3.1 醇酚(3.19).ppt

1、第一節(jié) 醇 酚,第三章 烴的含氧衍生物,據(jù)我國周禮記載，早在周朝就有釀酒和制醋作坊，可見人類制造和使用有機物有很長的歷史。,從結(jié)構(gòu)上看，酒、醋、蘋果酸、檸檬酸等有機物，可以看作是烴分子里的氫原子被含有氧原子的原子團取代而衍生成的，它們被稱為烴的含氧衍生物。,烴的含氧衍生物種類很多，可分為醇、酚、醛、羧酸和酯等。烴的含氧衍生物的性質(zhì)由所含官能團決定。利用有機物的性質(zhì)，可以合成具有特定性質(zhì)而自然界并不存在的有機物，以滿足我們的需要。,羥基與烴基或苯環(huán)側(cè)鏈上的碳原子相連的化合物稱為醇； 羥基與苯環(huán)直接相連而形成的化合物稱為酚。,CH3CH2OH,乙醇,2丙醇,苯酚,苯甲醇,一、醇,醇的分類,根據(jù)羥基

2、所連烴基的種類,根據(jù)羥基的數(shù)目,一元醇 二元醇 三元醇,飽和一元醇的通式：CnH2n+2O,根據(jù)與羥基相連碳原子的種類不同，可將飽和一元醇分為伯醇、仲醇、叔醇。,飽和一元醇的命名,（2）編號：,（1）選主鏈：,（3）寫名稱：,含OH的最長碳鏈,從離OH最近的一端起編,取代基位置 取代基名稱 羥基位置醇,苯甲醇,乙二醇,1，2，3丙三醇,（或甘油、丙三醇）,練習,寫出下列醇的名稱,2甲基1丙醇,2丁醇,2，3二甲基3戊醇,一、醇,1醇的分類,1）根據(jù)羥基所連烴基的種類,2） 根據(jù)醇分子結(jié)構(gòu)中羥基的數(shù)目，醇可分為一元醇、二元醇、三元醇,乙二醇和丙三醇都是無色、黏稠、有甜味的液體，都易溶于水和乙醇，

3、是重要的化工原料。,飽和一元醇通式：CnH2n+1OH或CnH2n+2O,乙二醇可用于汽車作防凍劑，丙三醇可用于配制化妝品。,思考與交流,結(jié)論：相對分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點遠遠高于烷烴。,原因：由于醇分子中羥基的氧原子與另一醇分子羥基的氫原子間存在著相互吸引作用，這種吸引作用叫氫鍵。,甲醇、乙醇、丙醇均可與水以任意比例混溶，這是因為甲醇、乙醇、丙醇與水形成了氫鍵。,閱讀P49表31，比較表格中的數(shù)據(jù)，你能得怎樣的結(jié)論？,學與問,羥基數(shù)目越多，熔沸點越高。 因為羥基數(shù)目增多，使得分子間形成的氫鍵增多增強。,思考與交流,（3）方案是處理反應釜中金屬鈉的最安全、合理的方法，因為乙醇與金屬

4、鈉的反應比水與鈉的反應緩和，熱效應小，因此是比較安全，可行的處理方法。,相同碳原子數(shù)的醇，羥基數(shù)目與其熔沸點有何關(guān)系？為什么？,閱讀P4950的信息，你認為哪個建議更合理？,第一節(jié) 醇 酚,第三章 烴的含氧衍生物,1.乙醇的物理性質(zhì),顏 色 狀 態(tài)： 氣 味： 密 度： 揮發(fā)性： 溶解性：,無色透明液體,特殊香味,比水小 （200C時的密度是0.7893g/cm3）,和水可以以任意比互溶 能夠溶解多種無機物和有機物,沸點78，易揮發(fā),一. 乙醇,2. 乙醇的分子結(jié)構(gòu),二. 乙醇,比例模型,球棍模型,思考與交流,閱讀P4950的信息，除去反應釜中殘留的鈉單質(zhì)，你認為哪個建議更合理，更安全，為什么

5、？,（3）方案是處理反應釜中金屬鈉的最安全、合理的方法，因為乙醇與金屬鈉的反應比水與鈉的反應緩和，熱效應小，因此是比較安全，可行的處理方法。,3. 乙醇的化學性質(zhì),1）取代反應,2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2,與金屬Na反應：,乙醇與濃氫溴酸混合加熱發(fā)生取代反應：,鈉與水和乙醇反應的現(xiàn)象比較：,浮在水面 熔成球形 發(fā)出嘶嘶響聲 產(chǎn)生氣泡 劇烈,沉在底部 仍為塊狀 沒有聲音 產(chǎn)生氣泡 緩慢,2Na2H2O 2 NaOH H2,3. 乙醇的化學性質(zhì),1）與金屬鈉反應,2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2,置換反應,思考：乙醇 和水的羥基中的氫原子哪個更活潑？乙

6、基對乙醇的性質(zhì)有無影響？,羥基中H原子的活潑性：醇水,C,3. 乙醇的化學性質(zhì),1）取代反應,2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2,與金屬Na反應：,乙醇與濃氫溴酸混合加熱發(fā)生取代反應：,a.羥基決定乙醇能和鈉反應生成氫氣 b.羥基中的H原子的活潑性：醇水 c.官能團決定有機物的性質(zhì)，連接官能團的其它部分對性質(zhì)也有所影響。,2）消去反應,V(乙醇) :V(濃硫酸)=13,注意：,溫度迅速升高到170,實驗室用乙醇制乙烯實驗裝置,為何液體溫度 迅速升到170？,放入幾片碎瓷片作用是什么？,濃硫酸的作用是什么？,溫度計的位置？,混合液顏色如何變化？為什么？,有什么雜質(zhì)氣體？如何除去

7、？,防止暴沸,催化劑、吸水劑,溫度計水銀球置于反應物溶液中,因為無水酒精和濃硫酸在170時主要生成 乙烯和水，而在140時乙醇將以另一種方 式脫水（即分子間脫水）生成乙醚。,1. 放入幾片碎瓷片作用是什么？,防止暴沸,2. 濃硫酸的作用是什么？,催化劑、脫水劑,3. 溫度計的位置？,溫度計水銀球置于反應物溶液中,4. 為何使液體溫度迅速升到170？,因為無水酒精和濃硫酸在170時主要生成乙烯和水，而在140時乙醇將以另一種方式脫水（即分子間脫水）生成乙醚。,思考,5. 混合液顏色如何變化？為什么？,燒瓶中的液體逐漸變黑。因為濃硫酸有多種特性。在加熱的條件下，無水乙醇和濃硫酸混合物的反應除可生成

8、乙烯等物質(zhì)以外，濃硫酸還能將無水乙醇氧化生成碳的單質(zhì)等多種物質(zhì)，碳的單質(zhì)使燒瓶內(nèi)的液體帶上了黑色。,6. 產(chǎn)物中有何雜質(zhì)氣體？如何除去？,由于無水酒精和濃硫酸發(fā)生的氧化還原反應，反應制得的乙烯中往往混有CO2、SO2、H2O等氣體。,思考,除雜：將氣體通過堿石灰。,學與問,CH3CH2OH,CH3CH2Br,反應條件,化學鍵的斷裂,化學鍵的生成,反應產(chǎn)物,NaOH、乙醇溶液、加熱,CBr、鄰位CH,CO、鄰位CH,CH2=CH2、HBr,CH2=CH2、H2O,濃硫酸、加熱到170,溴乙烷與乙醇消去反應的異同,結(jié)構(gòu)簡式,燃燒現(xiàn)象：,乙醇在空氣里能夠燃燒，發(fā)出淡藍色的火焰，同時放出大量的熱。,因

9、此： 乙醇可用作內(nèi)燃機的燃料，實驗 室里也常用它作為燃料。,3）氧化反應,催化氧化反應：,演示實驗：將熱銅絲插入乙醇中，反復多次，聞液體氣味變化 。,實驗現(xiàn)象,b.在試管口可以聞到刺激性氣味,3）氧化反應,乙醇,乙醛,乙酸,27,焊接銀器、銅器時，表面會生成黑色的氧化膜，銀匠說，將銀器、銅器在火上燒熱，馬上蘸一下酒精，銅銀就會光亮如初！這是什么原理？,實驗：把灼熱的銅絲插入乙醇中，觀察銅絲顏色變化，并小心聞試管中液體產(chǎn)生的氣味。,3）氧化反應,催化氧化反應：,b.在試管口可以聞到刺激性氣味,實驗現(xiàn)象,乙醛,總反應方程式：,乙醇還能被酸性KMnO4 、 K2Cr2O7 溶液氧化,催化氧化反應：,

10、有機物分子中加入氧原子或失去氫原子的反應叫做氧化反應。,乙醇,乙醛,乙酸,交警判斷駕駛員是否酒后駕車的方法,K2Cr2O7,Cr2(SO4)3,（橙紅色）,（綠色）,杜絕酒駕,重鉻酸鉀,硫酸鉻,酒精檢測儀,與HX反應（取代反應）, , ,與金屬反應(酯化反應),消去反應（分子內(nèi)脫水）,催化氧化,小結(jié),乙醇化學反應的斷鍵情況,a,二、醇,醇的分類,根據(jù)羥基所連烴基的種類,根據(jù)羥基的數(shù)目,一元醇 二元醇 三元醇,飽和一元醇的通式：CnH2n+2O,根據(jù)與羥基相連碳原子的種類不同，可將飽和一元醇分為伯醇、仲醇、叔醇。,（2）編號：,（1）選主鏈：,（3）寫名稱：,含OH的最長碳鏈,從離OH最近的一端

11、編號,取代基位置 取代基名稱 羥基位置醇,苯甲醇,乙二醇,1，2，3丙三醇,（或甘油、丙三醇）,2. 飽和一元醇的命名,練習,寫出下列醇的名稱,2甲基1丙醇,2丁醇,2，3二甲基3戊醇,相對分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比， 醇的沸點遠遠高于烷烴。,甲醇、乙醇、丙醇等低級醇均可與水以任意比例混溶，這是因為甲醇、乙醇、丙醇與水形成了氫鍵。,思考與交流：閱讀P49表31，比較表格中的數(shù)據(jù)，你能得怎樣的結(jié)論？,b. 飽和一元醇隨分子中碳原子的增加， 沸點逐漸升高。,3.醇的物理性質(zhì),沸點：,c. 碳原子相同時，羥基數(shù)目越多，熔沸點越高。,溶解性：,與金屬（Na 、K、 Ca）反應,練習：A、B、C三種醇分

12、別于足量的鈉完全反應，在相同條件下產(chǎn)生相同體積的H2，消耗這三種醇的物質(zhì)的量之比是3:6:2，則A、B、C三種醇分子里羥基數(shù)之比是（ ）,4.醇的化學性質(zhì),R-OH1/2 H2,R(OH)2H2,R(OH)33/2 H2,A. 3:2:1 B. 2:6:3 C. 3:1:2 D. 2:1:3,D,b .消去反應,4.醇的化學性質(zhì),（消去規(guī)律：碳原子上必須有氫）,c .催化氧化反應,形如RCH2OH（伯醇）的醇催化氧化成醛；,伯醇,仲醇,叔醇,不同種類醇氧化產(chǎn)物的確定,伯醇氧化后的產(chǎn)物： ；,仲醇氧化后的產(chǎn)物： ；,叔醇不能被氧化,醛,酮,第一節(jié) 醇 酚,第三章 烴的含氧衍生物,二、酚,1. 定

13、義：羥基跟苯環(huán)直接相連的化合物。,2. 結(jié)構(gòu)：,苯環(huán)和羥基會相互影響，將決定苯酚的化學性質(zhì),3. 物理性質(zhì),無色晶體；具有特殊氣味；常溫下難溶于水，易溶于乙醇等有機溶劑。650C以上時，能與水混溶 ；有毒，對皮膚有腐蝕。,注意：放置時間長的苯酚往往是粉紅色，因為空氣中的氧氣就能使苯酚慢慢地氧化成對-苯醌。,思考：如不慎將苯酚粘到皮膚上，應怎樣洗滌？,用酒精洗滌,醫(yī)院常用的“來蘇水”消毒劑便是苯酚鈉鹽的稀溶液。,形成渾濁的液體,渾濁的液體變?yōu)槌吻逋该鞯囊后w,澄清透明的液體又變渾濁,實驗33,4. 化學性質(zhì),1）弱酸性,苯酚能與堿反應，體現(xiàn)出它的弱酸性。因此，苯酚俗稱石炭酸。,說明：苯酚酸性很弱，

14、比碳酸還弱,2）與溴反應,（可用于苯酚定性檢驗與定量測定）,酸性強弱：碳酸苯酚碳酸氫根,濃溴水與苯酚在苯環(huán)上發(fā)生取代反應。這說明 羥基對苯環(huán)產(chǎn)生了影響，使取代更易進行。 溴取代苯環(huán)上羥基的鄰、對位。（與甲苯相似） 該反應很靈敏，可用于苯酚的定性檢驗 不能用該反應來分離苯和苯酚,*3）苯酚的顯色反應,苯酚遇FeCl3溶液顯紫色。 這一反應可用于檢驗苯酚或Fe3+的存在。,溴水與苯酚,液溴與純苯,不用催化劑,FeBr3作催化劑,取代鄰對位3個氫原子,瞬時完成,初始緩慢，后加快,苯酚與溴取代反應比苯容易,酚羥基對苯環(huán)影響，使苯環(huán)上氫原子變得活潑,苯酚與苯取代反應的比較,取代1個氫原子,學與問,苯酚分

15、子中苯環(huán)上連有一羥基，由于羥基對苯環(huán)的影響，使得苯酚分子中苯環(huán)上的氫原子比苯分子中的氫原子更活潑，因此苯酚比苯更易發(fā)生取代反應。,乙醇分子中OH與乙基相連，OH上H原子比水分子中H原子還難電離，因此乙醇不顯酸性。而苯酚分子中的OH與苯環(huán)相連， OH受苯環(huán)影響，OH上H原子易電離，使苯酚顯示一定酸性。 由此可見：不同的烴基與羥基相連，可以影響物質(zhì)的化學性質(zhì)。,5. 苯酚的用途,苯酚是一種重要的化工原料，可用來制造酚醛塑料（俗稱電木）、合成纖維（如錦綸）、醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥等。粗制的苯酚可用于環(huán)境消毒。純凈的苯酚可配成洗劑和軟膏，有殺菌和止痛效用。藥皂中也摻入少量的苯酚。,酚醛樹脂的合成,1. 怎樣

16、分離苯酚和苯的混合物,加入NaOH溶液分液在苯酚鈉溶液中加酸或通入CO2,2. 如何鑒別苯酚,B. 利用與濃溴水反應生成三溴苯酚白色沉淀,A. 利用與三價鐵離子的顯色反應,鞏固練習,第二節(jié) 醛,新課標人教版高中化學選修5,第三章 烴的含氧衍生物,1. 醛基,2. 醛的定義：,結(jié)構(gòu)式,結(jié)構(gòu)簡式,不能寫成,電子式,分子里由烴基跟醛基相連而構(gòu)成的化合物。,飽和一元醛的通式： CnH2n+1CHO 或CnH2nO,CHO,COH,一、醛基和醛,3. 常見的醛：,甲醛：,無色有刺激性氣味的氣體，它的水溶液（又稱福爾馬林）具有殺菌、防腐性能。,苯甲醛,肉桂醛,1. 物理性質(zhì),2. 分子結(jié)構(gòu)：,結(jié)構(gòu)簡式,甲

17、基+醛基=乙醛,二、乙醛,（課本P56 ）,學 與 問,乙醛分子結(jié)構(gòu)中含有兩類不同位置的氫原子，因此在核磁共振氫譜中有兩組峰，峰的面積與氫原子數(shù)成正比。因此峰面積較大或峰高較高的是甲基氫原子，反之，是醛基上的氫原子。,3. 乙醛的化學性質(zhì),（1）氧化反應,a. 銀鏡反應,資料卡片,銀氨溶液的配制,AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2 OH+2H2O,AgNO3 + NH3H2O=AgOH+NH4NO3,b. 與新制氫氧化銅反應,c. 與氧氣反應,Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+,AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH+2H2O,（2）加成反應,同時也是還原反應,還原反應：

18、加氫或失氧,氧化反應：加氧或失氫,有機的氧化還原反應,學與問,（1）,（2）,在有機化學反應里，通常還可以從加氫或去氫來分析氧化還原反應，即加氫就是還原反應去氫就是氧化反應。,CnH2n+2O CnH2n O CnH2nO2,（3）,乙醛能發(fā)生氧化反應是由于醛基上的H原子受C=O的影響，活性增強，能被氧化劑所氧化；能發(fā)生還原反應是由于醛基上的C=O與C=C類似，可以與H2發(fā)生加成反應。,C=O稱羰基，是酮的官能團，丙酮是最簡單的酮。,科學視野,酮：羰基碳原子與兩個烴基相連的化合物。,丙酮,丙酮不能被銀氨溶液、新制的氫氧化銅等弱氧化劑氧化，但可催化加氫生成醇。,第三節(jié) 羧酸 酯,新課標人教版高中

19、化學選修5,第三章 烴的含氧衍生物,一、羧酸,1. 定義：,由烴基與羧基相連構(gòu)成的有機化合物。,2. 分類：,烴基不同,羧基數(shù)目,芳香酸,脂肪酸,一元羧酸,二元羧酸,多元羧酸,3. 乙酸(冰醋酸),1）物理性質(zhì),2）結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)式：,電子式：,乙酸又叫醋酸，無色冰狀晶體（所以又稱冰醋酸），溶點16.6，沸點117.9。有刺激性氣味，易溶于水。,科 學 探 究,碳酸鈉固體,乙酸溶液,苯酚鈉溶液,乙酸與碳酸鈉反應，放出CO2氣體，根據(jù)強酸制弱酸的原理，說明乙酸的酸性比碳酸強；將產(chǎn)生的CO2氣體通入苯酚鈉溶液中，生成苯酚，溶液變渾濁，說明碳酸酸性比苯酚強。,Na2CO3+2CH3COOH 2CH3CO

20、ONa+CO2+H2O,3）化學性質(zhì),a.乙酸的酸性,b.乙酸的酯化反應,乙酸乙酯,自然界中的有機酸,資料卡片,蟻酸(甲酸),HCOOH,檸檬酸,未成熟的梅子、李子、杏子等水果中,含有草酸、安息香酸等成分,草酸 （乙二酸）,安息香酸 （苯甲酸）,二、酯,1. 定義：,羧酸分子羧基中的OH被 OR取代后的產(chǎn)物。,2. 簡式：,RCOOR,3. 化學性質(zhì)：（水解反應）,自然界中的有機酯,資料卡片,含有：丁酸乙酯,含有：戊酸戊酯,含有：乙酸異戊酯,思考與交流,1）由于乙酸乙酯的沸點比乙酸、乙醇都低，因此從反應物中不斷蒸出乙酸乙酯可提高其產(chǎn)率。,2）使用過量的乙醇，可提高乙酸轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯的產(chǎn)率。,根

21、據(jù)化學平衡原理，提高乙酸乙酯產(chǎn)率的措施有：,3）使用濃H2SO4作吸水劑，提高乙醇、乙酸的轉(zhuǎn)化率。,第四節(jié) 有機合成,新課標人教版高中化學選修5,第三章 烴的含氧衍生物,一、有機合成的過程,利用簡單、易得的原料，通過有機反應，生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機化合物。,1. 有機合成的概念,2. 有機合成的任務(wù),有機合成的任務(wù)包括目標化合物分子骨架的構(gòu)建和官能團的轉(zhuǎn)化。,有機合成過程示意圖,基礎(chǔ)原料,輔助原料,副產(chǎn)物,副產(chǎn)物,中間體,中間體,輔助原料,輔助原料,目標化合物,3、有機合成的過程,思考與交流,1. 引入碳碳雙鍵的三種方法：,鹵代烴的消去；醇的消去；炔烴的不完全加成。,2. 引入鹵原子的三

22、種方法：,醇（或酚）的取代；烯烴（或炔烴）的加成；烷烴（或苯及苯的同系物）的取代。,3. 引入羥基的四種方法：,烯烴與水的加成；鹵代烴的水解；酯的水解；醛的還原。,二、有機合成的方法,1. 有機合成的常規(guī)方法,（1）官能團的引入,引入雙鍵（C=C或C=O）,1）某些醇的消去引入C=C,2）鹵代烴的消去引入C=C,3）炔烴加成引入C=C,4）醇的氧化引入C=O,引入鹵原子（X）,1）烴與X2取代,3）醇與HX取代,2）不飽和烴與HX或X2加成,引入羥基（OH）,1）烯烴與水的加成,2）醛（酮）與氫氣加成,3）鹵代烴的水解（堿性）,4）酯的水解,（2）官能團的消除,通過加成消除不飽和鍵,通過消去或

23、氧化或酯化或取代等消除羥基,通過加成或氧化消除醛基,通過消去反應或水解反應可消除鹵原子,（3）官能團的衍變,主要有機物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,2. 正向合成分析法,此法采用正向思維方法，從已知原料入手，找出合成所需要的直接可間接的中間產(chǎn)物，逐步推向目標合成有機物。,基礎(chǔ)原料,中間體,中間體,目標化合物,正向合成分析法示意圖,3. 逆向合成分析法,是將目標化合物倒退一步尋找上一步反應的中間體，該中間體同輔助原料反應可以得到目標化合物。,基礎(chǔ)原料,中間體,中間體,目標化合物,逆向合成分析法示意圖,所確定的合成路線的各步反應，其反應條件必須比較溫和，并具有較高的產(chǎn)率，所使用物基礎(chǔ)原料和輔助原料應該是低毒性、

24、低污染、易得和廉價的。,2 C2H5OH,+,草酸二乙酯的合成,復習課,新課標人教版高中化學選修5,第三章 烴的含氧衍生物,一、烴的各類衍生物的重要性質(zhì),二、有機反應的主要類型,1. 取代反應：有機物分子中某些原子或原子團 被其它原子或原子團所代替的反應。,取代反應包括鹵代、硝化、磺化、水解、酯化等反應類型。,是原子或原子團與另一原子或原子團的交換； 兩種物質(zhì)反應，生成兩種物質(zhì)，有進有出的； 該反應前后的有機物的空間結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化； 取代反應總是發(fā)生在單鍵上； 這是飽和化合物的特有反應。,2. 加成反應：有機物分子中未飽和的碳原子跟其它原子或原子團直接結(jié)合生成別的物質(zhì)的反應。,加成反應試劑包括H2、X2（鹵素）、HX、HCN等。,加成反應發(fā)生在不飽和碳原子上； 該反應中加進原子或原子團，只生成一種有機物相當于化合反應），只進不出。 加成前后的有機物的結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化，烯烴變烷烴，結(jié)構(gòu)由平面形變立體形；炔烴變烯烴，結(jié)構(gòu)由直線形變平面形； 加成反應是不飽和化合物的較特有反應