项目9 烃的衍生物

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学习工具项目一化学实验基础项目二物质结构与性质项目三化学反应基本理论项目四定量分析基础项目五酸碱滴定法项目六氧化还原滴定法项目七配位滴定法和沉淀滴定法项目八烃项目九烃的衍生物项目九烃的衍生物任务一认识卤代烃任务二认识醇、酚和醚任务三认识醛和酮任务四认识羧酸及其衍生物【技能目标】能够搭建常见烃的衍生物分子的球棍模型。能够正确命名烃的衍生物。能够根据烃的衍生物的物理性质和化学性质，鉴别混合物中常见的烃的衍生物。能够正确操作回流、蒸馏装置，完成乙酸乙酯和乙酸正丁酯的合成。【知识目标】掌握卤代烃的结构、分类、命名和性质。掌握醇、酚和醚的结构、分类、命名和性质。熟悉醛和酮的结构、分类、命名和性质。了解羧酸及其衍生物的结构、分类、命名和性质。【素质目标】通过学习卤代烃的化学性质，深刻理解“细节决定成败”的内涵，培养严谨细致、精益求精的科学素养。了解化学技术在食品生产、医药制造等领域的应用，认识化学学科在服务民生、守护公共安全方面的重要价值，强化社会服务意识。任务一认识卤代烃任务导入在教师的带领下，小辛和同学到某五金制造企业开展研学活动。一行人刚进入零件清洗车间，就被眼前的自动化生产线吸引了。只见沾满油污的金属零件被传送带有序送入清洗槽，经过标准化清洗工序处理，从清洗槽中出来后，金属零件表面洁净锃亮，即便是零件缝隙藏匿的油污，也能被彻底清除。清洗槽中的液体是什么，能将油污厚重的金属零件清洗得如此彻底？看来大家对清洗槽中的神奇液体非常好奇。其实它是一种新型环保水基清洗剂，具有去污能力强、绿色环保等特点，目前已成为工业金属清洗领域的主流清洗剂。任务导入这是我们企业早年的零件清洗场景。当时，工人在清洗金属零件时主要使用三氯乙烯、四氯化碳等小分子卤代烃脱脂剂。金属零件表面的油污多为机油、润滑油等油脂，这类油脂难溶于水，用普通水基清洗剂无法清洗干净。这些小分子卤代烃化学性质稳定，能够与各种油污互溶，并且不会损伤金属零件，曾被广泛使用。但是这些小分子卤代烃存在严重的缺陷。它们具有刺激性气味和毒性，工人在车间工作时必须全程佩戴防毒面具。此外，它们还会破坏大气臭氧层。随着国家生态环保政策不断完善和绿色化工技术持续迭代升级，这类小分子卤代烃已被逐步淘汰，我们企业在零件清洗环节也不再使用这类物质。卤代烃的利和弊什么是卤代烃？卤代烃具有哪些化学性质？思考一、卤代烃的结构和分类卤代烃：烃分子中的氢原子被卤原子取代后生成的衍生物。单卤代烃的通式为

R—X烃基氟、氯、溴、碘等卤素原子卤代烃的官能团一、卤代烃的结构和分类（一）根据与卤原子相连的烃基分类卤代烃饱和卤代烃（即卤代烷）不饱和卤代烃（即卤代烯烃、卤代炔烃）卤代芳烃根据与卤原子相连的烃基不同例如，溴乙烷（）为饱和卤代烃，溴乙烯（）为不饱和卤代烃，氯苯（）为卤代芳烃。一、卤代烃的结构和分类（一）根据与卤原子相连的烃基分类根据卤原子与不饱和碳原子的相对位置不同卤代烯烃乙烯基型卤代烯烃烯丙基型卤代烯烃隔离型卤代烯烃卤代炔烃炔基型卤代炔烃炔丙基型卤代炔烃隔离型卤代炔烃卤代芳烃芳基型卤代芳烃苄基型卤代芳烃隔离型卤代芳烃一、卤代烃的结构和分类（一）根据与卤原子相连的烃基分类卤代烯烃、卤代炔烃和卤代芳烃的分类一、卤代烃的结构和分类（一）根据与卤原子相连的烃基分类（续表）苯甲基（苄基）：甲苯分子中的甲基消除一个氢原子后所构成的基团。苄基氯即苯甲基氯。小贴士一、卤代烃的结构和分类（二）根据所含卤原子的种类分类卤代烃氟代烃四氟乙烯（）氯代烃氯乙烷（）溴代烃溴乙烷（）碘代烃碘乙烷（）根据所含卤原子的种类不同一、卤代烃的结构和分类（三）根据所含卤原子数分类卤代烃一元卤代烃二元卤代烃多元卤代烃根据所含卤原子数不同分子中只含一个卤原子的卤代烃，如氯甲烷（CH3Cl）。分子中含有两个卤原子的卤代烃，如1,2-二溴乙烷（C2H4Br2）。分子中含有3个及3个以上卤原子的卤代烃，如三氯甲烷（CHCl3）。甲烷和乙烷的一元卤代物无同分异构体，因此其名称中的“一”字可省略，如将“一氯甲烷”称为“氯甲烷”。小贴士一、卤代烃的结构和分类（四）根据与卤原子相连的碳原子的类型分类卤代烃伯卤代烃仲卤代烃叔卤代烃根据与卤原子相连的碳原子的类型分类1-溴丙烷2-氯丙烷1-溴丙烷一、卤代烃的结构和分类（四）根据与卤原子相连的碳原子的类型分类卤代烃的分类在本质上由卤代烃分子结构决定，卤代烃分子结构差异反映了“结构决定性质，性质决定用途”这一有机化学核心规律。学生应以这一规律为指引，结合卤代烃的结构分析其性质，探究其应用。小贴士二、卤代烃的命名习惯命名法系统命名法卤代烃的命名方法二、卤代烃的命名（一）习惯命名法适用对象：结构比较简单的卤代烃。命名规则：（1）将卤代烃看作烃基与卤原子的结合物，在烃基名称后加上卤原子的名称，如图中的正丁基氯、仲丁基氯、异丁基氯等。正丁基氯 仲丁基氯

异丁基氯叔丁基氯 烯丙基溴 苯甲基氯（苄基氯）二、卤代烃的命名（一）习惯命名法（2）将卤代烃看作相应母体烃的氢原子被卤原子取代的产物，在母体烃的名称前加上“卤代”，其中的“代”字通常可省略，如图中的溴代叔丁烷、氯乙烯和溴苯。溴代叔丁烷 氯乙烯 溴苯适用对象：结构比较简单的卤代烃。命名规则：二、卤代烃的命名（二）系统命名法对于结构比较复杂的卤代烃，可采用系统命名法命名。1．饱和卤代烃的命名饱和卤代烃的命名规则和命名步骤如下：将包含与卤原子相连的碳原子在内的最长碳链作为主链，将卤原子作为取代基，依据主链所含碳原子数将其称为“某烷”。选主链从主链中距离取代基最近的一端开始，用阿拉伯数字给主链上的碳原子依次编号。定编号依次按照取代基的位次、名称和主链名称写出饱和卤代烃的名称。若含有多个相同取代基，则应合并标明数目并注明所有位次。在书写取代基名称时，应先写烷基的名称，后写卤素的名称。卤素名称的书写顺序为氟、氯、溴、碘。写名称二、卤代烃的命名（二）系统命名法1．饱和卤代烃的命名依据上述规则，可知如图所示饱和卤代烃的名称分别为2-溴丁烷、3-甲基-1-氯戊烷和3-氯-4-溴己烷。饱和卤代烃的结构简式二、卤代烃的命名（二）系统命名法2．不饱和卤代烃的命名不饱和卤代烃命名规则：应将含不饱和键的最长碳链作为主链，将卤原子作为取代基。对主链上的碳原子编号时，应优先使不饱和键的位次最小。依据该规则，可知如图所示不饱和卤代烃的名称分别为3-溴丙烯和2-甲基-4-氯-1-丁烯。不饱和卤代烃的结构简式二、卤代烃的命名（二）系统命名法3．卤代芳烃的命名（1）若卤代芳烃中的卤原子与芳环上的碳原子相连，则在命名时，应将芳烃或烷基苯作为母体，将卤原子作为取代基。依据该规则，可知图所示卤代芳烃的名称分别为氯苯、2-氯甲苯和2,4-二溴甲苯。卤代芳烃的结构简式（1）卤代芳烃的命名规则：二、卤代烃的命名（二）系统命名法3．卤代芳烃的命名（2）若卤代芳烃中的卤原子位于苯环的侧链上，则在命名时，可将含有卤原子的最长脂肪碳链作为母体，将卤原子和苯基作为取代基。依据该规则，可知如图所示卤代芳烃的名称分别为1-溴-2-苯基乙烷和1-氯-3-苯基丁烷。卤代芳烃的结构简式（2）卤代芳烃的命名规则：二、卤代烃的命名除习惯命名和系统命名外，部分卤代烃还有俗称，如表所示。小贴士部分卤代烃的俗称沸点相对密度溶解性三、卤代烃的性质（一）物理性质物态在常温常压下：氯甲烷、溴甲烷和氯乙烷等低碳卤代烃为气体；其他卤代烃大多为液体或固体。具有毒性，进入人体后会对神经系统、肝肾或呼吸系统造成损伤。沸点相对密度溶解性三、卤代烃的性质（一）物理性质物态卤代烃的沸点受其分子结构影响显著。在结构相似的同系物中，随着分子中碳原子数的增加，卤代烃的沸点呈上升趋势。烃基相同的卤代烃，其沸点的高低为碘代烃＞溴代烃＞氯代烃＞氟代烃。同分异构体中，直链结构的沸点最高；支链越多，卤代烃的沸点越低。沸点相对密度溶解性三、卤代烃的性质（一）物理性质物态卤代烃的相对密度与其分子中卤原子的种类和质量分数密切相关：脂肪族一氟代烃和大多数脂肪族一氯代烃的相对密度均小于1，溴代烃、碘代烃、多卤代烃和一卤代芳烃的相对密度大多大于1；同一烃基的卤代烃，其相对密度大小为碘代烃＞溴代烃＞氯代烃＞氟代烃；卤素种类相同的脂肪族一卤代烃，其相对密度随烃基相对分子质量的增大而减小，这是因为卤原子的相对质量大于亚甲基（－CH2－）单元的相对质量，分子中卤原子所占质量分数随烃基中碳原子数的增加而减小。沸点相对密度溶解性三、卤代烃的性质（一）物理性质物态卤代烃几乎不溶于水，但是彼此可互溶，并且易溶于醇、醚、烃等有机溶剂。部分卤代烃是优良的有机溶剂。例如，三氯甲烷、四氯化碳常被用作萃取剂，用于从水相中提取弱极性有机物。三、卤代烃的性质（二）化学性质卤代烃的化学性质主要受分子中C—X键和β-H（与α-碳原子相邻的β-碳原子相连的氢原子）的影响。C—X键的键能较低，容易断裂，使得卤代烃可发生取代反应，并且可与金属发生反应；受卤原子的影响，β-H的活性增强，使得卤代烃易发生消除反应。卤代烃的化学反应原理示意图三、卤代烃的性质（二）化学性质在取代反应中，卤代烃分子中的卤原子可以被其他原子或原子团取代，生成醇、胺、醚、腈等多种有机物。1．取代反应（1）水解反应卤代烷与强碱溶液共热时，卤原子被氢氧根取代，生成醇类化合物。例如，溴乙烷与氢氧化钠溶液在加热条件下发生水解反应，溴乙烷中的溴原子被氢氧根取代，生成乙醇和溴化钠，反应方程式为上述反应中，氢氧化钠的作用主要有两个：直接提供高浓度的亲核试剂氢氧根离子（OH-），加快反应速率；中和溴乙烷纯水解生成的溴化氢，推动化学平衡向着生成乙醇的方向移动。三、卤代烃的性质（二）化学性质1．取代反应（2）氨解反应卤代烷与过量的氨发生反应时，卤原子被氨基（—NH2）取代，生成胺，该反应称为氨解反应。例如，1-溴丙烷与过量的氨反应时，1-溴丙烷中的溴原子被氨基取代，生成1-丙胺；反应生成的溴化氢会立即与过量的氨结合，生成溴化铵，反应方程式为三、卤代烃的性质（二）化学性质1．取代反应（3）醇解反应卤代烷与醇钠在相应的醇溶剂中发生反应时，卤原子会被烷氧基（RO—）取代，生成醚类化合物，该反应称为醇解反应。例如，1-溴丙烷与乙醇钠发生反应时，1-溴丙烷中的C—Br键断裂，溴原子以溴离子形式离去，最终生成乙基正丙基醚和溴化钠，反应方程式为使用卤代烷与醇钠或酚钠（钾）发生反应生成醚的方法称为威廉逊醚合成法。该方法可用于制备混醚（如苯甲醚、乙基叔丁基醚）或环醚，反应通式如下：小贴士三、卤代烃的性质（二）化学性质1．取代反应（4）氰解反应卤代烷与氰化钠或氰化钾与乙醇共热时，卤原子被氰基（—CN）取代，生成腈类化合物，该反应称为氰解反应。例如，1-溴丙烷与氰化钠在乙醇中发生反应时，1-溴丙烷中的溴原子被氰基取代，最终生成正丁腈和溴化钠，反应方程式为从上述反应可以看出，氰基的引入使正丁腈分子的碳链比原料1-溴丙烷分子的碳链多了一个碳原子。氰解反应是通过延长碳链合成有机物的常用方法之一，反应生成的正丁腈还可以进一步水解为正丁酸，或者被还原为正丁胺。三、卤代烃的性质（二）化学性质1．取代反应（5）与硝酸银的乙醇溶液反应卤代烷与硝酸银的乙醇溶液共热时，卤代烷中的卤原子被硝酸银中的硝酸根（）取代，生成硝酸烷基酯和卤化银沉淀（如白色的氯化银沉淀、淡黄色的溴化银沉淀、黄色的碘化银沉淀等），反应方程式为上述反应中的乙醇主要起共溶剂和极性质子溶剂的作用：能溶解卤代烷和硝酸银，使反应在均相体系中进行；能通过溶剂化作用稳定解离产生的卤负离子，促进卤代烷解离。不同结构的卤代烷与硝酸银的乙醇溶液反应的活性存在显著差异。注意三、卤代烃的性质（二）化学性质2．消除反应消除反应通常是指有机物在一定条件下，从分子中的两个碳原子（通常为两个相邻的碳原子）上脱去水、氯化氢、氢气、氨等小分子的同时形成碳碳双键或碳碳三键等不饱和键或成环的反应。例如，卤代烷与氢氧化钠（或氢氧化钾）的乙醇溶液共热时，卤原子和与β-碳原子相连的氢原子脱去，生成不饱和烯烃，反应方程式为由于卤代烃发生消除反应脱去的氢原子位于卤代烃（主要指卤代烷）的β位，因此该反应又称β-消除反应。三、卤代烃的性质（二）化学性质2．消除反应在卤代烃的消除反应中：如果卤代烃分子中只有一个β-碳原子，反应时只能脱去与该碳原子相连的氢原子，因此生成一种烯烃；如果卤代烃中存在两个或两个以上的β-碳原子，反应时会因脱去不同β-碳原子上的氢原子而生成多种烯烃，并且反应的主要产物通常遵循札依采夫规则，即脱去含氢较少的β-碳原子上的氢原子，生成双键上取代基更多、更稳定的烯烃。例如，2-溴丁烷（属于仲卤代烷）与氢氧化钾的乙醇溶液在加热条件下发生反应时，C3连接的氢原子的反应占优势，脱去C3上的氢原子后，C3和C2间形成双键，从而得到更稳定的2-丁烯（主要产物）；脱去C1上的氢原子的反应同步发生，C1和C2间形成双键，从而得到稳定性较差的1-丁烯（次要产物）。三、卤代烃的性质（二）化学性质2．消除反应在卤代烃的消除反应中：如果卤代烃分子中只有一个β-碳原子，反应时只能脱去与该碳原子相连的氢原子，因此生成一种烯烃；如果卤代烃中存在两个或两个以上的β-碳原子，反应时会因脱去不同β-碳原子上的氢原子而生成多种烯烃，并且反应的主要产物通常遵循札依采夫规则，即脱去含氢较少的β-碳原子上的氢原子，生成双键上取代基更多、更稳定的烯烃。又如，2-溴-2-甲基丁烷（又称叔戊基溴）与氢氧化钾的乙醇溶液在加热条件下发生反应时，C3连接的氢原子的反应占优势，脱去C3上的氢原子后，C3和C2间形成双键，从而得到更稳定的2-甲基-2-丁烯（主要产物）；脱去C1上的氢原子的反应同步发生，

C1和C2间形成双键，从而得到稳定性较差的2-甲基-1-丁烯（次要产物）。三、卤代烃的性质（二）化学性质2．消除反应小贴士卤代烃的水解反应和消除反应都是在碱性条件下进行的，二者存在竞争关系。实验表明，在质子溶剂中，极性较强的溶剂（如水）有利于取代反应的进行，极性较弱的溶剂（如乙醇）有利于消除反应的进行。因此，卤代烃在碱性水溶液中主要发生水解反应，在碱性乙醇溶液中主要发生消除反应。卤代烃消除反应的难易程度与其结构密切相关。在相同条件下，卤代烃发生消除反应的活性强弱通常为叔卤代烷＞仲卤代烷＞伯卤代烷。卤代烃反应活性比较三、卤代烃的性质（二）化学性质3．与金属发生反应卤代烃能与镁、锂等金属发生反应。反应时，卤代烃中的碳原子与金属原子直接结合，生成金属有机物。卤代烃与金属镁在无水乙醚中发生反应时生成的烷基卤化镁称为格林尼亚试剂，简称“格氏试剂”，反应通式为格氏试剂是有机合成中非常重要的一类金属有机试剂，格氏试剂的生成速率与卤代烷的结构密切相关。卤原子相同、烃基不同的卤代烷的反应速率大小为叔卤代烷＞仲卤代烷＞伯卤代烷，但叔卤代烷易发生消除副反应，因此实际制备中常用伯卤代烷或仲卤代烷。烃基相同、卤原子不同的卤代烷的反应速率大小为碘代烷＞溴代烷＞氯代烷。由于碘代烷价格昂贵，因此常用反应活性适中的溴代烷来制备格氏试剂。小贴士三、卤代烃的性质（二）化学性质3．与金属发生反应格氏试剂能与某些含活泼氢化合物（如水、醇、酸等）发生反应，生成相应的烷烃，因此应在无水、干燥、有氮气保护的环境下制备格氏试剂，避免制备的格氏试剂与水、氧气、二氧化碳接触而发生反应。格氏试剂与含活泼氢化合物（H—Y）在无水乙醚中发生的反应可表示为

例如，乙基溴化镁与乙醇、水、氨气、溴化氢在无水乙醚中发生的反应可表示为根据下列反应写出对应的反应方程式：（1）3-甲基-2-溴丁烷与氢氧化钠溶液共热时发生反应。（2）3-甲基-2-溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热时发生反应。（3）4-甲基-1-溴戊烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热时发生消除反应，反应生成的产物与溴化氢发生加成反应，加成反应生成的产物与氢氧化钾的乙醇溶液共热时发生消除反应。3-甲基-2-溴丁烷和4-甲基-1-溴戊烷的结构简式如下：

3-甲基-2-溴丁烷 4-甲基-1-溴戊烷三、卤代烃的性质化语初心在化工生产中，反应条件的精准控制不仅影响产物的纯度和产率，还关乎生产安全和生产成本。学生在学习卤代烃化学性质的过程中，应体悟“细节决定成败”的科学内涵，培养严谨细致、精益求精的科学素养。例如，卤代烷在碱性条件下随碱的浓度、反应温度、溶剂类型等条件变化可选择性发生水解反应或消除反应；在制备格氏试剂的过程中必须严格隔绝水汽、氧气和二氧化碳，否则可能造成原料报废、副产物激增，甚至引发火灾。探究卤代烃的结构和性质【任务描述】完成以下两组实验，然后结合所学知识解释实验现象：

实验1：在3支洁净的试管中分别加入2mL溴乙烷、1-氯丁烷、1-溴丁烷，然后在每支试管中加入3mL的氢氧化钠溶液，振荡3支试管，使溶液充分混合，接着在试管口各加塞一根长玻璃管（作为空气冷凝管），对这3支试管同时进行水浴加热，加热时长为5min。待试管内的液体冷却至室温，向3支试管中先滴入过量的稀硝酸（用于中和溶液中过量的氢氧根离子），再加入硝酸银的乙醇溶液，观察并记录各试管中沉淀的生成情况。实验2：在3支洁净的试管中分别加入2mL叔丁基氯、1-溴丁烷、溴苯，然后在每支试管中加入3mL硝酸银的乙醇溶液，接着振荡3支试管，使溶液充分混合，观察沉淀的生成情况并记录沉淀的生成时间。若在室温下无沉淀生成，则对试管进行水浴加热后再观察。探究卤代烃的结构和性质【任务描述】实验时需要注意：①卤代烃蒸气有毒，应避免吸入；②氢氧化钠溶液和硝酸银溶液有腐蚀性，使用时应戴手套。【实施流程】（1）学生自由分组，每组4～6人，并选出1名小组长。（2）小组长组织小组成员进行实验，同时记录实验用品、实验步骤和实验现象，然后结合所学知识解释实验现象。（3）小组长安排小组成员撰写1份《卤代烃的结构和性质实验报告》（必须包含必要的反应方程式和对实验结果的解释），并将该报告提交给主讲教师。（4）主讲教师对各小组提交的报告进行点评。【选择题】卤代烃与氢氧化钠水溶液共热时，发生的主要反应类型是（）A．消去反应B．亲核取代反应C．加成反应D．聚合反应B【判断题】氰解反应可以在卤代烃的碳链上引入一个额外的碳原子，实现碳链延长。（）√【简答题】请简述卤代烃系统命名法中，饱和卤代烃的命名步骤。①选主链：将包含与卤原子相连的碳原子在内的最长碳链作为主链，根据主链碳数称为“某烷”，卤原子作为取代基；②定编号：从主链上距离取代基最近的一端开始，给碳原子依次编号；③写名称：按取代基位次、名称、主链名称的顺序书写，多个相同取代基合并标注，先写烷基名称，后写卤素名称，卤素按氟、氯、溴、碘的顺序排列。认识卤代烃卤代烃的结构和分类根据与卤原子相连的烃基分类根据所含卤原子的种类分类根据所含卤原子数分类根据与卤原子相连的碳原子的类型分类卤代烃的命名习惯命名法系统命名法卤代烃的性质物理性质化学性质任务二认识醇、酚和醚任务导入小敏在做家务时，左手手背不慎被一塑料制品划伤，伤口出血。由于家中没有伤口专用消毒用品，小敏在情急之下，拿起洗漱台上的一瓶抑菌喷雾剂向伤口处喷洒。喷雾剂接触伤口后，她感到剧烈的刺痛和灼烧感，伤口周围皮肤逐渐泛红。数小时后，伤口仍有少量渗血。为防止伤口感染，小敏用医用纱布将伤口包扎好。次日，小敏拆开纱布，发现伤口仍未愈合，伤口周围皮肤泛红并伴有痛感。她误以为伤口已感染，便用75%医用酒精冲洗伤口。酒精接触伤口时，小敏感到一阵刺痛。多次使用酒精后，伤口周围皮肤变得干燥紧绷、轻微起皮，伤口愈合速度依旧缓慢。此时，小敏才意识到自己使用的消毒用品并不合适。任务导入小敏查看那瓶抑菌喷雾剂的产品标签，发现其含有对氯间二甲苯酚。查阅资料后，小敏才知道对氯间二甲苯酚属于酚类物质，脂溶性较强，会刺激皮肤，损伤伤口处的新生细胞与肉芽组织，影响血液凝固和伤口愈合。75%医用酒精的主要成分是乙醇，乙醇具有细胞毒性。若直接用75%的医用酒精对伤口进行消毒，乙醇会直接杀死新生的成纤维细胞和上皮细胞，破坏肉芽组织，导致伤口愈合缓慢。临床进行肌肉、皮下注射等操作前，通常使用75%医用酒精对完好的皮肤进行消毒。思考醇有哪几种分类方式？对氯间二甲苯酚的结构简式是怎样的？醇和酚分别具有哪些化学性质？一、醇脂肪烃、脂环烃分子中或芳香烃侧链上的氢原子被羟基取代后所生成的化合物称为醇。一元醇的通式为R—OH。一、醇（一）醇的结构和分类1．醇的结构羟基（—OH）是醇的官能团，醇分子中的羟基又称醇羟基。乙醇是最常见的一种醇，结构简式为C2H5OH。乙醇分子的球棍模型一、醇（一）醇的结构和分类2．醇的分类

（1）根据羟基连接的烃基类型不同，醇的分类

脂肪醇羟基与脂肪烃基直接相连，如乙醇（C2H5OH）；分类：饱和脂肪醇不饱和脂肪醇

芳香醇羟基与芳环间接相连，如苯甲醇；

脂环醇羟基与脂环直接相连，如环己醇（C6H11OH）。苯甲醇丙醇

2-甲基环己醇烯丙醇2-环己-1-烯醇一、醇（一）醇的结构和分类2．醇的分类

（2）根据分子中所含羟基数不同，醇的分类一元醇乙醇和正丙醇二元醇乙二醇（甘醇）多元醇丙三醇（甘油）正丙醇乙二醇丙三醇一、醇（一）醇的结构和分类2．醇的分类（3）根据羟基连接的碳原子类型（伯碳、仲碳、叔碳）不同，醇的分类伯醇又称一级醇，如乙醇。仲醇又称二级醇，如异丙醇。叔醇又称三级醇，如叔丁醇。异丙醇叔丁醇一、醇（二）醇的命名1．习惯命名法对于结构简单的醇，可根据与羟基相连的烃基的名称将醇称为“某醇”，如异丙醇、叔丁醇和甲醇、正丁醇、仲丁醇。异丙醇叔丁醇甲醇 正丁醇

仲丁醇一、醇（二）醇的命名2．系统命名法对于结构比较复杂的醇，可采用系统命名法命名。一元饱和脂肪醇的命名规则和命名步骤如下：将包含与羟基相连的碳原子在内的最长碳链作为主链，将支链作为取代基，依据主链所含碳原子数将醇称为“某醇”。选主链从主链中距离羟基最近的一端开始，用阿拉伯数字给主链上的碳原子依次编号。定编号将羟基的位次用阿拉伯数字写在醇名称的前面，将取代基的位次和名称按顺序写在羟基位次的前面。写名称一、醇（二）醇的命名2．系统命名法依据上述规则，可知如图所示一元饱和脂肪醇的名称分别为3-戊醇和4,5-二甲基-3-氯-2-庚醇。一元饱和脂肪醇的结构简式一、醇（二）醇的命名2．系统命名法对一元不饱和脂肪醇命名时，应将同时包含不饱和键和羟基所连碳原子在内的最长碳链作为主链，从主链中距离羟基最近的一端开始，用阿拉伯数字给主链上的碳原子依次编号，然后写出所有取代基的位次和名称，接着写出不饱和键的位次和“某烯”（或“某炔”），最后写出羟基的位次和“醇”。依据该规则，可知如图所示一元不饱和脂肪醇的名称分别为3-苯基-2-丙烯-1-醇和4-丙基-5-己烯-1-醇。一元不饱和脂肪醇的结构简式一、醇（二）醇的命名2．系统命名法对芳香醇命名时，应将包含羟基的最长开链碳链作为主链，将芳香基作为取代基，从主链中距离羟基最近的一端开始，用阿拉伯数字给主链上的碳原子依次编号。依据该规则，可知如图所示芳香醇的名称分别为2-苯基乙醇和2-甲基-4-苯基-1-丁醇。芳香醇的结构简式小贴士羟基与苯环直接连接而成的化合物不是醇，而是酚。有关酚的内容，稍后将详细介绍。一、醇（二）醇的命名2．系统命名法对脂环醇命名时，应从羟基所连接的碳原子开始，用阿拉伯数字对脂环上的碳原子编号，确保羟基、脂环上的不饱和键和取代基的位次最小。依据该规则，可知如图所示脂环醇的名称分别为1-甲基环戊醇和6-甲基-2-环己烯-1-醇。脂环醇的结构简式一、醇（二）醇的命名2．系统命名法对多元醇命名时，选择的主链中应包含尽可能多的羟基。书写多元醇的名称时，除了需要写出每个羟基的位次，还要写出醇分子所含的羟基数。依据该规则，可知如图所示多元醇的名称分别为2,3-二甲基-2,3-丁二醇和4-甲基-1,3-戊二醇。多元醇的结构简式使用系统命名法命名图中的醇类有机物。不同的醇类有机物一、醇（三）醇的性质1．物理性质醇的物理性质与其分子中的羟基数、烃基的结构、醇的相对分子质量大小等密切相关，并且呈现明显的规律性变化。沸点溶解度物态和气味直链饱和一元醇的物态和气味随碳原子数增加而变化：碳原子数在4个及以下的低级醇为无色挥发性液体，具有酒味；碳原子数为5～11的中级醇为带有刺鼻气味的油状液体；碳原子数为12及以上的高级醇为无色无味蜡状固体。一些特殊芳香醇具有特定的香味，如苯乙醇有玫瑰香气。一、醇（三）醇的性质1．物理性质沸点溶解度物态和气味醇的沸点由分子间作用力决定，其中分子间氢键是影响醇沸点的关键因素。醇沸点的变化规律如下：直链饱和一元醇的相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高；在醇的同分异构体中，烃基支链越多，分子间氢键的缔合效率越低，醇的沸点越低；在含多个羟基的多元醇分子中，其氢键的缔合作用远强于碳原子数相同的一元醇，因此多元醇的沸点比碳原子数相同的一元醇的沸点更高。此外，由于醇分子间能形成氢键，因此在相对分子质量相近的情况下，醇的沸点远高于烷烃和卤代烃的沸点。一、醇（三）醇的性质1．物理性质沸点溶解度物态和气味醇在水中的溶解度取决于羟基的亲水性与烃基的疏水性的竞争结果。在低级醇（如甲醇、乙醇、丙醇）中，羟基的亲水性占主导，因此低级醇大多可与水以任意比例互溶；从丁醇开始，随着烃基碳链变长、疏水部分比例增大，醇的疏水性逐渐增强，醇在水中的溶解度显著下降，高级醇（如十二醇）在常温下难溶于水。一、醇（三）醇的性质2．化学性质醇的化学性质主要取决于羟基，醇的化学反应主要发生在羟基上，其次发生在α-H和β-H上。醇分子中易发生反应的化学键和氢原子的位置如图所示。醇分子中易发生反应的化学键和氢原子的位置乙醇的结构和性质一、醇（三）醇的性质2．化学性质发生反应时：O—H键断裂，羟基上的氢原子可被其他原子或原子团取代；C—O键断裂，羟基可被其他原子或原子团取代；受羟基影响，α-H和β-H的化学活性增强，易参与脱水反应、氧化反应等。醇分子中易发生反应的化学键和氢原子的位置一、醇（三）醇的性质2．化学性质（1）取代反应醇可与活泼金属发生取代反应。在常温下，低级醇与钠或钾发生反应时，羟基上的氢原子被钠或钾取代，生成对应的醇盐和氢气。例如，乙醇与钠在常温下发生取代反应，生成乙醇钠和氢气，反应方程式为

乙醇与钠、钾发生反应时，羟基上的氢原子表现出弱酸性，反应剧烈程度不如水与钠、钾的反应。可见，乙醇羟基上氢原子的电离能力弱于水。不同类型的醇与钠的反应速率不同，反应活性强弱为伯醇＞仲醇＞叔醇。推论一、醇（三）醇的性质2．化学性质（1）取代反应醇可与氢卤酸发生取代反应。醇与氢卤酸发生反应时，羟基被卤素原子取代，生成卤代烃和水。该反应是实验室制备卤代烃的常用方法，反应通式为例如，乙醇与氢溴酸（溴化氢的水溶液）在加热条件下发生反应，C—O键断裂，羟基被溴原子取代，生成溴乙烷和水，反应方程式为一、醇（三）醇的性质2．化学性质（1）取代反应醇与氢卤酸的反应速率受氢卤酸的种类和醇的结构的共同影响。氢卤酸的反应活性大小为HI＞HBr＞HCl。在常温或加热条件下，氢碘酸、氢溴酸可与多数醇发生取代反应。浓盐酸在常温下难与仲醇、伯醇发生反应，但是在无水氯化锌（用浓盐酸和无水氯化锌配制的溶液称为卢卡斯试剂）存在的条件下，在室温下，浓盐酸可与6个碳原子以内的叔醇和仲醇发生取代反应，并且反应速率不同。一、醇（三）醇的性质2．化学性质（1）取代反应6个碳原子以内的醇与卢卡斯试剂在室温下反应时，不同类型的醇表现出不同的反应速率，据此可区分6个碳原子以内的伯醇、仲醇和叔醇。6个碳原子以内的叔醇在室温下可与卢卡斯试剂瞬间发生反应，溶液立即变浑浊，生成难溶于水的氯代烷。例如，叔丁醇与卢卡斯试剂在室温下发生反应，生成叔丁基氯，反应方程式为一、醇（三）醇的性质2．化学性质（1）取代反应6个碳原子以内的仲醇与卢卡斯试剂在室温下的反应速率较慢，溶液在静置十几分钟后才变浑浊。例如，2-丁醇与卢卡斯试剂在室温下缓慢反应，生成2-氯丁烷，反应方程式为一、醇（三）醇的性质2．化学性质（1）取代反应6个碳原子以内的伯醇与卢卡斯试剂在常温下几乎不发生反应，但是对溶液进行加热后，二者可发生反应。例如，1-丁醇与卢卡斯试剂在加热条件下发生反应，生成1-氯丁烷，反应方程式为一、醇（三）醇的性质2．化学性质（1）取代反应小贴士6个碳原子以内的伯醇、仲醇、叔醇与卢卡斯试剂在室温下的反应速率与溶液变化差异如表所示。6个碳原子以内的一元醇的类型反应速率溶液变化叔醇最快（瞬间）溶液立即变浑浊仲醇较慢静置十几分钟后变浑浊伯醇最慢（常温几乎不反应）需加热才变浑浊反应速率与溶液变化差异一、醇（三）醇的性质2．化学性质（1）取代反应小贴士6个碳原子以内的醇与卢卡斯试剂发生反应时，反应速率取决于碳正离子中间体的稳定性。碳正离子的稳定性顺序为叔碳正离子＞仲碳正离子＞伯碳正离子。碳正离子所连烃基越多，正电荷越分散，碳正离子越稳定，反应越容易进行。因此，6个碳原子以内的叔醇的反应最快，6个碳原子以内的伯醇的反应最慢。碳原子数大于6的醇难溶于卢卡斯试剂，无法依靠溶液变浑浊的快慢来区分伯醇、仲醇和叔醇。一、醇（三）醇的性质2．化学性质（2）脱水反应醇在浓强酸或脱水剂的作用下，受热可发生脱水反应，反应温度和醇的结构共同决定反应主产物。例如，乙醇在浓硫酸作催化剂、170℃条件下，羟基先质子化，然后脱去一分子水，生成乙基碳正离子，再脱去β位氢原子，形成碳碳双键从而得到乙烯和水，反应方程式为一、醇（三）醇的性质2．化学性质（2）脱水反应由于低温会抑制碳正离子脱去β-H，因此在较低温度下，两分子醇会脱去一分子水，从而生成醚。例如，乙醇在浓硫酸作催化剂、140℃条件下，一分子乙醇经羟基质子化，另一分子乙醇的羟基作为亲核试剂进攻质子化的醇，同时脱去一分子水和氢原子，氧原子连接两个乙基，从而生成乙醚，反应方程式为一、醇（三）醇的性质2．化学性质（2）脱水反应乙醇的消除反应遵循札依采夫规则：脱去含氢较少的β-碳原子上的氢原子，最终主产物为与双键碳原子相连的烃基取代数最多的烯烃。实验室常利用醇在酸催化条件下发生消除反应来制备烯烃。受结构影响，仲醇和叔醇在低温下更容易发生分子内脱水。叔醇形成的叔碳正离子的稳定性极强，叔醇在脱水时，分子内的消除反应趋势远大于分子间成醚的取代趋势。因此，无论反应温度多高，叔醇在酸催化条件下的主要产物均为烯烃。注意例如，叔丁醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下，只能生成2-甲基丙烯和水，反应方程式为一、醇（三）醇的性质2．化学性质（3）酯化反应醇与酸在催化剂作用下脱水生成酯的反应称为酯化反应。醇与羧酸（含官能团—COOH的有机酸，如甲酸、乙酸等）在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生可逆酯化反应，羧酸脱去羟基，醇脱去羟基上的氢原子，烃氧基与酰基（RCO—）相连，形成羧酸酯。例如，乙醇与乙酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应，乙酸分子中的羧基脱去羟基，乙醇分子中的羟基脱去氢原子，脱去的羟基与氢原子结合形成水，剩余基团相连，形成乙酸乙酯。该反应中的浓硫酸兼具催化作用和吸水作用，反应方程式为乙醇等低级醇还可与硝酸、硫酸、磷酸等含氧无机酸发生酯化反应，无机酸脱去羟基，醇分子脱去羟基上的氢原子，最终生成无机酸酯和水。一、醇（三）醇的性质2．化学性质（4）氧化反应①氧化剂条件下的氧化反应伯醇、仲醇分子中的α-H因受羟基影响，化学性质活泼，易被酸性强氧化剂氧化。实验室常将酸性重铬酸钾和酸性高锰酸钾作为醇的氧化试剂。醇的类型不同，其被氧化剂氧化生成的产物也不同。伯醇的α-碳原子上连有两个氢原子，在足量酸性高锰酸钾作氧化剂、加热条件下，伯醇分子首先脱去两个氢原子，生成醛；由于醛基（—CHO）具有还原性，因此醛会被继续氧化，最终生成羧酸。由于醛基（—CHO）具有还原性，因此醛会被继续氧化，最终生成羧酸。例如，正丙醇在酸性重铬酸钾作氧化剂、加热条件下，首先脱去两个氢原子，生成丙醛，丙醛在过量酸性重铬酸钾的作用下，醛基（—CHO）被氧化成羧基（—COOH），生成丙酸，反应过程如下：一、醇（三）醇的性质2．化学性质（4）氧化反应①氧化剂条件下的氧化反应仲醇的α-碳原子上连有一个氢原子，被氧化时仅脱去一对氢原子，生成酮。酮分子中无与羰基碳原子相连的氢原子，因此酮通常不会被继续氧化。例如，异丙醇在酸性重铬酸钾作氧化剂、加热条件下脱去一对氢原子，生成丙酮，反应过程如下：叔醇的α-碳原子上没有氢原子，因此叔醇在酸性重铬酸钾作氧化剂、加热条件下无法发生脱氢氧化反应。呼出气体酒精含量检测仪简称“酒检仪”，它是一种在规定的温度、湿度和气压条件下，测量呼出的肺深部气体中乙醇含量的设备，常用于检查司机是否酒后驾车。酒检仪的工作原理是乙醇蒸气可被酸性重铬酸钾氧化，从而使含铬微粒出现颜色变化，进而指示血液酒精浓度。重铬酸根离子在酸性环境中呈橙红色，可将乙醇逐步氧化为乙酸，自身被还原为，的水溶液呈绿色，反应方程式为

司机呼出的气体中若含有乙醇，乙醇气体与酒检仪中的酸性重铬酸钾接触发生上述反应。呼出的气体中乙醇含量越高，橙红色的重铬酸钾被还原生成的就越多，绿色就越深。酒检仪会根据颜色深浅变化自动换算出血液酒精浓度并显示检测结果。酒检仪的工作原理一、醇（三）醇的性质2．化学性质（4）氧化反应②催化剂和高温条件下的氧化反应伯醇和仲醇的蒸气在铜或银作催化剂、高温条件下可发生脱氢反应，羟基和α-H各脱去一个氢原子，分别生成醛和酮。叔醇分子中没有α-H，在铜或银作催化剂、高温条件下无法发生脱氢氧化反应；在浓硫酸、加热条件下可发生分子内脱水，生成烯烃。例如，乙醇、2-丙醇分别在铜作催化剂、325℃条件下发生反应，O—H键和Ca—H键断裂，两个氢原子结合为氢气，原C—O键变为C=O键，分别生成乙醛和丙酮，反应方程式为一、醇（三）醇的性质2．化学性质化语初心我国是全球醇类产品主要生产国。通过攻克煤制乙醇技术、生物质制备乙二醇技术及其他多项关键核心技术，我国逐步改变了部分大宗醇类产品生产高度依赖石油原料的传统路径，实现了对煤炭、农林废弃物等多类型资源的规模化高效利用。化工合成技术和催化技术的持续创新是缓解化石原料短缺、优化我国化工产业结构的重要途径，为稳步推进碳达峰、碳中和战略落地筑牢了产业根基，充分体现了化学学科在保障能源供给和维护化工产业链安全稳定方面的重要作用。二、酚羟基与芳环直接相连而成的芳香族化合物称为酚，其通式为Ar—OH。酚是制造塑料、染料、香料、医药、农药、防腐剂等的重要原料。二、酚（一）酚的结构和分类1．酚的结构酚分子中含有羟基（—OH），该羟基又称酚羟基，羟基也是酚的官能团。最简单的一种酚：苯酚，结构简式为。苯酚分子的球棍模型二、酚（一）酚的结构和分类2．酚的分类根据芳环不同，酚的分类苯酚萘酚蒽酚β-萘酚的结构简式二、酚（一）酚的结构和分类2．酚的分类根据分子中所含羟基数不同，酚的分类一元酚苯酚、β-萘酚二元酚邻苯二酚多元酚均苯三酚二、酚（二）酚的命名在对酚命名时，通常是在“酚”字前面加上与羟基直接相连的芳烃的名称，如苯酚、β-萘酚等。酚的命名规则具体如下：（1）若苯环上连有—X、—R、—NO2等低优先级取代基，则应以苯酚为母体，在“苯酚”字前依次写出取代基的位次、数量和名称，如2-甲基苯酚、3-氯苯酚、4-硝基苯酚。2-甲基苯酚3-氯苯酚4-硝基苯酚酚的命名二、酚（二）酚的命名（2）若苯环上连有—COOH、—SO3H、—CHO等优先级高于羟基的官能团，则应将该官能团与苯环作为母体、羟基作为取代基来命名，如2-羟基苯甲酸、3-羟基苯磺酸。 2-羟基苯甲酸3-羟基苯磺酸酚的命名（2）二、酚（二）酚的命名（3）命名以苯环为母体的多元酚时，需要写出全部羟基的位次和数量，如1,2-苯二酚、1,2,3-苯三酚。 1,2-苯二酚1,2,3-苯三酚酚的命名（3）二、酚（二）酚的命名（4）若苯环上仅有两个结构简单的取代基，则可用“邻”“间”“对”表示它们的相对位置，如将图1中的2-甲基苯酚、3-氯苯酚、4-硝基苯酚依次命名为邻甲苯酚、间氯苯酚、对硝基苯酚，将图2中的2-羟基苯甲酸、3-羟基苯磺酸依次命名为邻羟基苯甲酸、间羟基苯磺酸。若苯环上仅有3个结构相同的取代基，则可用“均”“连”“偏”表示它们的相对位置，如将1,3,5-苯三酚命名为均苯三酚，将图3中的1,2,3-苯三酚命名为连苯三酚，将1,2,4-苯三酚命名为偏苯三酚。2-甲基苯酚3-氯苯酚

4-硝基苯酚图12-羟基苯甲酸

3-羟基苯磺酸图21,2-苯二酚

1,2,3-苯三酚图3二、酚（三）酚的性质1．物理性质常温下状态：少数烷基酚为高沸点液体，其他大多数酚为无色晶体。气味特征：大多数酚具有刺激性气味，个别酚有香气。熔点和沸点：普遍高于相同碳原子数的芳烃。溶解特性：大多数酚微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。二、酚（三）酚的性质2．化学性质（1）弱酸性酚分子中羟基上的氢原子比醇羟基上的氢原子活泼，使得酚在水溶液中能够发生微弱电离，解离出氢离子和苯氧负离子，从而使酚呈现出弱酸性。以苯酚为例，其酸性强于醇和水，但弱于碳酸。因此，苯酚不能与碳酸氢钠发生反应，通常也不能使紫色石蕊试剂变色。但是它可与氢氧化钠溶液发生反应，生成苯酚钠和水，反应方程式为酚分子结构中含有羟基和苯环，因此酚兼具醇与芳烃的部分化学特性；但受p-π共轭体系影响，酚又表现出与醇和芳烃不同的化学性质。二、酚（三）酚的性质2．化学性质（1）弱酸性若向苯酚钠水溶液中通入二氧化碳气体或者加入酸性强于苯酚的无机酸，则可析出苯酚，反应方程式为由此可见，苯酚能溶于强碱溶液，向酚盐碱性体系中加入酸性强于苯酚的酸，能够重新析出苯酚。工业上常利用该酸碱转化原理回收含酚污水中的酚。酚分子结构中含有羟基和苯环，因此酚兼具醇与芳烃的部分化学特性；但受p-π共轭体系影响，酚又表现出与醇和芳烃不同的化学性质。请依次分析滴加酚酞试剂、氢氧化钠溶液、过量稀盐酸后，试管中溶液的颜色变化与体系状态，并结合苯酚的酸性解释变化的原因。向一支洁净的试管中加入2mL苯酚稀溶液，再滴入1滴酚酞试剂，观察现象再向试管中逐滴滴加氢氧化钠溶液，直至溶液出现明显红色，静置片刻最后向试管中滴加过量稀盐酸二、酚（三）酚的性质2．化学性质（2）与三氯化铁溶液的显色反应大多数酚与三氯化铁溶液可发生显色反应，生成具有特殊颜色的配合物，该反应为可逆反应。例如，苯酚与三氯化铁溶液反应时，羟基中的氧原子作为配位原子，能与Fe3+结合，生成六苯氧基合铁（Ⅲ）酸，水溶液呈紫色，反应方程式为二、酚（三）酚的性质2．化学性质（2）与三氯化铁溶液的显色反应不同结构的酚与三氯化铁溶液反应呈现出不同的颜色，该显色反应可用于辅助检验酚羟基的存在。酚与三氯化铁溶液反应呈现出的颜色酚显色

酚显色

酚显色苯酚紫色邻硝基苯酚微黄色1,2,3-苯三酚棕红色邻甲苯酚蓝紫色邻苯二酚深绿色α-萘酚紫色间甲苯酚蓝紫色对苯二酚暗绿色β-萘酚绿色对甲苯酚蓝紫色间苯二酚紫蓝色

二、酚（三）酚的性质2．化学性质（3）氧化反应定义：酚在常温下可被空气中的氧缓慢氧化，通常伴随颜色变化，这种氧化称为自动氧化。工业应用原理：利用酚易被氧化的特性，在食品、石油、橡胶、塑料制品中添加少量酚类化合物（用作抗氧化剂），通过酚类化合物优先发生自动氧化并捕捉氧化链式反应中的活性自由基，中断氧化链式反应过程，从而延缓主体材料的氧化变质。二、酚（三）酚的性质2．化学性质（3）氧化反应空气氧化产物：苯酚易被空气中的氧气氧化，生成黄色对苯醌（主要产物）和红色邻苯醌（次要产物），反应方程式为空气氧化的颜色变化过程：反应初期：生成的微量醌可与未被氧化的苯酚形成配合物，使苯酚晶体呈粉色。反应后期：随着时间的延长，醌类产物越来越多，醌类物质进一步发生聚合反应，体系颜色逐渐变成红色、暗红色，最终变成深褐色。强氧化剂氧化特性‌：苯酚与酸性重铬酸钾发生反应，也能生成对苯醌。二、酚（三）酚的性质2．化学性质（4）芳环上的取代反应芳环上的羟基能够使其邻位和对位的氢原子更容易发生取代反应，从而生成多元取代产物。①卤代反应在常温下，将溴水滴入苯酚稀溶液中，苯酚分子中羟基邻位和对位碳原子上的氢原子会立即被溴原子取代，生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀，反应方程式为

二、酚（三）酚的性质2．化学性质（4）芳环上的取代反应①卤代反应溴水与极微量苯酚即可发生反应，生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀；若溴水过量，2,4,6-三溴苯酚继续被溴水氧化，生成2,4,4,6-四溴-2,5-环己二烯酮（C6H2Br4O）黄色沉淀。该反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。二、酚（三）酚的性质2．化学性质（4）芳环上的取代反应②硝化反应反应特性：苯酚在室温下可与硝酸发生反应，产物随硝酸浓度的不同而不同。稀硝酸反应：苯酚可与稀硝酸在室温下发生反应，生成邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物。浓硝酸反应：苯酚可与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生反应，生成2,4,6-三硝基苯酚，反应方程式为二、酚（三）酚的性质2．化学性质（4）芳环上的取代反应②硝化反应小贴士2,4,6-三硝基苯酚（苦味酸）物理性质：黄色晶体，熔点为122～123℃，有苦味，难溶于冷水，可溶于乙醇、乙醚和热水。化学特性：水溶液酸性很强，与重金属作用能够生成更易爆炸的苦味酸盐。主要用途：用作炸药和酸性染料。三、醚两个烃基通过一个氧原子连接而成的有机物称为醚，其通式为R—O—R′。R—O—R′三、醚（一）醚的结构和分类1．醚的结构醚的官能团：醚键（—O—）。最具代表性的醚：乙醚，结构简式为C2H3OC2H5。乙醚分子的球棍模型三、醚（一）醚的结构和分类2．醚的分类根据烃基的结构是否相同，醚的分类简单醚与醚键相连的两个烃基相同的醚，如甲醚、乙醚和二苯醚。混合醚与醚键相连的两个烃基不同的醚，如甲乙醚、甲基异丙基醚和苯甲醚。甲醚乙醚二苯醚甲乙醚苯甲醚甲基异丙基醚三、醚（一）醚的结构和分类2．醚的分类根据与醚键相连的烃基是否含芳环，醚的分类脂肪醚脂肪醚中与醚键相连的两个烃基均为脂肪烃基。根据所含脂肪烃基是否饱和，脂肪醚还可以分为饱和醚和不饱和醚。芳香醚与醚键相连的两个烃基中至少有一个为芳烃基，如二苯醚和苯甲醚。与醚键相连的两个烃基彼此相连形成环状结构的醚称为环醚，如环氧乙烷（）。例如，乙醚为饱和醚，甲基乙烯基醚（）为不饱和醚。三、醚（二）醚的命名1．习惯命名法通用命名逻辑：对于结构简单的醚，一般采用习惯命名法，按照与醚键相连的两个烃基的名称来命名。烷基简单醚特例：当简单醚中的烃基为烷基时，通常省略“二”字，如将二甲醚称为甲醚，将二乙醚称为乙醚。‌不饱和醚与芳醚规则：对于不饱和醚和芳醚，通常保留名称中的“二”字，如二苯醚。三、醚（二）醚的命名1．习惯命名法使用习惯命名法对结构较简单、烃基碳链较短的混合醚命名时，应遵循以下规则：

将简单的烃基写在前面，将复杂的烃基写在后面，如甲乙醚、甲基异丙基醚。（1）若与醚键相连的烃基中含有芳烃基，则应将芳烃基写在前面，其他烃基写在后面，如苯甲醚。（2）三、醚（二）醚的命名2．系统命名法对于结构复杂、烃基碳链较长的醚，应采用系统命名法命名。命名时，将碳链更长、结构更复杂的烃基作为母体，将较短的烃氧基（－OR）作为取代基。例如，图中所示醚中的甲氧基（－OCH3）均与各自母体中的C2相连，右侧结构简式中的甲基（－CH3）与其母体中的C4相连，因此可将这两个醚分别命名为2-甲氧基戊烷和2-甲基-4-甲氧基戊烷。醚的结构简式三、醚（三）醚的性质1．物理性质常温状态：除甲醚、甲乙醚为气体外，其他大多数醚为无色、有香味、易挥发、易燃烧的液体。密度特征：大多数液态链状脂肪醚的相对密度小于1。沸点规律：略高于相对分子质量相近的烷烃，远低于相对分子质量相近的饱和醇。水溶性规律：随烃基碳原子数增多而逐步降低，甲醚的水溶性最优。用途：醚是良好的有机溶剂，可用于提取有机物。三、醚（三）醚的性质2．化学性质醚的化学性质稳定，纯净无过氧化物、无活泼氢杂质的醚在常温下不与金属钠发生反应，故金属钠可作为无水醚的干燥剂；若醚中存在过氧化物，则禁止使用金属钠干燥，以防爆炸。醚一般不易与常见的氧化剂、还原剂和大多数稀酸、弱碱发生反应，但受醚键影响，可与浓氢卤酸发生反应，含α-H的醚还可以自动氧化。三、醚（三）醚的性质2．化学性质（1）与浓氢卤酸反应在较高温度下，强酸能使醚键断裂。浓氢碘酸是氢卤酸中使醚键断裂能力最强的酸，在常温下就能使醚键断裂。例如，乙醚与浓氢碘酸在常温下发生反应时，醚键断裂，生成碘代烷和乙醇，反应方程式为小贴士醚与浓氢碘酸反应时，若浓氢碘酸过量，则乙醇会与浓氢碘酸继续发生取代反应，生成碘代烷和水。三、醚（三）醚的性质2．化学性质（1）与浓氢卤酸反应不对称脂肪醚与浓氢碘酸发生反应时，醚键优先从小分子烷基（即碳原子数更少、碳键最短、体积更小的烷基）一侧断裂，小分子烷基转化为碘代烷，大分子烷基（即碳原子数更多、碳链最长、体积更大的烷基）转化为醇。例如，甲乙醚与浓氢碘酸发生反应时，醚键在甲基一侧断裂，产物为碘甲烷和乙醇，反应方程式为三、醚（三）醚的性质2．化学性质（1）与浓氢卤酸反应带有一个芳香基的混醚与浓氢碘酸发生反应时，脂肪族C—O键优先断裂，通常生成卤代烃和酚。例如，苯甲醚和浓氢碘酸发生反应时，醚键在甲基一侧断裂，生成碘甲烷和苯酚，反应方程式为当醚中的两个烃基都是芳香基时，分子中不含脂肪族C—O键，芳香基C—O键因p‑π共轭作用，键能很高。在常温和普通加热条件下，浓氢碘酸不能使醚键断裂，因此无法发生醚键断裂反应。注意三、醚（三）醚的性质2．化学性质（2）氧化反应常温下，醚不易被高锰酸钾、重铬酸钾等氧化剂氧化。但是分子中含有α-H的醚在空气或光照的长期作用下，可缓慢发生自动氧化反应，生成不易挥发的醚过氧化物。例如，乙醚久置空气中，α-H被氧气氧化，生成乙醚过氧化物，反应方程式为三、醚（三）醚的性质2．化学性质（2）氧化反应安全风险：乙醚过氧化物沸点高，不易挥发，受热或被撞击时极易发生爆炸。因此，在实验室蒸馏久置于空气中的乙醚时，过氧化物会浓缩在蒸馏烧瓶的底部，继续加热极易引发爆炸。安全操作：储存醚类试剂方法：必须将其避光储存于棕色试剂瓶中，蒸馏前必须检验其是否含有过氧化物。检验方法：取少量乙醚试样，加入稀硫酸酸化的碘化钾淀粉溶液并振荡，若溶液变为蓝色（过氧化物将I-氧化为I2），则该乙醚中存在过氧化物。除杂方法：向含有过氧化物的乙醚中加入适量硫酸亚铁溶液或亚硫酸钠等还原性试剂，可除去其中的过氧化物。鉴别乙醇、苯酚和乙醚【任务描述】实验过程中，小艾不慎将盛有乙醇、苯酚、乙醚的3支试管混淆了。请你自行设计一个实验方案，用给定的三氯化铁溶液、溴水和卢卡斯试剂，帮助小艾鉴别每支试管中分别盛装的是哪种试剂。【实施流程】（1）学生自由分组，每组3～4人，并选出1名小组长。（2）小组长组织小组成员设计实验方案，并通过操作验证该实验方案的正确性。（3）每组选出一名代表，在课堂上阐述本组实验方案的设计原理。（4）主讲教师对各小组代表讲述的内容进行点评。【选择题】下列化合物中，属于芳香醇的是（）A．苯酚B．苯甲醇C．苯甲醚D．甲苯B【判断题】相同条件下，不同类型的醇与金属钠的反应活性顺序为：伯醇>仲醇>叔醇。（）√【简答题】实验室蒸馏久置乙醚前，如何检验并除去其中的过氧化物？检验方法：取少量乙醚试样，加入稀硫酸酸化的碘化钾淀粉溶液振荡，若溶液变蓝则证明存在过氧化物。除去方法：向含过氧化物的乙醚中加入适量硫酸亚铁或亚硫酸钠等还原性试剂，充分振荡后分液，即可将过氧化物还原除去。认识醇、酚和醚醇醇的结构和分类醇的命名醇的性质酚酚的结构和分类酚的命名酚的性质醚醚的结构和分类醚的命名醚的性质任务三认识醛和酮任务导入周末，小黄和姐姐结伴前往商场，行至商场入口时，闻到阵阵果香。循着香气望去，一家装修别致的水果店映入眼帘，两人随即进入店内。店内充满水果的芳香，让人倍感舒适。任务导入两人买了些樱桃后，就走出了水果店，进入商场，不一会儿便来到美妆专区。小黄见自己指甲上的指甲油已斑驳剥落，便决定重新做一款美甲。不一会儿，小黄就闻到洗甲水散发出的刺鼻气味。我来告诉你原因吧。洗甲水有刺鼻气味，是因为它含有丙酮，丙酮本身具有刺激性气味。樱桃之所以散发出的是清新怡人的果香而不是刺鼻气味，是因为樱桃中含有己醛、苯甲醛等醛类物质。其实丙酮、己醛和苯甲醛都属于羰基化合物，只因分子结构和化学性质不同，气味才各不相同。樱桃和卸甲水的气味、用途完全不同，没想到它们竟含有同一类物质。思考醛和酮的结构有何不同？醛和酮有哪几种分类方式？醛和酮具有哪些化学性质？一、醛和酮的结构和分类碳原子以双键与氧原子相连形成的原子团称为羰基，其结构为。醛和酮分子中都含有羰基，因此称醛和酮为羰基化合物。一、醛和酮的结构和分类（一）醛和酮的结构1．醛的结构羰基中的一个单键与氢原子相连形成的原子团称为醛基，其结构为或—CHO。含醛基的有机物称为醛，醛的通式为R—CHO（R代表H或烃基）。醛基是醛的官能团。醛的代表物：乙醛，结构简式为CH3CHO。乙醛分子的球棍模型一、醛和酮的结构和分类（一）醛和酮的结构2．酮的结构羰基碳原子与两个相同或不同的烃基相连形成的有机物称为酮。酮分子中的羰基又称酮羰基，酮羰基是酮的官能团。链状酮的通式为或R—CO—Rʹ。酮的代表物：丙酮，结构简式为CH3COCH3。丙酮分子的球棍模型一、醛和酮的结构和分类（二）醛和酮的分类1．醛的分类根据分子中所含醛基数不同，醛的分类一元醛仅有一个醛基，如甲醛、乙醛和丙醛、苯甲醛。二元醛仅有两个醛基，如乙二醛和对苯二甲醛。多元醛含有3个及3个以上的醛基，如均苯三甲醛。丙醛苯甲醛乙二醛对苯二甲醛均苯三甲醛一、醛和酮的结构和分类（二）醛和酮的分类1．醛的分类根据醛基所连的基团种类不同，醛的分类脂肪醛醛基与氢原子或链状烃基直接相连。根据分子中除醛基外的部分是否含有不饱和键，脂肪醛可分为饱和脂肪醛和不饱和脂肪醛。饱和脂肪醛的分子中除醛基外仅含单键，饱和一元醛的通式为CnH2nO，如甲醛、乙醛、丙醛等；不饱和脂肪醛的分子中除醛基外还含有碳碳双键或碳碳三键，如丙烯醛（）、丙炔醛（）。芳香醛醛基与芳环碳原子直接相连，如苯甲醛（C6H5CHO）。一、醛和酮的结构和分类（二）醛和酮的分类2．酮的分类酮的分类方式与醛的类似。酮一元酮二元酮多元酮根据分子中所含酮羰基数不同酮脂肪酮饱和脂肪酮不饱和脂肪酮芳香酮根据酮羰基所连的烃基种类不同二、醛和酮的命名对于结构简单的醛和酮，可采用习惯命名法进行命名：醛根据分子总碳原子数（含醛基碳原子）称为“某醛”，有支链时用“正”“异”区分，如异丁醛；酮是在与羰基相连的两个烃基名称后加“酮”字，名称中的“基”字可省略，如二甲酮、甲乙酮和二苯酮。异丁醛二甲酮甲乙酮二苯酮二、醛和酮的命名对于结构复杂的醛和酮，可采用系统命名法进行命名。命名规则和命名步骤具体如下：将包含羰基碳原子在内的最长碳链（若分子中含有不饱和键，主链应同时包含不饱和键）作为主链，依据主链所含碳原子数将醛称为“某醛”“某烯醛”或“某炔醛”，将酮称为“某酮”“某烯酮”或“某炔酮”。选主链从主链上距离羰基最近的一端开始，用阿拉伯数字给主链上的碳原子依次编号。定编号当主链上有取代基时，将取代基的位次、数量和名称写在醛、酮分子母体名称之前，并且需要在酮分子母体名称前写出羰基的位次。写名称二、醛和酮的命名依据上述规则，可知如图所示醛的名称为2-甲基丙醛，酮的名称为4-甲基-2-戊酮。醛和酮的结构简式三、醛和酮的性质（一）物理性质常温状态规律：甲醛在常温下为无色气体。除甲醛外，碳原子数在11个及以下的醛、酮大多为液体，碳原子数在12个及以上的脂肪族醛、酮大多为固体。‌气味特征：低级醛普遍有强烈的刺激性气味，低级酮大多具有令人感到愉悦的气味。碳原子数为8～13个的中级醛大多具有花果香气，是香料工业的常用原料。醛、酮的氢键特性与沸点规律：醛、酮分子不含羟基，故同种醛、酮分子间无法形成氢键，但是羰基上的氧原子可与水分子中的氢原子结合，形成氢键。因此，在相对分子质量相近的情况下，醛、酮的沸点低于醇的沸点，高于烷烃的沸点。醛、酮的水溶性规律：碳原子数在4个及以下的醛和酮易溶于水，如乙醛和丙酮，能以任意比例与水混溶。随着碳原子数的增加，醛、酮的水溶性逐渐降低。三、醛和酮的性质（二）化学性质醛、酮的化学反应主要发生在羰基和受羰基影响较大的α-H上，如图所示。醛、酮分子中的羰基易发生加成还原反应，醛基上的氢原子易被氧化，α-H能够发生取代反应和缩合反应。化学反应发生的主要位置三、醛和酮的性质（二）化学性质醛、酮的化学性质虽然有许多相似之处，但是酮分子中的羰基与两个烃基相连，而醛分子中的羰基至少与一个氢原子相连（甲醛与两个氢原子相连，其他醛与一个烃基和一个氢原子相连），这种结构上的差异造成它们的反应活性不同。总的来说，醛的反应活性通常大于酮的反应活性，醛能够发生的部分反应，酮通常难以发生。三、醛和酮的性质（二）化学性质1．羰基的加成反应（1）醛、酮与氢氰酸的加成反应在微碱性条件下，醛和脂肪族甲基酮可与氢氰酸发生加成反应，生成α-羟基腈（又称α-氰醇），反应通式为小贴士上述反应通式中：当R′为H时，反应物为醛；当R′为CH3、R为脂肪烃基时，反应物为脂肪族甲基酮。在未说明的情况下，本小节反应通式中的R′仅代表H或CH3。三、醛和酮的性质（二）化学性质1．羰基的加成反应（1）醛、酮与氢氰酸的加成反应与原料醛、酮相比，α-羟基腈中多了一个碳原子，因此在有机合成中可使用上述方法增长碳链。此外，α-羟基腈分子中含有羟基和氰基，可发生水解、酯化等反应，因此α-羟基腈是有机合成中的重要中间体。例如，有机玻璃单体α-甲基丙烯酸甲酯[]是以2-甲基-2-羟基丙腈[]为中间体制备的。三、醛和酮的性质（二）化学性质1．羰基的加成反应（2）醛、酮与亚硫酸氢钠的加成反应醛和脂肪族甲基酮、8个碳原子以下的脂环酮可与饱和亚硫酸氢钠溶液（质量分数约为40%）发生加成反应，生成难溶于饱和亚硫酸氢钠溶液的α-羟基磺酸钠白色晶体。醛和脂肪族甲基酮与饱和亚硫酸氢钠溶液的反应可表示为利用上述反应现象可初步判定混合物中是否含有醛、脂肪族甲基酮或8个碳原子以下的脂环酮。反应产物α-羟基磺酸钠遇稀酸或稀碱，可生成原来的醛或酮。利用该反应可分离、提纯醛、脂肪族甲基酮和8个碳原子以下的脂环酮。怎样分离乙醇和乙醛的混合物？三、醛和酮的性质（二）化学性质1．羰基的加成反应（3）醛与无水醇的加成反应醛与过量无水醇（R′OH）在干燥氯化氢作催化剂的条件下可发生反应，醛先与一分子无水醇发生加成反应，生成半缩醛；半缩醛

缩醛小贴士上述反应式中的R′为脂肪烃基。半缩醛不稳定，在干燥酸性条件下，可继续与无水醇发生反应，失去一分子水，最终生成缩醛。反应过程：三、醛和酮的性质（二）化学性质1．羰基的加成反应（3）醛与无水醇的加成反应缩醛为同一碳原子连有两个烷氧基的化合物，通常不与碱、氧化剂、还原剂发生反应。利用该性质，缩醛可在有机合成中用作醛基的保护基。缩醛遇稀酸可水解，先后生成半缩醛与原来的醛。半缩醛

缩醛三、醛和酮的性质（二）化学性质1．羰基的加成反应（4）醛、酮与格氏试剂的加成反应醛、酮与格氏试剂在无水乙醚中可发生加成反应，生成烃氧基卤化镁；烃氧基卤化镁可在酸性水溶液中水解，生成醇。反应过程：三、醛和酮的性质（二）化学性质1．羰基的加成反应（4）醛、酮与格氏试剂的加成反应甲醛是唯一不含烃基的一元醛，与格氏试剂在无水乙醚中发生反应，产物经水解，可得到碳原子数比格氏试剂碳原子数多一个的伯醇。例如，甲醛与苯基溴化镁在无水乙醚中发生反应，生成苄氧基溴化镁，该产物在酸性水溶液中水解，生成苯甲醇，反应过程可表示为三、醛和酮的性质（二）化学性质1．羰基的加成反应（4）醛、酮与格氏试剂的加成反应除甲醛外的其他醛与格氏试剂在无水乙醚中发