高二化学醇酚人教实验版知识精讲

学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网高二化学醇酚人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：醇酚1、醇和乙醇2、苯酚二.重点、难点：1、乙醇的分子结构和化学性质。2、苯酚的结构特点、化学性质。3、酚羟基与醇羟基的区别及其对化学性质的影响。三.教学过程（一）醇1、醇的分类（1）按羟基数目分为一元醇、二元醇、多元醇。（醇分子中含有羟基，且羟基个数不限，但不存在1个C原子上连有2个羟基的醇，因为这样的醇不稳定。）（2）按羟基连接类别分为脂肪醇、芳香醇。（3）按连接链烃基类别分为饱和醇、不饱和醇（不饱和醇中羟基连在不饱和碳上不稳定，易转化为羰基）。2、饱和一元醇的通式：CnH2n+1OH或CnH2n+2O、R—OH［思考］饱和一元醇和烷烃在组成上有什么相同点？3、醇的命名选择连有羟基碳原子在内的最长碳链为主链，从靠近羟基的一端开始编号，根据主链碳原子数称某醇。羟基位次用阿拉伯数字表明，羟基的个数用“二”、“三”等表示。支链或其它取代基按“次序规则”列出。芳香醇也是按照上面的命名原则，把芳香烃当作取代基。［练习］写出下列醇的名称。学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网，2，3—丙三醇（或甘油、丙三醇）4、醇的物理性质（1）n≤3，无色液体、与水任意比互溶；4≤n≤11，无色油状液体，部分溶于水n≥12，无色蜡状固体，不溶于水。（2）碳原子数越多，沸点越高。（3）碳原子数越多，溶解度越小。［思考］甲醇与乙烷的相对分子质量相近，甲醇的沸点高于乙烷；乙醇与丙烷的相对分子质量相近，乙醇的沸点也高于丙烷；丙醇与丁烷的情况也一样。为什么相对分子质量相接近的醇与烷烃比较，醇的沸点会高于烷烃呢？由于醇分子中羟基的氧原子与另一醇分子中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。醇中的氢键是醇分子中羟基中的氧原子与另一醇分子中羟基的氢原子间存在的相互吸学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网引力。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。［思考］分子中的羟基数目与醇的沸点的关系？羟基数目增多，分子间形成的氢键增多增强，醇的沸点越高。如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。（二）乙醇1、乙醇的分子结构：从乙烷分子中的1个H原子被—OH（羟基）取代衍变成乙醇。2、乙醇的物理性质：无色、透明、有特殊香味的液体；沸点78℃；易挥发；密度比水小；能跟水以任意比互溶；能溶解多种无机物和有机物。3、乙醇的化学性质（醇类的性质与乙醇类似．．．．．．．．．．）（1）乙醇与金属钠反应：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑①乙醇和金属钠反应说明羟基中的氢原子可以被一些金属性较强的金属置换出来。②Na与乙醇的反应比与水的反应缓和的多，说明乙醇中羟基上的H原子不如水分子中羟基上的H原子活泼。③利用此反应可以检验羟基的存在，并可以计算分子中羟基的数目，因为2mol羟基与足量钠反应放出1mol氢气。［思考］乙醇与金属钠反应产生氢气的氢原子来自于羟基上的氢还是乙基上的氢呢？你有何事实证明？（2）乙醇的氧化反应①燃烧：乙醇在空气里能够燃烧，发出淡蓝色的火焰，同时放出大量的热。乙醇可用作内燃机的燃料，实验室里也常用它作为燃料。［归纳］等物质的量的CH3CH2OH燃烧与CH3CH2燃烧生成等量的二氧化碳和水；等物质的量的CH3CH2OH燃烧与CH2=CH2燃烧消耗氧气的量相等。［推论］等物质的量的饱和一元醇燃烧与同碳原子数的烷烃燃烧生成等量的二氧化碳和水；等物质的量的饱和一元醇燃烧与同碳原子数的烯烃燃烧消耗氧气的量相等。②催化氧化：乙醇在加热和有催化剂（Cu或Ag）存在的条件下，能够被空气氧化，生成乙醛。工业上根据这个原理，可以由乙醇制造乙醛。I、反应现象：将弯成螺旋状的粗铜丝先在空气中灼热，然后立即插入乙醇中，观察到的现象是铜由红色变为黑色，再由黑色变为亮红色，并产生刺激性气味，Cu的质量不变。II、反应机理：Ⅲ、化学键的断键部位：在氧化过程中，乙醇分子O—H键和C—H键断裂。学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网［思考］如果醇分子中与羟基相连的碳原子上有2个氢原子（如丙醇），生成物是什么？如果醇分子中与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子（如异丙醇），生成物是什么？如果醇分子中与羟基相连的碳原子上没有氢原子（如2—甲基—2—丁醇），能够发生氧化反应吗？［小结］－C上氢原子数目与醇的氧化的关系A、在-C上有2个H时生成醛：B、在-C上只有1个H时生成酮：C、在-C上无H时不能氧化。如：2—甲基—2—丁醇③在酸性高锰酸钾或酸性重铬酸钾等化学氧化剂作用下，-CH2OH首先被氧化成醛、然后再氧化成酸；而被氧化成酮，叔醇因其无-H原子，一般不被氧化。利用K2Cr2O7的酸性溶液将乙醇氧化的原理来检验酒后驾车。（3）乙醇的消去反应——分子内脱水［实验］乙醇和浓硫酸加热到170℃左右，每一个乙醇分子会脱去一个水分子而生成乙烯。实验室里可以用这个方法制取乙烯。［反应原理］化学键的断裂：脱去—OH和与—OH相邻的碳原子上的1个H。对于醇类而言只有与羟基相连的碳原子其相邻碳原子上的H原子才能和—OH发生分子内脱水反应学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网［思考］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为何要将温度迅速升高到170℃？温度计水银球应处于什么位置？因为需要测量的是反应物的温度，温度计感温泡置于反应物的中央位置。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。［拓展］乙醇能脱水主要是由于乙醇分子里含有羟基。如果反应条件（例如温度）不同，乙醇脱水的方式也不同，以致生成物也不同。例如乙醇和浓硫酸共热到140℃左右，那么每两个乙醇分子间会脱去一个水分子而生成乙醚。［思考］乙醇分子内脱水反应和分子间脱水反应有什么异同点？相同点：都是乙醇分子碳氧间断裂脱去—OH生成水。不同点：分子内脱水属于消去反应，分子间脱水属于取代反应。结论：我们可以根据物质的化学性质，按照实际需要，控制反应条件，使化学反应朝着我们所需要的方向进行。⑤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。⑥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。⑦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。（4）乙醇的取代反应①跟氢卤酸反应：乙醇可与氢卤酸发生作用，反应时乙醇分子里的羟基键断裂，卤素原子取代了羟基的位置而生成卤代烃，同时生成水。②酯化反应：学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网③分子间脱水反应：［小结］乙乙醇醇性质与结构分析乙醇分子是由乙基（—C2H5）和羟基（—OH）组成的。羟基比较活泼，它决定着乙醇的主要性质。学习时要注意是在哪里断键的。从醇的结构可以看出：—OH为极性键，因此H-O键可断裂；由于C-OH键也是极性键，因此C-OH键也可断裂，—OH被其它原子或基团取代；受—OH吸电子的影响，-H易断裂；若有-H存在，则-H可与—OH发生消去反应。（1）乙醇发生消去反应时在何处断键（2）乙醇与钠反应时在何处断键（3）乙醇发生分子间脱水反应时在何处断键（4）乙醇发生分子内脱水反应时在何处断键（5）乙醇发生酯化反应时在何处断键（6）乙醇发生氧化反应时在何处断键（三）酚类1、苯酚的分子结构（1）酚的分子结构特征：①具有苯环结构；②具有羟基官能团；③羟基跟苯环连接。（2）苯酚和乙醇的结构相同点和不同处：①相同点：它们都有羟基，都由烃基和羟基组成。②不同点：烃基不同，乙醇分子里是链烃基（乙基），苯酚分子里是芳烃基（苯基）。学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网、苯酚的物理性质纯净的苯酚是没有颜色的晶体，具有特殊的气味，露置在空气中因小部分发生氧化而显粉红色。熔点是43℃，常温时，苯酚在水中溶解度不大，当温度高于70℃时，能跟水以任意比互溶。苯酚易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯酚有毒，其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性，使用时要小心!如果不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤．．．．．．．．．．．．．．．．．．。3、苯酚的化学性质（1）苯酚的酸性（苯酚俗称石炭酸）［结论］苯酚能与碱反应，体现出它的弱酸性。［分析］乙醇分子里的羟基难电离，不呈酸性，而苯酚分子里的羟基可电离出H+，呈弱酸性。这说明什么问题？乙醇和苯酚都有—OH，但—OH所连的烃基不同，乙醇分子中—OH与乙基相连，—OH上H原子比水分子中H还难电离，因此乙醇不显酸性。而在苯酚分子中—OH与苯环相连，受苯环影响，—OH上H易电离，使苯酚显示一定酸性。由此可见，不同的烃基与羟基相连，可以影响物质的化学性质。［思考］苯酚水溶液的酸性如何?你怎样用事实来证明它酸性的强弱呢?①在苯酚溶液中滴加几滴石蕊试液，不变色。②向苯酚钠溶液中通入足量的CO2，有浑浊出现。［结论］①苯酚的酸性表现在可以跟碱反应。但是它的酸性较弱，不能使指示剂变色。②苯酚酸性较弱，所以它的电离方程式用表示。③苯酚酸性很弱，比碳酸还弱。［练习］实验室欲从煤焦油中分离苯和苯酚的混合物，通常采用的方法是加溶液，振荡后分层，再用分离。此时上层液体是，下层液体是。再向下层液体中通入气体就析出苯酚。上述反应的化学方程为。（2）苯环上的取代反应——与浓溴水反应取少量的苯酚溶液于一试管中，然后滴加过量的饱和溴水，溶液生成白色沉淀。学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来！高考网［结论］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。［比较］苯和溴发生取代反应的条件：用液态溴，并用铁屑作催化剂，生成一元取代物。苯酚的取代反应条件:溴水,不需要催化剂，生成三元取代物。［结论］羟基对苯环的影响，使苯酚分子中苯环上的氢原子易被取代。［总结］①溴取代苯环上羟基的邻、对位。（与甲苯相似）②该反应很灵敏，可用于苯酚的定性检验。③不能用该反应来分离苯和苯酚。［练习］（3）苯酚的显色反应苯酚遇FeCl3溶液显紫色，这一反应也可检验苯酚的存在。反过来，也可利用苯酚的这一性质检验FeCl3。注意溶液显紫色，没有沉淀析出。［练习］鉴别乙醇和苯酚稀溶液，正确的方法是（）A、加入氢氧化钠溶液，观察是否变澄清B、加入FeCl3溶液，观察是否呈紫色C、加入紫色石蕊试液，观察是否变红色D、加入金属钠，观察是否产生气体［小结］在苯酚分子中，羟基与苯环两个基团，不是孤立的存在着，由于二者的相互影响，使苯酚表现出自身特有的化学性质。苯酚