醇和酚
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练习催化氧化的反应方程式:
O
= =
2CH3CH2CH2OH + O2 C→△u2CH3CH2C-H+2H2O
O
2CH3CH(OH)CH3+O2 →C△u 2CH3-C-CH3 +2H2O
催化氧化类型小结 :
(1). 2R—CH2—OH + O2
Cu △
O 2R—C—H + 2H2O
= =
伯醇(—OH在伯碳——首位碳上),去氢氧化为醛
实验
断键位置: C C
H OH
HH
HH
浓H2SO4
H C CH
H C C H + H2O
1700C
H OH
②分子间脱水 (取代反应)
具有羟基结构
断键位置:R—O—H H—O—R
CH3CH2OH
+
HOCH2CH3
浓硫酸 140℃
的分子都可能 发生脱水反应
乙醚 CH3CH2OCH2CH3 + H2O
对比两个实验可以发现,温度对该反应的影响很大。
那样的消去反应?
结论:醇发生消去反应的条件:与-OH相连
的碳原子相邻的碳原子有氢原子。
思考:
发COH生H3 消去反应,C可H得3 到何种C产H物3 ?
溴乙烷与乙醇都能发生消去反应,它们有什么异同?
反应条件 化学键的断裂
CH3CH2Br
NaOH醇溶液、加
热C—Br、C—H
化学键的生成
C=C
反应产物 CH2=CH2、HBr
O CH3—C—18O—C2H5 + H2O
实质:酸脱羟基、醇脱羟基上的氢原子。
注意:可逆反应
醇还可以与一些无机含氧酸(如 H2SO4、 HNO3等)发生酯化反应。
C2H5OH + HO—NO2 浓H2SO4 C2H5O—NO2 + H2O
硝酸乙酯
CH3COOH + HOCH3 浓H2SO4 CH3COOCH3 + H2O
C. CH2 - OH D. CH2=CHCH2OH
OH
CH2 - OH
E. CH2OH F. CH2 - OH
分类依据: (1)所含羟基的数目
CH - OH CH2 - OH
一元醇:只含一个羟基 (2)分子中烃基是否饱和
饱和一元醇通式:
CnH2n+1OH或CnH2n+2O
二元醇:含两个羟基
饱和醇:如A、B、 C、F
结构式:H C C OH
HH HH
结构简式:CH3CH2OH 或 C2H5OH HH
乙醇有一种同分异构体:H C O C
讨论:-OH 与OH- 有何区别?
CH3CH2OH与 NaOH 都有碱性吗?
H
甲醚
5.乙醇的物理性质
颜 色 : 无色透明 挥发性:易挥发 气 味 : 特殊香味 密 度: 比水小 状 态: 液态 溶解性:跟水以任意比互溶
CH - OH
+
3HO一NO2
浓硫酸
△
CH – O一NO2 + 3H2O
CH2 - OH
CH2 – O一NO2
硝化甘油——烈性炸药
⑤
H H② ①
P 70
H―C―C―O―H
④
③
HH
反应名称
反应类型 断键位置
与金属钠反应
置换反应
①
Cu或Ag催化氧化 浓硫酸加热到170℃
催化氧化 消去反应
①③ ②④
浓硫酸加热到140℃ 取代反应 ① ②
(2). 2
R1 R2
CH—OH + O2
Cu △
O 2R1—C—R2 + 2H2O
仲醇(—OH在仲碳——中间碳上),去氢氧化为酮
R1 (3). R2 C OH
R3
叔醇(—OH在叔碳——碳原子上没 有H),则不能去氢氧化。
醇的催化氧化也可以用银作催化剂。
(3)酯化反应(取代反应)
O CH3—C—OH+H—1O8 —C2H5 浓H2SO4
2、溶解性
水中
常温:溶解度不大 T>65℃,能跟水以任意比互溶
易溶于有机溶剂
苯酚有毒,浓溶液对皮肤有很强的腐蚀性,会 对皮肤产生强烈的灼伤,如果不慎将苯酚沾到皮肤 上,应该怎么处理?
如果不慎沾到皮肤上,应立即用酒精 洗涤,再水洗。
—O—H
分析苯酚的结构, 你预测苯酚可能有什么化学性质?
三.苯酚的化学性质
能够溶解多种无机物和有机物
工业酒精 约含乙醇96%以上(质量分数) 无水酒精 99.5%以上(质量分数) 医用酒精 75%(体积分数)
如何检验酒精是否含水? 用无水硫酸铜检验 .变蓝色.
乙醇的结构式:
②①
HH
H—C—C—O—H
④
③
HH
交流与讨论:
我们已经学习过乙醇的一些性质。请与 同学交流你所知道的乙醇的化学性质,试列 举乙醇发生的化学反应,并指出在反应过程 中乙醇分子中的哪些化学键发生了断裂?
加足量NaOH溶液→分液得到苯 →苯酚钠溶液中加酸或通入足量CO2 →分液得到苯酚
—O—H
分析苯酚的结构, 你预测苯酚可能有什么化学性质?
(2) 苯环上的取代反应
①卤代反应
OH
Br
+ 3Br2
OH Br
+ 3HBr
Br
三溴苯酚(白色)
实验:稀苯酚溶液 浓溴水
常用于苯酚的定性检验与定量测定.
反应物 反应条件 取代结果
浓硫酸条件下与乙酸加热 取代反应
①
与HX加热反应
取代反应
②
是下列三种物质跟肥皂溶液制成混合液.
—CH3 —OH
—CH3
CH3 |
-OH
邻甲基酚
| OH
间甲-O基H酚
| 对甲基酚 OH
-OH
请分析这类物质与下列物质在结构上各有什么特点?
CH3CH2OH
—CH3OH
乙醇
苯甲醇
酚——分子中—OH与苯环(或其他芳环)直接 相连的有机化合物
多元醇:多个羟基
不饱和醇:如D、E
4. 醇的重要物理性质
表1 相对分子质量相近 的醇与烷烃的沸点比较
表2 含相同碳原子数、不 同羟基数的醇的沸点比较
名称 相对分子质量 沸点/℃
甲醇
32
64.7
乙烷
30
-88.6
乙醇
46
78.5
丙烷
44
-42.1
丙醇
60
97.2
丁烷
58
-0.5
名称 羟基数目 沸点/℃
份,其中一支滴加稀盐酸,另一支通入二 氧化碳气体,观察实变验浑现浊象。
ONa +HCl
OH +NaCl
ONa + CO2 + H2O
OH +NaHCO3
酸性: H2CO3 >
OH
乙醇和苯酚分子中都有—OH,为什 么乙醇不显酸性而苯酚显酸性?
苯环对—OH产生影响,使—OH上的H变活泼
课堂练习
1.利用苯和苯酚性质上的差异分离苯酚和苯 的混合物?
试管中加入少量水,逐渐加入苯酚
2
晶体,不断振荡试管。继续加苯酚 晶体至有较多晶体不溶解,振荡、
静置。
3 水浴中加热实验2试管,然后冷却。
4
苯酚晶体分别加入到苯和煤油中, 与实验2比较。
二.苯酚的物理性质
1、颜色、状态、气味 纯净的苯酚是无色、有特殊气味的晶体 一般呈粉红色 (苯酚易被氧化)
保存: 隔绝空气,密封保存
现象:(红色)→(绿色)
10、其它醇类
⑴甲醇(CH3OH),一种剧毒的物质,无色 透明液体,俗称木精或木醇,工业酒精中 含少量甲醇,误饮眼睛会失明甚至死亡。
⑵乙二醇,一种无色黏稠液体,其水溶液 凝固点低,可用汽车发动机作抗冻剂。
⑶丙三醇,无色黏稠液体,可作为保湿剂,可用于化 妆品,俗称甘油。
CH2 - OH
羟基数越多,醇分子间形成的氢键就相应的增多 增强,所以沸点越高。
分子间存在氢键使得溶质分子和溶剂分子间的作用 力增大,溶质在溶剂中的溶解度增大 。甲醇、乙醇、丙
醇可以跟水以任意比互溶,溶于水后,它们与水分子之 间也可以形成氢键。
5. 乙醇的结构
乙醇的分子式为: C2H6O 羟基 HH
乙醇分子的比例模型
乙醇
1
78.5
乙二醇
2
197.3
1-丙醇
1
97.2
1,2-丙二醇 2
188
丙三醇
3
259
结论: ①相对分子质量相近的醇和烷烃,醇的沸点
远远高于烷烃。
②碳原子数相同的醇,羟基越多,沸点越高。
R
R
R
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
O
O
氢键
R
R
R
醇分子间形成氢键的示意图
分子间氢键增大了分子间的作用力使物质的溶、 沸点升高。
R一OH + HX △→ R一X + H2O
通常,卤代烃就是用醇和氢卤酸反应制得。
2)乙醇的脱水反应 P69 活动与探究
现象:大试管内剧烈反应,小试管高锰酸钾褪色。
乙醇可以在Al2O3 、浓硫酸或P2O5等催化剂的作用 下发生脱水反应。实验室利用乙醇和浓硫酸的共热脱 水反应来获得乙烯或乙醚。
①分子内脱水 (消去反应)
(1) 弱酸性
俗称:石 炭 酸
实验Βιβλιοθήκη Baidu究一:苯酚的酸性
方案一: 滴加2-3滴 石蕊试剂
方案二: 滴加NaOH 溶液
苯酚溶液 无明显现象
苯酚溶液 溶液由浑浊变澄清
结论: 苯酚可与NaOH反应,具有酸性。
不能使酸碱指示剂变色。
三.苯酚的化学性质
• 1、取苯酚的浊液2mL于试管,向其中加入
氢氧化钠溶液,浊液将变澄清。再分成两
一、苯酚的结构
1、分子式
C6H6 O
2、结构简式
OH
或 C6H5OH
苯酚的分子结构模型
比例模型
球棍模型
思考:苯酚分子所有原子都在同一平面上吗?
苯酚分子中除 -OH上的H以外的所有原子都在同 一平面上,且-OH上的H也可能出现在该平面。
二.苯酚的物理性质
实验
内容
1 观察苯酚颜色、状态,闻其气味。
乙醇钠
钠与水、与乙醇反应现象的异同
钠与水
钠与乙醇
钠是否浮在 液面上
钠的形状是 否变化
有无声音
浮在水面 熔成球形 发出嘶嘶声
先沉后浮 仍为块状 没有声音
有无气泡
放出气泡
放出气泡
剧烈程度
剧烈
缓慢
反应方程式 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑ 乙醇钠
CH2 - ONa
2 CH - OH + 6Na → 2 CH - ONa + 3H2↑
CH2 - OH
CH2 - ONa
CH2 - OH
CH2 – OOCCH3
CH
-
OH
+
3HOOCCH3
浓硫酸
△
CH – OOCCH3 + 3H2O
CH2 - OH CH2 - OH
CH2 – OOCCH3 CH2 – O一NO2
乙酸甲酯
8. 乙醇的其他化学性质
1)乙醇和氢卤酸的反应 P68 观察与思考
乙醇、溴化钠、浓硫酸和水共热可得到溴乙烷。
现象:Ⅰ中剧烈反应,Ⅱ中生成油状液体。
△ C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O
浓硫酸的作用: 与溴化钠反应获得氢溴酸。
总结:醇可以和氢卤酸反应,反应中,醇分子 中的羟基被卤素原子取代生成卤代烃。
1. 醇、酚的区别
羟基(—OH)与烃基或苯环侧链上的碳原子相连 的化合物称为醇。
羟基(—OH)与苯环直接相连的化合物称为酚。
①
CH3CH2OH 醇
③
CH2OH
②
CH3CHCH3 醇
OH 醇
OH ④
酚
OH ⑤
CH3
酚
2. 醇的命名
主链尽可能多的包含羟基或连接羟基的碳原子。
【练习】 写出下列醇的名称
所以反应过程中控制好实验温度十分重要。
体积比:乙醇∶浓硫酸=1∶3
加药品顺序:乙醇→浓硫酸
两个实验浓硫酸的作用: 催化剂、脱水剂
思考:能发生消去反应的醇,分子结构特点是什么?
是不是所有的醇都能发生消去反应?
CH3
CH3
CH3OH CH3一C一OH CH3一C一CH2一OH
CH3
CH3
与乙醇同类的烃的衍生物,它们能否发生象乙醇
(2)氧化反应 ① 燃烧 (淡蓝色火焰)
CH3CH2OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色说明乙醇有还原性
③催化氧化 实验
现象: Cu丝黑色又变为红色,液体产生特殊 气味(乙醛的气味)
2Cu + O2 △ 2CuO 红色变为黑色
CH3CH2OH + CuO →△ CH3CHO + Cu + H2O
CH3
CH3—CH—CH2—OH 2—甲基—1—丙醇
OH CH3—CH2—CH—CH3
2—丁醇
CH2 - OH CH2 - OH
1,2-乙二醇
CH2 - OH
CH - OH
CH2 - OH 1,2,3-丙三醇(甘油)
CH2OH
苯甲醇
3.醇的分类 A. CH3CH2CH2OH B.CH3-CH-CH3
7. 乙醇的化学性质
(1)与活泼金属反应(如Na、K、Mg) P67 活动与探究 试验1 试验2
现象:试管中有无色气体生成,可以燃烧,烧 杯内壁出现水滴,澄清石灰水不变浑浊。
HH ① H C C O H ①处O-H键断开
HH
2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑
P68 试验3
Cu是催化剂,但实际起氧化作用的是CuO。
总: 2CH3CH2OH + O2
Cu △
2CH3CHO + 2H2O
醇被氧化的机理:
②①
R1
①-③位断键 R1
2 R2—C—O③—H + O2
Cu △
2 R2—C=O + 2H2 O
H
生成醛或酮
★连接-OH的碳原子上必须有H, 才发生去 氢氧化(催化氧化)。
CH3CH2OH
浓硫酸加热到170℃
C—O、C—H
C=C CH2=CH2、H2O
9、乙醇工业制法
CH2=CH2
+
H—OH
催化剂 高温高压
CH3—CH2OH
CH3CH2OH 氧化 CH3CHO 氧化 CH3COOH
检验乙醇
2CrO3 + 3C2H5OH + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3CH3CHO + 6H2O