内容正文:
第二节 醇 酚
【学习目标】
1.通过认识羟基的结构,了解醇类的结构特点;进而从化学键、官能团的角度理解醇类消去反应、催化氧化反应的特征和规律。
2.通过乙醇性质的学习,能利用反应类型的规律判断、说明和预测醇类物质的性质。
3.通过认识酚分子中羟基连接方式的不同,了解苯酚的主要性质,理解羟基和苯环的相互影响,形成物质结构决定性质的核心理念。
4.通过苯酚性质的学习,了解苯酚及酚类毒性及其对环境的危害,要合理应用。
【基础知识】
一、醇
(一)醇的概述
1、醇的概念、分类及命名
(1)概念:醇是 羟基 与饱和碳原子相连的化合物。
饱和一元醇通式为 CnH2n+1OH 或CnH2n+2O(n≥1,n为整数)。
(2)分类
(3)命名
①步骤原则
—选择含有与 羟基 相连的碳原子的最长碳链为,主链,根据碳原子数目称为某醇
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—从距离 羟基 最近的一端给主链碳原子依次编号
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—醇的名称前面要用阿拉伯数字标出羟基的位置;羟基的个数用“二”“三”等表示
②实例
CH3CH2CH2OH 1-丙醇 ; 2-丙醇 ; 1,2,3-丙三醇 。
③注意:用系统命名法命名醇,确定最长碳链时不能把—OH看作链端,只能看作 取代基 ,但选择的最长碳链必须连有 —OH 。
2、物理性质
(1)沸点
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。
②饱和一元醇,随分子中碳原子个数的增加,醇的沸点 升高 。
③碳原子数相同时,羟基个数越多,醇的沸点 越高 。
(2)溶解性:甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等低级醇可与水以任意比例混溶。
(3)密度:醇的密度比水的密度 小 。
3、几种重要的醇
名称
结构简式
性质
用途
甲醇
CH3OH
无色透明、易挥发的液体;能与水及多种有机溶剂混溶;有毒、误服少量(10 mL)可致人失明,多量(30 mL)可致人死亡
化工原料、燃料
乙二醇
无色、黏稠的液体,有甜味、能与水混溶,能显著降低水的凝固点
发动机防冻液的主要化学成分,也是合成涤纶等高分子化合物的主要原料
丙三醇(甘油)
无色、黏稠、具有甜味的液体,能与水以任意比例混溶,具有很强的吸水能力
吸水能力——配制印泥、化妆品;凝固点低——作防冻剂;三硝酸甘油酯俗称硝化甘油——作炸药等
(二)醇的化学性质——以乙醇为例
乙醇发生化学反应时,可断裂不同的化学键。如
1、与钠反应
分子中 a 键断裂,化学方程式为2CH3CH2OH+2Na―→ 2CH3CH2ONa+H2↑ 。
2、消去反应——乙烯的实验室制法
(1)实验装置
(2)实验步骤
①将浓硫酸与乙醇按体积比约3∶1混合,即将15 mL浓硫酸缓缓加入到盛有5 mL 95%乙醇的烧杯中混合均匀,冷却后再倒入长颈圆底烧瓶中,并加入碎瓷片防止 暴沸 ;
②加热混合溶液,迅速升温到170 ℃,将生成的气体分别通入酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液中,观察现象。
(3)实验现象
酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液 褪色 。
(4)实验结论
乙醇在浓硫酸作用下,加热到170 ℃,发生了消去反应,生成乙烯。
分子中 b、d 键断裂,化学方程式为CH3CH2OHCH2== CH2↑+H2O 。
3、取代反应
(1)与HX发生取代反应
分子中b键断裂,化学方程式为C2H5OH+HX C2H5X+H2O 。
(2)分子间脱水成醚
一分子中 a 键断裂,另一分子中 b 键断裂,化学方程式为
2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3+H2O 。
【醚类简介】
(1)醚的概念和结构
像乙醚这样由两个烃基通过一个氧原子连接起来的化合物叫做醚。醚的结构可用R—O—R′来表示,R和R′都是烃基,可以相同,也可以不同。
(2)乙醚的物理性质
乙醚是一种无色、易挥发的液体,沸点34.5 ℃,有特殊气味,具有麻醉作用。乙醚易溶于有机溶剂,它本身是一种优良溶剂,能溶解多种有机化合物。
4、氧化反应
(1)燃烧反应:C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O 。
(2)催化氧化
乙醇在铜或银作催化剂加热的条件下与空气中的氧气反应生成乙醛,分子中 a、c 键断裂,化学方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 。
(3)醇被酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液氧化
Ⅰ.实验装置
Ⅱ.实验步骤:
①在试管中加入少量酸性重铬酸钾溶液。
②滴加少量乙醇,充分振荡,观察并记录实验现象。
Ⅲ.实验现象:溶液由黄色变为 墨绿色 。
乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化,其氧化过程分为两个阶段:
。
5、醇消去反应的规律
(1)醇消去反应的原理如下:
(2)若醇分子中只有一