3.1 醇酚(3.19).ppt

1、第一节 醇 酚,第三章 烃的含氧衍生物,据我国周礼记载，早在周朝就有酿酒和制醋作坊，可见人类制造和使用有机物有很长的历史。,从结构上看，酒、醋、苹果酸、柠檬酸等有机物，可以看作是烃分子里的氢原子被含有氧原子的原子团取代而衍生成的，它们被称为烃的含氧衍生物。,烃的含氧衍生物种类很多，可分为醇、酚、醛、羧酸和酯等。烃的含氧衍生物的性质由所含官能团决定。利用有机物的性质，可以合成具有特定性质而自然界并不存在的有机物，以满足我们的需要。,羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇； 羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。,CH3CH2OH,乙醇,2丙醇,苯酚,苯甲醇,一、醇,醇的分类,根据羟基

2、所连烃基的种类,根据羟基的数目,一元醇 二元醇 三元醇,饱和一元醇的通式：CnH2n+2O,根据与羟基相连碳原子的种类不同，可将饱和一元醇分为伯醇、仲醇、叔醇。,饱和一元醇的命名,（2）编号：,（1）选主链：,（3）写名称：,含OH的最长碳链,从离OH最近的一端起编,取代基位置 取代基名称 羟基位置醇,苯甲醇,乙二醇,1，2，3丙三醇,（或甘油、丙三醇）,练习,写出下列醇的名称,2甲基1丙醇,2丁醇,2，3二甲基3戊醇,一、醇,1醇的分类,1）根据羟基所连烃基的种类,2） 根据醇分子结构中羟基的数目，醇可分为一元醇、二元醇、三元醇,乙二醇和丙三醇都是无色、黏稠、有甜味的液体，都易溶于水和乙醇，

3、是重要的化工原料。,饱和一元醇通式：CnH2n+1OH或CnH2n+2O,乙二醇可用于汽车作防冻剂，丙三醇可用于配制化妆品。,思考与交流,结论：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。,原因：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相互吸引作用，这种吸引作用叫氢键。,甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶，这是因为甲醇、乙醇、丙醇与水形成了氢键。,阅读P49表31，比较表格中的数据，你能得怎样的结论？,学与问,羟基数目越多，熔沸点越高。 因为羟基数目增多，使得分子间形成的氢键增多增强。,思考与交流,（3）方案是处理反应釜中金属钠的最安全、合理的方法，因为乙醇与金属

4、钠的反应比水与钠的反应缓和，热效应小，因此是比较安全，可行的处理方法。,相同碳原子数的醇，羟基数目与其熔沸点有何关系？为什么？,阅读P4950的信息，你认为哪个建议更合理？,第一节 醇 酚,第三章 烃的含氧衍生物,1.乙醇的物理性质,颜 色 状 态： 气 味： 密 度： 挥发性： 溶解性：,无色透明液体,特殊香味,比水小 （200C时的密度是0.7893g/cm3）,和水可以以任意比互溶 能够溶解多种无机物和有机物,沸点78，易挥发,一. 乙醇,2. 乙醇的分子结构,二. 乙醇,比例模型,球棍模型,思考与交流,阅读P4950的信息，除去反应釜中残留的钠单质，你认为哪个建议更合理，更安全，为什么

5、？,（3）方案是处理反应釜中金属钠的最安全、合理的方法，因为乙醇与金属钠的反应比水与钠的反应缓和，热效应小，因此是比较安全，可行的处理方法。,3. 乙醇的化学性质,1）取代反应,2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2,与金属Na反应：,乙醇与浓氢溴酸混合加热发生取代反应：,钠与水和乙醇反应的现象比较：,浮在水面 熔成球形 发出嘶嘶响声 产生气泡 剧烈,沉在底部 仍为块状 没有声音 产生气泡 缓慢,2Na2H2O 2 NaOH H2,3. 乙醇的化学性质,1）与金属钠反应,2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2,置换反应,思考：乙醇 和水的羟基中的氢原子哪个更活泼？乙

6、基对乙醇的性质有无影响？,羟基中H原子的活泼性：醇水,C,3. 乙醇的化学性质,1）取代反应,2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2,与金属Na反应：,乙醇与浓氢溴酸混合加热发生取代反应：,a.羟基决定乙醇能和钠反应生成氢气 b.羟基中的H原子的活泼性：醇水 c.官能团决定有机物的性质，连接官能团的其它部分对性质也有所影响。,2）消去反应,V(乙醇) :V(浓硫酸)=13,注意：,温度迅速升高到170,实验室用乙醇制乙烯实验装置,为何液体温度 迅速升到170？,放入几片碎瓷片作用是什么？,浓硫酸的作用是什么？,温度计的位置？,混合液颜色如何变化？为什么？,有什么杂质气体？如何除去

7、？,防止暴沸,催化剂、吸水剂,温度计水银球置于反应物溶液中,因为无水酒精和浓硫酸在170时主要生成 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。,1. 放入几片碎瓷片作用是什么？,防止暴沸,2. 浓硫酸的作用是什么？,催化剂、脱水剂,3. 温度计的位置？,温度计水银球置于反应物溶液中,4. 为何使液体温度迅速升到170？,因为无水酒精和浓硫酸在170时主要生成乙烯和水，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。,思考,5. 混合液颜色如何变化？为什么？,烧瓶中的液体逐渐变黑。因为浓硫酸有多种特性。在加热的条件下，无水乙醇和浓硫酸混合物的反应除可生成

8、乙烯等物质以外，浓硫酸还能将无水乙醇氧化生成碳的单质等多种物质，碳的单质使烧瓶内的液体带上了黑色。,6. 产物中有何杂质气体？如何除去？,由于无水酒精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CO2、SO2、H2O等气体。,思考,除杂：将气体通过碱石灰。,学与问,CH3CH2OH,CH3CH2Br,反应条件,化学键的断裂,化学键的生成,反应产物,NaOH、乙醇溶液、加热,CBr、邻位CH,CO、邻位CH,CH2=CH2、HBr,CH2=CH2、H2O,浓硫酸、加热到170,溴乙烷与乙醇消去反应的异同,结构简式,燃烧现象：,乙醇在空气里能够燃烧，发出淡蓝色的火焰，同时放出大量的热。,因

9、此： 乙醇可用作内燃机的燃料，实验 室里也常用它作为燃料。,3）氧化反应,催化氧化反应：,演示实验：将热铜丝插入乙醇中，反复多次，闻液体气味变化 。,实验现象,b.在试管口可以闻到刺激性气味,3）氧化反应,乙醇,乙醛,乙酸,27,焊接银器、铜器时，表面会生成黑色的氧化膜，银匠说，将银器、铜器在火上烧热，马上蘸一下酒精，铜银就会光亮如初！这是什么原理？,实验：把灼热的铜丝插入乙醇中，观察铜丝颜色变化，并小心闻试管中液体产生的气味。,3）氧化反应,催化氧化反应：,b.在试管口可以闻到刺激性气味,实验现象,乙醛,总反应方程式：,乙醇还能被酸性KMnO4 、 K2Cr2O7 溶液氧化,催化氧化反应：,

10、有机物分子中加入氧原子或失去氢原子的反应叫做氧化反应。,乙醇,乙醛,乙酸,交警判断驾驶员是否酒后驾车的方法,K2Cr2O7,Cr2(SO4)3,（橙红色）,（绿色）,杜绝酒驾,重铬酸钾,硫酸铬,酒精检测仪,与HX反应（取代反应）, , ,与金属反应(酯化反应),消去反应（分子内脱水）,催化氧化,小结,乙醇化学反应的断键情况,a,二、醇,醇的分类,根据羟基所连烃基的种类,根据羟基的数目,一元醇 二元醇 三元醇,饱和一元醇的通式：CnH2n+2O,根据与羟基相连碳原子的种类不同，可将饱和一元醇分为伯醇、仲醇、叔醇。,（2）编号：,（1）选主链：,（3）写名称：,含OH的最长碳链,从离OH最近的一端

11、编号,取代基位置 取代基名称 羟基位置醇,苯甲醇,乙二醇,1，2，3丙三醇,（或甘油、丙三醇）,2. 饱和一元醇的命名,练习,写出下列醇的名称,2甲基1丙醇,2丁醇,2，3二甲基3戊醇,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。,甲醇、乙醇、丙醇等低级醇均可与水以任意比例混溶，这是因为甲醇、乙醇、丙醇与水形成了氢键。,思考与交流：阅读P49表31，比较表格中的数据，你能得怎样的结论？,b. 饱和一元醇随分子中碳原子的增加， 沸点逐渐升高。,3.醇的物理性质,沸点：,c. 碳原子相同时，羟基数目越多，熔沸点越高。,溶解性：,与金属（Na 、K、 Ca）反应,练习：A、B、C三种醇分

12、别于足量的钠完全反应，在相同条件下产生相同体积的H2，消耗这三种醇的物质的量之比是3:6:2，则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是（ ）,4.醇的化学性质,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 .消去反应,4.醇的化学性质,（消去规律：碳原子上必须有氢）,c .催化氧化反应,形如RCH2OH（伯醇）的醇催化氧化成醛；,伯醇,仲醇,叔醇,不同种类醇氧化产物的确定,伯醇氧化后的产物： ；,仲醇氧化后的产物： ；,叔醇不能被氧化,醛,酮,第一节 醇 酚,第三章 烃的含氧衍生物,二、酚,1. 定

13、义：羟基跟苯环直接相连的化合物。,2. 结构：,苯环和羟基会相互影响，将决定苯酚的化学性质,3. 物理性质,无色晶体；具有特殊气味；常温下难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。650C以上时，能与水混溶 ；有毒，对皮肤有腐蚀。,注意：放置时间长的苯酚往往是粉红色，因为空气中的氧气就能使苯酚慢慢地氧化成对-苯醌。,思考：如不慎将苯酚粘到皮肤上，应怎样洗涤？,用酒精洗涤,医院常用的“来苏水”消毒剂便是苯酚钠盐的稀溶液。,形成浑浊的液体,浑浊的液体变为澄清透明的液体,澄清透明的液体又变浑浊,实验33,4. 化学性质,1）弱酸性,苯酚能与碱反应，体现出它的弱酸性。因此，苯酚俗称石炭酸。,说明：苯酚酸性很弱，

14、比碳酸还弱,2）与溴反应,（可用于苯酚定性检验与定量测定）,酸性强弱：碳酸苯酚碳酸氢根,浓溴水与苯酚在苯环上发生取代反应。这说明 羟基对苯环产生了影响，使取代更易进行。 溴取代苯环上羟基的邻、对位。（与甲苯相似） 该反应很灵敏，可用于苯酚的定性检验 不能用该反应来分离苯和苯酚,*3）苯酚的显色反应,苯酚遇FeCl3溶液显紫色。 这一反应可用于检验苯酚或Fe3+的存在。,溴水与苯酚,液溴与纯苯,不用催化剂,FeBr3作催化剂,取代邻对位3个氢原子,瞬时完成,初始缓慢，后加快,苯酚与溴取代反应比苯容易,酚羟基对苯环影响，使苯环上氢原子变得活泼,苯酚与苯取代反应的比较,取代1个氢原子,学与问,苯酚分

15、子中苯环上连有一羟基，由于羟基对苯环的影响，使得苯酚分子中苯环上的氢原子比苯分子中的氢原子更活泼，因此苯酚比苯更易发生取代反应。,乙醇分子中OH与乙基相连，OH上H原子比水分子中H原子还难电离，因此乙醇不显酸性。而苯酚分子中的OH与苯环相连， OH受苯环影响，OH上H原子易电离，使苯酚显示一定酸性。 由此可见：不同的烃基与羟基相连，可以影响物质的化学性质。,5. 苯酚的用途,苯酚是一种重要的化工原料，可用来制造酚醛塑料（俗称电木）、合成纤维（如锦纶）、医药、染料、农药等。粗制的苯酚可用于环境消毒。纯净的苯酚可配成洗剂和软膏，有杀菌和止痛效用。药皂中也掺入少量的苯酚。,酚醛树脂的合成,1. 怎样

16、分离苯酚和苯的混合物,加入NaOH溶液分液在苯酚钠溶液中加酸或通入CO2,2. 如何鉴别苯酚,B. 利用与浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀,A. 利用与三价铁离子的显色反应,巩固练习,第二节 醛,新课标人教版高中化学选修5,第三章 烃的含氧衍生物,1. 醛基,2. 醛的定义：,结构式,结构简式,不能写成,电子式,分子里由烃基跟醛基相连而构成的化合物。,饱和一元醛的通式： CnH2n+1CHO 或CnH2nO,CHO,COH,一、醛基和醛,3. 常见的醛：,甲醛：,无色有刺激性气味的气体，它的水溶液（又称福尔马林）具有杀菌、防腐性能。,苯甲醛,肉桂醛,1. 物理性质,2. 分子结构：,结构简式,甲

17、基+醛基=乙醛,二、乙醛,（课本P56 ）,学 与 问,乙醛分子结构中含有两类不同位置的氢原子，因此在核磁共振氢谱中有两组峰，峰的面积与氢原子数成正比。因此峰面积较大或峰高较高的是甲基氢原子，反之，是醛基上的氢原子。,3. 乙醛的化学性质,（1）氧化反应,a. 银镜反应,资料卡片,银氨溶液的配制,AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2 OH+2H2O,AgNO3 + NH3H2O=AgOH+NH4NO3,b. 与新制氢氧化铜反应,c. 与氧气反应,Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+,AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH+2H2O,（2）加成反应,同时也是还原反应,还原反应：

18、加氢或失氧,氧化反应：加氧或失氢,有机的氧化还原反应,学与问,（1）,（2）,在有机化学反应里，通常还可以从加氢或去氢来分析氧化还原反应，即加氢就是还原反应去氢就是氧化反应。,CnH2n+2O CnH2n O CnH2nO2,（3）,乙醛能发生氧化反应是由于醛基上的H原子受C=O的影响，活性增强，能被氧化剂所氧化；能发生还原反应是由于醛基上的C=O与C=C类似，可以与H2发生加成反应。,C=O称羰基，是酮的官能团，丙酮是最简单的酮。,科学视野,酮：羰基碳原子与两个烃基相连的化合物。,丙酮,丙酮不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但可催化加氢生成醇。,第三节 羧酸 酯,新课标人教版高中

19、化学选修5,第三章 烃的含氧衍生物,一、羧酸,1. 定义：,由烃基与羧基相连构成的有机化合物。,2. 分类：,烃基不同,羧基数目,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）物理性质,2）结构,结构式：,电子式：,乙酸又叫醋酸，无色冰状晶体（所以又称冰醋酸），溶点16.6，沸点117.9。有刺激性气味，易溶于水。,科 学 探 究,碳酸钠固体,乙酸溶液,苯酚钠溶液,乙酸与碳酸钠反应，放出CO2气体，根据强酸制弱酸的原理，说明乙酸的酸性比碳酸强；将产生的CO2气体通入苯酚钠溶液中，生成苯酚，溶液变浑浊，说明碳酸酸性比苯酚强。,Na2CO3+2CH3COOH 2CH3CO

20、ONa+CO2+H2O,3）化学性质,a.乙酸的酸性,b.乙酸的酯化反应,乙酸乙酯,自然界中的有机酸,资料卡片,蚁酸(甲酸),HCOOH,柠檬酸,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. 定义：,羧酸分子羧基中的OH被 OR取代后的产物。,2. 简式：,RCOOR,3. 化学性质：（水解反应）,自然界中的有机酯,资料卡片,含有：丁酸乙酯,含有：戊酸戊酯,含有：乙酸异戊酯,思考与交流,1）由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低，因此从反应物中不断蒸出乙酸乙酯可提高其产率。,2）使用过量的乙醇，可提高乙酸转化为乙酸乙酯的产率。,根

21、据化学平衡原理，提高乙酸乙酯产率的措施有：,3）使用浓H2SO4作吸水剂，提高乙醇、乙酸的转化率。,第四节 有机合成,新课标人教版高中化学选修5,第三章 烃的含氧衍生物,一、有机合成的过程,利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。,1. 有机合成的概念,2. 有机合成的任务,有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。,有机合成过程示意图,基础原料,辅助原料,副产物,副产物,中间体,中间体,辅助原料,辅助原料,目标化合物,3、有机合成的过程,思考与交流,1. 引入碳碳双键的三种方法：,卤代烃的消去；醇的消去；炔烃的不完全加成。,2. 引入卤原子的三

22、种方法：,醇（或酚）的取代；烯烃（或炔烃）的加成；烷烃（或苯及苯的同系物）的取代。,3. 引入羟基的四种方法：,烯烃与水的加成；卤代烃的水解；酯的水解；醛的还原。,二、有机合成的方法,1. 有机合成的常规方法,（1）官能团的引入,引入双键（C=C或C=O）,1）某些醇的消去引入C=C,2）卤代烃的消去引入C=C,3）炔烃加成引入C=C,4）醇的氧化引入C=O,引入卤原子（X）,1）烃与X2取代,3）醇与HX取代,2）不饱和烃与HX或X2加成,引入羟基（OH）,1）烯烃与水的加成,2）醛（酮）与氢气加成,3）卤代烃的水解（碱性）,4）酯的水解,（2）官能团的消除,通过加成消除不饱和键,通过消去或

23、氧化或酯化或取代等消除羟基,通过加成或氧化消除醛基,通过消去反应或水解反应可消除卤原子,（3）官能团的衍变,主要有机物之间转化关系图,2. 正向合成分析法,此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接可间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物。,基础原料,中间体,中间体,目标化合物,正向合成分析法示意图,3. 逆向合成分析法,是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。,基础原料,中间体,中间体,目标化合物,逆向合成分析法示意图,所确定的合成路线的各步反应，其反应条件必须比较温和，并具有较高的产率，所使用物基础原料和辅助原料应该是低毒性、

24、低污染、易得和廉价的。,2 C2H5OH,+,草酸二乙酯的合成,复习课,新课标人教版高中化学选修5,第三章 烃的含氧衍生物,一、烃的各类衍生物的重要性质,二、有机反应的主要类型,1. 取代反应：有机物分子中某些原子或原子团 被其它原子或原子团所代替的反应。,取代反应包括卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型。,是原子或原子团与另一原子或原子团的交换； 两种物质反应，生成两种物质，有进有出的； 该反应前后的有机物的空间结构没有发生变化； 取代反应总是发生在单键上； 这是饱和化合物的特有反应。,2. 加成反应：有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。,加成反应试剂包括H2、X2（卤素）、HX、HCN等。,加成反应发生在不饱和碳原子上； 该反应中加进原子或原子团，只生成一种有机物相当于化合反应），只进不出。 加成前后的有机物的结构将发生变化，烯烃变烷烃，结构由平面形变立体形；炔烃变烯烃，结构由直线形变平面形； 加成反应是不饱和化合物的较特有反应