乙醇醇类重点难点解析
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乙醇醇类---重点难点解析
一、醇的结构特点与反应规律
1.结构特点:
a处O-H键和b处C-O键都是强极性键,在一定条件下易断裂发生取代反应。酯化反应,分子间脱水反应;c处α氢原子和d处β氢原子,受羟基和R影响,有一定活性,可以断裂发生氧化反应、消去反应。
2.反应中化学键断裂部位:
3.醇的催化氧化规律:
醇羟基在一定条件下(Cu或Ag作催化剂),可发生去氢氧化。
(1)反应机理
羟基(-OH)上的氢原子与羟基相连碳原子上的氢原子脱去,氧化为含有( )双键的醛或酮。
(2)醇的催化氧化(或去氢氧化)形成双键的条件是:连有羟基(-OH)的碳原子上必须有氢原子,否则该醇不能被催化氧化。
(3)醇的催化氧化规律:
①与羟基(-OH)相连碳原子上有两个氢原子的醇(-OH在碳链末端的醇),被氧化生成醛。
2R-CH2-CH2OH+O2 2R-CH2-CHO+2H2O
②与羟基(-OH)相连碳原子上有一个氢原子的醇(-OH在碳链中间的醇),被氧化生成酮。
③与羟基(-OH)相连碳原子上没有氢原子的醇不能被催化氧化。
不能形成双键,不能被氧化成醛或酮。
4.醇的消去反应规律
(1)反应机理
脱去的水分子是由羟基和羟基所在的碳原子的相邻位碳原子上的氢原子结合而成,碳碳间形成不饱和键。
(2)消去反应发生的条件和规律:
醇分子中,连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子且此相邻的碳原子上还必须连有氢原子时,才可发生消去反应而形成不饱和键。表示为:
除此以外还必须有浓H2SO4的催化作用和脱水作用,加热至170℃才可发生。
含一个碳原子的醇(如CH3OH)无相邻碳原子,所以不能发生消去反应;与羟基(-OH)相连碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的醇也不能发生消去反应。如:
二、醇的反应条件对反应产物的影响
温度不同,产物和反应类型不同。如乙醇在浓H2SO4催化下加热至170℃生成乙烯,属消去反应,加热至140℃时,生成乙醚,是分子间脱水,属取代反应。
催化剂的影响:乙醇与O2反应,在铜作催化剂下生成乙醛,在点燃条件时生
成CO
2和H
2
O。
三、醇的同分异构体的辨别与书写
同分异构的原因:碳链异构,官能团位置异构,官能团异构。
书写一般按:官能团异构—碳链异构—官能团位置异构。如:C4H10O。按官能团异构为醇和醚。然后各自发生碳链异构和位置异构。
四、引入醇羟基的反应
(3)醛、酮加氢还耗:R—CHO+H2O R—CH2OH
(4)酯水解:+H2O R′—COOH+ROH
(5)发酵法:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2
【命题趋势分析】
1.乙醇分子结构的测定、乙醇分子结构与化学性质。
2.乙醇的性质实验、乙醇及醇类的有关计算。
3.综合信息给予题。
核心知识
【基础知识精讲】
1.乙醇的结构及官能团
(1)乙醇的结构:
乙醇(如下右图)的分子式是C2H6O,结构式是:
简写为CH3CH2OH或C2H5OH。
乙醇分子的比例模型
乙醇的物理性质
乙醇俗称酒精,它是没有颜色、透明而具有特殊香味的液体,密度比水小。20℃时的密度是0.7893g/cm3,沸点是78℃。乙醇易挥发,能够溶解多种无机物和有机物,能跟水以任意比互溶。
工业用酒精约含乙醇96%(质量分数)。含乙醇99.5%(质量分数)以上的酒精叫做无水酒精。制取无水酒精时,通常需要把工业酒精跟新制的生石灰混合,加热蒸馏才能制得。
各种饮用酒里都含有乙醇。啤酒含酒精3%~5%,葡萄酒含酒精6%~20%,黄酒含酒精8%~15%,白酒含酒精50%~70%(均为体积分数)。
(2)官能团:乙醇的官能团是羟基(—OH),它与氢氧根的区别见下表。
氢氧根羟基
电子式
电性带负电的阴离子电中性
稳定性稳定不稳定
存在
能独立存在于溶液或离子化
合物中不能独立存在,必须和其他“基”或原子相结合
2.乙醇的化学性质
乙醇分子是由乙基(—C2H5)和羟基(—OH)组成的,官能团是羟基,羟基
比较活泼,它决定了乙醇的化学性质,但乙基(—CH
2CH
3
)对羟基也有影响。
在C—O—H结构中,C—O键和O—H键都有断裂的可能。乙醇是非电解质,是极性分子。。乙醇分子可以看作是水分子里的一个氢原子被乙基所取代的产物。乙醇在水溶液里比水还难于电离。但是,乙醇的羟基里的氢原子也会被活泼金属所取代。
(1)跟金属反应
〔实验5-1〕在试管里注入约1mL无水乙醇,再放入一小块新切的、用滤纸擦干的金属钠。检验反应中放出的氢气。
乙醇跟金属钠反应,生成乙醇钠,并放出氢气。
比起水跟金属钠的反应来,乙醇跟金属钠的反应要缓和得多。
其它活泼金属,如钾、镁、铝等也能够把乙醇的羟基里的氢取代出来。
2CH3CH2OH+Mg (CH3CH2O)2Mg+H2↑
(2)跟氢卤酸反应
跟氢卤酸反应时,乙醇分子里的碳氧键断裂,卤素原子取代了羟基的位置而生成卤代烃,同时生成水。例如:把乙醇跟氢溴酸(通常用溴化钠和硫酸的混合物)
混合加热,就能得到一种油状液体——溴乙浣。
(3)氧化反应
乙醇在空气里能够燃烧,发出淡蓝色的火焰,同时放出大量的热。因此,乙醇可用作内燃机的燃料,实验室里也常用它作为燃料。
乙醇在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,能够被空气氧化,生成乙醛。工业上根据这个原理,可以由乙醇制造乙醇。
CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O
现象:氧化铜由黑色变为亮红色,并产生刺激性气味。
注:上述氧化过程中,乙醇分子断裂O—H键和C—H键。
(4)消去反应
乙醇和浓硫酸加热到170℃左右,每一个乙醇分子会脱去一个水分子而生成乙烯。
有机化合物在适当的条件下,从一个分子脱去一个小分子(如水、卤化氢等分