3.2.1醇 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

第一课时 醇 第三章 《烃的衍生物》 第二节 醇 酚 学习目标 1.能说出醇的结构特点并进行分类。 2.能从分子组成和结构的角度解释醇类物质的主要物理性质及其递变规律。 3.能从化学键和反应规律的角度进一步认识乙醇的化学性质， 通过实验证实乙醇的消去反应和氧化反应，并能写出相应的化学方程式。 《周礼》中记载，我国周朝就有酿酒和制醋作坊。 酒（主要成分乙醇，C2H5OH）、醋（主要成分乙酸，CH3COOH），柠檬酸、苹果酸等，从元素组成上看，都有C、H、O等元素。 一、醇的概念、分类、命名及常见的醇 1.醇的概念 羟基与_____或_________上的碳原子相连的化合物，其官能团是_____(—OH) 烃基 苯环侧链 羟基 注意 羟基（—OH）与苯环直接相连的化合物称为酚。 一、醇的概念、分类、命名及常见的醇 2.分类 饱和醇 不饱和醇 脂环醇 芳香醇 CH3CH2OH 乙醇 CH2=CHCH2OH 丙烯醇 苯甲醇 环己醇 乙二醇 一元醇 二元醇 多元醇 CH3OH CH2–OH CH2–OH CH2–OH CH–OH CH2–OH 甲醇 丙三醇 醇的 分类 饱和一元醇通式： CnH2n+1OH或CnH2n+2O 分子中所含羟基的数目 按羟基所连 烃基种类 （2）定编号： （1）选主链： （3）写名称： 选含C－OH的最长碳链为主链，称某醇（－OH作为取代基） 从离C－OH最近的一端起编号（距离一样近时，取代基位次和最小） 取代基位置－取代基名称－羟基位置－母体名称 （羟基的位置用“1”、“2”等表示； 羟基的个数用“二”、“三”等表示。） CH2OH 苯甲醇（苄醇） CH2OH CH2OH CHOH 1,2,3-丙三醇 （或甘油、丙三醇） CH3CHCH3 OH 2-丙醇 3.命名 1 2 3 CH2—CH—CH2—OH CH3 — 练习：命名下列有机物 CH3 CH C CH3 OH OH CH2CH3 (1) OH CH3 CH CH2 CH CH3 C2H5 CH3 CH CH2 CH2OH CH3 (2) (3) (4) 3-甲基-1-丁醇 5-甲基-3-己醇 3-甲基-2，3-戊二醇 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 2-甲基-3-苯基-1-丙醇 5.几种重要的醇简介 1．甲醇(CH3OH) →甲醇是十分重要的有机化工原料，也可用作燃料。 →甲醇有剧毒，误服会损伤视神经，甚至致人死亡。 →又称木精或木醇，是无色、具有挥发性的的液体，易溶于水，沸点为65℃ 工业酒精有毒！ 2．乙二醇 和丙三醇 乙二醇是汽车防冻液的主要成分。丙三醇（甘油）可用于配制化妆品。 都是无色、黏稠、有甜味的液体，易溶于水和乙醇，能与水以任意比例互溶。 都是重要的化工原料。 9 名称 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃ 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 表3-2 几种醇的熔、沸点（P60） 二、醇的物理性质 结论1： (通常C1—C11:液态；C12以上：无色蜡状固体) 饱和一元醇的熔、沸点随碳原子数的增加而升高。 1~3个C的醇，能与水以任意比互溶， 4~11个C的醇为油状液体，可部分溶于水，12个C或以上的醇为蜡状固体，不溶于水。 烃基越大，憎水基占比例大，削弱了(-OH)的亲水作用，因而水溶性降低 10 →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 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 < < < 碳原子数相同时，羟基越多，醇的沸点越高 结论2： 羟基数目增多，分子间形成氢键数目增多，沸点增强！ Why? 名称 结构简式 相对分子量 沸点/℃ 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相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点比较 > > > 结论3： 相对分子质量相近时，醇比烷烃的沸点远高得多。 Why? 醇分子间存在氢键，增强了分子间的作用力。 沸点升高 名称 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃ 状 态 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 结论4： 液 体 油状液体 蜡状固体 部分溶于水 难溶于水 能与水任意比例互溶 醇在水中的溶解度随碳原子数的增加而降低。 烃基: 憎水基 —OH: 亲水基 烃基越大，憎水基占比例大，削弱了-OH的亲水作用，因而水溶性降低 Why? 【思考】不同碳原子个数的醇——溶解度变化规律？ 1~3个C的醇，能与水以任意比互溶， 4~11个C的醇为油状液体，可部分溶于水，12个C或以上的醇为蜡状固体，不溶于水。 13 醇分子间形成氢键： 一个醇分子的羟基氢原子可与另一个醇分子羟基氧原子相互吸引，形成氢键，形成氢键可以增大分子间作用力，从而影响物质的溶解度、熔沸点。 小分子的醇（甲醇、乙醇、丙醇）均可与水以任意比互溶，就是因为这些醇与水形成了氢键的缘故。 氢键 1) 沸点： 2) 水溶性： ①甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等与水可以任意比例混溶 (归纳总结) ②相对分子质量相近时，醇比烷烃的沸点远高得多 ①饱和一元醇，随碳原子数增加，熔、沸点升高 ③碳原子数相同时，羟基越多，醇的沸点越高 (因为氢键) ② 4－11个碳的醇为油状液体，部分溶于水 烃基: 憎水基 —OH: 亲水基 ∴ 烃基碳数越多，越难溶于水；羟基越多，越易溶于水 ③ C12以上的醇为无色固体，不溶于水 3) 醇的密度均小于水 二、醇的物理性质 烃基越大，憎水基占比例大，削弱了(-OH)的亲水作用，因而水溶性降低。 15 H−C−C−O−H H H H H C—O—H 键具有较强的极性，易断裂。 对比:乙烷与乙醇结构有何不同？ 导致化学性质有何不同 ？ 元素 H C O 电负性 2.1 2.5 3.5 δ＋ δ－ δ＋ δ－ δ＋ δ＋ O—H容易断裂，使羟基中的氢原子被取代；同样C—O也易断裂，使羟基被取代或脱去，从而发生取代反应或消去反应。 三、乙醇的化学性质 ④ ⑤ ② ③ ① ① 　　醇的化学性质主要由羟基所决定，醇分子氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子强，①O－H键和②C－O键的电子对都向氧原子偏移，因而，醇在起反应时，①O－H键和②C－O键容易断裂。 16 对比：钠与水反应 2HO-H + 2Na = 2NaOH + H2↑ 现象： 浮、熔、游、响、红 总结： ①乙醇-OH上的H 不如 H-OH中H原子 活泼。 ②碱性： CH3CH2ONa > NaOH 2CH3CH2OH + Mg→(CH3CH2O)2Mg +H2↑ ③ K、Ca、Mg、Al等也可与乙醇反应 乙醇镁 1.与活泼金属反应 乙醇钠 现象: 缓慢产生气泡， 金属钠沉于底部或上下浮动。 2CH3CH2O－H＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑ 置换反应 2mol—OH ~ 2mol Na ~ 1molH2 Na块沉于乙醇底部,缓慢反应,并最终消失,产生无色无味气体。[向反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红色。] 因为乙醇电离出氢离子的能力比水弱（即乙醇的酸性比水弱），那么作为乙醇的共轭碱，乙醇钠的碱性一定比水的共轭碱（氢氧根）的碱性强。 可以比较乙醇和水的酸性，也就是电离出氢离子的能力，乙醇弱，越弱越水解，对应的盐水解就强，碱性就强。 17 乙醇与浓氢溴酸混合加热发生反应生成溴乙烷 CH3−CH2−OH＋H−Br CH3−CH2−Br＋H2O △ 油状液体 反应机理： -Br取代了-OH，-OH和-H结合生成H2O 此类反应通式： R-OH ＋H-X→ R-X ＋H2O 与氢卤酸(HX)的反应： 2.取代反应 应用：可用于制备卤代烃 和卤代烃的水解是两个互逆过程 △ −OH和−OH相连碳的相邻碳上的C−H 断键位置: 3.消去反应 CH2－CH2 CH2＝ CH2↑＋H2O 浓H2SO4 H OH 170℃ 结构条件:β－C有H（即有β－H） A、CH3OH B、CH3－CH－CH3 OH C、CH3－C－CH2－OH CH3 CH3 E、CH3－CH2－CH－CH3 OH F 、 OH √ √ √ –OH D 、 练习、下列醇能否发生消去反应？ × × CH3－CH=CH－CH3 CH3－CH2－CH=CH2 CH2=CH－CH3 若能，请写出有机产物的结构简式： (主产物) CH2OH = CH2 ? 无H 无相邻C 苯环上为独特的碳碳键 邻C无H不消去 亚甲基环己烷 20 CH3CH2Br CH3CH2OH 反应条件 化学键的断裂 化学键的生成 反应产物 NaOH、乙醇溶液、加热 C—Br、C—H C—O、C—H C=C C=C CH2=CH2、HBr CH2=CH2、H2O 浓硫酸、 加热到170℃ 思考：溴乙烷与乙醇都能发生消去反应，它们有什么异同？ 【实验3-2】 将生成的气体先通入NaOH溶液，再分别通入酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液中， 观察实验现象。 加热混合液，使液体温度迅速升到170℃； 放入几片碎瓷片； 在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20mL； P63 3.消去反应 乙醇的消去反应 →烧瓶中的液体逐渐变黑。 思考与讨论1：混合液颜色如何变化？为什么？ →在加热的条件下，浓硫酸能将无水乙醇脱水生成碳的单质等， 碳的单质使烧瓶内的液体带上了黑色。 因乙烯中混有的SO2气体能使酸性KMnO4溶液褪色影响乙烯的检验。 思考与讨论2：为何使用NaOH溶液进行洗气？ 有。因为SO2也能使溴水褪色 24 制乙烯实验装置 酒精与浓硫酸体积比为1∶3怎么混合？ 浓硫酸的作用是什么？ 放入几片碎瓷片作用是什么？ 为何使液体温度迅速升到170℃？ 温度计的位置？ 混合液颜色如何变化？为什么？ 有何杂质气体？如何除去？ 用排水集气法收集 防止暴沸 催化剂和脱水剂 液面以下 防止在140℃时生成乙醚。 逐渐变黑。浓硫酸能将无水酒精氧化生成碳单质等多种物质。 有H2O、CO2、SO2等气体。可将气体通过碱石灰 或NaOH溶液。 酒精与浓硫酸体积比要为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，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。 温度计水银球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。 因为无水酒精和浓硫酸的混合物在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。 25 C2H5-OH＋H-O-C2H5 C2H5-O-C2H5＋H2O 浓硫酸 140℃ ①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。 乙醚微溶于水，易溶于有机溶剂，它本身是一种优良溶剂，能溶解多种有机物。 ②醚的官能团叫醚键，表示为 ，醚的结构可用 R—O—R′表示， R、R′都是烃基 ，可以相同也可以不同。 催化剂和脱水剂 乙醇分子间脱水 ——取代反应 P62 乙醚 焊接银器时，表面会生成发黑的氧化膜，银匠都是先把银在火上烧热，马上蘸一下酒精，银会光亮如初！这是何原理？ C2H5OH＋ 3 O2 2CO2＋3H2O 4.氧化反应 ①乙醇燃烧 淡蓝色火焰 ②催化氧化 ②催化氧化 总反应：2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO + 2H2O Cu或Ag △ 乙醛 (铜丝红色→黑色) 反应机理: H H | | H—C — C =O + Cu + H2O | H H H | | H—C— C—H + CuO | | H O—H CuO O2 Cu 2 2 + (铜丝黑色→红色) 结构条件：α－C有H（即有α－H） 两个H脱去与O结合成水。 28 Cu 乙醇 乙醛 氧原子 水 H—C—C—O H H H H H H—C—C—O H H H ----- 微观机理 去H氧化规律：去掉—OH上的H和—OH所在的碳原子上H 有机反应中加氧去氢的叫氧化反应；加氢去氧的成为还原反应 29 醇的催化氧化规律： 与羟基相连 C原子上 同C无H不氧化 注意：指出伯醇氧化为醛，仲醇氧化为酮，叔醇不能被催化氧化。 ③乙醇能被强氧化剂氧化成乙酸 3.氧化反应 CH3CH2OH KMnO4(H+) 或 K2Cr2O7 (H+) CH3COOH(乙酸) 酸性高锰酸钾紫红色褪去 还原 橙红色 2− Cr2O7 Cr 3+ 绿色 +6 +3 可用重铬酸钾的颜色变化来检验酒驾 氧化 氧化 CH3CH2OH 乙醇 CH3CHO 乙醛 CH3COOH 乙酸 乙醇被氧化过程可分为两个阶段： 有机物的氧化反应、还原反应的含义： 氧化反应： 加 O 或去 H 的反应 还原反应： 加 H 或去 O 的反应 乙醇脱氢酶 乙醛 乙醛脱氢酶 乙酸 二氧化碳 水 乙醇 当乙醛含量过高时，人体无法及时分解，乙醛进入血液并被吸收，导致对人体重要器官和功能严重损伤。 出现头脑兴奋，头晕目眩，呕吐及各种不适现象，这就是所谓的“酒醉”。 资料卡片：教材63页 “为什么有些人喝酒后会脸红” 乙醇的化学性质与结构的关系 反应类型 反应物 断键位置 反应条件 置换反应 乙醇、活泼金属 — 取代 反应 卤代反应 乙醇、浓HX 酯化反应 乙醇、羧酸 (自身)成醚 乙醇 消去反应 乙醇 氧化 反应 催化氧化 乙醇、氧气 强氧化剂氧化 乙醇、KMnO4/H+ 知识总结： ① ② ① 一分子断①, 另一分子断② ②⑤ ①③ ①③ △ 浓硫酸,△ 浓硫酸, 140 ℃ 浓硫酸, 170 ℃ Cu/Ag,△ — 小结： 醇 分类 按烃基分：脂肪醇、芳香醇 羟基数分：一、二、三元醇 物性 代表物－乙醇 物性 命名 结构 化性 置换反应：与活泼金属反应 消去反应 取代反应 分子间脱水成醚 与氢卤酸取代 与酸酯化取代 氧化反应 催化氧化 强氧化剂氧化 燃烧氧化 思考与讨论1：乙二醇在浓硫酸作用下加热，可能会生成哪些产物？ 分子内脱水: CH2—CH2  |  |  OH OH 浓H2SO4 △ CH2=CH OH + H2O CH3C-H O = 乙醛 浓H2SO4 △ + 2H2O CH2—CH2  |  |  OH OH CH≡CH↑ CH2—CH2  |  |  OH OH 浓H2SO4 △ CH2-CH2 O + H2O 环氧乙烷 →分子内脱去一分子水：生成乙醛、环氧乙烷 →分子内脱去二分子水：生成乙炔 思考与讨论1：乙二醇在浓硫酸作用下加热，可能会生成哪些产物？ 分子间脱水: + HO-CH2CH2OH  HOCH2CH2O-H  HOCH2CH2-O-CH2CH2OH  浓H2SO4 △ + H2O n 2 +2 浓硫酸 CH2—CH2  |  |  OH OH HOCH2CH2O-H  —CH2CH2O— ]n [ +n H2O 浓H2SO4 △ 变式：CH4O和C2H6O在浓硫酸加热的条件下可以得到的产物有多少种？ 1,4-二氧六环乙醚 CH2 CH2 CH2 CH2 O O 高聚醚 4种 二元醇发生消去反应后可能生成醛或酮， ①CH3CHOHCH2OH ②CH3CH(OH)CH(OH)CH3 分析下列二元醇发生消去反应之后，可能的产物。 CH3CH≡CH CH3C≡CCH3 CH2=CH-CH=CH2 CH3COCH3 CH3CH2CHO 丙醛 丙酮 丙炔 还可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键等。 思考与讨论2： 氧气 金属钠 氢卤酸 羧酸 浓硫酸 浓硫酸 本课小结 醇 卤代烃 醛或酮 醇钠 醚 酯 烯烃 分析结构 (官能团、化学键) 预测性质 与反应类型 官能团转化 决定 引起 有机合成 醇 羟基的反应 烯烃 卤代烃 醚 醇钠 醛酮 酯 羟基氢的反应 归纳与提升 研究有机化合物化学性质的一般方法 Lavf59.6.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.52(fixed_gap:False) ③操作记忆口诀： 硫酸酒精三比一，加热升温一百七； 为防暴沸加碎瓷，排水方法集乙烯。 $$