3.第三章 烃的含氧衍生物

第三章烃的含氧衍生物
第一节醇酚
一、醇类
1.结构特点：链烃或芳香烃侧链上的氢原子被羟基取代生成的一类物质。

①一个碳原子上结合两个—OH
②饱和一元醇的通式：C n H2n+1OH 简写为R—OH
③醇分子间含有氢键。

2.分类：一元醇如乙醇：C2H5OH
二元醇如乙二醇：CH2—CH2CH2—OH
OH OH CH—OH
多元醇如丙三醇：CH2—OH 简写C35(OH)3式量92 与甲苯同
脂肪醇如1,3-丙二醇：HO—CH2—CH2—CH2—OH
芳香醇如苯甲醇：CH2OH
伯醇如丁醇：CH3CH2CH2CH2OH
仲醇如2-丁醇：CH3CH2CHCH3
OH CH3
叔醇如2-甲基-2-丁醇：CH3—C—OH
CH3
3.命名：选含与羟基相连的碳原子在内的最长的碳链为主链，从靠近羟基的一端编号。

芳香醇命名常以苯为取代基。

4.同分异构体：属于醇类结构的异构体有碳链异构和位值异构。

与醇互为官能团异构的有醚和酚。

例如：分子式为C7H8O的异构体
醇类：CH2OH 苯甲醇
醚类：O—CH3苯甲醚3
酚类：CH3OH OH OH
对甲基苯酚邻甲基苯酚间甲基苯酚
5.物理性质：①1～3个碳原子醇为无色中性液体，具有特殊的气味和辛辣味道；4～11个碳原子醇为油状液体，可以部分溶于水；12个碳原子以上的醇为无色无味蜡状固体，难溶于水。

②沸点比相对分子质量相近的烷烃高很多。

碳原子数越多，沸点越高。

同碳原子数醇，羟基
数目越多，沸点越高。

③甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇均可与水混溶。

戊醇的溶解度小于1%。

④饱和醇的密度小于1，芳香醇的密度大于1.
6.代表物——乙醇：
分子式结构式结构简式官能团的电子式
颜色状态气味挥发性密度溶解性
化学性质：
⑴与金属钠反应：方程式：
①金属镁与乙醇反应
②钠与乙醇反应比与水的反应速率
总结：
羟基氢的活泼性：R—COOH > HO—COOH > C6H5—OH > H—OH > RCH2—OH
Na 反应反应反应反应反应NaOH 反应反应反应不反应不反应
Na2CO3反应反应反应水解不反应
NaHCO3反应不反应不反应水解不反应
⑵脱水反应
分子内脱水——消去反应：C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
分子间脱水——取代反应：C2H5OH+HOC2H 5C2H5OC2H5+H2O
实验室制乙烯：C2H5
OH CH2=CH2↑+H2O
装置：
①碎瓷片作用？温度计的位置？浓硫酸的作用？
②烧瓶中的液体混合物为什么会逐渐变黑？
③如何获得较纯净的乙烯气体？
④溴乙烷与乙醇的消去反应，有什么异同？
浓硫酸，加热至
170 C
⑶取代反应：
C2H5
OH +HBr C2H5Br+ H2O 乙醇断裂C—O键。

⑷氧化反应：
①燃烧
②催化氧化
③被高锰酸钾或重铬酸钾酸性溶液所氧化:
归纳：
①有机化学中加氧去氢为氧化，加氢去氧为还原。

②伯醇氧化生成醛，仲醇氧化生成酮。

③如果把乙醇的分子组成看成是“C
2H
4
·H
2
O”，可知
等物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧耗氧量是相同的。

⑸酯化反应：CH3COOH+HOC2H5
CH3COOC2H5 +H2O
思考：①断键方式：酸断—OH醇断—H②浓硫酸的作用？吸水剂和催化剂
③实验装置：
④饱和碳酸钠溶液的作用？吸收乙醇，除去乙酸，减少乙酸乙酯的溶解度。

归纳
在乙醇的化学性质中，各反应的断键方式可概括如下：
⑴消去反应：；⑵与金属反应：；⑶催化氧化：；
⑷分子间脱水：；⑸与HX反应：；⑹酯化反应：。

第一节醇酚
二、酚类
1. 苯酚的结构：
分子式结构简式官能团
醇和酚中的官能团可以说成醇羟基和酚羟基，但官能团是相同的。

2. 物理性质
⑴纯净的苯酚是无色晶体。

实验室中的苯酚常因它跟空气接触时部分被氧化而呈粉红色。

它的气味通常被描述为具有特殊气味。

医院里的消毒液、药皂和浆糊中都含有苯酚，这是利用苯酚的杀菌作用。

⑵在常温下，苯酚在水里的溶解度不大，温度升高时溶解度增大。

高于65℃时，苯酚能跟水以任意比例互溶。

⑶苯酚的熔点较低(43℃)。

含水的苯酚熔点更低，在常温下就呈液态。

所以实验中得到的浑浊液，实际上是苯酚水溶液和液态苯酚的混合液，因为不能完全互溶，所以呈浑浊状态，而不是析出的晶体。

⑷苯酚易溶于乙醇、乙醚等有机物，所以可以用乙醇洗涤沾有苯酚的试管。

皮肤上不慎沾上苯酚，要立即用酒精洗涤，以免受到苯酚的腐蚀。

3.化学性质
⑴弱酸性：①电离方程式：O－+H+
> >HCO
②与金属钠反应：2+2Na —→
ONa+H2↑
③与氢氧化钠溶液反应+NaOH
ONa+H2O
CO3ONa+NaHCO3
④与碳酸钠溶液反应+Na
⑤向苯酚钠溶液中通CO2ONa+CO2+H2O—→+ NaHCO3
【思考】苯环会不会受羟基的影响？苯酚分子里苯环的性质，跟苯有什么不同？
（2）苯环上的取代反应
+ 3Br
—→ +3HBr
2
讨论：①比较苯和溴发生取代反应和苯酚和溴发生取代反应的条件及生成物中取代氢原子的个数，可知羟基对苯环产生了影响，导致苯环上的氢变得活泼；比较乙醇和苯酚羟基上氢的活泼性，可知苯环对羟基产生了影响，导致羟基上的氢变得活泼。

由此可见：结构决定性质。

②本反应用于苯酚的检验或定量测定。

③2,4,6-三溴苯酚易溶于苯酚，所以溴水要加过量。

（3）苯酚易被空气中的氧气氧化，可以燃烧。

（4）显色反应：苯酚紫色：形成了 [Fe(C
6H
5
O)
6
]3－络离子呈紫色。

4. 苯酚的用途：重要化工原料，生产塑料、染料、医药、农药等。

第二节醛
一、醛类：
1.醛的结构：烃基与醛基结合形成。

①饱和一元醛符合组成C n H2n O，饱和一元醇符合组成C n H2n+2O，饱和一元羧酸符合组成C n H2n O2
②醛基中三个原子处于一个平面。

O
③甲醛的结构比较特殊，相当于含有两个醛基：H—C—H
④其他的醛：如乙二醛：OHC—CHO 丙烯醛：CH2=CHCHO 苯甲醛：CHO
二、醛的代表物——乙醛
1.组成结构：分子式，结构简式，结构式
2.物理性质：无色有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20.8℃，易挥发，与水、乙醇互溶。

3.化学性质
⑴氧化反应：①燃烧：
②银镜反应：CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
实验操作：洁净的试管中加入1mL2%的AgNO3溶液→边振荡边逐滴滴入2%稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解为止→再滴入3滴乙醛振荡，→放水浴中温热。

实验现象：管壁上有银镜出现。

银氨溶液的形成：AgNO3+NH3·H2O==AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2 NH3·H2O==2H2O+ Ag(NH3)2OH 氢氧化二氨合银
③斐林反应：CH3CHO+NaOH+2Cu(OH)2CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
实验操作：10%NaOH溶液2mL加入试管→滴入2%CuSO4溶液4～6滴，振荡→加入乙醛溶液0.5mL→加热。

实验现象：出现红色沉淀。

银氨溶液和斐林试剂都是弱氧化剂，由于一价银和二价铜分别被络合或成浊液，碱性条件大大降低了Ag+和Cu2+的氧化性，反应的实质就是它们把醛基氧化成羧基，自身被还原成低价。

配制银氨溶液时，氨水不能过量（防止生成易爆物质）。

④催化氧化：2CH3CHO+O22CH3COOH
⑵加成反应：CH3CHO+H2CH3CH2OH 醛还原成伯醇。

三、甲醛
分子式，结构简式，结构式空间构型
甲醛为无色有刺激性气味的气体，易溶于水。

水溶液称福尔马林，有杀菌、防腐性能。

甲醛是居室污染物。

与银氨溶液反应：HCHO+4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O
与斐林试剂反应：HCHO+ 2NaOH+4Cu(OH)2Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O
O
缩聚反应:+HCHO n+(n－1)H
2
酚醛树脂
第三节羧酸酯
一、羧酸
1.结构：烃基与羧基相连接形成的有机物。

R—COOH
2.分类：脂肪酸不饱和：油酸C17H33COOH, 亚油酸C17H31COOH,
高级脂肪酸饱和：硬脂酸C17H35COOH, 软脂酸C15H31COOH
芳香酸如：苯甲酸COOH CH3
一元酸如：甲基丙烯酸：CH2=CH—COOH
多元酸如：乙二酸：HOOC—COOH，1,6-己二酸：HOOC(CH2)4COOH
3.同分异构体：如C8H10O2CH3
羧酸类：CH2COOH COOH
3
酯类：COOCH3 CH3COO HCOOCH2HCOO
CH2OH —OH
OH CHO CH3CHO
3
HO CHO HO—CHO
醚醛类：烯二醇(酚)类：烯醚类：……
4.物理性质：
乙酸：俗名醋酸，具有刺激性气味的油状液体，易挥发，易溶于水和乙醇。

熔点16.6℃，沸点117.9℃。

冰醋酸指纯醋酸。

甲酸：俗称蚁酸，是无色，有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能和水混溶。

5.化学性质
⑴酸的通性：CH3 COOH CH3 COO－+H+
①与酸碱指示剂作用：
②与活泼金属反应：
③与碱反应：
④与碱性氧化物反应：
⑤与某些盐反应：强的酸与弱的酸的盐反应生成弱的酸和强的酸的盐。

⑵酯化反应：CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5 +H2O
思考：⑴如何证明醋酸是弱酸？
⑵如何通过实验证明酸性CH3 COOH > H2CO3 > H2SiO3
第三节羧酸酯
二、酯
1.酯的概念、命名和通式
⑴酯是__ ____和______发生酯化反应的产物。

羧酸酯的通式为RCOOR1，其中R、R1是烃基。

RCOOR1与ROOCR1是同一种酯吗_____ 。

举例：CH3COOC2H5、C2H5ONO2、硝化甘油、油脂（脂肪、油）、涤纶树脂、有机玻璃、
苹果、菠萝、香蕉中的香味物质
⑵成酯的酸可以是羧酸，也可能是硝酸、硫酸等无机酸，写出下面变化的化学方程式： CH 3CH 2OH + HO —NO 2 → CH 3CH 2OH + HBr →
上面两个反应中，哪一个是酯化反应？______。

说明在上面酯的定义中，酸必须是羧酸或无机含氧酸。

2.酯的物理性质和用途
酯一般密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂。

低级酯有香味，易挥发。

【练习】乙酸乙酯混有少量乙醇和乙酸，为了提纯乙酸乙酯，应采用哪一种试剂 3.酯的化学性质——水解反应 通式：RCOOR 1 + H 2O
RCOOH + R 1OH
酸性条件（可逆）：RCOOR 1 + H 2
O
RCOOH + R 1OH
碱性条件（不写可逆）：RCOOR 1
+ NaOH
RCOONa + R 1OH 甲酸酯发生银镜反应：CH 3OOCH + 2Ag(NH 3)2OH CH 3OCOONH 4+2Ag ↓+3NH 3+H 2O
归纳
⑴能够发生银镜反应的物质种类：醛类，甲酸，甲酸盐，甲酸酯，葡萄糖，麦芽糖。

⑵能够发生水解的物质：卤代烃，酯（包括油脂），醇钠，酚钠，羧酸盐，多糖，蛋白质。

含R —CN 的腈类。

⑶能发生消去反应的物质：卤代烃，醇。

⑷能发生加成反应的物质：烯烃，二烯烃，炔烃，含苯环的物质，含醛基和酮基的物质， 环烷烃也有称“开环加成”的说法。

⑸1mol 下列物质最多可与几mol 第四节 有机合成及推断
一、有机合成的过程 1、什么是有机合成：
以CH ≡CH 为原料合成聚氯乙烯：CH ≡CH →CH 2=CHCl → [ CH 2—CH ]n 2、有机合成的过程：
①碳链发生变化（包括碳链增长、缩短、成环） ②官能团发生变化。

引入碳碳双键的方法：①醇、卤代烃消去 ②炔烃加氢 ③烷烃裂化 引入卤原子的方法：①烷烃或芳香烃卤代 ②烯烃或炔烃加成 ③醇与HX 取代 引入羟基的方法：①烯烃水化②卤烃水解③醛或酮还原④酯类水解 ⑤醇钠或酚钠水解 引入羰基或醛基的方法：①烯烃氧化②伯醇氧化得醛基，仲醇氧化得酮基③乙炔水化 引入羧基的方法：①芳烃侧链氧化 ②醛氧化③酯水解④腈水解⑤羧酸盐水解
写出下列反应的化学方程式： a CH 3CH 2CH 2
OH
b CH ≡CH + HCl
c CH 3CH 2Br
d CH 4 +Cl 2
e
+ Br 2
f CH 3—CH=CH 2 + Cl 2
g CH 3CH 2OH + HBr h CH 2=CH 2 + H 2O i CH 3CH 2Cl + H 2O j CH 3CHO + H 2
k CH 3CH 2OH + O 2
l CH 2=CH 2 + O 2
m CH 3CHO + O 2
n CH 3CHO + Cu (O H )2
o p CH 3—CN+H 2O
—CH 3。