内容正文:
高中化学知识清单:第二节醇酚|一、
醇的概述
1.概念
烃分子中饱和碳原子上的一个或几个氢原子被羟基取代的
产物,其官能团的结构简式为一OH。
2.分类
①一元醇
甲醇CH3OH
乙醇CH3CH2OH
苯甲醇C6H5CH2OH
(1)
根据羟基数目
②二元醇一
乙二醇HOCH2CH,OH
③多元醇一丙三醇HOCH,CH(OH)CH,OH
①饱和醇一CH3OH、乙二醇,丙三醇
OH
(2)根据烃基是否饱和
②不饱和醇一梯丙醇CH,=CHCH,OH
烯丙和醇
3.通式
(1)饱和醇:烷烃CnH2n+2
CnH2n+1OH(n≥1),
饱和多元醇
CnH2n+2Om
(2)不饱和醇:单烯烃CnH2n(n≥2)→相应一元醇CnH2n0(n23)
(3)芳香醇:苯的同系物CnH2n-6(n27)→相应一元醇
CnH2n-60(n27)
4.命名
系统命名规则:①选含羟基最长碳链为主链;②从距离羟基最近的一端开始编号;
③标明羟基的位置和数目。
CH-CH-CH—CH
CH,-CH-CH2 OH
命名为3-甲基-2-戊醇
CHs OH
命名为1,2-丙二醇
OH
5.醇的物理性质
(1)沸点:①相对分子质量相近,醇>烷烃(图示氢键作用)
②饱和一元醇随着碳原子数增加,沸点透渐增大(趋勢)
(2)溶解性:①低级醇(甲醇、乙二醇、丙三醇)与水任意比互溶
②含羟基多,溶解度大;烃基增多,水溶性降低。
C4以下混溶,C4~C1部分溶于水,Cz以上难溶于水
--
(3)状态:C4以下为液体,C4~C11为油状液体,C12以上是蜡状固体(状态)
6.重要的醇
名称
俗名
色、态、味
毒性
水溶性
用途
甲酵
木醇
无色、特殊气味、易挥发液体
有毒
互溶
燃料、化工原料
乙二醇
甘醇
无色、无臭、甜味、黏稠液体
无毒
互溶
防冻剂、合成涤纶
丙三醇
甘油
无色、无臭、甜味、黏稠液体
无毒
互溶
日用化妆品、
制硝化甘油
二、醇的结构与化学性质
1.结构特点
醇的化学性质主要由官能团一羟基决定,由
H
于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强,
0-H键和C-O键的电子对偏向于氧原子,
使0-H键和C-O键都容易断裂。
2.醇分子发生反应的部位及反应类型
反应类型
断键位置
H20
OH
氢被活泼金属取代
0-H键(①)
2
催化氧化
0-H键+a-C-H键(①3)
①TC
消去反应(脱去H,O)
C-0键+B-C-H键(②④)
分子间脱水
0-H键+C-0键(①②)
【特别提醒】
1腺发生消去反应的惦构要求:与凝基
(-OH)根连的饭原子的邻位傲原子上
必须有复原子。
3.乙醇在不同条件下的反应总结
2醇发生催化素化的结构要求:与羟基
(-OH)相连的银腺子上必须有氨原子。
反应物或条件
反应类型
反应基团
与金属钠
置换反应
羟基H
H
与氢溴酸
取代反应
羟基
OH
170°
浓硫酸共热至170℃
消去反应
羟基和B-H
浓疏酸共热至140℃
取代反应(分子间脱水)
羟基或羟基H
H
H
醋酸、浓硫酸共热
酯化反应(取代)
羟基H
0
0
-C
OH
Ag/Cu催化下与0,
催化氧化(氧化反应)
羟基H和a-H
三、醇的重要反应规律一知识清单
1.醇的消去反应规律
(1)醇分子中,连有一0H的碳原子(α-C)的相邻碳原子(β-C)上必须连
有氢氢原子(β-H)时,才能发生消去反应形成不饱和键。
H OH
[特别提醒】某些醇发生消去反应可生
成功:
---
=
成去
+H20
成多种佛烃,若羟基两侧都存在含氧的
邻位破原子,消去时会生成双键位置
不同的多种产物,例如某结构不对称的
CH3H
醇消去可得到3种不同的憐烃。
失败:
CH3OH
CHgOH
(CHjC-CCH2OH
C-C-H
CHgH
CH3 CH,
2.醇的催化氧化规律
醇能否被催化氧化、氧化产物的类别,取决于羟基相连碳原子(α-C)上氢
氢原子的个数,规律如下:
催化氧化产物为醛(R-CHO)
①a-C上连有2个H
乙醇催化氧化生成乙醛:
(结构为R-CH2OH,伯醇):
CHaCH2OH Cu/ACHaCHO+H2O
02
催化氧化产物为酮
OH
②a-C上连有1个H
(结构为R,R,CHOH,仲醇)
例2-丙醇催化氧化生成丙酮:
(CHa)2CHOH-.CH.COCH+HzO
02
③a-C上没有H
不能发生催化氧化生成醛或酮,
OH
OH
(结构为RR2RCOH,叔醇)
强氧化剂可断裂碳链氧化。
R1-H
CH3
叔醇+o,X
CH3
3.醇的取代反应规律
醇分子中,一OH或一OH上的氢原子在一定条件下可被其他原子或原子团取
代,常见的取代反应有三类:
①与HX的取代:R-OH+Hx合R-X+H,0}
②分子间脱水生成醚:R-OH+H-O-R'
浓硫酸
140℃
R-0-R'+H,0
国与羧酸的酯化反应:R-CO0H+H-0-R'浓髓酸
△
R-C00R'+H,0
四、酚的概述苯酚的结构与物理性质-知识清单
1.酚的定义与结构特点
芳香烃分子中苯环上的一个或几个氢原子
被羟基取代的产物称为酚,例如邻甲基苯
OH
CH2-OH
酚、萘酚都属于酚。
结构特点:羟基直接与苯环相连,这是酚和
芳香醇最核心的区别,羟基连在苯环侧链
酚
芳香醇
碳原子上的属于芳香醇,不是酚。
(Phenol)(Aromatic Alcohol)
2.苯酚的分子结构
分子式:C6H60
结构简式:C6H5OH
官能团:酚羟基(一OH)
苯酚分子中所有原子共平面。
3.苯酚的物理性质
、M(1)苯酚俗称石炭酸,是有特殊气味的无色晶体,熔点为40.9C。
(2)常温下,苯酚在水中的溶解度不大,温度高于65℃
时,能与水互溶;苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。
>65r℃
常温
(25C)
(3)苯酚有毒,其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性。·
特别提醒
【特别提醒】若不慎沾到皮肤上应立即用酒精清洗。
酒
五、苯酚的化学性质
一苯环对羟基的影响
知识清单
1.苯环对羟基的影响与弱酸性
苯环对羟基有活化作用,使苯酚中O-H键极性比
醇中0H键更强,羟基上的氢原子一更活泼,在
水溶液中可以电离出+,因此苯酚具有弱酸性。
2.实验探究:苯酚的酸性
实验操作
实验现象
实验结论
苯酚晶体加蒸馏水振荡
得到浑浊液体
室温下苯酚溶解度较小
向浊液中加紫色石
液体不变红
苯酚酸性极弱,不能使酸
蕊溶液
碱指示剂变色
苯酚能与NaOH反应,体现
再加入NaOH溶液振荡
液体变澄清
酸性,反应方程式:
CHsOH NaOH-CHsONa +H2O
反应后澄清液再加
0.0
液体重新变浑浊
重新生成了苯酚,说明苯
盐酸/通入C0,
酚酸性比HCL、碳酸都弱
酸性强弱顺序:
HCO'3<CoHsOH H2CO3
攻【核心易错点总结】
1.醇羟基没有酸性,不能和NaOH、Na2C03反
x
应,酚羟基有弱酸性,可以和上述两种物质反
应,本质就是苯环对羟基的影响。
【特别提醒):
2.苯酚和Na2C03反应只能生成NaHC03,反应方程
注意NaHCO3的
式:C6H5OH+Na2CO3→C6 HsONa+NaHCO3,苯酚
生成,而非
不能和NaHC03反应放出C02o
Na2C03,受酸性
3.向苯酚钠溶液中通入C02,无论C02是否
弱规律制约。
过量,产物都是苯酚和NaHCO3,不会生成
NazC03,符合酸性强弱顺序规律。
苯酚的化学性质与用途
知识清单
六、苯酚的化学性质
才笔记
羟基对苯环有活化作用,使苯酚苯环上
羟基对苯环的影响
羟基邻位、对位的氢原子更活泼,比苯
更容易发生取代反应。
1.与溴的取代反应
操作
向苯酚稀溶液中滴加浓溴水,振荡。
现象
立即生成白色沉淀。
C6H5OH+3Br2→2,4,6-三溴苯酚↓+3HBr
应用】
该反应很灵敏,可用于苯酚的检验和定量测定。
2.显色反应
苯酚遇FeCl溶液会立即显紫色
多数酚类都能和氯化铁发生显色反应,因此可
以用氯化铁溶液鉴别酚类。
3.缩聚反应
苯酚与甲醛可以发生缩聚反应,生成酚醛树脂
nC。H,OH+nHCH0售酚醛树脂+n-1H,0
酚醛树脂是常用的热固性塑料,广泛用于
电器绝缘材料、日用板材等。
才笔记
4.氧化反应
酚类羟基很容易被氧化,常温下苯酚就能被
时间时间色变化
→吸
空气中的氧气氧化,由无色晶体变为粉红色。
被空气中氯气氣
由无色晶体变
为粉红色。
七、酚类的用途
1.制造消毒作用的酚皂
2.从葡萄中提取制造
的酚皂
化妆品
3.从茶叶中提取制备食品
4.农药的主要成分中也
防腐剂和抗癌药物
含有酚类物质
七、基团的相互影响
醇、酚的性质对比知识清单
1.苯酚中苯环与羟基的相互影响
(1)苯环对羟基:
【特别提醒】1.醇
苯环使酚羟基比醇羟基更活泼,
和酚都含羟基,都能
和Na反应,但只有酚
酚羟基可电离出H+显弱酸性,醇
和NaOH、Na2C03反
羟基不能电离,不显酸性。
应,酚也不能和NaH
(2)羟基对苯环:
C0,反应生成C02
OH
Br
酚羟基使苯环上邻、对位氢原子更活泼,比
苯更容易发生取代反应,苯和溴取代需要液溴
、1
催化剂,苯酚和浓溴水常温就能反应。
Br
2.苯、甲苯、苯酚的性质对比
性质
苯
甲苯
苯酚
氧化反应
不能被酸性KMnO,氧化可被酸性KMnO,氧化
常温下被02氧化,
呈粉红色
液溴,催化剂,
液溴,催化剂,生
溴代反应
浓溴水,常温无催化剂
生成溴苯
生成三种一溴甲苯
生成三溴苯酚沉淀
加成反应
都可以和H,在催化剂、加热条件下发生加成反应
结论
基团之间相互影响,侧链/羟基都会活化苯环,使苯环更容易反应
3.脂肪醇、芳香醇、酚的对比
令【特别提醒】2.相同官能困连接不同的基团,性质会
有明显差异,这是基困之间相互影响的结果,酸性顺
序:R-OH(醇)<H20<C6H5OH(酚)<H2C030
类别
脂肪醇。
芳香醇◇
苯酚
实例
CH2CH2OH
C.HsCH2OH
CcHsOH
官能团
醇羟基一OH
醇羟基一OH
酚羟基一OH
结构特点
一OH连链烃基
-OH连苯环侧链碳
一OH直接连苯环
酸性
中性
中性
弱酸性
与NaOH反应
不反应
不反应
反应
与FeCl显色
不显色
不显色
显紫色
特性
催化氧化生成醛/酮,
灼热铜丝插入产生刺激性气味