有机化学基础--醇的性质与应用

1、烃的衍生物烃的衍生物 第二节第二节 乙醇乙醇 醇类醇类 第二单元 醇 酚 H CCOHH H H Hv写出甲苯分子中一个写出甲苯分子中一个H原子被原子被OH取代的生成物：取代的生成物：苯甲醇苯甲醇CH3CH2OHCH3OHOHCH3CH3HO酚！酚！有关物质的结构比较物质物质官能团官能团结构特点结构特点类别类别脂肪醇脂肪醇芳香醇芳香醇 酚酚CH3CH2OHOHOH羟基与链羟基与链烃基相连烃基相连羟基与芳烃羟基与芳烃基侧链相连基侧链相连羟基与苯环羟基与苯环直接相连直接相连OHCH2OHOH判断下列物质哪些是醇和酚？判断下列物质哪些是醇和酚？CH3CH2OHCH3CHCH3 OHCH2OHOHOH

2、CH3H-OH1234567醇的性质和应用醇的性质和应用 乙醇俗称酒精，是人类最早制备的有乙醇俗称酒精，是人类最早制备的有机物机物 之一之一，也是大家相当熟悉的一种醇也是大家相当熟悉的一种醇乙醇俗称酒精乙醇俗称酒精一、一、乙醇分子结构乙醇分子结构结构式结构式: :比例比例模型模型乙醇的分子式：乙醇的分子式：C2H6O H CCOHH H H H球棍球棍模型模型结构简式结构简式: :CH3 CH2-OH二、乙醇的物理性质 乙醇是一种无色液体，具有特殊香味的液体，乙醇是一种无色液体，具有特殊香味的液体， 比水轻，沸点比水轻，沸点7878，易挥发，易挥发， 是一种是一种良好的有机溶剂良好的有机溶剂,

3、 , 能与水以任意比互溶能与水以任意比互溶 工业酒精工业酒精 约含乙醇约含乙醇96%96%以上（质量分数）以上（质量分数） 无水酒精无水酒精 99.5%99.5%以上（质量分数）以上（质量分数） 医用酒精医用酒精 75%75%（体积分数）（体积分数） 饮用酒饮用酒 视度数而定体积分数。视度数而定体积分数。思考思考 如何由工业酒精制取无水酒精？如何由工业酒精制取无水酒精？用工业酒精与用工业酒精与新制生石灰新制生石灰混合蒸馏混合蒸馏，可得无水酒精，可得无水酒精取少量酒精，加入取少量酒精，加入无水硫酸铜，无水硫酸铜，若出现蓝色，则证明若出现蓝色，则证明酒精酒精含水含水. . 如何检验酒精是否含水？如

4、何检验酒精是否含水？ ？ ？ ？ H H O O H H H O C2H5为什么乙醇为什么乙醇 能与水以任意比互溶能与水以任意比互溶? ?乙醇与水分子间作用力乙醇与水分子间作用力-氢键氢键示意图示意图思考思考: :如何除去乙醇中混有的溴乙烷？如何除去乙醇中混有的溴乙烷？ 答答: : 加水、分液、加生石灰蒸馏；加水、分液、加生石灰蒸馏； 或直接分馏。或直接分馏。从乙醇的结构分析乙醇应该具有从乙醇的结构分析乙醇应该具有什么样的化学性质什么样的化学性质? ?HCCOHHHHH哪些键表现出来的性质相似？哪些键表现出来的性质相似？钠与钠与水水钠与钠与乙醇乙醇钠是否浮在液面上钠是否浮在液面上浮在水面浮在水

5、面先沉后浮先沉后浮钠的形状是否变化钠的形状是否变化 熔成小球熔成小球没有变化没有变化有无声音有无声音发出嘶嘶响声发出嘶嘶响声没有声音没有声音有无气泡有无气泡放出气泡放出气泡放出气泡放出气泡剧烈程度剧烈程度剧烈剧烈缓慢缓慢化学方程式化学方程式2Na2H2O 2 NaOH H2三三 、乙醇的化学性质乙醇的化学性质演示演示: 钠与钠与无水无水酒精的反应：酒精的反应： 乙醇钠乙醇钠2CH3CH2OH + 2Na 2CH3CH2ONa + H2 2CH3CH2OH + Mg (CH3CH2O)2Mg + H2 乙醇镁乙醇镁 HCCOH ，H H H H处处OH键断开键断开1、与活泼金属反应、与活泼金属反

6、应(如如Na、K、Mg等等)注意几个问题注意几个问题（1 1）该反应属于）该反应属于 反应反应， （2）为什么反应速率比水慢呢？）为什么反应速率比水慢呢？置换置换乙醇钠的水溶液因水解而呈碱性乙醇钠的水溶液因水解而呈碱性:CH3CH2O- + H2O CH3CH2OH + OH-（3）乙醇是非电解质，）乙醇是非电解质，乙醇钠是离子化合物，乙醇钠是离子化合物， 结论结论 1 1、羟基决定乙醇能和钠反应生成氢气、羟基决定乙醇能和钠反应生成氢气 2 2、羟基中的、羟基中的HH原子的活泼性：醇水原子的活泼性：醇水A、B、C三种醇与足量的金属钠完全反应，在相三种醇与足量的金属钠完全反应，在相同条件下产生相

7、同体积的氢气，消耗这三种醇的同条件下产生相同体积的氢气，消耗这三种醇的物质的量之比为物质的量之比为3:6:2，则，则A、B、C三种醇分子里三种醇分子里羟基数之比为多少？羟基数之比为多少？ 一元醇一元醇二元醇二元醇三元醇三元醇 1/2 H2 1 H2 3/2 H2一元醇一元醇二元醇二元醇三元醇三元醇 H2 H2 H2212/32、氧化反应氧化反应燃烧燃烧 燃烧燃烧 CH3CH2OH +3O2 2CO2 + 3H2O 烃的衍生物燃烧通式烃的衍生物燃烧通式:CxHyOz+ (x+y/4-z/2)O2 xCO2 + y/2H2O点燃点燃点燃点燃（能使酸性（能使酸性高锰酸钾高锰酸钾溶液褪色，生成溶液褪色

8、，生成乙酸乙酸）现象：产生淡蓝色火焰，同时放出大量热。现象：产生淡蓝色火焰，同时放出大量热。 用小试管取用小试管取mLmL无水乙醇，浸无水乙醇，浸入热水中。入热水中。加热一端绕成螺旋状的铜丝至红热加热一端绕成螺旋状的铜丝至红热将铜丝趁热插到盛有乙醇的试管底将铜丝趁热插到盛有乙醇的试管底部部反复操作几次，观察铜丝颜色和液反复操作几次，观察铜丝颜色和液体气味的变化。体气味的变化。a.a.铜丝红色铜丝红色黑色黑色红色反复变化红色反复变化思考思考 铜丝在此实验中起什么作用？铜丝在此实验中起什么作用？实验实验现象现象b.b.在试管口可以闻到刺激性气味在试管口可以闻到刺激性气味 实验实验（2）催化氧化）催

9、化氧化可见可见实际起氧化作用的是实际起氧化作用的是CuO ，Cu是催化剂是催化剂 总式总式 2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO+2H2O Cu黑色又变为红色，液体产生黑色又变为红色，液体产生特殊气味特殊气味(乙醛的气味乙醛的气味)CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O 乙乙 醛醛乙乙 醇醇2Cu + O2 2CuO 红色红色变为变为黑色黑色醇氧化机理醇氧化机理: :练习练习:写出下列有机物氧化的反应方程式写出下列有机物氧化的反应方程式:. CH3CH2CH2OH . CH3CH(OH)CH2CH3 . 2甲基甲基2丙醇丙醇位断键位断键R2COHR1H+ OO2生成醛或酮

10、生成醛或酮+ 2H2OC=OR1R22Cu醇氧化小结醇氧化小结 ：叔醇叔醇(连接连接-OH的叔碳上没有的叔碳上没有H)不能去氢氧化不能去氢氧化.C OH，R2R1R3(3).(2). 2 CHOH + O2R2R1Cu(1). 2RCH2OH + O2Cu连接连接-OH的碳原子上的碳原子上必须有必须有H, 才发生才发生去氢氧化去氢氧化(催化氧化催化氧化)伯醇伯醇(-OH在伯碳在伯碳-首位碳上首位碳上)，去氢氧化为，去氢氧化为醛醛O= =2RCH + 2H2O仲醇仲醇(-OH在仲碳原子上在仲碳原子上)，去氢氧化为，去氢氧化为酮酮O= =2R1CR2 + 2H2O3、酯化反应、酯化反应1818 O

11、 OCH3COH+HOC2H5 CH3COC2H5 + H2O浓浓H2SO4实质：酸脱羟基、醇脱羟基上的氢原子。实质：酸脱羟基、醇脱羟基上的氢原子。注意：可逆反应注意：可逆反应C2H5ONO2 + H2OCH3COOCH3 + H2OCHCH3 3COOH + HOCHCOOH + HOCH3 3浓浓H2SO4C2H5OH + HONO2浓浓H2SO4硝酸乙酯硝酸乙酯乙酸甲酯乙酸甲酯如：如：醇还可以与一些无机含氧酸醇还可以与一些无机含氧酸(如如 H2SO4、HNO3等等)发发生生酯化反应。酯化反应。（取代反应）（取代反应） HCCH H H H OH4 4、脱水、脱水 (1)分子内脱水分子内脱

12、水CH2=CH2+ H2O浓浓H2SO4 170处处C-O 键，键，处处C-H 键断开后形成键断开后形成C=C 键键消去反应消去反应(P63)(2)分子间脱水分子间脱水取代反应取代反应 CH3CH2-OH + H-OCH2CH3 CH3CH2-O-CH2CH3 + H2O浓浓H2SO4 140实验探究实验探究 乙醇的消去反应乙醇的消去反应 乙醇和浓硫酸混合加热乙醇和浓硫酸混合加热到到170170左右左右 浓浓H2SO41700CH C C H CH2=CH2 +H2OHHHOH羟基和氢脱去结合成水羟基和氢脱去结合成水 有机化合物在适当的条有机化合物在适当的条件下，由一个分子脱去一个件下，由一个

13、分子脱去一个小分子（如水、卤化氢等分小分子（如水、卤化氢等分子），而生成不饱和（双键子），而生成不饱和（双键或叁键）化合物的反应，叫或叁键）化合物的反应，叫做消去反应。做消去反应。CCHHHHHOH 消去（脱水）消去（脱水）启迪思考：启迪思考： 能发生消去反应的醇的分子结构特点是什么？能发生消去反应的醇的分子结构特点是什么？是不是所有的醇都能发生消去反应？是不是所有的醇都能发生消去反应？ 碳原子上要有氢原子碳原子上要有氢原子 练习：练习： 写出下列有机物在浓硫酸的催化写出下列有机物在浓硫酸的催化 （170）下脱水的反应方程式：）下脱水的反应方程式： 1丙醇丙醇 2丁醇丁醇 2，3二甲基二甲基2

14、丁醇丁醇 2，2二甲基二甲基1丙醇丙醇 CH3CCHCH3CH3CH3 OH能否发生消去反应？产物名称是什么？能否发生消去反应？产物名称是什么？能否被催化氧化能否被催化氧化? ? 若能被催化氧化，请若能被催化氧化，请 写出反应方程式写出反应方程式. .思考小结：小结：醇的催化氧化反应条件是什么？醇的催化氧化反应条件是什么？醇的消去反应条件是什么？醇的消去反应条件是什么？与羟基相连的碳上有氢（生成醛或酮）与羟基相连的碳上有氢（生成醛或酮）与羟基相邻的碳上有氢（生成烯烃）与羟基相邻的碳上有氢（生成烯烃） 乙醇的脱水反应条件（例如温度）不同，脱水的乙醇的脱水反应条件（例如温度）不同，脱水的方式也不同

15、，生成物也不同。如乙醇和浓硫酸共热方式也不同，生成物也不同。如乙醇和浓硫酸共热到到140左右，每两个乙醇分子间会脱去一个水分左右，每两个乙醇分子间会脱去一个水分子而生成乙醚。子而生成乙醚。脱水（分子间脱水）脱水（分子间脱水）2CH3CH2OH CH3CH2OCH3CH2 + H2O浓浓H2SO41400C启迪思考：启迪思考： 通过分子内脱水反应和分子间脱水反应，通过分子内脱水反应和分子间脱水反应，试比较这两个反应的异同点，有什么心得？试比较这两个反应的异同点，有什么心得？书书P69“信息提示信息提示”创新思维大演练创新思维大演练1、将分子式为将分子式为C2H6O、C3H8O的两种醇的混合物与的

16、两种醇的混合物与浓硫酸混合共热，可生成哪些有机物？请写出它们浓硫酸混合共热，可生成哪些有机物？请写出它们的结构简式及名称。的结构简式及名称。CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3CH2=CH2CH3-CH2=CH2CH3CH2-O-CH2CH3CH3CH2CH2-O-CH2CH2CH3(CH3)2CH-O-CH(CH3)2CH3CH2-O-CH2CH2CH3CH3CH2CH2-O-CH(CH3)2CH3CH2-O-CH(CH3)25、与卤化氢与卤化氢(HX)发生取代反应发生取代反应 用用1 1中等浓度的硫酸中等浓度的硫酸、NaBr、CH3CH2OH 共热，共热， 生

17、成生成溴乙烷溴乙烷：NaBr + H2SO4 NaHSO4 + HBr CH3CH2OH +HBr CH3CH2Br + H2O HCCOH ，H H H H处处C- -O键断开键断开该取代反应能在碱性条件下进行吗？该取代反应能在碱性条件下进行吗？问题：问题：问题：能不能用问题：能不能用98%98%的浓硫酸？的浓硫酸？ROH + HX RX + H2O浓硫酸有强氧化性和脱水性，浓硫酸有强氧化性和脱水性，不仅能使不仅能使Br- 离子氧化为红棕离子氧化为红棕色的色的Br2 ,而且还能使乙醇脱水而且还能使乙醇脱水取代反应通式：取代反应通式：如何证明生成的是卤代烃？如何证明生成的是卤代烃？小结小结:

18、乙醇结构与性质关系乙醇结构与性质关系置换反应置换反应CH3CH2ONa 、 酯化反应酯化反应取代反应取代反应CH3CH2BrA. A. 处断键处断键 ：B. B. 处断键处断键 ：C. , 处断键处断键 ：D. , 处断键：处断键：消去反应消去反应 CH2=CH2 HCCOHH H H H氧化反应氧化反应 CH3CH2OH醛或酮醛或酮C=O R1R2CH OH R1R2与活泼金属反应氧化反应燃烧 酸性高锰酸钾 催化氧化 酯化反应分子内脱水分子间脱水与氢卤酸反应分子结构：物理性质：化学性质: CCOHHHHH Hedaceadecdde全部全部小小 结结乙醇乙醇官能团官能团OH乙醇小结eccbv

19、用作燃料，如酒精灯、汽车等用作燃料，如酒精灯、汽车等v制造饮料和香精外，食品加工业制造饮料和香精外，食品加工业v一种重要的有机化工原料，如制造乙一种重要的有机化工原料，如制造乙酸、乙醚等。酸、乙醚等。v乙醇又是一种有机溶剂，用于溶解树乙醇又是一种有机溶剂，用于溶解树 脂，制造涂料。脂，制造涂料。v医疗上常用医疗上常用7575（体积分数）的酒精（体积分数）的酒精作消毒剂。作消毒剂。五五、乙醇的工业制法乙醇的工业制法CaO, 蒸溜蒸溜2. 乙烯水化法乙烯水化法:酒精溶液酒精溶液 无水酒精无水酒精1. 1.发酵法发酵法: : 含糖类丰富的各种农产品经发酵，发含糖类丰富的各种农产品经发酵，发酵液含乙醇

20、酵液含乙醇6%6%10%10%，分馏可得到，分馏可得到95%95%的乙醇的乙醇 H2SO4、PCH2=CH2 + HOH CH3CH2OH氧化氧化氧化氧化CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH检验乙醇检验乙醇2CrO3 + 3C2H5OH + 3H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3CH3CHO + 6H2O现象：现象：( (红色红色)()(绿色绿色) )六六、醇类醇类1 1概念概念2 2分类分类醇是分子醇是分子里含有跟里含有跟（链）烃基（链）烃基或或芳香烃的侧链芳香烃的侧链相连的羟基的化合物。相连的羟基的化合物。 一元醇一元醇 ？二元醇二元醇多元醇多元醇. .按羟基按羟基 数分数分脂肪醇

21、脂肪醇脂环醇脂环醇( (环戊醇环戊醇) )芳香醇芳香醇( (苯甲醇苯甲醇) )饱和一元醇饱和一元醇不饱和一元醇不饱和一元醇. .按烃基按烃基 分分乙二醇乙二醇无色无色、粘稠粘稠、有甜味液体有甜味液体60%水溶液凝固点水溶液凝固点-49。故乙。故乙二醇常用作二醇常用作内燃机内燃机抗冻剂抗冻剂.丙三醇丙三醇俗称甘油俗称甘油。无色无色、粘稠粘稠、有甜味液体有甜味液体。 用于用于加工皮革加工皮革、防冻剂防冻剂、润滑润滑剂剂，制制硝化甘油硝化甘油。 66.7%水溶液凝固点水溶液凝固点-46.52. 2. 分分 类：类：1. 1. 概念：概念：名称名称相对分子质量相对分子质量沸点沸点/甲醇甲醇3264.7乙烷乙烷3088.6乙醇乙醇4678.5丙烷丙烷4442.1丙醇丙醇6097.2丁烷丁烷580.53 3、醇的重要物理性质、醇的重要物理性质名称名称羟基数目羟基数目 沸点沸点/乙醇乙醇178.5乙二醇乙二醇2197.31-丙醇丙醇197.21，2-丙二醇丙二醇2188丙三醇丙三醇3259表表1 1 相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点比较相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点比较表表2 2 含相同碳原子数、不同羟基数的