南方新课堂高二化学苏教选修课件： 醇的性质和应用 含解析

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迁移训练1下列反应属于取代反应的是( ) A.乙醇与浓硫酸共热到140 ℃ B.乙醇与氧气反应生成乙醛 C.乙醇燃烧生成二氧化碳和水 D.乙醇与浓硫酸共热到170 ℃ 解析:B、C都属于氧化反应,D属于消去反应。 答案:A
醇分子中的—OH由于受—R的影响,使C—O易断裂,可以与氢卤酸反应,—OH 被—X原子取代生成卤代烃。
粒大小的金属钠,观察到什么现象?
答案:金属钠和乙醚不反应,与H2O剧烈反应,浮在水面上,四处游动,发出嘶嘶的 声音,最后完全消失。
2.从上述实验可知:活泼金属可以和H2O、乙醇分别发生反应,试写出反应的化 学方程式。
答案:2Na+2H2O 2Na+2CH3CH2OH
2NaOH+H2↑ 2CH3CH2ONa+H2↑
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第二单元 醇 酚
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第 1 课时 醇的性质和应用
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1.了解醇的结构特点和物理性质。 2.掌握醇的取代反应、消去反应、氧化反应原理。
醇的取代反应、消去反应、氧化反应原理。
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一、醇的概述
1.定义:烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代形成的化合物,其官能团是 羟基(或—OH)。
预习交流1 如何理解醇的水溶性? 答案:醇中含有烃基和羟基,烃基为亲油基团,羟基为亲水基团,当烃基较小时,主 要表现为亲水性,如常见的CH3OH、CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH、
、
可与H2O以任意比互溶;当烃基较大时,则主要表现为
烃的性质,难溶于水。
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2.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有( ) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 解析:分子式为C4H10O的有机物可能是醇,也可能是醚,但其中只有醇可以与Na反 应放出H2,故本题是判断分子式为C4H10O的醇类的同分异构体种类数,根据醇的同 分异构体的写法易判断有4种。 答案:B
为蓝色,生成的气体从F顶端逸出。试回答:
(1)锥形瓶B中逸出的主要气体的名称为
;
(2)广口瓶D的作用是
;
(3)E管的作用是
;
(4)干燥管F管口点燃的气体的分子式为
;Βιβλιοθήκη Baidu
(5)烧瓶A中无水硫酸铜粉末变蓝的原因是
;
(6)烧瓶A中发生反应的方程式是
。
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解析:本实验用将浓硫酸滴入浓盐酸的简易方法制取氯化氢,并用无水硫酸铜粉
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在烧瓶A中加入少量新制的无水硫酸铜粉末,并加入约20 mL无水乙醇;锥形瓶B
中盛放浓盐酸;分液漏斗C和广口瓶D中分别盛浓硫酸;干燥管F中填满碱石灰;烧
杯作水浴器。当打开分液漏斗的活塞后,由于浓硫酸流入B中,则D中导管口有气
泡产生。此时进行水浴加热,发生化学反应。过几分钟,无水硫酸铜粉末由无色变
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3.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气, 消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2,则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是 () A.3∶2∶1 B.2∶6∶3 C.2∶1∶3 D.3∶1∶2 答案:C
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答案:CH3CH2OH
CH2 CH2↑+H2O 消去反应
CH3CH2OH
CH2 CH2↑+H2O 消去反应
CH3CH2OH
CH2 CH2↑+H2O 消去反应
2CH3CH2OH
CH3CH2OCH2CH3+H2O 取代反应
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迁移与应用
例2(1)写出实验室制取乙烯的化学方程式:
;CH3—CH2—CH CH2;
或
。
答案:B
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(1)P2O5、Al2O3、浓硫酸均可作为催化剂使乙醇发生消去反应,但浓硫酸作催 化剂要求170 ℃,且可发生多个副反应并产生污染。
(2)乙烯具有还原性,可使KMnO4酸性溶液褪色,利用这一点可以检验乙烯。但 二氧化硫也能使KMnO4酸性溶液褪色,对乙烯的检验有干扰作用。故用KMnO4酸 性溶液检验乙烯时,应排除SO2的干扰。
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一、乙醇与活泼金属的反应
活动与探究 1.实验Ⅰ:向小烧杯中加入无水乙醇,再放入一小块切去表层的金属钠,将可观察 到的现象及结论填入下表:
实验现象
① 钠块沉入底部
②
钠块上产生大量气泡且在气泡推动下,钠块 不断上升
结论
钠的密度比乙醇大 无水乙醇与钠反应有气体 产生
二、乙醇的结构及性质
1.分子结构
乙醇的分子式为C2H6O,结构式为 能团是羟基(—OH)。
,结构简式为CH3CH2OH,官
2.物理性质
乙醇是一种无色透明、有特殊香味的液体,密度比水小,易挥发,易溶于水,是一
种良好的有机溶剂,俗称酒精。
3.化学性质
醇的化学性质主要由羟基所决定,乙醇中的碳氧键和氧氢键有较强的极性,在反
红溶液褪色,则说明混合气体中有SO2。SO2是一种酸性氧化物,可与碱反应,所以 第二个装置中应为NaOH溶液,目的是把SO2除去。第三个装置中盛放品红溶液,如 果品红溶液不褪色,就可证明SO2已经被完全吸收。剩余的气体如能使KMnO4酸 性溶液褪色,就可证明有乙烯。
答案:(1)CH3CH2OH
CH2 CH2↑+H2O
方程式为CH3CH2OH+HBr
CH3CH2Br+H2O。取Ⅱ中油状液体少量于试管
中,加入NaOH水溶液共热,加入足量的稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,溶液中出现
淡黄色沉淀,证明原有机物为CH3CH2Br。
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迁移与应用 例1下图是某化学课外活动小组设计的乙醇与氢卤酸反应的实验装置图。
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答案:(1)CH2OHCH2OH+2Na NaOCH2CH2ONa+H2↑(取代反应) (2)CH3CHOHCH3+HBr CH3CHBrCH3+H2O(取代反应)
(3)2
+O2
2
+2H2O(氧化反应)
(4)CH2OHCH2CH3 (5)2CH3CHOHCH3
。
(2)实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫,
某实验小组设计了如图所示的实验装置,以确定上述混合气体中有乙烯和二氧化
硫。
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请回答:
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂
是:Ⅰ
,Ⅱ
,Ⅲ
,Ⅳ
;
(将下列有关试剂的序号填入空格内,必要时可重复选用)
(3)能够发生消去反应的醇在结构上必须具备的条件:分子中与羟基相连的碳原 子的邻位碳原子上必须带有氢原子。
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1.下列物质中与甲醇互为同系物的是( )
A.CH3CH2OH
B.HOCH2CH2OH
C.CH2 CH—CH2OH D. 解析:正确理解同系物分子间的联系和区别,对“组成上相差n个CH2”和“结构相似” 要正确理解。因为甲醇为饱和一元醇,故只有A符合题意。 答案:A
乙醇与氢卤酸反应的装置
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在该反应中,加入蒸馏水、浓硫酸和溴化钠固体的目的是为了获得氢溴酸。根
据上述实验现象,你能判断出乙醇与氢溴酸反应的产物吗?请设计实验证明试管Ⅱ
中收集到的是卤代烃。
答案:在Ⅱ中可观察到有油状无色液体沉积于底部。此物质为CH3CH2Br,反应
应中都有断裂的可能。
(1)跟金属(如Na、K、Ca、Mg、Al)反应
与Na反应的化学方程式:
2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑。
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(2)消去反应 实验室制取乙烯的化学方程式:
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CH3CH2OH
(3)取代反应
CH2 CH2↑+H2O
C2H5—OH+H—Br CH3CH2Br+H2O
A.品红溶液 B.NaOH溶液
C.浓硫酸
D.KMnO4酸性溶液
②能说明SO2气体存在的现象是
;
③使用装置Ⅱ的目的是
;
④使用装置Ⅲ的目的是
;
⑤确定含有乙烯的现象是
。
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解析:应先检验二氧化硫,并在检验乙烯前把二氧化硫除去。二氧化硫具有漂白
性,可使品红溶液褪色,因此,第一个装置中盛放的应该是品红溶液,如果观察到品
(2)①A B A D ②装置Ⅰ中品红溶液红色褪去
③除去SO2以免干扰乙烯的检验 ④检验SO2是否除尽 ⑤装置Ⅲ中的品红溶液不褪色,装置Ⅳ中的KMnO4酸性溶液紫色褪去
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解析:①、②、③、④四种物质的消去产物分别为
CH3—CH CH—CH3 或 CH3—CH2—CH CH2;
末来检验反应(C2H5OH+HCl
C2H5Cl+H2O)所生成的水。
答案:(1)氯化氢 (2)吸收氯化氢气体中混有的水蒸气 (3)冷凝乙醇蒸气
(4)C2H5Cl (5)乙醇与氯化氢反应有水生成,水与无水硫酸铜粉末结合生成蓝色的
CuSO4·5H2O晶体 (6)C2H5OH+HCl
C2H5Cl+H2O
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CH2 CHCH3+H2O(消去反应) (CH3)2CH—O—CH(CH3)2+H2O(取代反应)
2.分类
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3.乙二醇是一种没有颜色、黏稠、有甜味的液体,易溶于水和乙醇,可用作内燃 机的抗冻剂、制造涤纶的重要原料。丙三醇俗称甘油,是一种没有颜色、黏稠、 有甜味的液体,易溶于水和乙醇,可用于护肤、制造硝化甘油等。二者都是重要的 化工原料。甲醇,俗称木精或木醇,是无色透明的液体,有剧毒,误饮少量可使眼睛 失明甚至致人死亡。
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二、乙醇与氢卤酸的反应
活动与探究 【实验】组装如图所示装置。在试管Ⅰ中依次加入2 mL 蒸馏水、4 mL浓硫酸、 2 mL 95%的乙醇和3 g溴化钠粉末,在试管Ⅱ中注入蒸馏水,烧杯中注入自来水。 加热试管Ⅰ至微沸状态数分钟后,冷却。观察并描述实验现象。
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实验Ⅱ:怎样检验产生的气体?
答案:待反应稳定并将气体验纯后,点燃产生的气体,并在上方倒扣一个干燥的
小烧杯,观察到淡蓝色火焰,小烧杯内壁有水珠生成,证明产生的气体为H2。 实验Ⅲ:向两支试管中分别加入3 mL H2O和3 mL乙醚,再分别放入一小块绿豆
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三、乙醇的消去反应
活动与探究 【实验】组装如图所示装置,在试管中加入2 g P2O5并注入4 mL 95%的乙醇,加 热,观察实验现象。
乙醇脱水实验装置
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研究证实,P2O5是该反应的催化剂。此外,浓硫酸、Al2O3等也可作该反应的催 化剂。试写出P2O5、Al2O3、浓硫酸分别作催化剂时,乙醇所发生的化学方程式, 并指出反应类型。
C2H5—OH+HO—C2H5
(4)氧化反应
CH3CH2OCH2CH3+H2O
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
2C2H5OH+O2
2CH3CHO+2H2O
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预习交流2 所有的醇都能被催化氧化吗? 答案:不是,醇分子中羟基所连的碳原子上必须有氢原子才能发生催化氧化反应。
4.以下四种有机物的分子式皆为C4H10O。
①
②CH3CH2CH2CH2—OH
③
④
(1)能被氧化成醛的是
。
(2)能被氧化成酮的是
。
(3)能发生消去反应生成一种产物的是
。
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解析:能氧化成醛的醇分子中含有—CH2OH,能被氧化成酮的醇分子中
有
。
答案:(1)②③ (2)① (3)②③④
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5.写出下列反应的化学方程式,并指出反应类型。
(1)CH2OHCH2OH+Na (2)CH3CHOHCH3+HBr (3)C6H5—CHOH—CH3的催化氧化反应 (4)CH2OHCH2CH3在浓硫酸作用下发生消去反应 (5)2-丙醇分子间发生脱水反应