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第三章 烴的衍生物
醇
1.通過閱讀、交流，了解醇類的結(jié)構(gòu)特點，知道醇類和酚類的結(jié)構(gòu)差異；
知道醇類的分類方法，能對簡單醇類進行命名。
2.了解醇類的主要物理性質(zhì)特點，知道主要代表物的物理性質(zhì)和用途。
3.在復(fù)習乙醇的結(jié)構(gòu)特點和化學性質(zhì)的基礎(chǔ)上，進一步掌握掌握醇類的
化學性質(zhì)特點，掌握醇的消去反應(yīng)和催化氧化反應(yīng)的結(jié)構(gòu)要求。
認識醇和酚
烴分子中的氫原子被羥基取代可衍生出含羥基的化合物。如：
CH3CH2OH
乙醇
苯甲醇
鄰甲基苯酚
苯酚
CH3CHCH3
OH
2－丙醇（異丙醇）
CH2CH2CH3
OH
1－丙醇（正丙醇）
醇:羥基與飽和碳原子相連的化合物稱為醇
酚:羥基與苯環(huán)直接相連而形成的化合物稱為酚
歸納類比，總結(jié)醇和酚的區(qū)異同，并給出醇和酚的定義
苯甲醇
鄰甲基苯酚
一．醇
1.定義：羥基與飽和碳原子直接相連的化合物稱為醇。
2.官能團：羥基(—OH)
3.結(jié)構(gòu)： (R1、R2、R3為H或烴基)
注意：② OH不能連在不飽和C上，如果連在不飽和雙鍵碳或三鍵碳上不穩(wěn)定。
③同一個C上，連有兩個或多個 OH的醇不穩(wěn)定，能發(fā)生分子內(nèi)脫水。
4.飽和一元醇通式：CnH2n＋1OH 或 CnH2n＋2O (n≥1)，可簡寫為R—OH。
5.醇的分類
按羥基所連烴基種類:
按羥基數(shù)目:
脂肪醇
脂環(huán)醇
芳香醇
一元醇
二元醇
CH3OH
按烴基是否飽和:
飽和醇
不飽和醇
CH2=CHCH2-OH
CH3CH2CH2OH
多元醇
CH3CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2CH CH2
OH OH OH
丙三醇（甘油）
CH3OH
甲醇（木精、木醇）
汽車燃料
汽車防凍劑
配制化妝品
無色、具有揮發(fā)性的液體，易溶于水，沸點65℃，劇毒
乙二醇
CH2OH
CH2OH
無色、粘稠、有甜味的液體，都易溶于水和乙醇，是重要的化工原料。
無色、粘稠、有甜味的液體，都易溶于水和乙醇，是重要的化工原料。
幾種常見的醇
(1)選主鏈，稱某醇:選含 OH的最長碳鏈為主鏈，根據(jù)主鏈碳數(shù)稱某醇。
(2)編位號，定支鏈:從離羥基最近的一端開始編號，距離相同時，使取代基位次和最小。
(3)寫名稱: 按取代基位置 (取代基個數(shù))取代基名稱 羥基位置 母體(羥基個數(shù))寫名稱。主鏈稱為某醇，羥基的個數(shù)用“二”、“三”等表示。
6、醇的命名
OH
CH3—CH2 —CH —CH3
2-丁醇
CH3 CH C CH3
OH
OH
CH3
2-甲基-2，3-丁二醇
1
2
3
4
注意：羥基不是取代基
2一羥基丁烷
（×）
（√）
1、寫出下列醇的名稱。
2-甲基-1，3-丁二醇
2，3—二甲基—3—戊醇
CH2
CH
CH—CH3
OH
OH
CH3
2-甲基-1，2，4-丁三醇
2OH
苯甲醇
CH2OH
1,2,3-丙三醇
名稱 結(jié)構(gòu)簡式 熔點/℃ 沸點/℃ 狀 態(tài) 水中溶解度
甲醇 CH3OH －97 65
乙醇 CH3CH2OH －117 79 正丙醇 CH3CH2CH2OH －126 97 正丁醇 CH3CH2CH2CH2OH －90 118
正戊醇 CH3CH2CH2CH2CH2OH －79 138 十八醇 CH3(CH2)17OH 59 211
液 體
油狀液體
蠟狀固體
可部分溶于水
難溶于水
能與水以任意比例互溶
(通常C1—C11:液態(tài)；C12以上：無色蠟狀固體)
2.在水中的溶解度隨碳原子數(shù)的增加而降低
1.飽和一元醇的熔、沸點隨碳原子數(shù)的增加而升高。
烴基: 憎水基
—OH: 親水基
烴基越大，憎水基占比例大，削弱了-OH的親水作用，因而水溶性降低。
二、醇的物理性質(zhì)
名稱 結(jié)構(gòu)簡式 相對分子量 沸點/℃
甲醇 CH3OH 32 65
乙烷 CH3CH3 30 －89
乙醇 CH3CH2OH 46 79
丙烷 CH3CH2CH3 44 －42
正丙醇 CH3CH2CH2OH 60 97
正丁烷 CH3CH2CH2CH3 58 －0.5
表3-3相對分子質(zhì)量相近的醇與烷烴的沸點比較
>
>
>
結(jié)論：
相對分子質(zhì)量相近時，醇比烷烴的沸點遠高得多。
沸點升高
二、醇的物理性質(zhì)
醇分子間存在氫鍵，增強了分子間的作用力。
甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等低級醇可與水以任意比例混溶。
碳原子少的低級醇不僅分子間易形成氫鍵,它們與水分子間也能形成氫鍵！
含相同碳原子數(shù)、不同羥基數(shù)的醇的沸點比較
名稱 分子中羥基數(shù)目 沸點/℃
乙醇 1 78.5
乙二醇 2 197.3
1-丙醇 1 97.2
1，2-丙二醇 2 188
1，2，3-丙三醇 3 259
碳原子數(shù)相同時，羥基越多，醇的沸點越高
結(jié)論：
1、沸點：
(2)相對分子質(zhì)量相近的低級醇和烷烴相比，低級醇的沸點遠遠 烷烴。
(1)飽和一元醇，隨碳原子數(shù)增加，熔、沸點升高
(3)碳原子數(shù)相同時，羥基越多，醇的沸點越高
二、醇的物理性質(zhì)
高于
(2)4－11個碳的醇為油狀液體，部分溶于水
(3)C12以上的醇為無色固體，不溶于水
3、醇的密度：均小于水，且隨C數(shù)目的增多而增大
(1)甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等低級醇可與水以任意比例混溶(因為氫鍵)。隨著烷基增大，醇的溶解度減小。
2、溶解性：烴基是憎水基， OH是親水基。所以，烴基碳數(shù)越多，越難溶于水；羥基越多，越易溶于水。
三、醇的化學性質(zhì)
代表物——乙醇
1．乙醇的結(jié)構(gòu)
C2H6O
分子式：
電子式：
結(jié)構(gòu)式：
結(jié)構(gòu)簡式：
官能團：
C2H6O
最簡式：
空間填充模型
CH3CH2OH
羥基
8
10
0
6
2
4
吸收強度
乙醇的核磁共振氫譜
δ
球棍模型
以乙醇為例，分析其結(jié)構(gòu)，并預(yù)測反應(yīng)類型
醇的化學性質(zhì)主要是由官能團-羥基所決定。
羥基氧原子吸引電子能力比氫原子和碳原子的強，使O-H和C-O的電子都向氧原子偏移。
①中的O-H鍵易斷裂，使羥基氫原子被取代
②中的C-O鍵易斷裂，脫羥基，發(fā)生取代反應(yīng)/消去反應(yīng)
三、醇的化學性質(zhì)
①與活潑金屬的置換反應(yīng)
2CH3CH2OH + 2Na 2CH3CH2ONa + H2↑
回顧：乙醇的化學性質(zhì)
現(xiàn)象：先沉后浮，不熔、不游、不響，反應(yīng)緩慢
乙醇-OH上的H不如H-OH中H原子活潑。
該反應(yīng)為置換反應(yīng)
①處O－H鍵斷開
②氧化反應(yīng)
a.燃燒:
b.催化氧化:
CH3CH2OH + 3O2 2CO2 + 3H2O
點燃
2 C2H5OH＋O2 2CH3CHO ＋2H2O
紅色變?yōu)楹谏?，黑色又變?yōu)榧t色，液體產(chǎn)生特殊氣味（乙醛）
現(xiàn)象：
2Cu＋O2 2CuO
△
CH3CH2OH＋CuO → CH3CHO＋Cu＋H2O
△
+ O2
△
2R—C—R’
O
醇的催化氧化反應(yīng)機理：
2R—C—O—H
H
R’
+ 2H2O
規(guī)律：
Cu或Ag
例：下列各醇，能發(fā)生催化氧化生成醛的是( )
A
α—C上有2個H原子的醇被氧化成醛
α—C上有1個H原子的醇被氧化成酮
α—C上沒有H原子的醇不能被氧化
紫紅色（MnO4-） 無色（Mn2＋）
常見的強氧化劑：
KMnO4酸性溶液：
K2Cr2O7酸性溶液：
橙紅色（ Cr2O72－ ） 綠色（Cr3＋）
c.被酸性KMnO4或K2Cr2O7溶液氧化成CH3COOH
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3COOH
氧化
氧化
②氧化反應(yīng)
有機化學反應(yīng)中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)
在有機化學反應(yīng)中，通常把有機化合物分子中失去氫原子或加入氧原子的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)。例如，乙醇在氧化劑的作用下失去氫原子轉(zhuǎn)化為乙醛，以及乙醛在氧化劑的作用下加入氧原子轉(zhuǎn)化為乙酸，發(fā)生的都是氧化反應(yīng)。與氧化反應(yīng)相反，通常在有機化學反應(yīng)中，有機化合物分子中加入氫原子或失去氧原子的反應(yīng)是還原反應(yīng)。
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3COOH
去氫氧化
加氧氧化
加氫還原
③取代反應(yīng)
a.酯化反應(yīng)：酸脫羥基醇脫氫
濃硫酸

CH3 C OH＋H18O C2H5 CH3 C 18O C2H5＋H2O
O
O
CH3 CH2 OH＋H Br CH3 CH2 Br＋H2O
△
油狀液體
反應(yīng)機理：
-Br取代了-OH，-OH和-H結(jié)合生成H2O
此類反應(yīng)通式：
R-OH ＋H-X R-X ＋H2O
△
b.和濃的氫鹵酸共熱：
③取代反應(yīng)
c.分子間脫水成醚：
CH3CH2-OH + H-OCH2CH3 CH3CH2-O-CH2CH3 + H2O
濃H2SO4
140℃
實質(zhì):一醇出羥基，一醇出氫
乙醚：無色液體、易揮發(fā)，有特殊氣味，有麻醉作用，微溶于水，易溶于有機溶劑，乙醚一種優(yōu)良溶劑。
兩個烴基通過一個氧原子連接起來的化合物叫做醚。
醚的結(jié)構(gòu): R-O-R’，R和R’表示烴基，可相同，也可不同。
飽和一元醚的通式：CnH2n＋2O (n≥2)
[反應(yīng)條件]濃硫酸、140 ℃
④消去反應(yīng)(分子內(nèi)脫水)：
酸性KMnO4
NaOH溶液
溴的四氯化碳
混合液
碎瓷片
溫度計
實驗步驟：
(1)如圖所示，在圓底燒瓶中加入乙醇和濃硫酸(體積比約為1:3)的混合液20 mL；
(2)放入幾片碎瓷片，以避免混合液在受熱時暴沸；
(3)加熱混合液，使液體溫度迅速升到170℃；
(4)將生成的氣體先通入氫氧化鈉溶液除去雜質(zhì)，再通入酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液中，觀察實驗現(xiàn)象。
實驗現(xiàn)象：
圓底燒瓶內(nèi)劇烈反應(yīng)，酸性高錳酸鉀溶液褪色，溴的CCl4溶液褪色。
HCH2CH2OH CH2＝ CH2↑＋H2O
濃H2SO4
170℃
[反應(yīng)條件] 濃硫酸、170 ℃
④消去反應(yīng)(分子內(nèi)脫水)：
混合乙醇和濃硫酸時應(yīng)如何操作
為什么要加人碎瓷片
為什么反應(yīng)過程中溶液會變黑
為什么要將生成的氣體先通入NaOH溶液(寫出相應(yīng)的化學方程式)
——濃硫酸緩慢加入乙醇中
——防止暴沸
濃硫酸催化，同時還將無水乙醇氧化生成碳的單質(zhì)等(黑色)。
Δ
C2H5OH ＋ 2H2SO4(濃) 　 2C＋2SO2↑＋5H2O
C ＋ 2H2SO4(濃)　 CO2↑ ＋ 2SO2↑ ＋ 2H2O
Δ
用NaOH除去乙烯中混有的CH3CH2OH、SO2、CO2氣體。
溫度計水銀球要置于反應(yīng)物的液面下，因為需要測量的是反應(yīng)物的溫度。
f. 溫度計的位置:
g. 酒精與濃硫酸體積比為何要為1∶3？
濃硫酸是催化劑和脫水劑，保證濃硫酸的濃度才能脫水。
h. 為何要使液體溫度迅速升到170℃？
因為無水乙醇和濃硫酸混合物在170℃的溫度下主要生成乙烯和水，140℃會有副反應(yīng)。
加熱后，濃硫酸催化無水乙醇生成乙烯。
e. 酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液褪色說明了什么
溴乙烷與乙醇都能發(fā)生消去反應(yīng)，二者的反應(yīng)有什么異同？
現(xiàn)象 CH3CH2Br CH3CH2OH
反應(yīng)條件
化學鍵斷裂
化學鍵生成
反應(yīng)產(chǎn)物
NaOH乙醇溶液 加熱
C—Br C—H
碳碳雙鍵
CH2=CH2 NaBr H2O
濃硫酸，加熱至170 ℃
C—O C—H
碳碳雙鍵
CH2=CH2 H2O
乙醇的化學性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 反應(yīng)類型 反應(yīng)物 斷鍵位置 反應(yīng)條件
置換反應(yīng) 乙醇、活潑金屬 —
取代 反應(yīng) 鹵代反應(yīng) 乙醇、濃HX
酯化反應(yīng) 乙醇、羧酸
(自身)成醚 分子間脫水 乙醇
消去反應(yīng) 乙醇
氧化 反應(yīng) 催化氧化 乙醇、氧氣
強氧化劑氧化 乙醇、KMnO4/H+
燃燒 乙醇、O2 全部 點燃
有進有出為取代，只進不出是加成，只出不進為消去，得氧失氫是氧化，得氫失氧為還原。
①
②
①
一分子斷①,
另一分子斷②
②⑤
①③
①③
△
濃硫酸,△
濃硫酸,
140 ℃
濃硫酸,
170 ℃
Cu/Ag,△
—
凡含有-OH的物質(zhì)(液態(tài))一般都能和鈉反應(yīng)放出H2，可計算分子中-OH數(shù)目
(2 mol -OH→1mol H2)
1.1mol乙二醇( )與足量鈉反應(yīng)生成H2的物質(zhì)的量為 mol
1
2.乙醇(CH3CH2OH)、乙二醇( )、丙三醇( )分別與足量金屬鈉作用,在相同條件下產(chǎn)生相同體積的H2，則消耗三種醇的物質(zhì)的量之比為(　　)
A. 6∶3∶2 B. 1∶2∶3 C. 3∶2∶1 D. 4∶3∶2
A
3、芳樟醇常用于合成香精，香葉醇存在于香茅油、香葉油、香草油、玫瑰油等物質(zhì)中，有玫瑰花和橙花香氣。它們的結(jié)構(gòu)簡式如下：
下列說法不正確的是(　　)
A.兩種醇都能與溴水反應(yīng)
B.兩種醇互為同分異構(gòu)體
C.兩種醇在銅催化的條件下，均可被氧化為相應(yīng)的醛
D.兩種醇在濃H2SO4存在下加熱，均可與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)
OH
OH
芳樟醇
香葉醇
C
4．下列四種有機物中能被氧化成同碳原子數(shù)醛的是( )
A．①②
B．②③
C．①④
D．③④
B
A、CH3OH
B、CH3－CH－CH3
OH
C、CH3－C－CH2－OH
CH3
CH3
E、CH3－CH2－CH－CH3
OH
F 、
OH
√
√
√
–OH
D 、
5.下列醇能否發(fā)生消去反應(yīng)？
×
×
CH3－CH=CH－CH3
CH3－CH2－CH=CH2
CH2=CH－CH3
若能，請寫出有機產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式：
(主產(chǎn)物)
CH2OH
= CH2

無H
無相鄰C
關(guān)鍵：抓住斷鍵方式
苯環(huán)上為獨特的碳碳鍵
醇
醇
與鈉的反應(yīng)
概念與分類
物理性質(zhì)
取代反應(yīng)
與HX發(fā)生取代
分子間脫水成醚
消去反應(yīng)
代表物質(zhì)：乙醇
分子內(nèi)消去
規(guī)律：鄰碳有氫
命名
氧化反應(yīng)
燃燒
催化氧化(α-H)
強氧化劑氧化

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