第三章-第一节醇-酚ppt课件.ppt
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1、烃的含氧衍生物烃的含氧衍生物:烃分子中的氢原子被烃分子中的氢原子被含有氧原含有氧原子的原子团子的原子团所取代而衍变生成的一系列新的有机物所取代而衍变生成的一系列新的有机物. .OH(羟基)醇或酚醇或酚CH3CH2OHOH第一节第一节 醇醇 酚酚 烃分子中的氢原子可以被烃分子中的氢原子可以被羟基(羟基(OHOH)取代而衍生取代而衍生出含羟基化合物。出含羟基化合物。CH3CH2OHCH3CHCH3OH乙醇乙醇2 2丙醇丙醇OH苯酚苯酚OHCH3邻甲基苯酚邻甲基苯酚醇:醇:羟基羟基(OHOH)与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物。与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物。酚:酚:羟基羟基(OHOH)
2、与苯环直接相连的化合物。与苯环直接相连的化合物。醇与酚区别醇与酚区别一、醇一、醇(1 1)根据羟基的数目分)根据羟基的数目分一元醇:如一元醇:如CHCH3 3OHOH甲醇甲醇二元醇:二元醇:CHCH2 2OHOH CH CH2 2OHOH乙二醇乙二醇多元醇:多元醇:CHCH2 2OHOH CHOH CHOH CH CH2 2OHOH丙三醇丙三醇(2 2)根据烃基是否饱和分)根据烃基是否饱和分饱和醇饱和醇不饱和醇不饱和醇(3 3)根据烃基中是否含苯环分)根据烃基中是否含苯环分脂肪醇脂肪醇芳香醇芳香醇饱和一元醇通式:饱和一元醇通式: C Cn nH H2n+12n+1OHOH或或C Cn nH H
3、2n+22n+2O OCH2=CHCH2OHCH3CH2OHCH2O H( (一一) )、醇的分类、醇的分类( (二)醇的命名二)醇的命名1.1.选主链。选主链。选含选含OHOH的最长的最长碳链作主链,根据碳原子数目碳链作主链,根据碳原子数目称为某醇。称为某醇。2.2.编号。编号。从离羟基最近的一从离羟基最近的一端开始编号。端开始编号。3.3.定名称。定名称。在取代基名称之在取代基名称之后,主链名称之前用阿拉伯数后,主链名称之前用阿拉伯数字标出字标出OHOH的位次,且主链称的位次,且主链称为某醇。为某醇。羟基的个数用羟基的个数用“二二”、“三三”等表示。等表示。CH3CHCH2OHCH32 2
4、甲基甲基1 1丙醇丙醇CH3CHCOHCH3CH2CH3CH32 2,3 3二甲基二甲基3 3戊醇戊醇醇类的同分异构体可有:醇类的同分异构体可有: 碳链异构碳链异构 羟基的位置异构,羟基的位置异构, 官能团异构官能团异构( (相同碳原子数的饱和一元醇相同碳原子数的饱和一元醇和醚是官能团异构和醚是官能团异构) )例例. .写出下列物质可能有的结构简式写出下列物质可能有的结构简式C4H10O C3H8O 醇:醇:4 4种;醚:种;醚:3 3种种醇:醇:2 2种;醚:种;醚:1 1种种( (三)三)醇的同分异构体醇的同分异构体(四)醇的物理性质(四)醇的物理性质表表3-13-1相对分子质量相近的醇与
5、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 名称名称结构简式结构简式相对分子质量相对分子质量沸点沸点/ 甲醇甲醇CHCH3 3OHOH 3232 64.7 64.7 乙烷乙烷C C2 2H H6 6 30 30 -88.6-88.6 乙醇乙醇C C2 2H H5 5OHOH 464678.578.5 丙烷丙烷C C3 3H H8 8 4444-42.1-42.1 丙醇丙醇C C3 3H H7 7OHOH 6060 97.2 97.2 丁烷丁烷C C4 4H H1010 5858-0.5-0.5结论结论:1 1、相对分子质量相近的醇和烷烃相对分子质量相近的醇和烷烃, ,醇的沸点远高于烷烃
6、醇的沸点远高于烷烃 2 2、饱和一元醇随相对分子质量的增加沸点升高、饱和一元醇随相对分子质量的增加沸点升高 R R R R R ROOOOOOHHHHHH醇分子间形成氢键示意图:醇分子间形成氢键示意图:原因:原因:由于醇分子中羟基的氧原子与另一醇分子羟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,这种吸引作用基的氢原子间存在着相互吸引作用,这种吸引作用叫氢键。(分子间形成了氢键)叫氢键。(分子间形成了氢键)拓展拓展:甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶,这是: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。因为甲醇、乙醇、丙醇与水形成了
7、氢键。随碳原子的数目增多,醇的溶解性减小随碳原子的数目增多,醇的溶解性减小有机化合物中,能形成氢键的官能团有:有机化合物中,能形成氢键的官能团有: 羟基(羟基(-OH-OH)、氨基()、氨基(-NH-NH2 2) 醛基(醛基(-CHO-CHO)、羧基()、羧基(-COOH-COOH)形成氢键的条件:形成氢键的条件: 有一个与有一个与电负性电负性很强的元素(如:很强的元素(如:F F、O O、N N)以共价键结合的氢原子,同时这个与氢原子相以共价键结合的氢原子,同时这个与氢原子相结合的电负性很强的原子必须有孤对电子。结合的电负性很强的原子必须有孤对电子。电负性:用来表示两个不同原子形成化学键时吸
8、电负性:用来表示两个不同原子形成化学键时吸引电子能力的相对强弱。引电子能力的相对强弱。表表3-2 3-2 含相同碳原子数不同、羟基数的醇的沸点比较含相同碳原子数不同、羟基数的醇的沸点比较名称名称分子中羟基数目分子中羟基数目沸点沸点/乙醇乙醇1 178.578.5乙二醇乙二醇2 2197.3197.31-1-丙醇丙醇1 197.297.21 1,2-2-二丙醇二丙醇2 21881881 1,2 2,3-3-丙三醇丙三醇3 3259259结论:相同碳原子数羟基数目越多沸点越高结论:相同碳原子数羟基数目越多沸点越高(四)醇的物理性质(四)醇的物理性质燃料燃料饮品饮品消毒消毒溶剂溶剂生活中常见的醇生活
9、中常见的醇乙醇乙醇CH2-OHCH2OH汽车防冻液汽车防冻液丙三醇丙三醇(甘油)(甘油)CH2-OHCH-OHCH2OH化妆品中的保湿剂化妆品中的保湿剂生活中常见的醇生活中常见的醇乙二醇:乙二醇: 无色、粘无色、粘稠、有甜味稠、有甜味的液体,易的液体,易溶于水和乙溶于水和乙醇。汽车防醇。汽车防冻液、化工冻液、化工原料等。原料等。丙三醇丙三醇: 无色、粘无色、粘稠、有甜味稠、有甜味的液体,易的液体,易溶于水和乙溶于水和乙醇。化妆品、醇。化妆品、化工原料等。化工原料等。香叶醇、玫瑰醇、苯乙醇香叶醇、玫瑰醇、苯乙醇生活中常见的醇生活中常见的醇木糖醇(戊五醇)木糖醇(戊五醇)薄荷醇薄荷醇menthol
10、menthol生活中常见的醇生活中常见的醇颜颜 色色 :气气 味味 :状状 态:态:沸点:沸点:密密 度:度:溶解性:溶解性:无色透明无色透明特殊香味特殊香味液体液体0.78g/ml 0.78g/ml 比水小比水小7878,易挥发,易挥发跟水以任意比互溶,本身良好的有机溶剂跟水以任意比互溶,本身良好的有机溶剂 让我让我想一想?想一想? (五)、醇的代表(五)、醇的代表乙醇乙醇检验检验C C2 2H H5 5OHOH(H H2 2O O) 。除杂除杂C C2 2H H5 5OHOH(H H2 2O O) 。CuSOCuSO4 4先加先加CaOCaO后蒸馏后蒸馏(1(1)、乙醇的物理性质)、乙醇的
11、物理性质(2(2)、乙醇的结构)、乙醇的结构O OH CH CO O 键的极性较大,易断键键的极性较大,易断键分子式分子式结构式结构式结构简式结构简式官能团官能团C2H6OHCCOH HHHHCH3CH2OH或或C2H5OHOH(羟基)(羟基)1 1、取代反应、取代反应(3 3)乙醇化学性质:)乙醇化学性质: 2CH 2CH3 3CHCH2 2OH+2Na 2CHOH+2Na 2CH3 3CHCH2 2ONa +HONa +H2 2乙醇钠乙醇钠 呈呈强碱强碱性性 沉、沉、 不熔、不熔、动、动、 不响。不响。现象:现象:乙醇分子中乙醇分子中羟基上的氢羟基上的氢不如不如水分子中的氢水分子中的氢活泼
12、。活泼。结论:结论:原因:原因: 羟基受乙基的影响羟基受乙基的影响此反应可检验此反应可检验-OH-OH的存在。的存在。醇的化学性质主要决定于:碳氧键和氧氢键的断裂。醇的化学性质主要决定于:碳氧键和氧氢键的断裂。与活泼金属钠反应与活泼金属钠反应学以致用学以致用哪一个建议处理反应釜中金属钠的哪一个建议处理反应釜中金属钠的更合理、更安全?更合理、更安全?建议(建议(1 1):打开反应釜,用工具将反应釜内的金属钠取出来;):打开反应釜,用工具将反应釜内的金属钠取出来;建议(建议(2 2):向反应釜内加水,通过化学反应):向反应釜内加水,通过化学反应“除掉除掉”金属钠;金属钠;建议(建议(3 3):采用
13、远程滴加乙醇的方法向反应釜内加入乙醇,并):采用远程滴加乙醇的方法向反应釜内加入乙醇,并 设置放气管,排放乙醇与金属钠反应产生的氢气和设置放气管,排放乙醇与金属钠反应产生的氢气和 热量。热量。 CH2OH CH2ONa + 2Na +H2 CH2OH CH2ONa CH2OH CH2ONa 2CHOH + 6Na 2 CH ONa + 3H2 CH2OH CH2ONa2CH2CH3 3OH + 2Na 2CHOH + 2Na 2CH3 3ONa + HONa + H2 2 2CH2CH3 3CHCH2 2CHCH2 2OH + 2Na 2CHOH + 2Na 2CH3 3CHCH2 2CHCH
14、2 2ONa + HONa + H2 2 醇分子有一个羟基时,醇分子有一个羟基时, n(n(醇醇) ) n(n(氢气氢气) = 2 ) = 2 1 1醇分子有二个羟基时,醇分子有二个羟基时, n(n(醇醇) ) n(n(氢气氢气) = 1 ) = 1 1 1醇分子有三个羟基时,醇分子有三个羟基时, n(n(醇醇) ) n(n(氢气氢气) = 2 ) = 2 3 3拓展练习:拓展练习: -OH-OH与与H H2 2量的关系量的关系1.1.甲醇甲醇 乙二醇乙二醇 丙三醇中分别加入足量的金属钠丙三醇中分别加入足量的金属钠, ,产生等体积的氢气产生等体积的氢气( (相同条件下相同条件下),),则上述三
15、种醇的物则上述三种醇的物质的量之比是质的量之比是( )( )A.236 B.321A.236 B.321C.431 D.632C.431 D.632D D2.2.2.22g2.22g某醇与足量的金属钠反应收集到标况下的气某醇与足量的金属钠反应收集到标况下的气体体336ml,336ml,则该醇是(则该醇是( ) A.A.甲醇甲醇 B.B.异丙醇异丙醇 C.2-C.2-甲基甲基-2-2-丙醇丙醇C C结论:结论:2-OH2-OHH H2 2可用于快速确定醇中羟基数目可用于快速确定醇中羟基数目1.1.取代反应取代反应和和HXHX的反应的反应C2H5 OH + H Br C2H5Br + H2O和乙酸
16、酯化反应和乙酸酯化反应CH3CH2OH+HOOCCH3 CH3CH2OOCCH3+H2O浓硫酸浓硫酸(3 3)乙醇化学性质:)乙醇化学性质:醇分子间脱水醇分子间脱水CHCH3 3CHCH2 2O OH H+HOHOCHCH2 2CHCH3 3 CH CH3 3CHCH2 2O OCHCH2 2CHCH3 3+ +H H2 2O O浓硫酸浓硫酸140乙醚乙醚2.2.消去反应消去反应1700C浓浓H2SO4H C C H CH2=CH2 +H2OHHHOH注意:注意:浓硫酸作用是催化剂和脱水剂浓硫酸作用是催化剂和脱水剂温度要迅速升至温度要迅速升至170170(3 3)乙醇化学性质:)乙醇化学性质:
17、脱去脱去OHOH和与和与OHOH相邻的碳原子上的相邻的碳原子上的1 1个个H H断键位置断键位置: :放入几片碎瓷片作用是什么?放入几片碎瓷片作用是什么? 防止暴沸防止暴沸 浓硫酸的作用是什么?浓硫酸的作用是什么?催化剂和脱水剂催化剂和脱水剂酒精与浓硫酸体积比为何要为酒精与浓硫酸体积比为何要为1313?因为浓硫酸是催化剂和脱水剂,为了保证有足够的脱水性,因为浓硫酸是催化剂和脱水剂,为了保证有足够的脱水性,硫酸要用硫酸要用98%98%的浓硫酸,酒精要用无水酒精,酒精与浓硫的浓硫酸,酒精要用无水酒精,酒精与浓硫酸体积比以酸体积比以1313为宜。为宜。温度计的位置?温度计的位置?温度计感温泡要置于反
18、应物的温度计感温泡要置于反应物的中央位置因为需要测量的是反应物的温度。中央位置因为需要测量的是反应物的温度。为何使液体温度迅速升到为何使液体温度迅速升到170170?因为无水酒精和浓硫酸混合物在因为无水酒精和浓硫酸混合物在170170的温度下主要生成的温度下主要生成乙烯和水,而在乙烯和水,而在140140时乙醇将以另一种方式脱水,即分时乙醇将以另一种方式脱水,即分子间脱水,生成乙醚。子间脱水,生成乙醚。混合液颜色如何变化?为什么?混合液颜色如何变化?为什么?烧瓶中的液体逐渐变黑。烧瓶中的液体逐渐变黑。因为浓硫酸有多种特性。在加因为浓硫酸有多种特性。在加热的条件下,无水酒精和浓硫酸混合物的反应除
19、可生成热的条件下,无水酒精和浓硫酸混合物的反应除可生成乙烯等物质以外,浓硫酸还能将无水酒精氧化生成碳的乙烯等物质以外,浓硫酸还能将无水酒精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。单质等多种物质,碳的单质使烧瓶内的液体带上了黑色。有何杂质气体?如何除去?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的乙烯中往往混有H H2 2O O、COCO2 2、SOSO2 2等气体。可将气体通过等气体。可将气体通过碱石灰。碱石灰。为何可用排水集气法收集?为何可用排水集气法收集?因为乙烯难溶于水,密
20、度比空气密度略小。因为乙烯难溶于水,密度比空气密度略小。学与问CHCH3 3CHCH2 2OHOHCHCH3 3CHCH2 2BrBr反应条件反应条件化学键的断裂化学键的断裂化学键的生成化学键的生成反应产物反应产物NaOHNaOH的乙醇溶液、的乙醇溶液、加热加热C CBrBr、C CH HC CO O、C CH HC C=C CC C=C CCHCH2 2=CHCH2 2、HBrHBrCHCH2 2=CHCH2 2、H H2 2O O浓硫酸、加热到浓硫酸、加热到170170 溴乙烷与乙醇都能发生消去反应,它们有什么异同?溴乙烷与乙醇都能发生消去反应,它们有什么异同? 结论结论 醇发生消去反应的
21、分子醇发生消去反应的分子结构结构条件条件: :与与C-OHC-OH相邻的碳相邻的碳原子上有氢原子原子上有氢原子. .外部外部条件:条件:浓硫酸、加热到浓硫酸、加热到170170 3.3.氧化反应氧化反应(2 2)催化氧化)催化氧化黑色变为黑色变为红色,产生有刺激性气味的液体红色,产生有刺激性气味的液体2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO+2H2O Cu或或Ag注意反应条件,及键的断裂且该反应是放热反应注意反应条件,及键的断裂且该反应是放热反应(1 1)燃烧氧化)燃烧氧化2CO2 +3H2O C2H5OH +3 O2点燃点燃OCu/Ag2CH3CHO + O2 2CH3CH2H2OH H
22、H H乙醛乙醛2CrO2CrO3 3(红色)(红色)+ 3C+ 3C2 2H H5 5OH + 3HOH + 3H2 2SOSO4 4 Cr Cr2 2(SOSO4 4)3 3(绿色)(绿色)+ 3CH+ 3CH3 3CHO + 6HCHO + 6H2 2O O(3 3)被强氧化剂)被强氧化剂KMnOKMnO4 4或或K K2 2CrCr2 2O O7 7氧化氧化反应原理:反应原理:CH3CH2OHCH3CHO CH3COOH乙醇乙醇乙醛乙醛乙酸乙酸实验现象:实验现象:紫色褪去溶液或由橙黄色变为绿色紫色褪去溶液或由橙黄色变为绿色氧化反应:失去氢原子或加入氧原子的反应氧化反应:失去氢原子或加入氧
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