C2H5OH（H2O）。除杂C2H5OH（H2O）。CuSO4先加CaO后蒸馏(1）、乙醇的物理性质(2）、乙醇的结构O—HC—O键的极性较大，易断键分子式结构式结构简式官能团C2H6OH—C—C—O—HHHHHCH3CH2OH或C2H5OH—OH（羟基）1、取代反应（3）乙醇化学性质：2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑乙醇钠呈强碱性沉、不熔、动、不响。现象：乙醇分子中羟基上的氢不如水分子中的氢活泼。结论：原因：羟基受乙基的影响此反应可检验-OH的存在。醇的化学性质主要决定于：碳氧键和氧氢键的断裂。①与活泼金属钠反应学以致用哪一个建议处理反应釜中金属钠的更合理、更安全？建议（1）：打开反应釜，用工具将反应釜内的金属钠取出来；建议（2）：向反应釜内加水，通过化学反应“除掉”金属钠；建议（3）：采用远程滴加乙醇的方法向反应釜内加入乙醇，并设置放气管，排放乙醇与金属钠反应产生的氢气和热量。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︰3拓展练习：——-OH与H2量的关系1.甲醇､乙二醇､丙三醇中分别加入足量的金属钠,产生等体积的氢气(相同条件下),则上述三种醇的物质的量之比是()A.2∶3∶6B.3∶2∶1C.4∶3∶1D.6∶3∶2D2.2.22g某醇与足量的金属钠反应收集到标况下的气体336ml,则该醇是（）A.甲醇B.异丙醇C.2-甲基-2-丙醇C结论：2-OH——H2可用于快速确定醇中羟基数目1.取代反应②和HX的反应C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O△③和乙酸酯化反应CH3CH2OH+HOOCCH3CH3CH2OOCCH3+H2O浓硫酸△（3）乙醇化学性质：④醇分子间脱水CH3CH2OH+HOCH2CH3CH3CH2OCH2CH3+H2O浓硫酸140℃乙醚2.消去反应1700C浓H2SO4HCCHCH2=CH2+H2OHHHOH注意：浓硫酸作用是催化剂和脱水剂温度要迅速升至170℃（3）乙醇化学性质：脱去—OH和与—OH相邻的碳原子上的1个H断键位置: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。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。学与问CH3CH2OHCH3CH2Br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℃溴乙烷与乙醇都能发生消去反应，它们有什么异同？[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℃3.氧化反应（2）催化氧化黑色变为红色，产生有刺激性气味的液体2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCu或Ag△注意反应条件，及键的断裂且该反应是放热反应（1）燃烧氧化2CO2+3H2OC2H5OH+3O2点燃OCu/Ag2CH3－CH－O+O22CH3－C－H＋2H2OHH乙醛2CrO3（红色）+3C2H5OH+3H2SO4Cr2（SO4）3（绿色）+3CH3CHO+6H2O（3）被强氧化剂KMnO4或K2Cr2O7氧化反应原理：CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH乙醇乙醛乙酸实验现象：紫色褪去溶液或由橙黄色变为绿色氧化反应：失去氢原子或加入氧原子的反应举例：CH3CH2OH→CH3CHO，失去氢原子；CH3CHO→CH3COOH，加入氧原子。还原反应：加入氢原子或失去氧原子的反应举例：CH3CHO→CH3CH2OH，加入氢原子；乙酸变成乙醛，CH3COOH→CH3CHO,失去氧原子。结论：羟基碳上有2个氢原子的醇被催化氧化成醛。羟基碳上有1个氢原子的醇被催化氧化成酮。羟基碳上没有氢原子的醇不能被催化氧化。[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-戊酮否归纳、总结——乙醇的化学性质CH3COOC2H5CH2＝CH2C2H5OHCH3CH2BrCH3CHOH2，催化剂O2，Cu或Ag△HBr，△H2O，△浓硫酸，170℃H2O，催化剂NaOH，△CH3COOH，浓硫酸，△C2H5ONaNa(六）、醇的化学性质（1）和活泼金属反应2R-OH+2Na→2R-ONa+H2↑（2）氧化反应：燃烧、催化氧化成醛或酮、与强氧化剂重铬酸钾溶液、高锰酸钾溶液。（3）取代反应：R-OH+H-X→R-X+H2O（4）消去反应：羟基和邻位碳原子上的氢原子结合成水脱去，生成不饱和烃。②①⑤③④Ｈ―Ｃ―Ｃ―Ｏ―ＨＨＨＨＨ反应断键位置分子间脱水与HX反应②④②①③①②与金属反应消去反应催化氧化①燃烧⑤练习：乙醇分子结构中各种化学键如图所示，回答乙醇在各种反应中断裂键的部位：(1)和金属钠反应时断键__________。(2)和浓硫酸共热至170℃时断键______。(3)和浓硫酸共热至140℃时断键_______。(4)在银催化下与O2反应时断键__________。①②⑤①②①③1．甲醇(CH3OH)又称木精或木醇，是无色透明的液体，易溶于水。甲醇有剧毒，误饮很少就能使眼睛失明甚至致人死亡。甲醇是十分重要的有机化工原料。2．乙二醇()和丙三醇()都是无色、黏稠、有甜味的液体，都易溶于水，是重要的化工原料。乙二醇水溶液的凝固点很低，可作汽车发动机的抗冻剂，乙二醇也是合成涤纶的主要原料。丙三醇俗称甘油，主要用于制造日用化妆品和硝化甘油。硝化甘油主要用做炸药，也是治疗心绞痛药物的主要成分之一。重要的醇简介醇还可以与一些无机含氧酸(如H2SO4、HNO3等)发生酯化反应。CH2-OHCH2-OHCH-OHCH2–O一NO2CH2–O一NO2CH–O一NO2+3HO一NO2+3H2O浓硫酸△硝化甘油——烈性炸药重要的醇简介毒品中最常见的主要是麻醉药品类中的大麻类、鸦片类，大麻酚和鸦片主要成分吗啡的结构简式如下图一个吗啡分子中含两个羟基，这两个羟基均可说明吗啡可归为醇类吗？OHOH邻苯二酚OHOH间苯二酚OHHO对苯二酚OHCH3邻甲苯酚OHCH3间甲苯酚OHH3C对甲苯酚酚类化学性质和苯酚相似。二、酚羟基跟苯环直接相连的化合物。加热到65℃以上苯酚溶于水苯酚溶于乙醇溶液浑浊得到澄清溶液溶液变的澄清，冷却变浑浊颜色气味毒性状态密度熔点/℃溶解性与水比无色特殊气味固态比水大常温下在水中溶解度不大，易溶于乙醇等有机溶剂。65℃以上时，能与水混溶。43有毒OH-（一）、苯酚的物理性质医院常用的“来苏水”消毒剂便是苯酚钠盐的稀溶