人教版高中化学选修五课件3.1醇酚
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乙醇可以看成是CH3CH3分子中的一个 H被—OH取代衍变而来, 是“烃的衍 生物” 。乙醇的化学性质主要有— OH羟基“官能团”决定,“烃的衍生 物”的性质主要决定“官能团”。
1.乙醇与钠的反应
乙醇的化学性质
1、与Na反应
钠与无水酒精的反应:
对比乙醇与乙烷、与水分子结构的异同点,比较乙 醇与钠反应和水与钠反应的难易程度,推测钠与乙醇 反应时断裂什么键?乙醇分子中的—OH与水分子中 的—OH的差别?放出的气体是什么?
①
H H H—C—C—O—H ,①处O-H 键断开 H H 2CH3CH2OH + 2Na 2CH3CH2ONa + H2↑ 乙醇钠
注意几个问题
置换
(1)该反应属于
反应
( 2 )乙醇与钠的反应不及水与钠的反应活泼,说明 什么问题 [结论] 1、乙醇和钠反应生成氢气 2、乙醇中的—OH 中的H原子不如水分子 中—OH 中的H原子的活泼
浓H2SO4
乙醇的脱水反应:
分子间脱水
H H
-------取代反应
H H
H—C — C —OH + H—O—C — C —H
|
|
|
|
|
|
H
H
|
H
|
H
浓硫酸
1400C
C2H5—O—C2H5 + H2O 乙醚
5、取代反应
乙醇与溴化氢反应
与氢卤酸反应
C2H5 OH+H Br 制备溴乙烷
——取代反应:
实验注意事项 ① 配制体积比为1:3的乙醇和浓硫酸的混合液方 法:书P51 ② 温度计的水银球要伸入液面以下:测溶液温度 ③ 圆底烧瓶中加碎瓷片:防止暴沸
④ 加热混合液时要迅速加热到170℃:在140 ℃
发生副反应 C2H5-OH+HO-C2H5 C2H5-O-C2H5+H2O 140℃ ⑤排水法收集 ⑥氢氧化钠用于吸收二氧化硫,排除二氧化硫对 乙烯性质检验实验的干扰
CH3CH2OH
CH3OCH3
用什么方法鉴定乙醇的结构呢?
红外光谱
核磁共振氢谱
乙 醇 结 构
化学式: C2H6O H H 结构式: H
C—C—O—H
乙醇分子的比例模型
H
H
结构简式: CH CH OH 3 2
醇的官能团--羟基 写作-OH
或C2H5OH
启迪思考:-OH 与OH- 有何区别?
CH3CH2OH与 NaOH 性质相同吗?
乙 醇 制 法
1、发酵法 发酵法是制取乙醇的一种重要方 法,所用原料是含糖类很丰富的各种 农产品,如高梁、玉米、薯类以及多 种野生的果实等,也常利用废糖蜜。 这些物质经过发酵,再进行分馏,可 以得到95%(质量分数)的乙醇。
2、乙烯水化法
以石油裂解产生的乙烯为原料,在 加热、加压和有催化剂(硫酸或磷酸) 存在的条件下,使乙烯跟水反应,生成 乙醇。这种方法叫做乙烯水化法。用乙 烯水化法生产乙醇,成本低,产量大, 能节约大量粮食,所以随着石油化工的 发展,这种方法发展很快。
4、消去反应
4、消去反应
分子内脱水
消去反应的条件:与-OH所连碳原子的邻位碳 原子(即β位C原子)上必须有H原子。 如CH3OH、(CH3)3CCH2OH等不能发生消去反 应。 浓硫酸的作用: 催化剂和脱水剂
注意:反应温度、装置的气密性
1、两种反应物的体积比是多少? 2、为什么要加入几块碎瓷片?(防止暴沸) 3、为什么要使用温度计?其水银球的位置如何 4、如何加热? 5、用什么方法收集乙烯? 6、氢氧化钠溶液的作用?
CH2=CH2+H2O加热加压 CH3CH2OH
催化剂
知 识 总 结
乙醇结构:化学式、结构式和结构简式 官能团与性质关系。 物理性质:色、味、态、溶解度和挥发性 化学性质: 与活泼金属反应 与氢卤酸取代反应 氧化反应--燃烧与制醛 脱水反应--分子内脱水 --分子间脱水
酯化反应
乙醇用途: 乙醇制法:发酵法和乙烯水化法
物质中,能使铜丝变红,而且质量仍为m g的是:
A: 稀硫酸 C: 稀硝酸 B: 酒 D: 精 CO
4、能用来检验酒精中是否含有水的试剂是:
A: CuSO4· · 5H2O
C: 浓硫酸 B: 无水硫酸铜 D: 金属钠
5、相同质量的下列醇,与足量钠反应放出氢气
Hale Waihona Puke 最多的是:A: 甲 醇 B: 乙 醇 C: 乙二醇 D:甘 油
是否酒后驾车的判断方法
小结
乙醇结构和化学性质的关系:
H H | | ② ① H— C — C — O — H ④ | | ③ H H
①处断裂——与活泼金属发生反应,放出H2 或发生酯化反应 ①③处断裂——去氢氧化,生成C=O双键(醛或酮) ②处断裂——与HX发生取代反应,生成卤代烃 ②④处断裂——消去反应,生成C=C双键(烯烃)
练 习 题
6、在下列物质中加入溴水数滴,振荡,溴水
不褪色的是:
A: NaOH溶液 B: 酒 精
C:
SO2溶液
D:氢硫酸溶液
7、酒精完全燃烧后,生成的产物可用一种物
质完全吸收,这种物质是:
A: 浓硫酸 C: 碱石灰 B:浓NaOH溶液 D: 无水氯化钙
乙醚是醚类中最重要的一种。凡是两个烃 基通过一个氧原子连结起来的化合物叫做醚。 醚的通式是R—O—R',R和R'都是烃基,可以 相同,也可以不同。 乙醚是一种无色易挥发的液体,沸点是 4.51 ℃,有特殊的气味。吸入一定量的乙醚蒸 气,会引起全身麻醉,所以纯乙醚可用作外科 手术时的麻醉剂。 乙醚微溶于水,易溶于有机溶剂,它本身是一 种优良溶剂,能溶解许多有机物。乙醚蒸气很 容易着火,空气中如果混有一定比的乙醚蒸气 ,遇火就会发生爆炸,所以使用乙醚时要特别 小心。
● ●
表3-2图 沸点/℃
● ●
●
醇
●
氢键
200 150 乙?醇
● ●
氢键数 目增多
30 40 50 60相对分子质量 100
丙?醇
● ●
烷
●
50 0
1
2
3
羟基数
醇的沸点远 高于烷烃。
醇羟基越多 沸点越高。
饱和一元醇:
(1)通式:CnH2n+1OH 或CnH2n+2O、R-OH (2)物理性质: n≤3, 无色液体、与水任意比互溶 4≤n≤11,无色油状液体,部分溶于水 n ≥12,无色蜡状固体,不溶于水。 溶解度: 碳原子数越多,溶解度越小,直 至不溶。 沸点: 碳原子数越多,沸点越高
乙醚
被其它氧化剂(酸性高锰酸钾或酸性重铬酸钾(K2Cr2O7))
氧化
重铬酸钾遇到乙醇现象:橙色→绿色
CH3CH2OH
氧化
CH3CHO
氧化
CH3COOH
与羟基相连的C上有H就能够被酸性 高锰酸钾氧化。 氧化反应:有机物加“氧”或去“氢”的反应 还原反应: 有机物去“氧”或加“氢”的反应 常用于检查司机是否酒后驾车
4· 几种重要醇结构、性质与用途: 甲醇、乙醇为可再生能源,甲醇有 毒; 乙二醇和丙三醇无色、粘稠、有甜 味、与水和酒精以任意比互溶
丙三醇还有护肤作用。
乙二醇球棍模型 物理性质:无色、粘稠、甜味、液体、低凝固点 化学性质:与乙醇相似。
用途:抗冻剂、原料、发雾剂。
丙三醇球棍模型
物理性质:无色、粘稠、甜味、液体、凝 固点低、吸湿性强。
以乙醇为例 H H b a H-C-C-O-H d …. …. c H H 问:断d键发生什么反应? (消去) 断b键能发生什么反应?(消去或取代)
(与-OH相连C上有H) 什么样的醇可去氢氧化? 什么样的醇不能发生消去? (与-OH相连的C上无相邻C或相邻C上无H)
化 学 性 质
与金属反应 氧化反应 脱水反应
1.分子内脱水-----消去反应(实验室制乙烯)
2.分子间脱水-----乙醚
取代反应
酯化反应
乙 醇 用 途
乙醇有相当广泛的用途: 用作燃料,如酒精灯等 制造饮料和香精外,食品加工业 一种重要的有机化工原料,如制造 乙酸、乙醚等。 乙醇又是一种有机溶剂,用于溶解树 脂,制造涂料。 医疗上常用75%(体积分数)的酒精 作消毒剂。
C2H5Br+H2O
溴乙烷
2、氧化反应
⑴燃烧 CH3CH2OH +3O2
烃的衍生物燃烧通式: CxHyOz+ (x+y/4-z/2)O2
点燃 点燃
2CO2 + 3H2O
xCO2 + y/2H2O
现象:产生淡蓝色火焰,同时放出大量热。
(2)催化氧化
[实验]
①用小试管取3~4mL无水乙醇,浸 入热水中。 ②加热一端绕成螺旋状的铜丝至红热 ③将铜丝趁热插到盛有乙醇的试管底 部 ④反复操作几次,观察铜丝颜色和液 体气味的变化。
练习:针对下图所示乙醇分子结构,下述关于 乙醇在各种化学反应中化学键断裂情况 的说法不正确的是( )。
A、与醋酸、浓硫酸共热时, 键断裂
B、与金属钠反应时, 键断裂
C、与浓硫酸共热至1700C时,
、键断裂
D、在催化下与O2反应时, 、 键断裂
( A )
练 习 题
3、把质量为m g的铜丝灼烧变黑,立即放入下列
化学性质:与乙醇相似。 用途:制印泥、化妆品,防冻剂,制炸药 (硝化甘油)。
命名:
(1)普通命名法:
例如:
CH3CH2OH
乙醇
CH3 2CHOH
异丙醇
CH3 3COH
叔丁醇
OH
Ph 3 COH
三苯甲醇 环己醇
(2)系统命名: 以含羟基的最长链为主链,从羟基端编号。
CH3 CH3 CH CH3 CH CH CH CH2 OH Cl CH3
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醇 酚
(一)、乙 醇
醇 类
乙醇比例模型
乙醇球棍模型
醇类
1· 定义:链烃基或苯环侧链上的碳结合的 羟基
2· 分类 按羟基数目分(一元醇、二元醇、 多元醇) 按烃基类别分(脂肪醇、芳香醇) 醇的分类: 饱和一元醇: CnH2n+1OH 一元醇 不饱和一元醇 醇 多元醇 :如乙二醇、丙三醇等
例如:
CH3 CHCH CH3 OH
CH2 CH3
3-甲基-2-丁醇
CH2 CH CHCH2 CH2 OH CH3
2,4,5-三甲基-3-氯-1-庚醇
CH3 C C CH2 OH
3-甲基-4-戊烯-1-醇
2-丁炔-1-醇
物理性质比较:P.49思考交流
表3-1图 沸点/℃ 100 50 0 -50 -100
类 别
结 构 特 点
主
要
性
质
烃基与-OH直 1.与活泼金属反应(Na、 接相连,O-H、 K、Mg、Al等) C-O键均有极 2.与氢卤酸反应 醇 性 (R-OH) 3.脱水反应(分子内脱 水和分子间脱水) 4.氧化(燃烧、被氧化剂氧化) 5.酯化反应 酚 苯环与-OH直 1.弱酸性(与NaOH反应) ( OH ) 接相连,O-H 2.取代反应(卤代、硝 化) 极性大 3.显色反应(与FeCl3)
一、乙醇的物理性质和分子结构
1.乙醇的物理性质
酒精是无色透明、具有特殊香味的液体, 密度比水小,沸点比水低,易挥发,任意 比溶于水,能溶解多种无机物和有机物。
启迪思考:如何分离水和酒精? 工业上如何制取无水的乙醇?
如何检验酒精是否含有水?
无水CuSO4或电石
乙醇分子式:C2H60
〖提问〗根据乙醇分子式请同学们判断 乙醇的结构式可能有哪几种? 学生讨论判断后写出两种正确的结构式:
[实验现象]
a.铜丝红色→黑色→红色反复变化
b.在试管口可以闻到刺激性气味 [思考] 铜丝在此实验中起什么作用?
将铜丝绕成螺旋状,放在酒精灯火焰上加热至变黑,趁热将其 放入乙醇中。会看到铜丝又变得光亮,反复几次后,会闻到有 刺激性气味。
氧化条件: 与-OH所连的碳原子(即α位C原子)上必须有H 原子。如C(CH3)3OH不能被氧化。 氧化产物:α位C原子有两个H原子生成醛,α位C原子有一 个H原子生成酮。