高三化学烃的衍生物.ppt
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1、高三化学烃的衍生物现在学习的是第1页,共70页69烃的衍生物现在学习的是第2页,共70页 据我国据我国周礼周礼记载,早在周朝就有酿酒和制记载,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。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机物,可以看作是烃分子里的氢原子氢原子被含有被含有氧原子氧原子的原子团的原子团取代而衍生成的,它们被称为取代而衍生成的,它们被称为烃的含氧衍烃的含氧衍生物生物。烃的含氧衍生物种类很多,可分为烃的含氧衍生物种类很多,可分为醇醇、酚酚、醛醛、羧酸羧
2、酸和和酯酯等。烃的含氧衍生物的性质由所含官能团等。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,以满足我们的需质而自然界并不存在的有机物,以满足我们的需要。要。现在学习的是第3页,共70页 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(OH)取代取代而衍生出含羟基化合物。而衍生出含羟基化合物。羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为称为醇醇;羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为;羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚酚。CH3CH2OHCH
3、3CHCH3OH乙醇乙醇2丙醇丙醇OH苯酚苯酚OHCH3邻甲基苯酚邻甲基苯酚现在学习的是第4页,共70页饱和一元醇的命名饱和一元醇的命名(2)编号(1)选主链(3)写名称选最长碳链,且含选最长碳链,且含OH从离从离OH最近的一端起编最近的一端起编取代基位置取代基位置 取代基名称取代基名称 羟基位置羟基位置 母体母体名称(名称(羟基位置用阿拉伯数字表示;羟基的个数羟基位置用阿拉伯数字表示;羟基的个数用用“二二”、“三三”等表示。等表示。)资料卡片CH2OH苯甲醇苯甲醇CH2OHCH2OH乙二醇乙二醇CH2OHCH2OHCHOH1,2,3丙三醇丙三醇(或甘油、丙三醇)(或甘油、丙三醇)现在学习的是
4、第5页,共70页CH3CH2CHCH3OHCH3CHCOHCH3CH2CH3CH3练习写出下列醇的名称CH3CHCH2OHCH32甲基甲基1丙醇丙醇2丁醇丁醇2,3二甲基二甲基3戊醇戊醇现在学习的是第6页,共70页一、醇一、醇1醇的分类醇的分类1)根据羟基所连烃基的种类)根据羟基所连烃基的种类 现在学习的是第7页,共70页2)根据醇分子结构中羟基的数目,醇可分为一元根据醇分子结构中羟基的数目,醇可分为一元醇、二元醇、三元醇醇、二元醇、三元醇 乙二醇和丙三醇都是乙二醇和丙三醇都是无色无色、黏稠黏稠、有甜味有甜味的的液体液体,都易溶于水和乙醇,是重要的化工原料。都易溶于水和乙醇,是重要的化工原料。
5、饱和一元醇通式:饱和一元醇通式:CnH2n+1OH或或CnH2n+2O 乙二醇可用于汽车作乙二醇可用于汽车作防冻剂防冻剂,丙三醇可用于配制,丙三醇可用于配制化妆化妆品品。现在学习的是第8页,共70页思考与交流结论:结论:相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点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。远远高于烷烃。原因:原因:由于醇分子中羟基的氧原子与另一醇分子羟基的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。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,这是因甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例
6、混溶,这是因为甲醇、乙醇、丙醇与水形成了氢键。为甲醇、乙醇、丙醇与水形成了氢键。现在学习的是第9页,共70页学与问 乙二醇的沸点高于乙醇,乙二醇的沸点高于乙醇,1,2,3丙三醇的沸点丙三醇的沸点高于高于1,2丙二醇,丙二醇,1,2丙二醇的沸点高于丙二醇的沸点高于1丙醇,丙醇,其原因是:由于羟基数目增多,使得分子间形成的氢其原因是:由于羟基数目增多,使得分子间形成的氢键增多增强。键增多增强。思考与交流 处理反应釜中金属钠的最安全、合理的方法是第处理反应釜中金属钠的最安全、合理的方法是第(3)种方案,向反应釜中慢慢加入乙醇,由于乙醇与金属)种方案,向反应釜中慢慢加入乙醇,由于乙醇与金属钠的反应比水
7、与钠的反应缓和,热效应小,因此是比较安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。全,可行的处理方法。现在学习的是第10页,共70页2、乙醇的结构、乙醇的结构 从从乙乙烷烷分分子子中中的的1个个H原原子子被被OH(羟羟基基)取代衍变成乙醇取代衍变成乙醇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C2H5OH OH(羟基)(羟基)现在学习的是第11页,共70页3、乙醇的物理性质、乙醇的物理性质1)无色、透明、有特殊香味的液体;)无色、透明、有特殊香味的液体;2)沸点)沸点78;3)易挥发;)易挥发;4)密度比水小
8、;)密度比水小;5)能跟水以任意比互溶;)能跟水以任意比互溶;6)能溶解多种无机物和有机物。)能溶解多种无机物和有机物。4、乙醇的化学性质、乙醇的化学性质1)与金属钠反应(取代反应)与金属钠反应(取代反应)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2现在学习的是第12页,共70页2)消去反应)消去反应脱去脱去OH和与和与OH相邻的碳原子上的相邻的碳原子上的1个个H断键位置:浓硫酸的作用:催化剂和脱水剂浓硫酸的作用:催化剂和脱水剂现在学习的是第13页,共70页制乙烯实验装置制乙烯实验装置为何使液体温度迅速升为何使液体温度迅速升到到170?酒精与浓硫酸体积酒精与浓硫酸体积比为何比为何 要为
9、要为1 3?放入几片碎瓷放入几片碎瓷片作用是什么片作用是什么?用排水集用排水集气法收集气法收集 浓硫酸的作浓硫酸的作用是什么?用是什么?温度计的位温度计的位置?置?混合液颜色如何变混合液颜色如何变化?为什么?化?为什么?有何杂质气体?如有何杂质气体?如何除去?何除去?现在学习的是第14页,共70页1 1、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 2 2、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3 3、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1 3?因为浓硫酸是催化剂和脱水剂,为了保证有足够的因为浓硫酸是催化剂和脱水剂,为
10、了保证有足够的脱水性,硫酸要用脱水性,硫酸要用98%的浓硫酸,酒精要用无水酒的浓硫酸,酒精要用无水酒精,酒精与浓硫酸体积比以精,酒精与浓硫酸体积比以1 3为宜。为宜。4 4、温度计的位置?、温度计的位置?温度计感温泡要置于反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。5 5、为何使液体温度迅速升到、为何使液体温度迅速升到170?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170的温度下主要生的温度下主要生成乙烯和水,而在成乙烯和水,而在140时乙醇将以另一种方式脱水,时乙醇将以另一种方式脱水,即分子间脱水,生成乙醚。即
11、分子间脱水,生成乙醚。现在学习的是第15页,共70页6 6、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。因为浓硫酸有多种特性。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,无水酒精和浓硫酸混合物的反在加热的条件下,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单质等多种物质,碳的单质使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。烧瓶内的液体带上了黑色。7 7、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
12、应,反应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制得的乙烯中往往混有H2O、CO2、SO2等气体。可等气体。可将气体通过碱石灰。将气体通过碱石灰。8 8、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。现在学习的是第16页,共70页学与问学与问CH3CH2OHCH3CH2Br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NaOH、乙醇溶液、乙醇溶液、加热加热CBr、CHCO、CHC=CC=CCH2=CH2、HBrCH2=CH2、H2O浓硫酸、加热到浓硫酸、加热
13、到170 现在学习的是第17页,共70页3)取代反应)取代反应C2H5OH +HBr C2H5Br +H2O4)氧化反应)氧化反应2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O催化剂催化剂 有有机机物物分分子子中中加加入入氧氧原原子子或或失失去去氢氢原原子子的的反反应叫做氧化反应。应叫做氧化反应。CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH氧化氧化氧化氧化乙醇乙醇乙醛乙醛乙酸乙酸现在学习的是第18页,共70页反应 断键位置分子间脱水与HX反应与金属反应消去反应催化氧化现在学习的是第19页,共70页二、酚二、酚1、定义:羟基跟苯环、定义:羟基跟苯环直接相连直接相连的化合物。的化合物。2、结构:
14、、结构:苯环和羟基会相互影响,将决定苯酚的化学性质苯环和羟基会相互影响,将决定苯酚的化学性质OH现在学习的是第20页,共70页3、物理性质、物理性质 无色晶体;具有特殊气味;常温下难溶于无色晶体;具有特殊气味;常温下难溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂。水,易溶于乙醇等有机溶剂。650C以上时,能与以上时,能与水混溶水混溶;有毒,可用酒精洗涤。;有毒,可用酒精洗涤。医院常用的医院常用的“来苏水来苏水”消毒剂便是消毒剂便是苯酚钠盐苯酚钠盐的稀溶液。的稀溶液。放置时间长的苯酚往往是放置时间长的苯酚往往是粉红色粉红色,因为空气中的氧气就能使苯酚慢因为空气中的氧气就能使苯酚慢慢地氧化成慢地氧化成对对-苯醌苯
15、醌。小资料小资料现在学习的是第21页,共70页实验实验现象现象(1 1)向盛有少量苯酚晶体的)向盛有少量苯酚晶体的试管中加入试管中加入2mL蒸馏水,振蒸馏水,振荡试管荡试管(2)向试管中逐滴加入)向试管中逐滴加入5%的的NaOH溶液,并振荡试管溶液,并振荡试管(3)再向试管中加入稀盐)再向试管中加入稀盐酸酸形成浑浊的液体形成浑浊的液体浑浊的液体变为澄清浑浊的液体变为澄清透明的液体透明的液体澄清透明的液体又变浑澄清透明的液体又变浑浊浊实验实验33现在学习的是第22页,共70页4、化学性质、化学性质1)弱酸性)弱酸性苯酚能与碱反应,体现出它的弱酸性。因此,苯苯酚能与碱反应,体现出它的弱酸性。因此,
16、苯酚俗称石炭酸。酚俗称石炭酸。现在学习的是第23页,共70页ONa+CO2+H2OOH+NaHCO3说明:苯酚酸性很弱,比碳酸还弱。说明:苯酚酸性很弱,比碳酸还弱。2)与溴反应)与溴反应OH+3Br2OHBrBrBr+3HBr(可用于苯酚定性检验与定量测定)(可用于苯酚定性检验与定量测定)现在学习的是第24页,共70页浓溴水与苯酚在苯环上发生取代反应。这说明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)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该反应很
17、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不能用该反应来分离苯和苯酚*3)苯酚的显色反应)苯酚的显色反应遇遇FeCl3溶液显溶液显紫色紫色。这一反应可用于检验苯酚。这一反应可用于检验苯酚或或Fe3+的存在。的存在。现在学习的是第25页,共70页苯酚苯酚苯苯反应物反应物反应条件反应条件取代苯环上取代苯环上氢原子数氢原子数反应速率反应速率结论结论原因原因溴溴 水与苯酚反应水与苯酚反应液溴与纯苯液溴与纯苯不用催化剂不用催化剂FeBr3作催化剂作催化剂一次取代苯环上三个氢原子一次取代苯环上三个氢原子一次取代苯环一次取代苯环上一个氢原子上一个氢原子瞬时完成瞬时完成初始缓慢,后加快初始缓慢,后加
18、快苯酚与溴取代反应比苯容易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苯酚与苯取代反应的比较现在学习的是第26页,共70页学与问学与问苯酚分子中苯环上连有一羟基,苯酚分子中苯环上连有一羟基,由于羟基对苯由于羟基对苯环的影响环的影响,使得苯酚分子中苯环上的氢原子比苯分,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子中的氢原子更活泼,因此苯酚比苯更易发生取代反应。反应。乙醇分子中乙醇分子中OH与乙基相连,与乙基相连,OH上上H原子比原子比水分子中水分子中H原子还难电离,因此乙醇不显酸
19、性。而苯酚分原子还难电离,因此乙醇不显酸性。而苯酚分子中的子中的OH与苯环相连,受苯环影响,与苯环相连,受苯环影响,OH上上H原原子易电离,使苯酚显示一定酸性。子易电离,使苯酚显示一定酸性。由此可见:由此可见:不同的不同的烃基与羟基相连,可以影响物质的化学性质。烃基与羟基相连,可以影响物质的化学性质。现在学习的是第27页,共70页5、苯酚的用途、苯酚的用途 苯酚是一种重要的化工原料,可用来制造苯酚是一种重要的化工原料,可用来制造酚醛塑酚醛塑料料(俗称(俗称电木电木)、合成纤维(如锦纶)、医药、染料、)、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。纯净的苯酚可配农药等。粗制
20、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。的苯酚。酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成现在学习的是第28页,共70页1、怎样分离苯酚和苯的混合物怎样分离苯酚和苯的混合物加入加入NaOHNaOH溶液溶液分液分液在苯酚钠溶液中加酸或通入在苯酚钠溶液中加酸或通入COCO2 22、如何鉴别苯酚如何鉴别苯酚B 利用与浓溴水生成三溴苯酚白色沉淀利用与浓溴水生成三溴苯酚白色沉淀A利用与三价铁离子的显色反应利用与三价铁离子的显色反应巩固练习巩固练习现在学习的是第29页,共70页1、醛基、醛基2、醛的定义:、醛的定义:C:
21、HO:结构式结构式结构简式结构简式不能写成不能写成电子式电子式分子里由烃基跟醛基相连而构成的化合物。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:饱和一元醛的通式:CnH2n+1CHO 或或CnH2nOCHOCOHC HO一、醛基和醛一、醛基和醛现在学习的是第30页,共70页3、常见的醛:、常见的醛:甲醛:甲醛:无色有刺激性气味的气体,它的水溶液(又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。称福尔马林)具有杀菌、防腐性能。苯甲醛苯甲醛肉桂醛肉桂醛CH2 2=CHCHOCHO现在学习的是第31页,共70页1、物理性质、物理性质2、分子结构:、分子结构:结构简
22、式结构简式甲基甲基+醛基醛基=乙醛乙醛二、乙醛二、乙醛(课本(课本P56)现在学习的是第32页,共70页学学与与问问 乙醛分子结构中含有两类不同位置的氢原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,是醛基上的氢原较高的是甲基氢原子,反之,是醛基上的氢原子。子。3、乙醛的化学性质、乙醛的化学性质(1)氧化反应)氧化反应a、银镜反应、银镜反应CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O
23、 现在学习的是第33页,共70页资料卡片资料卡片银氨溶液的配制银氨溶液的配制AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2 OH+2H2O AgNO3+NH3H2O=AgOH+NH4NO3CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O b、与新制氢氧化铜反应、与新制氢氧化铜反应c、与氧气反应与氧气反应O+O22CH3 C HO2CH3 C OH 催化剂催化剂Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH+2H2O 现在学习的是第34页,共70页(2)加成反应)加成反应O+H2CH3 C HCH3 CH2OH 催化剂催化剂同时也是还原反应同
24、时也是还原反应还原反应:加氢或失氧还原反应:加氢或失氧氧化反应:加氧或失氢氧化反应:加氧或失氢有机的氧化有机的氧化还原反应还原反应现在学习的是第35页,共70页学与问学与问(1)(2)在在有有机机化化学学反反应应里里,通通常常还还可可以以从从加加氢氢或或去去氢氢来来分分析析氧氧化化还还原原反反应应,即即加加氢氢就就是是还还原原反反应应去去氢就是氧化反应。氢就是氧化反应。HCHO+4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+4Ag+6NH3+2H2O HCHO+4Cu(OH)2 CO2+2Cu2O+5H2O 现在学习的是第36页,共70页总结:总结:CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH氧
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