高中化学专题4烃的衍生物第二单元醇酚第1课时醇的性质和应用课件苏教版选修5.ppt

第1课时醇的性质和应用 专题4第二单元醇酚 1 了解醇类典型代表物的组成 结构特点 2 以乙醇为例掌握醇的性质 3 了解甲醇 乙二醇 丙三醇的结构 性质和用途 目标导航 基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测 栏目索引 答案 3 化学性质 1 乙醇与Na的反应反应的化学方程式为 2 乙醇与HBr的反应反应的化学方程式 该反应的反应类型为 2CH3CH2OH 2Na 2CH3CH2ONa H2 CH3 CH2 OH HBr CH3CH2Br H2O 取代反应 答案 3 乙醇的脱水反应 乙醇在P2O5 Al2O3 400 左右 或浓H2SO4 浓H3PO4等催化剂的作用下均可发生脱水反应 生成乙烯 反应的化学方程式 该反应属于 乙醇与浓硫酸加热到140 会发生乙醇分子间脱水 一分子乙醇脱去 另一分子乙醇脱去羟基上的 生成 反应的化学方程式 该反应属于 CH3CH2OH CH2 CH2 H2O 消去反应 羟基 氢原子 乙醚 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3 H2O 取代 反应 答案 4 氧化反应 燃烧反应的化学方程式 催化氧化乙醇在Cu 或Ag 作催化剂并且加热的条件下 可被氧化生成 反应的化学方程式 4 乙醇的断键方式 乙醛 取代 取代 消去 氧化 议一议1 钠与乙醇的反应为什么不如钠与水反应剧烈 答案乙醇羟基中的H原子与水分子羟基中的H原子相比较 乙醇羟基中的H原子不活泼 2 乙醇与HBr反应的装置图中 长导管 试管 和烧杯中的水起到了什么作用 答案对溴乙烷起到冷凝作用 试管 中的水还可以除去溴乙烷中的乙醇 答案 答案 3 在有机反应中 反应物相同 产物是否一定相同 答案不一定相同 在有机反应中 反应条件很重要 条件 如温度 溶剂 催化剂等 改变 反应产物可能会随之改变 例如温度不同 醇的脱水反应产物不同 溶剂不同 卤代烃与碱溶液反应产物不同 答案 二 醇类1 概念与或苯环侧链上的碳原子相连的化合物 官能团为 2 分类 1 按分子中羟基个数分 2 按烃基种类分 3 按烃基是否饱和分 羟基 烃基 羟基 OH 一元醇和多元醇 脂肪醇和芳香醇 饱和醇和不饱和醇 答案 3 几种重要的醇 1 甲醇 色透明的液体 毒 2 乙二醇 色 黏稠 有甜味的液体 溶于水和乙醇 乙二醇的水溶液凝固点很低 可作汽车发动机的 3 丙三醇 色 黏稠 有甜味的液体 能跟水 乙醇以混溶 吸湿性强 可用做护肤产品 俗称 无 有 无 易 抗冻剂 无 任意比 甘油 议一议按要求回答下列问题 1 下列哪些物质属于醇类 CH2 CH CH2OH解析羟基与链烃基 脂环上的碳原子或苯环侧链上的碳原子相连的有机物为醇 答案 解析答案 2 乙醇 乙二醇 丙三醇是否互为同系物 答案不是同系物 各分子中 OH数目不同 组成相差不为CH2的整数倍 3 符合CnH2n 2O n 1 这一通式的有机物一定属于醇吗 答案不一定属于醇 因为符合此通式的有机物也可能是醚 如CH3 O CH3 4 分子式为C4H10O且属于醇的同分异构体有几种 答案根据题目要求将C4H10O变化为C4H9 OH 由 OH取代C4H10分子中的氢原子即得醇类同分异构体 C4H10分子中有4类氢 故该醇的同分异构体有四种 答案 5 下列物质的沸点按由高到低排序为 填序号 丙三醇 丙烷 乙二醇 乙醇解析醇的羟基之间易形成氢键 故醇的沸点比同碳数的烃的沸点高 醇中羟基数相同时 碳原子数越多沸点越高 碳原子数相同的醇 所含羟基数目越多 其沸点越高 因此沸点由高到低排序为 返回 解析答案 一 醇类的消去反应与分子间脱水的关系 重点难点探究 1 醇的消去反应 分子内脱水 RCH2CH2OHRCH CH2 H2O 1 条件 在P2O5 Al2O3 400 左右 或浓H3PO4等催化剂的作用下加热 或浓H2SO4加热至170 2 机理 羟基与 碳上的一个氢原子以水的方式脱去形成C C等不饱和键 并不是所有的醇都能发生消去反应 只有在醇分子中存在 碳原子且 碳原子上有氢原子时 才能够发生消去反应 3 实验 利用P2O5 或Al2O3 作催化剂实验装置 利用浓硫酸作催化剂实验装置 注意事项a 配制体积比为1 3的乙醇与浓硫酸混合液时 要注意在烧杯中先加入95 乙醇 然后滴加浓硫酸 边滴加边搅拌 冷却备用 相当于浓硫酸的稀释 浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用 b 加热混合液时 温度要迅速上升到并稳定于170 左右 因为在140 时主要产物是乙醚 c 由于反应物都是液体而无固体 所以要向烧瓶中加入碎瓷片 以防液体受热时发生暴沸 d 温度计的水银球要置于反应液的中央位置 因为需要测量的是反应液的温度 特别提醒 醇发生消去反应时的注意事项 1 由于浓硫酸具有强氧化性 它还可将乙醇氧化为C或CO2 而本身被还原为SO2 实验时可用氢氧化钠溶液除去混在乙烯中的CO2 SO2等杂质 防止SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液的反应 2 记忆口诀 硫酸酒精3 1 加热升温170 为防暴沸加碎瓷 气用排水来收集 3 脱水反应和消去反应的关系脱水反应有两种 一种是分子内脱水 如 这类脱水反应是消去反应 不属于取代反应 二是分子间脱水 如 这类脱水反应不是消去反应 而是取代反应 总的说来 消去 脱水 取代三反应间有如图所示关系 例1甲 乙两化学实验小组进行实验室制取乙烯并验证乙烯性质的实验 1 甲组用如图装置 当温度迅速上升后 可观察到试管中的浓溴水褪色 烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色 请回答下列问题 解析答案 该实验中生成乙烯的化学方程式为 一些同学认为 溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成及乙烯具有不饱和性 因为棕黑色物质与浓硫酸反应可能生成某种气体 该气体使溴水褪色的化学方程式为 另一些同学经过细致观察后认为 试管中另一个现象可证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性 这个现象是 还有同学提出通过测定反应后溶液的pH可探究乙烯与溴水发生了加成反应或者是取代反应 原因是 解析乙醇与浓H2SO4反应生成乙烯的同时浓H2SO4将乙醇氧化为C或CO和CO2 H2SO4被还原为SO2 SO2具有还原性 可以与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色 SO2与溴水反应现象只使溴水褪色 而乙烯和溴水反应 除溴水褪色外 还生成CH2BrCH2Br 有不溶于水的油状液体生成 若乙烯和溴水发生加成反应 则水溶液的pH升高 若发生取代反应 水溶液的pH明显减小 SO2 Br2 2H2O H2SO4 2HBr试管中溴水的橙色褪去且试管底部有油状物质生成 若发生取代反应 生成HBr 水溶液的pH明显减小 若发生加成反应 不能生成HBr 水溶液的pH升高 2 乙组用如图装置 请回答下列问题 烧瓶中碎瓷片的作用是 装置中的明显错误是 实验步骤 a b 在各装置中注入相应的试剂 如图所示 c 实验时 烧瓶中液体混合物逐渐变黑 能够说明乙烯具有还原性的现象是 装置甲的作用是 若无甲装置 是否也能检验乙烯具有还原性 简述其理由 解析答案 解析 制取气体的装置的气密性必须良好 实验前需要检查 实验室制乙烯的反应条件是使反应混合物的温度迅速升至170 从而减小乙醚的生成 乙烯具有还原性是根据氧化剂KMnO4酸性溶液褪色来判断的 由于烧瓶中混合物变黑 则说明生成了碳 联想浓H2SO4具有强氧化性 推出在乙烯中含还原性气体SO2 由于SO2也会使KMnO4酸性溶液褪色 会干扰验证乙烯的还原性 所以检验乙烯的还原性前必须除净SO2 则装置甲的作用是除去SO2 解析答案 答案 防止暴沸温度计水银球没有插入反应液中央 组装仪器 检查装置的气密性加热 使温度迅速升到170 乙中KMnO4酸性溶液紫色褪去除去乙烯中混有的SO2 CO2等酸性气体不能 SO2具有还原性 也可以使KMnO4酸性溶液褪色 解析答案 变式训练1CH3OH和C2H5OH的混合物与浓H2SO4共热 可能生成的有机物最多有 A 2种B 3种C 4种D 5种 C 二 醇类的催化氧化及取代反应规律1 醇的催化氧化规律醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别 取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数 2 醇的取代反应规律醇分子中 OH或 OH上的氢原子在一定条件下可被其他原子或原子团替代 如醇与羧酸的酯化反应 醇分子间脱水及与HX的取代反应 H2O 多元醇的反应规律 特别提醒 例2乙醇分子中各种化学键如图所示 关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是 A 和金属钠反应时键 断裂B 和浓H2SO4共热到170 时键 和 断裂C 和浓H2SO4共热到140 时仅有键 断裂D 在Ag催化下与O2反应时键 和 断裂 解析答案 解析根据乙醇在发生反应时的实质进行分析 A选项乙醇与钠反应生成乙醇钠 是乙醇羟基中O H键断裂 正确 B选项是乙醇消去反应生成乙烯和水 是 和 键断裂 正确 C选项发生分子间脱水生成醚 其中一分子乙醇断键 另一分子乙醇断键 错误 D选项是乙醇催化氧化为乙醛 断键为 和 正确 答案C 醇类的化学性质 1 醇的化学性质主要由官能团羟基决定 由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强 O H键和C O键中的电子对偏向于氧原子 使O H键和C O键易断裂 醇的催化氧化 规律总结 醇的消去反应 2 醇类断裂C O键 脱掉 OH时 可发生取代或消去反应 若同时断裂C O键和H C键时可发生消去 若同时断裂O H键和C H键则发生氧化反应 变式训练2化合物A C4H10O 是一种有机溶剂 A可以发生如图所示的变化 1 A分子中的官能团名称是 E的结构简式 2 A只有一种一氯取代物B 写出由A转化为B C和D的化学方程式分别为 3 写出反应类型 A B A D D E 4 A的同分异构体F也可以和A一样实现如图所示的转化 且F的一氯代物有3种 F的结构简式为 F在铜丝作催化剂加热条件下与O2反应的化学方程式为 返回 解析答案 解析根据第 2 问 A只有一种一氯取代物B 可以判断A为 B为 C为 D为 E为 答案 1 羟基 2 HCl 解析答案 3 取代反应消去反应加成反应 4 2H2O 返回 1 2 3 4 5 解析答案 随堂达标检测 1 有机化学中取代反应范畴很广 下列有关CH3CH2OH的反应中 条件未注明 属于取代反应范畴的是 CH3CH2OH HBr CH3CH2Br H2O 2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 H2O CH3CH2OH CH2 CH2 H2O 2CH3CH2OH O2 2CH3CHO 2H2OA B C D 全是解析 属于消去反应 属于氧化反应 C 6 解析答案 2 乙醇在一定条件下发生化学反应时化学键断裂如图所示 则乙醇在催化氧化时 化学键断裂的位置是 A 和 B 和 C 和 D 和 解析根据醇的催化氧化条件 脱去羟基上的氢原子和与羟基相连的碳原子上的一个氢原子 B 1 2 3 4 5 6 解析答案 3 在下列物质中分别加入金属钠 不能产生氢气的是 A 蒸馏水B 无水酒精C 苯D 75 的酒精解析水和乙醇均能与钠反应产生氢气 苯不与钠反应 C 1 2 3 4 5 6 解析答案 4 等物质的量的下列醇与足量钠反应 产生的气体在标准状况下的体积最大的是 A CH3OHB CH3CH2OHC D 解析羟基中的氢原子能被钠取代 若有1mol上述有机物分别与足量钠反应 则产生气体的物质的量分别是A0 5mol B0 5mol C1mol D1 5mol D 1 2 3 4 5 6 5 丙烯醇 CH2 CH CH2OH 可发生的化学反应有 加成 氧化 燃烧 加聚 取代A B C D 解析物质的化学性质由其结构决定 关键是找出物质所含的官能团 丙烯醇中含有两种官能