课件8:3.1.1醇
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解析:①属于醇与氢卤酸的取代反应;②可看作醇被氧化为醛;③虽是分 子内脱水,但并未生成碳碳双键,不属于消去反应,其反应原理类似于一元醇 分子间脱水生成醚,故属于取代反应;④属于醇与无机酸(HNO3)发生酯化反应 生成硝化甘油(即三硝酸甘油酯)。
问题探究:
知识点2 乙烯的制取
根据该装置思考下列问题: (1)浓硫酸的作用是什么? (2)温度计水银球的位置? (3)为何使液体温度迅速升到170℃? (4)混合液颜色如何变化?为什么? (5)装置中的氢氧化钠溶液的作用是什么?
知识点1 乙醇的性质和醇类反应规律
问题探究:1.乙醇发生消去反应时哪些化学键断裂? 2.结合乙醇消去反应的断裂方式,分析讨论
能否发生消去反应? 3.醇与卤化氢反应生成卤代烃和水,卤代烃和水反应又可生成醇。试分析这 两个反应是否是可逆反应。 4.铜在醇的氧化反应的过程中参与反应吗? 5.乙醇发生催化氧化反应中哪些键断裂?
在烃的衍生物中,取代烃中氢原子的其他 原子或原子团,影响着烃的衍生物的性质,使 其具有不同于相应烃的特殊性质。例如,乙烷 是不溶于水的无色气体,沸点较低,但乙醇却 是可与水无限混溶的液体,沸点相对较高。在 化学性质方面,乙醇与乙烷相比,都有其明显 的特性。
烃的衍生物种类很多,本章分别以乙醇、 苯酚、乙醛、乙酸等为代表物,着重介绍醇、 酚、醛、羧酸等衍生物的一些性质和用途。
例 题 1 某有机物,当它含有下列的一种官能团时,可能发生取代反应、 氧化反应、消去反应的是 ( C )
A.—COOH
B.
C.—OH
D.
解析:羟基可以发生取代反应生成酯或卤代烃,可以发生氧化反应生成醛或 酮,可以发生消去反应生成烯烃。
规律方法指导:乙醇的断键方式与反应类型的关系
〔变式训练〕
1.甘油可发生下列反应,各反应所属的反应类型是 ( A )
_2_C__H_3_C__H_2_O_N__a_+__H_2_↑___
_取__代__反__应___
C__H_3_C_H__2_O_H__+__H_B_r_―__―△__→ C__H_3_C_H__2_B_r_+__H_2_O_______
__氧__化__反__应__ _2_C_H__3C__H_2_O__H_+__O__2―__C△―_u_→
解析:(1)①制取气体的装置的气密性必须良好,实验前需要检查。 ③实验室制乙烯的反应条件是使反应混合物的温度迅速升至170℃,而减少 乙醚的生成。
(2)乙烯具有还原性是根据氧化剂酸性KMnO4溶液褪色来判断的。由于烧瓶 中混合物变黑,则说明生成了碳,联想浓H2SO4具有强氧化性,推出在乙烯中 含还原性气体SO2,由于SO2也会使酸性KMnO4溶液褪色,会干扰验证乙烯的 还原性,所以检验乙烯的还原性前必须除净SO2,则装置甲的作用是除去SO2。
①甘油―1H0―0C℃→l
②甘油催――△化→剂
③甘油催―― △化→剂 A.①取代反应 B.①加成反应 C.①取代反应 D.①取代反应
②氧化反应 ②氧化反应 ②氧化反应 ②消去反应
④甘油―HN―O→3 硝化甘油 H2SO4
③取代反应 ④酯化反应 ③氧化反应 ④酯化反应 ③取代反应 ④硝化反应 ③取代反应 ④硝化反应
_2_C_H__3C__H_O__+__2_H_2_O______
_消__去__反__应___ _C__H_3_C_H__2O__H_浓_―1_7―硫_0_℃→酸__C__H_2 _=_=_=_C__H_2_↑__+__H_2_O_______
条件
断键位置 反应类型
化学方程式
浓硫酸 140℃
___①__②_____ _取__代__反__应___ _C__H_3_C_H__2_O_H__+__H_O__C_H__2C__H_3_浓―1_4_―硫0_℃_→酸____ _C__H_3_C_H__2_O_C__H_2_C_H__3+__H__2O__
A.CH3OH
B.
C.
D.
3.下列有机化合物中沸点最高的是 ( D )
A.乙烷
B.乙烯
C.乙醇
D.乙二醇
4.乙醇分子中各化学键如图所示,对乙醇在各种反应中应断裂的键说明不正 确的是 ( C )
A.与金属钠作用时,键①断裂 B.与浓硫酸共热至 170℃时,键②和⑤断裂 C.与浓 HBr 溶液共热时,键④断裂 D.在铜催化下与氧气反应时,键①和③断裂
4.物理性质
5.醇的同分异构体 饱和一元醇的分子通式为 CnH2n+2O,写出 C4H10O 属于醇的同分异构体的结
构简式:__C_H__3C__H_2_C_H__2_C_H__2O__H___、________________________、_______________、 ____________________。
结构:
(R1、R2、R3 为 H 或烃基)
饱和一元醇通式:__C_n_H__2n_+_1_O_H__或__C__n_H_2_n_+_2_O__。
点拨:醇的羟基不是连接在苯环上。
2.分类
3.命名
例如:① ②
命名为____3_-甲__基__-_2_-_戊__醇_____; 命名为__3_,_4_-二__甲__基__-_2_-_戊__醇__。
自我检测
1.思维辨析: (1)乙醇易溶于水,是因为乙醇分子间存在氢键。( × ) (2)HO—CH2CH2—OH 也可与 Na 反应,断裂 C—O 键。( × )
(3)
的命名是 1,3-二丙醇。( × )
(4)1-丙醇在氢氧化钠溶液中加热也可发生消去反应。( × )
2.下列有机物,不属于醇类的是 ( C )
不能
3.上述两个反应均属于取代反应,都需要加热,但前者是在酸性水溶液中进 行,而后者是在碱性条件下进行,二者不属于可逆反应。
4.铜为催化剂,催化剂参与化学反应,即改变了反应的历程;但最终又生成 了催化剂,本身的质量和化学性质不变。
5.乙醇发生催化氧化时,断键部位为
。
知识归纳总结: 1.醇发生消去反应的本质: (1)消去反应机理。
(2)催化氧化规律。 醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别取决于与羟基相连的碳原子上的氢 原子的个数,具体分析如下:
3.醇的取代反应规律 醇分子中,—OH 或—OH 上的 H 原子在一定条件下可被其他原子或原子团 替代。如 (1)醇与羧酸间的取代反应
(2)醇分子间的取代反应
(3)醇与氢卤酸的反应
〔典例剖析〕
第一课时 醇
人类使用有机物的历史很长,世界上几 个文明古国很早就掌握了酿酒和造醋的技 术。据记载,中国古代曾制取到一些较纯的 有 机 物 , 如 没 食 子 酸 (982 ~ 992) 、 甘 露 醇 (1037 ~ 1101) 等 ; 自 从 柯 尔 柏 在 1844 年 合 成 了醋酸,柏赛罗在1854年合成了油脂开始进 入了有机化学的合成时代。
(2)消去反应规律。 ①分子中至少有两个碳原子; ②连有—OH 的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子。 如 CH3OH、(CH3)3CCH2OH 不能发生消去反应生成烯烃。
2.醇发生催化氧化反应的本质: (1)催化氧化机理。
反应过程为 ①2Cu+O2==△===2CuO
②CH3CH2OH+CuO――△→CH3CHO+H2O+Cu 由①+②×2 得 2CH3CH2OH+O2―C―△u→2CH3CHO+2H2O 反应中 Cu 作催化剂,CuO 为中间产物。
探究提示:(1)催化剂和脱水剂。 (2)水银球插入混合溶液里液面以下。 (3)防止温度过低,发生副反应。 (4)混合液逐渐变黑;乙醇在浓硫酸作用下生成碳单质。 (5)吸收反应生成的二氧化硫和挥发出来的乙醇。
知识归纳总结: 1.试剂的作用 (1)浓硫酸作催化剂和脱水剂,混合液的配制方法是先加入95%的乙醇,然 后滴加98%的浓硫酸,边加边搅拌, 冷却备用(相当于浓硫酸的稀释)。 (2)浓硫酸与乙醇的反应除生成乙烯外还生成二氧化硫,另外乙醇易挥发, 其中乙烯、二氧化硫、乙醇被高锰酸钾氧化,乙烯、二氧化硫能使溴的CCl4溶 液褪色,故为了检验生成的乙烯,需排除二氧化硫和乙醇的干扰,即氢氧化钠 溶液的作用是吸收二氧化硫和乙醇。 (3)溴的四氯化碳溶液是验证乙烯的不饱和性,酸性高锰酸钾溶液是验证乙 烯的还原性。
规律方法指导:醇类物质在浓硫酸、加热条件下反应较复杂,确定反应产 物时,按分子的结构特点分析所能发生的反应,结合反应条件,确定反应类 型,分析可生成的各种产物。
〔变式训练〕
2.实验室制取乙烯的装置如图所示,试回答:
(1)烧瓶中发生反应的化学方程式为C__H_3_C_H__2_O_H__浓_―1_H7―_02_S℃→_O_4_C__H_2_=_=_=_C_H__2_↑_+__H。2O (2) 实 验 中 发 现 试 管 Ⅱ 中 溴 水 褪 色 , 此 现 象 能 否 说 明 一 定 有 乙 烯 生 成 ___不__能_____(填“能”或“不能”)。试管中另一现象可证明确实有乙烯生成,该 现象是__液__体__分__层__,__油__状__液__体__在__下__层____;试管Ⅱ中溴水褪色能否说明是由于乙 烯与溴水发生了加成反应____不__能____(填“能”或“不能”)。通过测定反应后溶 液的pH可进一步证明是发生了取代反应还是加成反应,原因是__若__发__生__取__代__反_ _应__,__生__成__H__B_r_,__水__溶__液__p_H__明__显__减__小__;__若__发__生__加__成__反__应__,__不__能__生__成__H__B_r_,__水__溶__ ___液__p_H__升__高______。
酸性
KMnO4 或 K2Cr2O7
氧化反应 __________
CH3CH2OH K2Cr2O―7―或→KMnO4
CH3COOH
燃烧
__①__②__③__ _④__⑤___
__氧__化__反__应__ _C_H__3C__H_2_O__H_+__3_O__2―_点_―_燃_→___ _2_C_O__2+__3_H__2_O_______
(2)能够说明乙烯具有还原性的现象是__乙__中__酸__性___K_M__n_O__4溶__液__紫__色__褪__去____; 装置甲的作用是__除__去__乙__烯__中__混__有__的__S_O__2_、__C_O__2等__酸__性__气__体__以__及__乙__醇__。 若无甲装置,是否也能检验乙烯具有还原性,简述其理由:_不__能__,__S_O__2具__ _有__还__原__性__,__也__可___以__使__酸__性__K_M__n_O__4溶__液__褪__色____。
二、醇的化学性质(以乙醇为例) 1.乙醇的结构
2.乙醇的化学性质
条件 Na
HBr △
O2(Cu)△
浓硫酸 170℃
断键位置 ___①_____ ___②_____ __①__③____
②④ ________
反应类型
化学方程式
_2_C__H_3_C__H_2_O_H__+__2_N_a_―__→
/
2.碎瓷片的作用 防止暴沸。 3.现象的描述 (1)烧瓶中的液体逐渐变黑。因为在加热的条件下,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。 (2)溴的四氯化碳溶液褪色。 (3)酸性高锰酸钾溶液褪色。
4.实验的关键——严格控制温度 (1) 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,故需迅速升温至 170℃。 (2)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,而且不能与烧瓶接触。
〔典例剖析〕
例 题 2 (2016·经典习题选萃)如图是一套实验室制取乙烯并验证乙烯具有 还原性的实验装置。
请回答:
(1)实验步骤:①___组__装__仪__器__,__检__查__装__置__的__气__密__性_______;
②在各装置中注入相应的试剂(如图所示);③ _加__热__,__使__温__度__迅__速__升__到__1_7_0_℃__;实验时,烧瓶中液体混合物逐渐变黑。
探究提示:1.乙醇发生消去反应,脱去羟基和与羟基相连的碳原子的邻位碳 原子上的氢原子,即碳氢键断裂、碳氧键断裂。乙醇发生消去反应时化学键断裂
情况如图:
。
2.乙醇发生消去反应时,是①、②处断键,如图:
,即与羟基直接相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子时
才能消去,由此推测 发生消去反应。
能发生消去反应,而
学习目标
1.认识乙醇的组成、结构特点 2.掌握乙醇的化学性质及物理性质 3.正确认识—OH在乙醇中的作用 4.会判断有机物的反应类型
一、醇的概念、分类、命名及物理性质
1.醇的概念 羟 基 与 ___烃__基_____ 或 __苯__环__侧__链__ 上 的 碳 原 子 相 连 的 化 合 物 , 其 官 能 团 是 __羟__基______(—OH)。