1、烃的含氧衍生物烃的含氧衍生物 第三章第三章 第一节第一节 醇醇 酚酚 第三章第三章 第第1课时课时 醇醇 第一章第一章 新情境新情境 激趣入题激趣入题 醇和酚是重要的有机化合物，你对它们并不 陌生。例如，常用做燃料和饮料的酒精(乙 醇)、汽车发动机防冻液中的乙二醇、化妆品 中的丙三醇、茶叶中的茶多酚、用于制药皂 的苯酚、漂亮漆器上涂的漆酚分别属于醇和 酚。 一位著名的有机化学家曾说过，假如让一个 有机化学家带上10种有机化合物到荒岛独自 工作，他一定会选择醇。有了醇，他就能合 成出多种多样的有机化合物。那么，在有机 化合物的合成中醇为什么会有如此重要的作 用？醇和酚都是含有羟基的有机化合物，它
2、 们的性质相似吗？ 新知识新知识 导学探究导学探究 新知导学新知导学 1醇的定义、分类、命名醇的定义、分类、命名 (1)定义：定义： 醇是羟基与醇是羟基与_或或_上的碳原子相连的化合上的碳原子相连的化合 物，其官能团是羟基物，其官能团是羟基(OH)。 (2)分类分类 烃基烃基 苯环侧链苯环侧链 CH3CH2OH 根据羟基所连烃基的种类根据羟基所连烃基的种类 (3)命名命名 例如：例如：命名为命名为_。 羟基羟基 羟基羟基 3甲基甲基2戊醇戊醇 2醇的物理性质及其递变规律 (1)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。其原因是醇分子之间形 成了_。 饱和一元醇随分子中碳原子
3、个数的增加， 醇的沸点_。 碳原子数目相同时，羟基的个数越多，醇 的沸点_。 (2)溶解性 甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等低级 醇可与水以任意比例互溶。这是因为这些醇 与水形成了_。 氢键氢键 逐渐升高逐渐升高 越高越高 氢键氢键 3醇的化学性质 醇的化学性质主要由官能团_决定， 由于氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原 子强，OH键和CO键的电子对偏向于氧 原子，使OH键和CO键易断裂。 羟基羟基 取代取代 取代取代 消去消去 氧化氧化 2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2 CH3CH2OH 浓硫酸浓硫酸 170 CH2=CH2H2O CH3CH2OHHBr CH3CH2BrH
4、2O CH3CH2OHHOCH2CH3 浓硫酸浓硫酸 140 CH3CH2 OCH2CH3H2O 2CH3CH2OHO2 Cu或或Ag 2CH3CHO2H2O C2H5OH3O2 点燃点燃 2CO23H2O 自主探究自主探究 1“OH”与与“OH ” ”有何区别？有何区别？ 提示：提示：“OH”称为称为“羟基羟基”，是决定醇的化学特性的，是决定醇的化学特性的 官能团， 不能单独稳定存在， 是有机物分子中的结构官能团， 不能单独稳定存在， 是有机物分子中的结构“片断片断”， 呈电中性，其电呈电中性，其电子式是子式是O H，含一个未成对电子，故其具有，含一个未成对电子，故其具有 极高的化学活性。羟
5、基与链烃基相连的物质称作醇。极高的化学活性。羟基与链烃基相连的物质称作醇。 2符合分子式CnH2n2O的物质是否一定是 醇？ 提示：不一定，含有羟基且羟基直接与烃基 或苯环侧链上的碳原子相连的有机物才是醇， 如CH3OCH3就不是醇。 “OH ” ”读作读作“氢氧根离子氢氧根离子”，其电子式是，其电子式是O H ，它 ，它 没有未成对电子，可以稳定地存在于溶液或高温熔融的碱中，没有未成对电子，可以稳定地存在于溶液或高温熔融的碱中， 有时氢氧根离子可决定物质的种类或溶液的酸碱性。例如，如有时氢氧根离子可决定物质的种类或溶液的酸碱性。例如，如 果一种物质电离产生的阴离子全部是果一种物质电离产生的阴
6、离子全部是 OH ， 那么这种物质称为 ， 那么这种物质称为 碱；如果溶液中碱；如果溶液中 c(OH )c(H)说明该溶液呈碱性。 说明该溶液呈碱性。 3溴乙烷与乙醇都能发生消去反应，它们有 什么异同？ 提示： CH3CH2Br CH3CH2OH 反应条件反应条件 NaOH 醇溶液加热醇溶液加热 浓浓H2SO4， 加热至， 加热至170 化学键的断裂化学键的断裂 CBr、CH CO、CH 化学键的生成化学键的生成 反应产物反应产物 CH2=CH2、HBr CH2=CH2、H2O 新思维新思维 名师讲堂名师讲堂 教材点拨 1乙醇的化学性质与结构的关系 如图所示，乙醇分子中有五种不同的共价键， 在
7、发生不同反应时化学键断裂的部位不同。 (1)与金属钠反应 断裂d键，化学方程式为： 2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2。 乙醇的性质及醇类的有关反 应规律 (2)自身消去反应自身消去反应 乙醇在发生消去反应时断裂乙醇在发生消去反应时断裂 a、c 键，化学方程式为：键，化学方程式为： CH3CH2OH 浓硫酸浓硫酸 170 CH2=CH2H2O。 (3)与氧气反应与氧气反应 乙醇在催化氧化生成乙醛时断裂乙醇在催化氧化生成乙醛时断裂 b、d 键，化学方程式为：键，化学方程式为： 2CH3CH2OHO2 催化剂催化剂 。 (4)与氢溴酸反应与氢溴酸反应 乙醇与浓氢溴酸混合加热发生取代反
8、应时，断裂乙醇与浓氢溴酸混合加热发生取代反应时，断裂 c 键。化键。化 学方程式为：学方程式为：C2H5OHHBr C2H5BrH2O。 提示：提示：应用醇与金属钠的置换反应，可以测定醇分子中所应用醇与金属钠的置换反应，可以测定醇分子中所 含含活泼氢活泼氢(或羟基或羟基)的数目，羟基数目与生成的数目，羟基数目与生成 H2的对应关系是：的对应关系是： OH1 2H2。 。 2醇类的有关反应规律 (1)醇的消去反应规律 醇分子中，连有OH的碳原子的相邻碳原 子上必须连有氢原子时，才能发生消去反应 而形成不饱和键。 若醇分子中与OH相连的碳原子无相邻碳 原子或其相邻碳原子上无氢原子，则不能发 生消去
9、反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不 能发生消去反应生成烯烃。 (2)醇的催化氧化规律醇的催化氧化规律 醇分子中，醇分子中，OH 上的氢原子和与羟基相上的氢原子和与羟基相连的碳原子上的连的碳原子上的 氢原子结合外来的氧原子生成水，而醇本身形成了氢原子结合外来的氧原子生成水，而醇本身形成了不饱不饱 和键。和键。 2CH3CH2OHO2 Cu/Ag 2CH3CHO2H2O 形如形如 RCH2OH 的醇，被催化氧化生成醛的醇，被催化氧化生成醛(或羧酸或羧酸)。 RCH2OH Cu，O2 RCHO RCH2OH KMnO4，H RCOOH 形如形如的醇，一般不能被催化氧化。的醇，一般不能被催
10、化氧化。 (3)醇的取代反应规律醇的取代反应规律 醇分醇分子中，子中，OH 或或OH 上的上的 H 原子在一定条件下可被原子在一定条件下可被 其他原子或原子团替代。如其他原子或原子团替代。如 典例透析典例透析 (2014 经典习题选萃经典习题选萃)乙醇分子结构中各种化学乙醇分子结构中各种化学 键如图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说法中，不正确键如图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说法中，不正确 的是的是( ) A与金属钠反应时键断裂 B和浓H2SO4共热到170时，键与键 断裂 C和浓H2SO4共热到140时，仅有键断 裂 D在铜催化下与O2反应时，键和键断 裂 【解析】 选项A乙醇与钠
11、反应生成乙醇钠 和氢气，是乙醇羟基中的键 断裂；选项B乙 醇与浓硫酸共热到170时发生消去反应生 成乙烯和水，是键 和键 断裂；选项C是乙 醇发生分子间脱水生成乙醚，断裂的键是 和 ；选项D是乙醇催化氧化生成乙醛，断裂的 键是 和 。 【答案】 C 变式训练变式训练 1 (2014 经典习题选萃经典习题选萃)下列对乙醇在化学反应中的断键描下列对乙醇在化学反应中的断键描 述不正确的是述不正确的是( ) A与与 HBr 反应断反应断 B浓硫酸催化浓硫酸催化 170反应断反应断 C与Na反应断 D与炽热CuO反应断 解析：本题考查有机物知识。难度中等。乙 醇与炽热CuO反应时发生氧化反应，断 号 化
12、学键，形成乙醛。 答案：D 教材点拨 1实验步骤：在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫 酸(体积比约为13)的混合液20mL，放入几 片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸。加 热混合液，使液体温度迅速升到170，将 生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四 氯化碳溶液中，观察并记录实验现象。 即浓硫酸与酒精31(体积比)，迅速升温 170，为防暴沸加碎瓷片，温度计插溶液 里，氢氧化钠除杂气，排水收集纯乙烯。 乙烯的实验室制法 2实验装置实验装置 3实验现象：酸性KMnO4溶液和溴的CCl4 溶液褪色。 提示：(1)配制体积比为13的乙醇与浓硫酸 混合液时，要注意在烧杯中先加入5mL95% 的乙醇，然后滴加1
13、5mL浓硫酸，边滴加边搅 拌，冷却备用(相当于浓硫酸的稀释)；浓硫 酸起催化剂和脱水剂的作用。 (2)加热混合液时，温度要迅速上升到并稳定 于170左右。温度低，在140时主要产物 是乙醚，反应的化学方程式为： 2CH3CH2OH 浓浓H2SO4 140 CH3CH2OCH2CH3H2O。 (3)由于反应物都是液体而无固体，所以要向 烧瓶中加入碎瓷片，以防液体受热时发生暴 沸。 (4)温度计要选择量程在200300的为宜。 温度计的水银球要臵于反应液的中央位臵， 因为需要测量的是反应液的温度。 (5)氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的 CO2、SO2等杂质，防止干扰乙烯与溴的四 氯化碳溶液和
14、酸性高锰酸钾溶液的反应。 (6)混合液颜色的变化 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、碳的单质使烧瓶内的液体带上了黑 色。 (7)记忆口诀：硫酸酒精三比一，加热升温一 百七，为防暴沸加碎瓷，气用排水来收集。 典例透析典例透析 (2014 经典习题选萃经典习题选萃)如图是一套实验室制取乙如图是一套实验室制取乙 烯并验证乙烯具有还原性的实验装置。烯并验证乙烯具有还原性的实验装置。 请回答： (1)实验步骤： _ _； 在各装置中注入相应的试剂(如图所示)； _；实验时
15、，烧瓶中液体混合物 逐渐变黑。 (2)能够说明乙烯具有还原性的现象是 _； 装置甲的作用是 _。 若无甲装置，是否也能检验乙烯具有还原性， 简述其理由： _ _。 【解析】 (1) 制取气体的装臵的气密性必 须良好，实验前需要检查。 实验室制乙烯的反应条件是使反应混合物的 温度迅速升至170，而减少乙醚的生成。 (2)乙烯具有还原性是根据氧化剂酸性KMnO4 溶液褪色来判断的。由于烧瓶中混合物变黑， 则说明生成了碳，联想浓H2SO4具有强氧化 性，推出在乙烯中含还原性气体SO2，由于 SO2也会使酸性KMnO4溶液褪色，会干扰验 证乙烯的还原性，所以检验乙烯的还原性前 必须除净SO2，则装臵甲
16、的作用是除去SO2。 【答案】 (1)组装仪器，检查装置的气密性 加热，使温度迅速升到170 (2)乙中酸性KMnO4溶液紫色褪去 除去乙烯 中混有的SO2、CO2等酸性气体 不能，SO2 具有还原性，也可以使酸性KMnO4溶液褪色 变式训练变式训练 2实验室制取乙烯的装置如图所示，试回答：实验室制取乙烯的装置如图所示，试回答： (1)烧瓶中发生反应的化学方程式为 _。 (2)实验中发现试管中溴水褪色，此现象能 否说明一定有乙烯生成_(填“能” 或“不能”)。试管中另一现象可证明确实有 乙烯生成，该现象是 _；试管中溴 水褪色能否说明是由于乙烯与溴水发生了加 成反应_(填“能”或“不能”)。通
17、 过测定反应后溶液的pH可进一步证明是发生 了取代反应还是加成反应，原因是_ _ _。 解析：溴水褪色也可能是SO2所致，故应观 看中液体是否分层，若分层且油状液体在 下层，则说明一定有乙烯生成；若乙烯和溴 水发生加成反应，则液体的pH升高；若发生 取代反应，有HBr生成，水溶液的pH明显减 小。 答案：答案：(1)CH3CH2OH 浓浓H2SO4 170 CH2=CH2H2O (2)不能不能 液体分层，油状液体在下层液体分层，油状液体在下层 不能不能 若发生取代若发生取代 反应，生成反应，生成 HBr，水溶液，水溶液 pH 明显减小；若发生加成反应，不明显减小；若发生加成反应，不 能生成能生
18、成 HBr，水溶液，水溶液 pH 升高升高 新考题新考题 随堂自测随堂自测 1(2014试题调研)能和金属钠反应，分子 组成为C4H10O的同分异构体有( ) A4种 B5种 C6种 D7种 解析：思维模式：烷烃烷烃基烷烃 的一取代物 C3H8(1种)C3H7(2种) 2种 C4H10(2种)C4H9(4种) 4种 C5H12(3种)C5H11(8种) 8种 能与金属钠反应且分子式为C4H10O的有机物 为丁醇，因丁基有4种结构，故答案为A。 答案：A 2(2014 泰州统考题泰州统考题)下列有机物的命名，正确的是下列有机物的命名，正确的是( ) D(CH3)3CCH2CH2OH 3,3- 二
19、甲基丁醇二甲基丁醇 解析：选项A编号错误，正确命名应是2丁醇； 选项B主链选择错误，正确命名应是3甲基2- 丁醇；选项D未指明官能团(OH)的位臵， 正确命名应是3,3二甲基1丁醇。 答案：C 3(2014 石家庄一中测试石家庄一中测试)下列四种有机物的分子式皆为下列四种有机物的分子式皆为 C4H10O： 其中能被氧化为含有相同碳原子数的醛是 ( ) A和 B只有 C和 D和 解析：本题主要考查醇的结构和性质。难度 较小。 与羟基相连的碳原子上有2个H原子的醇可以 被氧化成醛，即含有“CH2OH”的分子可 以被氧化成醛，观察各物质的结构， 分子 中含有CH2OH结构，能被氧化为醛。 答案：C
20、4(2014杭州市质检一)已知：乙醇可被强 氧化剂氧化为乙酸。BrCH2CH=CHCH2Br 可以三步反应制取HOOCCH(Cl)CH2COOH， 发生反应的类型依次是( ) A水解反应、加成反应、氧化反应 B加成反应、水解反应、氧化反应 C水解反应、氧化反应、加成反应 D加成反应、氧化反应、水解反应 解析：本题考查有机物的有机反应。难度较 小。 依题知BrCH2CH=CHCH2Br先水解得到 HOCH2CH=CHCH2OH，然后为防止碳碳 双键被氧化，与HCl加成去掉碳碳双键得到 HOCH2CH(Cl)CH2CH2OH，最后氧化得到 HOOCCH(Cl)CH2COOH，A项正确。 忽略碳碳双
21、键易被氧化而造成反应顺序错误， 造成错选。 答案：A 5(2014 江西赣州期末江西赣州期末)有机物有机物 A 是烃，有机物是烃，有机物 B 易溶于易溶于 水，且水，且 1molB 能与足量的钠反应生成标准状况下的能与足量的钠反应生成标准状况下的 H211.2L， B 不与不与 NaHCO3溶液反应。已知溶液反应。已知 A 如下转化关系如下转化关系(有关反应条有关反应条 件已略去件已略去)制得化学式为制得化学式为 C4H8O2的酯的酯 E，且当，且当 DE 时，相对时，相对 分子质量增加分子质量增加 28。 A H2O B O2 C O2 D B E 请回答下列问题： (1)A的名称：_，结构
22、简式： _，A在标准状况下的密度 为_g/L。 (2)A中的官能团名称：_，B中的官 能团名称：_ _。 (3)反应的反应类型为_，反应的 反应类型为_ _。 (4)4.4gC物质完全燃烧消耗_mol氧 气。 (5)完成化学方程式(有机物用结构简式表示)： 反应： _ _。 反应： _ _。 解析：本题考查有机物的转化。难度中等。 B可与金属钠反应但不能与碳酸氢钠反应， 确定B为醇类，1molB与钠反应生成标准状况 下11.2L氢气，确定B为一元醇，则反应 为 烯烃与水加成得到的醇，醇经过连续氧化得 到羧酸，羧酸又与醇发生酯化反应得到酯E。 E的分子式为C4H8O2，确定转化关系中的有 机物碳
23、原子数目为2，即A为乙烯、B为乙醇、 C为乙醛、D为乙酸，乙酸与乙醇反应得到乙 酸乙酯E。4.4g乙醛的物质的量为0.1mol，将 乙醛的化学式改写，容易确定 0.1molC2H2H2O完全燃烧需要0.25mol氧气。 答案：答案：(1)乙烯乙烯 CH2=CH2 1.25 (2)碳碳双键碳碳双键 羟基羟基 (3)加成反应加成反应 取代取代(或酯化或酯化)反应反应 (4)0.25 (5)2CH3CH2OHO2 Cu或或Ag 2CH3CHO2H2O CH3COOH CH3CH2OH 浓浓H2SO4 CH3COOCH2CH3 H2O 直接甲醇燃料电池 直接甲醇燃料电池(DMFC)由甲醇负极、氧气 正极和质子交换膜构成。在催化剂作用下甲 醇被氧化为水和二氧化碳。甲醇用完后，只 要补充甲醇就可以继续使用。电池工作时正 极和负极的电极反应可表示为： 负极 2CH3OH2H2O12e2CO2 12H 正极 3O212H12e6H2O DMFC可用于笔记本电脑、汽车等的能量来 源。它能够实现污染物的“零排放”。
