人教版(2019)高二化学选择性必修三 第三章 第二节 醇酚 课件(共2课时)

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名称 人教版(2019)高二化学选择性必修三 第三章 第二节 醇酚 课件(共2课时)
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文件大小 228.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-01-16 17:55:22

文档简介

(共54张PPT)
第二课时 酚
第三章 烃的衍生物
第二节 醇 酚
浓度很低的某些酚类溶液(与水的比例通常在 1:20 ~1:40),可以用来消毒杀菌。
在19世纪初,医院的设备很差,那时缺少麻醉药和消毒剂,许多病人死于手术后的伤口感染中。在英国的爱丁堡有一家医院,一名叫李斯特的的外科医生,发现在化工厂附近的污水沟里,沟水清澈,浮在水面上的草根很少腐烂。原来,就是从化工厂流出的石炭酸(苯酚)混杂在沟水里,石炭酸是化工厂提炼煤焦油时排出的“废弃物”。李斯特用石炭酸对手术器械、纱布等一系列用品进行了消毒,病人手术后伤口化脓、感染的现象立即减少了,死亡率大大下降。由此,爱丁堡医院手术伤口感染率一度成为全世界外科医院中最低的。这一发现使苯酚成为一种强有力的外科消毒剂,李斯特也因此被誉为“外科消毒之父”。同时使苯酚首次声名远扬。
是谁使苯酚声名远扬?
“外科消毒之父”-约瑟夫·李斯特(Joseph Lister , 1827~1912)
醇类和酚类的官能团都是羟基(—OH)。醇分子中的羟基(—OH)与饱和碳原子相连,而不直接连接苯环,而酚分子中的羟基(—OH)与苯环直接连接。
一、酚的组成与结构
认识酚的结构
HO
OH
OH
OH
OCH3
CH2
葡萄酚
丁香酚
总结:
酚——羟基与苯环上的碳原子直接相连的化合物
二、苯酚的组成、结构与性质
1.组成与结构
苯酚是一元酚,是酚类化合物最简单的,其官能团为羟基(—OH)。
2.物理性质
(1)纯净的苯酚是无色晶体,有特殊气味,放置时间较长的苯酚,因部分被空气中的O2氧化而呈粉红色,所以保存时要密封。
(2)苯酚室温下在水中的溶解度为9.2 g,当温度高于65 ℃时能与水混溶,苯酚易溶于有机溶剂。熔点为43℃
(3)苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗。
医院常用的“来苏水”消毒剂便是苯酚钠盐的稀溶液。
思考:常温下将苯酚溶于水,会有什么现象?加热苯酚和水的混合物,会发生什么现象?再冷却该混合物至室温,会发生什么现象?
苯酚乳浊液
加热
溶解度增大
苯酚澄清溶液
冷却
溶解度下降
苯酚乳浊液
实验内容 实验现象
(1)向盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管
(2)向试管中逐滴加入5% NaOH溶液并振荡试管
(3)再向试管中加入稀盐酸
3.化学性质
(1)酸性——弱酸性,俗称石炭酸
实验内容 实验现象
(1)向盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管
(2)向试管中逐滴加入5% NaOH溶液并振荡试管
(3)再向试管中加入稀盐酸
溶液变混浊
溶液变澄清
溶液重新变混浊
加入氢氧化钠溶液
加入稀盐酸
苯酚能与碱反应,体现酸性。因此,苯酚俗称石炭酸。
结论:酸性上,盐酸>苯酚
受苯环的影响,羟基上H更活泼
澄清
浑浊
OH
O-
+ H+
部分电离
+H2O
OH
ONa
+NaOH
与NaOH溶液反应
苯酚钠
苯酚钠与盐酸反应生成苯酚
结论:酸性上,碳酸>苯酚
向苯酚浊液中加入少量碳酸钠固体,会如何呢?
现象:浊液变澄清溶液,但无气体生成。
C6H5OH+Na2CO3→NaHCO3+C6H5ONa
结论:酸性:H2CO3>C6H5OH>HCO3-(苯酚不能使指示剂变色)
+CO2+H2O
+NaHCO3
OH
ONa
如果向澄清的苯酚钠水溶液中通入CO2
H2CO3
CH3COOH
HCl
酸性强
酸性弱
HCO3-
溶液又变浑浊
向苯酚钠溶液中通入 CO2 气体,不论CO2过量与否,均生成NaHCO3而不生成Na2CO3 。
【思考与讨论】
已知酸性:碳酸>苯酚>碳酸氢根。请推测苯酚能与碳酸钠反应吗 若反应,会有二氧化碳气体放出吗
点拨:①苯酚与活泼金属(如Na)也反应生成H2。
②苯酚钠溶液通入CO2生成NaHCO3, 酸性比HCO3-强。
弱酸性(苯环影响羟基)
OH
O-
+ H+
(俗称石炭酸)
OH
+ NaOH + H2O
ONa
ONa
+ HCl + NaCl
OH
不能使酸碱指示剂变色
ONa
+ CO2 + H2O + NaHCO3
OH
弱酸性(苯环影响羟基)
酸性: H2CO3 > > HCO3-
OH
OH
+ Na2CO3 + NaHCO3
ONa
(俗称石炭酸)
不能使酸碱指示剂变色
往苯酚钠溶液中通入CO2:
C2H5OH C6H5OH
酸性
NaOH
Na
原因


不反应
反应
反应温和
反应较剧烈
苯环对羟基的影响使得酚羟基的氢原子较为活泼
对比:乙醇和苯酚的化学性质
醇羟基与酚羟基的比较
代表物 乙醇 苯酚
是否具有酸性
与钠反应
与NaOH的反应
与Na2CO3的反应
与NaHCO3的反应
【思考】如何从分子内基团间相互作用的角度来解释下列事实:苯酚的酸性比乙醇的强。
由于苯酚中的羟基和苯环直接相连,苯环与羟基之间的相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异。酚羟基中的氢原子比醇羟基中的氢原子更活泼,苯酚的羟基在水溶液中能够发生部分电离,显示弱酸性。醇羟基在水溶液中无法电离。因此,苯酚的酸性比乙醇强。
【思考与讨论】如何分离苯和苯酚的混合溶液?
混合液
过量CO2

NaHCO3溶液
NaOH溶液
分液
ONa
OH
实验内容 向盛有少量苯酚稀溶液的试管里逐滴加入饱和溴水,边加边振荡,观察实验现象。
实验现象
实验原理
应用
现象:白色沉淀生成
2,4,6-三溴苯酚
此沉淀难溶于水,易溶于有机溶剂
+3Br2
+3HBr
(过量)
OH
OH
Br
Br
Br
现象:白色沉淀生成
(2)取代反应
苯酚的定性检验和定量测定
羟基对苯环的影响,使苯环上羟基邻、对位氢原子更活泼,易被取代
苯环上的取代反应(羟基影响苯环)
OH
OH
Br
Br
Br
+ 3Br2
+ 3HBr
2,4,6-三溴苯酚
白色沉淀
②可用于苯酚定性检验和定量测定,但不能用该反应来分离苯和苯酚
注:
①若溴水少量,则生成的三溴苯酚溶于苯酚,看不到沉淀;因此必须用过量的浓溴水或饱和溴水,但不需加热也不需加催化剂
苯酚也能像苯一样发生硝化、磺化、加成等反应。
+3H2
Ni

OH
OH
(环己醇)
+3HNO3
+3H2O
浓硫酸
OH
OH
NO2
NO2
O2N
(苦味酸)

类别 苯 苯酚
结构简式
溴化 反应 溴的状态
条件
产物
结论
原因
Br
Br
OH
Br
OH
Br
苯酚与溴的取代反应比苯易进行
酚羟基对苯环影响,使苯环上羟基邻、对位的氢原子的活性增强,易被取代
一元取代
三元取代
液溴
饱和溴水
FeBr3作催化剂
不需要催化剂
由于苯环对羟基的影响,O一H极性变强,氢原子易电离而使苯酚表现弱酸性;
由于羟基对苯环的影响,苯环上处于羟基邻位和对位的氢原子的活性增强,从而使苯酚比苯更易与溴发生取代反应。
实验3-6
向盛有少量苯酚稀溶液的试管中,滴入几滴FeCl3溶液,振荡,观察实验现象。
紫色溶液
(3)显色反应
苯酚与FeCl3溶液作用显紫色,利用此性质也可以检验苯酚的存在。酚类物质一般都可以与FeCl3作用显色,可用于检验其存在。
实验现象
结论
应用
溶液呈紫色
苯酚能与FeCl3反应,使溶液显紫色
用FeCl3溶液可以检验苯酚的存在
方法点拨: 检验酚羟基存在的方法:(1)与饱和溴水反应产生白色沉淀。
(2)滴加氯化铁溶液会显紫色。
a. 苯酚在空气中被O2氧化呈粉红色
b. 苯酚能使酸性KMnO4溶液褪色
c. 苯酚可以燃烧
(4)氧化反应
咬过的苹果或香蕉等水果,暴露在空
气中一段时间后,可以看到断面处变为棕
色,这种颜色的变化是由于酚类化合物被
氧化所致的。在氧气的作用下,水果中的
酶将酚转化为醌,因此显棕色。水果中含
有多种酚类物质,它们是形成水果口感、
酸味以及颜色的一个重要来源,许多酚类物质具有重要的营养和保健功能。断面的棕色可以作为水果中含有酚类物质的一个标志,同时也说明酚进入人体后可以起到阻止有害氧化反应发生的作用。
化学与生活
脂肪醇、芳香醇和酚的比较
类别 脂肪醇 芳香醇 酚
实例 CH3CH2OH
官能团 醇羟基(—OH) 酚羟基(—OH)
结构特点 —OH与链烃基相连 —OH与苯环侧链上的碳原子相连 —OH与苯环直接相连
化学性质 共性 (1)与钠反应 (2)取代反应 (3)氧化反应
— 加成反应(苯环的加成)
异性 (1)酯化反应 (2)消去反应(部分不能) (1)弱酸性 (2)显色反应
(1)醇与酚所含的官能团都为—OH,但醇—OH与饱和碳原子相连,酚—OH与苯环直接相连,决定两者化学性质有不同之处。
(2)醇和酚都能与金属钠反应放出H2,但由于苯环的存在,使苯酚中O—H易断裂,呈现弱酸性,能与NaOH反应生成 ,醇与NaOH不反应。
(3)由于苯环的存在,C—O不易断裂,但醇中的—OH能参与反应,醇能发生消去反应,酚不发生消去反应。醇中的—OH可被—X取代,而酚不能。
醇与酚性质对比的注意点
类别 苯 甲苯 苯酚
氧化反应 不被酸性KMnO4溶液氧化 可被酸性KMnO4溶液氧化 常温下在空气中部分被O2氧化,呈粉红色
取代反应 溴的状态 液溴 液溴 饱和溴水
条件 催化剂 催化剂 无催化剂
产物 甲苯的邻、对 两种一溴代物
苯、甲苯、苯酚的比较
类别 苯 甲苯 苯酚
取代反应 特点 苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯易进行
原因 酚羟基对苯环的影响使苯环在羟基的邻、对位上的氢原子变得活泼,易被取代
与H2加成 条件 催化剂、加热
结论 都含苯环,故都可发生加成反应
有机化合物分子中“基团”的相互影响
苯酚的用途
酚醛树脂
合成纤维
合成香料
医药
消毒剂
染料
农药
防腐剂
1mol该有机物在一定条件下最多能与____mol H2反应             
____ mol Br2的溴水反应
____mol NaOH的水溶液反应 
7
4
6
思考与讨论
Br
Br
Br
Br
Br
Br
Br
(1) 和 含有的官能团相同,二者的化学性质相似。(  )
提示:前者为醇类,后者为酚类,化学性质不同。
(2)苯酚的酸性很弱,不能使酸碱指示剂变色。(  )
(3)苯酚分子中的13个原子一定处于同一平面上。(  )
提示:苯酚分子中除羟基上的氢原子外的12个原子一定在同一平面上,羟基上的氢原子不一定在该平面上。
1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)

×
×
(4)苯酚比苯容易发生苯环上的取代反应,说明羟基对苯环产生影响。(  )
提示:羟基对苯环产生影响使邻位、对位氢原子更易发生取代反应。
(5)用溴水除去苯中混有的苯酚。(  )
提示:因为苯酚与Br2生成的三溴苯酚易溶于苯而不容易分离,过量的Br2又溶于苯中。
(6)用溴水可鉴别苯酚、2,4-己二烯和甲苯。(  )
提示:三种物质与溴水作用的现象分别为生成白色沉淀、溴水褪色、液体分层且上层有颜色。
(7)向苯酚钠溶液中通入少量CO2时生成Na2CO3,通入过量CO2时生成NaHCO3。(  )
提示:通入少量CO2时也生成NaHCO3。


×
×
(8) 互称为同系物。 (  )
(9)苯酚可以燃烧,但常温下不与O2反应。 (  )
(10)苯酚不慎沾到皮肤,可以用Na2CO3溶液冲洗。 (  )
(11)苯酚与醇中的—OH活性相似均不与碱反应。 (  )
×
×
×
×
2.下列关于苯酚的叙述,正确的是(  )
A.热的苯酚浓溶液,冷却时不会形成浊液
B.苯酚可以和饱和溴水发生取代反应
C.苯酚既难溶于水也难溶于NaOH溶液
D.苯酚的酸性比碳酸强,比醋酸弱
解析:室温下,苯酚的溶解度不大,热的苯酚溶液冷却时会析出固体,A项错误;由于羟基对苯环的影响,苯环上在羟基的邻、对位上的氢原子较活泼,易被取代,与饱和溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚,B项正确;苯酚因与NaOH溶液反应而易溶于NaOH溶液,C项错误;苯酚的酸性比碳酸、醋酸都弱,D项错误。
B
3.下列物质中,与苯酚互为同系物的是(  )
A.CH3CH2OH B.(CH3)3C—OH
解析:同系物首先要结构相似,苯酚的同系物要满足—OH与苯环直接相连,其次是组成上相差一个或若干个CH2原子团,故
C
4.三百多年前,著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸(结构简式如图所
示 )的显色反应,并由此发明了蓝黑墨水。与制造蓝黑墨水相关的基团可能是(  )
A.苯环 B.羧基
C.羧基中的羟基 D.酚羟基
解析: 与Fe3+发生显色反应的是酚羟基,故D项正确。
D
5.下列关于苯酚的叙述中,不正确的是(  )
A.其浓溶液如果不慎沾在皮肤上,应立即用酒精擦洗
B.其水溶液显强酸性,俗称石炭酸
C.超过65 ℃可以与水以任意比互溶
D.纯净的苯酚是无色晶体,在空气中易被氧化而呈粉红色
解析:苯酚为弱酸,水溶液显弱酸性,B错误。
B
6.下列物质中与苯酚互为同系物的是(  )
C
解析:互为同系物的物质首先要结构相似。苯酚的同系物应是—OH与苯环上的碳原子直接相连,其次是与苯酚在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,所以 与苯酚互为同系物。
7.关于 的说法中,不正确的是(  )
A.都能与金属钠反应放出氢气
B.三者互为同系物
C.都能使酸性KMnO4溶液褪色
D.都能在一定条件下发生取代反应
B
解析:三者不是同类有机物,结构不相似,组成也不相差若干个CH2基团,三者不互为同系物。
8.下列四种有机化合物均含有多个官能团,其结构简式如下所示,下列有关说法中正确的是(  )
A.①属于酚类,可与NaHCO3溶液反应产生CO2
B.②属于酚类,能使FeCl3溶液显紫色
C.1 mol③最多能与3 mol Br2发生苯环上的取代反应
D.④可以发生消去反应
D
 解析:A项有机物属于酚类,具有一定的酸性,但是酸性比碳酸弱,故其不能与NaHCO3溶液反应产生CO2,错误;B项有机物分子中没有酚羟基,故其不属于酚类,不能使FeCl3溶液显紫色,错误;C项有机物苯环上只有2个氢原子,且处于酚羟基邻位,故1 mol③最多能与2 mol Br2发生苯环上的取代反应,错误;D项有机物分子中羟基所连碳原子的邻位碳原子上有H原子,故其可以发生消去反应,正确。
9.漆酚是我国特产漆的主要成分,结构如下所示,苯环侧链烃基为链状结构,则下列说法错误的是 (  )
A.能与FeCl3溶液发生显色反应
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与NaHCO3溶液反应放出CO2
D.1 mol漆酚与足量浓溴水反应最多消耗5 molBr2
 解析:漆酚分子中含有酚羟基,遇FeCl3溶液能发生显色反应,A项正确;酚羟基及—C15H27均能被酸性KMnO4溶液氧化,漆酚能使KMnO4溶液褪色,B项正确;酚羟基不能和NaHCO3溶液反应,C项错误;酚羟基邻位和对位氢原子可以和浓溴水发生取代反应,—C15H27中含2个碳碳双键或1个三键,可以和溴发生加成反应,即1 mol漆酚最多消耗5 molBr2,D项正确。
C
10.有机物分子中的原子(团)之间会相互影响,导致相同的原子(团)表现不同的性质。下列各项事实不能说明上述观点的是 (  )
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲基环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯能与溴水发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C.苯酚可以与NaOH反应,而乙醇不能与NaOH反应
D.苯酚与溴水可直接反应,而苯与液溴反应则需要FeBr3作催化剂
解析:甲苯中苯环对—CH3的影响,使—CH3可被酸性KMnO4(H+)氧化为—COOH,从而使酸性KMnO4溶液褪色;乙烯能与溴水发生加成反应,是因为含碳碳双键引起的;苯环对羟基产生影响,使羟基中氢原子更易电离,表现出弱酸性;苯酚中,羟基对苯环产生影响,使苯酚分子中羟基邻、对位氢原子更活泼,更易被取代。
B
11.下列物质中:
(1)与Na反应生成H2的有________ (填序号, 下同)
(2)与NaOH反应的有________。
(3)与浓溴水反应的有________。
(4)与FeCl3溶液显色的有________。
①②③④
②③
②③
②③
12.A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液,而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色,并产生白色沉淀,A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。
(1)写出A和B的结构简式:A     ;B     。
(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式: (共60张PPT)
第一课时 醇
第三章 烃的衍生物
第二节 醇 酚
聚会时酒必不可少
但不是所有人酒量都好
在日常生活中,我们看到有些人喝酒后,会产生脸部变红、呕吐、昏迷等醉酒症状;有些人喝了一定量的酒,却并不会出现上述症状。这是什么原因造成的呢
烃分子中的氢原子可以被其他的原子或原子团所取代,这样就衍生了一些其他有机化合物,这类有机化合物就叫烃的衍生物。若氢原子被羟基(—OH)所取代就可能形成两类烃的衍生物,一类叫醇,一类叫酚。若羟基(—OH)取代的是烃基或苯环侧链上的碳原子上的氢就叫醇,如CH3CH2OH(乙醇), (苯甲醇);若羟基(—OH)取代的是苯环上的氢则叫酚,如 (苯酚)
OH
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。




OH
CH3CH2OH
CH3CHCH3
OH
CH2OH
OH
CH3






归纳总结
一、醇的结构特点、分类
1.结构特点
在烃分子中氢原子被羟基取代衍生出的含羟基的化合物中,羟基与饱和碳原子相连的化合物称为醇。官能团为羟基(—OH)。
羟基具有亲水性,低级醇都可溶于水。
①根据醇分子中羟基的个数分类
CH2CH2
OH OH
乙二醇
汽车用抗冻剂
二元醇
CH2CH CH2
OH OHOH
丙三醇(甘油)
吸湿性,护肤
三元醇
一元醇
CH3OH
甲醇
(木精、木醇)
剧毒
用于能源领域如汽车燃料
2、醇的分类
乙二醇、丙三醇都是无色、粘稠、有甜味的液体,都易溶于水和乙醇,是重要的化工原料。乙二醇可用于汽车作防冻剂,丙三醇可用于配制化妆品。
工业酒精有毒!
汽车防冻剂
配制化妆品
苯甲醇
环己醇
丙烯醇
②按羟基所连烃基种类分类
可简写为 R-OH
几种醇的熔点和沸点
名称 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃
甲醇 CH3OH -97 65
乙醇 CH3CH2OH -117 79
正丙醇 CH3CH2CH2OH -126 97
正丁醇 CH3CH2CH2CH2OH -90 118
正戊醇 CH3CH2CH2CH2CH2OH -79 138
十八醇(硬脂醇) CH3(CH2)17OH 59 211
结论:醇在水中的溶解度一般随分子中碳原子数的增加而降低,沸点随碳原子数的增加而升高。
3.醇的物理性质
(1)甲醇、乙二醇与丙三醇(又叫甘油)及应用
甲醇(CH3OH)是无色、具有挥发性的液体,易溶于水,沸点为65 ℃。甲醇有毒,误服会损伤视神经,甚至致人死亡。甲醇广泛应用于化工生产,也可作为车用燃料。乙二醇和丙三醇都是无色、黏稠的液体,都易溶于水和乙醇,是重要的化工原料。
(2)溶解性:①醇在水中的溶解度随着分子中碳原子数的增加而降低,原因是极性的—OH在分子中所占的比例逐渐减少。羟基越多,溶解度越大。
②醇的溶解度大于含有相同碳原子数烃类的溶解度,原因是醇分子中的羟基属于极性基团且能与水形成氢键。
下表中列举了几种相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点。请仔细阅读并对比表格中的数据,你能得到什么结论?相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点为什么远远高于烷烃的沸点
思考与讨论:
相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点比较
名称 结构简式 相对分子量 沸点/℃
甲醇 CH3OH 32 65
乙烷 CH3CH3 30 -89
乙醇 CH3CH2OH 46 79
丙烷 CH3CH2CH3 44 -42
正丙醇 CH3CH2CH2OH 60 97
正丁烷 CH3CH2CH2CH3 58 -0.5
结论:
从上表中的数据可知,相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远高于烷烃的沸点。这是由于醇分子中羟基的氧原子与另一醇分子羟基的氢原子间存在着氢键,甲醇、乙醇和丙醇均可与水互溶,这也是因为醇分子与水分子之间形成了氢键。(分子间形成了氢键)
R
R
O
O
H
H
R
R
O
O
H
H
R
R
O
O
H
H
氢键
醇分子间形成氢键的示意图
含相同碳原子数不同、羟基数的醇的沸点比较
名称 分子中羟基数目 沸点/℃
乙醇 1 78.5
乙二醇 2 197.3
1-丙醇 1 97.2
1,2-二丙醇 2 188
1,2,3-丙三醇 3 259
由于羟基数目增多,使得分子间形成的氢键增多增强,沸点升高。
相同碳原子数、不同羟基数的醇,羟基数越多,其沸点越高
结论:
原因:
沸点规律:
相对分子质量相近的醇与烷烃:醇 > 烷烃,醇分子间形成了氢键使沸点升高!
饱和一元醇随C数增加,醇的沸点升高。
碳数相同的醇:羟基越多,沸点越高!
原因:醇类分子间存在氢键.
点拨:多元醇分子中存在多个羟基,彼此形成分子间氢键的概率增加,分子间作用力增强,故碳原子数相同的醇,随着羟基数的增多,其沸点逐渐升高;此外,与水分子间形成氢键的概率也增大,从而使多元醇具有易溶于水的性质。
2)溶解性:
3)状态:无气体;C11以下液体; C12以上蜡状固体。
醇中羟基形成氢键使沸点升高!
Μ相近的醇与烷烃:醇 > 烷烃
碳数相同的醇:羟基越多,沸点越高!
1)沸点:碳数越多,沸点越高!
羟基越多,氢键越多,沸点越高!
C1–C3与水任意比互溶;
C4-C11部分溶于水;C12以上不溶于水。
氢键作用
碳数越多越难溶!
(1)低级饱和一元醇为无色中性液体,易溶于水,有特殊气味,随碳原子数的增加,其溶解性逐渐降低,气味变为无味。
(2)随碳原子的增加,醇的沸点增大;相同碳原子数羟基数目越多沸点越高。
(3)脂肪饱和醇的密度比水的密度小;同分异构体:支链越多,密度越小。
(4)相对分子质量相近的醇和烷烃, 醇的沸点远远高于烷烃。
(5)羟基越多,越易溶于水,沸点越高
醇的物理性质
归纳醇的物理性质:
二、醇的化学性质(以乙醇为例)
乙醇的核磁共振氢谱
1.置换反应
与活泼金属(如Na)发生置换反应,其反应方程式为
反应时乙醇分子断裂的化学键为O—H
通过与金属钠的反应可测定醇分子中羟基的个数
CH2OH
CH2OH
CH2ONa
CH2ONa
+ 2Na + H2↑
醇钠
H C C O H
H
H
H
H
H C C O Na
H
H
H
H
(1)酯化反应:与乙酸发生反应的方程式为
2.取代反应
反应时,乙醇分子断裂的键为H—O
酯化反应的实质是:
酸脱羟基,醇脱羟基上的氢,酯化反应能进行
CH3 CH2 OH+H Br CH3 CH2 Br+H2O

油状液体
乙醇与浓氢溴酸混合加热发生反应生成溴乙烷
反应机理:
此类反应通式:
卤原子取代了羟基,羟基和氢结合生成水
R-OH +H-X→ R-X +H2O
O
CH3 C OH + H OC2H5 CH3COOC2H5 + H2O
浓H2SO4

(2)与氢卤酸反应
CH3 CH2 OH+H Br CH3 CH2 Br+H2O

油状液体
乙醇与浓氢溴酸混合加热发生反应生成溴乙烷
反应机理:
此类反应通式:
卤原子取代了羟基,羟基和氢结合生成水
R-OH +H-X→ R-X +H2O
(2)与氢卤酸反应
醇可以与氢卤酸发生取代反应生成卤代烃和水。反应时醇分子中的C—O断裂,卤素原子取代了羟基而生成卤代烃。
乙醇与浓氢溴酸混合加热后发生取代反应,生成溴乙烷,这是制备溴乙烷的方法之一。
乙醇 溴乙烷:
CH3CH2—Br+NaOH CH3CH2—OH+NaBr


CH3CH2—OH+H—Br CH3CH2—Br+H—OH

溴乙烷 乙醇:
碱性条件、—X被—OH取代
酸性条件、—OH被—X取代
卤代烷   

(3)分子间脱水生成醚
乙醇在浓硫酸作用下加热至140 ℃时,生成乙醚,其反应方程式为
一个脱羟基,一个脱羟基氢
C2H5 OH + HO C2H5 C2H5 O C2H5 + H2O
浓H2SO4
140 ℃
H C C O C C H
H
H
H
H
H
H
H
H
H C C O H
H
H
H
H
注意:①乙醚是一种无色、易挥发的液体,沸点34.5 ℃,有特殊气味,具有麻醉作用。乙醚微溶于水,易溶于有机溶剂,它本身是一种优良溶剂,能溶解多种有机物。
②醚的官能团叫醚键,表示为 ,
醚的结构可用 表示,R、R′都是烃基 ,可以相同也可以不同。
R—O—R′
醇分子中,—OH或—OH中的氢原子在一定条件下可被其他原子或原子团取代,如醇与羧酸的酯化反应、醇分子间脱水及与HX的取代反应。
醇的取代反应规律
3.消去反应(分子内脱水成烯)
乙醇在浓硫酸的作用下,加热至170℃时生成乙烯,反应方程式为
反应时乙醇分子断的键是C—H与C—O。
浓H2SO4
170 ℃
CH2-CH2
H
OH
CH2=CH2↑ + H2O
H C C O H
H
H
H
H
C=C
H
H
H
H
断键位置:
脱去 —OH 和与 —OH 相邻的碳原子上的1个H
实验装置
现象 解释
实验现象
烧瓶中的液体逐渐变黑
在加热的条件下,浓硫酸能将无水乙醇脱水生成碳的单质等。
酸性高锰酸钾溶液褪色
反应生成乙烯与其发生氧化反应
溴的四氯化碳溶液褪色
反应生成乙烯与其发生加成反应
说明:
I、反应前检验装置的气密性
II、先加乙醇,再加浓硫酸,边加边搅拌
III、加沸石防暴沸
IV、浓硫酸作催化剂、脱水剂
V、温度计插入液面以下测液体的温度
VI、迅速升温到170℃,过慢有乙醚产生;温度过高炭化结焦
VII、用NaOH除去CO2、SO2
试剂的作用
试剂 作用
浓硫酸 催化剂和脱水剂
氢氧化钠溶液 吸收二氧化硫和乙醇(都与酸性高锰酸钾溶液反应)
溴的CCl4溶液 验证乙烯的不饱和性
酸性高锰酸钾溶液 验证乙烯的还原性
碎瓷片 防止暴沸
实验的关键——严格控制温度
【实验注意事项】
a. 放入几片碎瓷片作用——防止暴沸
b. 浓硫酸的作用——催化剂和脱水剂
c. 温度计的位置——温度计水银球要置于反应物的液面下,因为需要测量的是反应物的温度。
d. 加药品顺序——浓硫酸缓慢加入乙醇中
e. 酒精与浓硫酸体积比为何要为1∶3?
因为浓硫酸是催化剂和脱水剂,为了保证有足够的脱水性,硫酸要用98%的浓硫酸,酒精要用无水乙醇,酒精与浓硫酸体积比以1∶3为宜。
f. 混合液颜色如何变化?为什么?
烧瓶中的液体逐渐变黑。在加热的条件下,无水乙醇和浓硫酸除可生成乙烯外,浓硫酸能将无水乙醇脱水生成碳的单质等,碳的单质使烧瓶内的液体带上了黑色。
g. 有何杂质气体?如何除去?
由于无水乙醇和浓硫酸发生的氧化还原反应,反应制得的乙烯中往往混有H2O、CO2、SO2等气体。可将气体通过NaOH溶液。
酸性KMnO4溶液
NaOH溶液
溴的四氯化碳溶液
混合液
碎瓷片
温度计
h. 为何使用NaOH溶液进行洗气?
酸性KMnO4溶液
NaOH溶液
溴的四氯化碳溶液
混合液
碎瓷片
温度计
因乙烯中混有的CH3CH2OH、SO2气体能使酸性KMnO4溶液褪色影响乙烯的检验,故必须用NaOH溶液先将其除去。
i. 为何使液体温度迅速升到170℃?
因为无水乙醇和浓硫酸混合物在170℃的温度下主要生成乙烯和水,而在140℃时乙醇将以另一种方式脱水,即分子间脱水,生成乙醚。
醇的消去反应规律
(1)结构特点
醇分子中,连有—OH的碳原子的相邻碳原子上连有氢原子时,才能发生消去反应而形成不饱和键。
①若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子,则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。
②若醇分子中与—OH相连的碳原子有两个邻位碳原子,且碳原子上均有氢原子时,发生消去反应可能生成不同的产物。例如,
③二元醇发生消去反应后可能在有机化合物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。例如,CH3—CH(OH)—CH2(OH)可生成CH3C≡CH。
(2)反应规律
溴乙烷和乙醇消去反应的比较
CH3CH2Br CH3CH2OH
反应条件 NaOH、乙醇溶液、加热 浓硫酸、加热到170℃
化学键的断裂 C—Br、C—H C—O、C—H
化学键的生成 C=C C=C
反应产物 CH2=CH2、HBr CH2=CH2、H2O
4.氧化反应
①燃烧:
C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O(淡蓝色火焰)
实验室里也常用乙醇作为燃料,
乙醇也可用作内燃机的燃料,
②催化氧化:
③被强氧化剂氧化:
乙醇被酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液氧化的过程为
溶液由橙红色变为绿色
K2Cr2O7(H+):橙色→绿色(检验酒驾)
CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH
KMnO4(H+):紫色→无色——直接被氧化成乙酸
若加入酸性KMnO4溶液
醇能被氧化的条件: -OH所在的碳原子上要有氢原子才可以被氧化
醇的催化氧化规律
去羟基上的氢和羟基所连碳上的氢,碳原子和氧原子形成碳氧双键。
④有机化学反应中的氧化反应与还原反应
氧化反应:有机化合物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应叫做氧化反应。(加氧或去氢)
还原反应:有机化合物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫做还原反应。(加氢或去氧)
以乙醇为例
反应类型 反应物 断键位置 反应条件
置换反应 乙醇、活泼金属 ① —
取代 反应 卤代反应 乙醇、浓HX ② △
酯化反应 乙醇、羧酸 ① 浓硫酸,△
(自身)成醚反应 乙醇 一分子断①, 另一分子断② 浓硫酸,
140 ℃
消去反应 乙醇 ②⑤ 浓硫酸,
170 ℃
氧化 反应 催化氧化 乙醇、氧气 ①④或①③ 催化剂,△
燃烧反应 乙醇、氧气 全部 点燃
醇的化学性质与断键位置的规律总结
有来有往为取代,有来无往为加成,有往无来为消去,得氧失氢为氧化,得氢失氧为还原。
(1)乙醇比丁烷、丁烯的沸点高。 (  )
提示:乙醇分子之间含有氢键,沸点远远高于相对分子质量相近的烃类。
(2)从碘水中提取单质碘时,能用无水乙醇代替CCl4。(  )
提示:乙醇与水互溶,不能作萃取剂。
(3)沸点由高到低的顺序为 >CH3CH2OH>CH3CH2CH3。 (  )
提示:醇类沸点远远高于相对分子质量相近的烃类,分子中含相同碳原子数的醇,羟基越多,沸点越高。
1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)


×
(4)乙醇与乙醚互为同分异构体。(  )
提示:乙醇与乙醚的分子式不同,乙醇与甲醚互为同分异构体。
(5)甲醇、乙二醇、丙三醇不是同系物。(  )
提示:三者分子中所含的官能团个数不一样,结构不相似。
(6)醇的分子间脱水和分子内脱水反应都属于消去反应。(  )
提示:醇的分子间脱水反应属于取代反应。
(7)1-丙醇和2-丙醇发生消去反应的产物相同,但发生催化氧化的产物不同。
(  )
提示:两者的消去产物都是丙烯,但催化氧化的产物分别为丙醛和丙酮。


×
×
(8)烃分子中的氢原子被羟基取代而生成的羟基化合物一定为醇。 (  )
(9)醇的熔沸点高于相应烃的熔沸点,是因醇分子间形成氢键。 (  )
(10)乙醇发生酯化反应时,乙醇断裂的键是C—O键。 (  )
(11)乙醇生成醚的反应属于消去反应。 (  )
×
×
×

2.由羟基与下列基团组成的化合物中,属于醇类的是(  )
B
3.下列属于消去反应的是(  )
A.乙醇与浓氢溴酸反应
B.乙醇与氧气反应生成乙醛
C.乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯
D.乙醇与浓硫酸共热到170 ℃
解析:A项属于取代反应,B项属于氧化反应,C项属于酯化反应,D项属于消去反应。
D
4.丙烯醇(CH2=CHCH2OH)可发生的化学反应有(  )
①加成 ②氧化 ③燃烧 ④加聚 ⑤取代
A.只有①②③ B.只有①②③④
C.①②③④⑤ D.只有①③④
解析:丙烯醇含有的两种官能团为 和—OH,所以它应具有烯烃和醇的化学性质。
C
5.将浓硫酸和分子式为C2H6O、C3H8O的醇的混合物共热,所得到的有机产物最多有(  )
A.5种     B.6种 C.7种 D.8种
D
解析:本题考查醇在浓硫酸作用下的脱水反应。分子式为C2H6O的醇为乙醇,满足分子式为C3H8O的醇的结构共有2种,即正丙醇和异丙醇;醇发生的脱水反应有两种类型,即分子内脱水和分子间脱水。乙醇分子内脱水所得有机产物是乙烯,正丙醇和异丙醇分子内脱水所得有机产物都是丙烯,故分子内脱水所得有机产物有2种;而分子间脱水既要考虑同种物质分子间脱水又要考虑不同种物质分子间脱水,同种物质分子间脱水所得有机产物有3种,不同种物质分子间脱水所得有机产物有3种,故所得有机产物最多有8种。
6.有关下列两种物质的说法正确的是(  )
D
A.二者都能发生消去反应
B.二者都能在Cu作催化剂条件下发生催化氧化反应
C.相同物质的量的①和②分别与足量Na反应,产生H2的量:①>②
D.二者在一定条件下可与乙酸、氢溴酸发生取代反应
解析:由两种物质的结构简式可知,①中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应;②中与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能被催化氧化;相同物质的量的①和②分别与足量Na反应时,产生H2的量相等。
7.分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种,在下列该醇的同分异构体中:
(1)可以发生催化氧化生成醛的是     ;
(2)不能发生催化氧化的是      ;
(3)能被催化氧化为酮的有     种;
(4)能使酸性KMnO4溶液褪色的有     种。
D
B
2
3
解析:醇分子中,连有—OH的碳原子上有2~3个氢原子时可被氧化为醛;有1个氢原子时可被氧化为酮;不含氢原子时不能发生催化氧化。醇分子中,连有—OH的碳原子上有氢原子时,可被酸性KMnO4溶液氧化为羧酸或酮,它们都会使酸性KMnO4溶液褪色。
8.现有下列七种有机化合物:
请回答下列问题:
(1)其中能被催化氧化生成醛的是      (填编号,下同),能被催化氧化生成酮的是     ,不能被催化氧化的是     。
(2)与浓硫酸共热发生消去反应:只生成一种烯烃的是     ,能生成三种烯烃的是     ,不能发生消去反应的是     。
①⑦
②④
③⑤⑥
①②③


解析:羟基所连碳原子上含有2~3个氢原子的醇能被氧化为醛,仲醇(羟基所连碳原子上含有1个氢原子)能被氧化为酮,叔醇(羟基所连碳原子上没有氢原子)不能被催化氧化。能发生消去反应的醇应满足的条件是与羟基所连碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子。