《2019-2020學(xué)年第二學(xué)期同步導(dǎo)學(xué)提分教程蘇教選修5:專題4 第二單元第 1課時(shí) 醇的性質(zhì)和應(yīng)用【要點(diǎn)透析、提升訓(xùn)練】2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年第二學(xué)期同步導(dǎo)學(xué)提分教程蘇教選修5:專題4 第二單元第 1課時(shí) 醇的性質(zhì)和應(yīng)用【要點(diǎn)透析、提升訓(xùn)練】2(15頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
——醇的性質(zhì)和應(yīng)用
[明確學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.了解醇類的分類。2.掌握醇類的化學(xué)性質(zhì)。3.理解醇類催化氧化反應(yīng)、消去反應(yīng)機(jī)理與規(guī)律。
【自主學(xué)習(xí)】
一、乙醇的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)
1.分子結(jié)構(gòu)
2.化學(xué)性質(zhì)
續(xù)表
二、醇的概述與分類
1.概念
烴分子中飽和碳原子上的氫原子被羥基取代形成的化合物。
2.分類
根據(jù)醇分子中醇羥基的數(shù)目,可分為一元醇、二元醇和多元醇。
3.組成
一元醇的分子通式為R—OH,飽和一元醇的分子通式為CnH2n+1OH。
4.化學(xué)性質(zhì)與乙醇相似
(1)與活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)。
(2)氧化反應(yīng)(燃燒、催化氧化、被酸性KMnO
2、4溶液氧化等)。
(3)消去反應(yīng)。
(4)與HX、羧酸等的取代反應(yīng)等。
5.幾種典型醇的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途
(1)甲醇(CH3OH)俗稱木精或木醇:無色透明的液體;甲醇有劇毒,飲用后會(huì)使人眼睛失明,量多時(shí)使人致死,是一種重要的有機(jī)化工原料。
(2)乙二醇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH2OHCH2OH,為無色黏稠有甜味的液體,易溶于水和乙醇,它的水溶液凝固點(diǎn)低,可作內(nèi)燃機(jī)的抗凍劑、制造滌綸。
(3)丙三醇(甘油)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH2OHCHOHCH2OH,無色黏稠有甜味的液體,吸濕性強(qiáng),它跟水、乙醇以任意比例互溶,甘油水溶液的凝固點(diǎn)很低,用于制造硝化甘油。
【問題探究】
1.醇和鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)時(shí)有
3、什么異同?
提示:相同點(diǎn):①醇和鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)的規(guī)律類似,對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)的要求均為:醇(或鹵代烴)分子所含碳原子數(shù)必須大于1;與—OH(或—X)相連的碳原子的鄰位碳原子上有氫原子。②醇和鹵代烴的消去反應(yīng)均有烯烴生成。
不同點(diǎn):二者發(fā)生消去反應(yīng)的條件不同,醇的消去反應(yīng)需在濃硫酸作催化劑并加熱的條件下進(jìn)行;鹵代烴的消去反應(yīng)需在強(qiáng)堿的醇溶液中并加熱的條件下進(jìn)行。
2.乙醇能使酸性高錳酸鉀溶液和重鉻酸鉀溶液褪色嗎?
提示:乙醇具有還原性,強(qiáng)氧化劑如酸性高錳酸鉀溶液、酸性重鉻酸鉀溶液均能首先將乙醇氧化為乙醛,然后進(jìn)一步將乙醛氧化為乙酸。兩個(gè)不同的反應(yīng)中,MnO被還原為Mn2+,溶液顏色由紫色變
4、為無色,而Cr2O被還原為Cr3+,溶液顏色由橙色變?yōu)榫G色。
【歸納總結(jié)】
一、醇類的相關(guān)反應(yīng)規(guī)律
1.醇催化氧化反應(yīng)的規(guī)律
醇分子中,羥基上的氫原子和與羥基相連的碳原子上的氫原子結(jié)合外來的氧原子生成水,而醇本身形成“”不飽和鍵。
(1)RCH2OH被催化氧化生成醛。
2RCH2OH+O22RCHO+2H2O
(3) 一般不能被催化氧化。
2.醇消去反應(yīng)的規(guī)律
醇消去反應(yīng)的原理如下:
(1)若醇分子中只有一個(gè)碳原子或β碳原子上無氫原子,則不能發(fā)生消去反應(yīng)。如CH3OH、等。
(2)醇分子中存在2個(gè)或3個(gè)不同的β碳原子,且這些碳原子都連接有氫原子時(shí),發(fā)生
5、消去反應(yīng),可以生成不同的烯烴,如:
有三種消去反應(yīng)有機(jī)產(chǎn)物。
3.醇的取代反應(yīng)規(guī)律
醇分子中,—OH或—OH上的氫原子在一定條件下可被其他原子或原子團(tuán)替代,如醇與羧酸的酯化反應(yīng)、醇分子間脫水及與HX的取代反應(yīng)。
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】
1.乙醇分子中不同的化學(xué)鍵如圖所示,關(guān)于乙醇在各種不同反應(yīng)中斷裂的鍵說明不正確的是( )
A.和金屬鈉反應(yīng)時(shí)鍵①斷裂
B.和濃H2SO4共熱到170 ℃時(shí)斷鍵②和④
C.在銀催化條件下與O2反應(yīng)時(shí)斷鍵①和③
D.和濃H2SO4共熱到140 ℃時(shí)斷鍵②,其他鍵不變化
答案 D
A
√
與鈉反應(yīng),羥基上的氫原子被鈉取代
B
√
消去反
6、應(yīng)脫去的是羥基與βH
C
√
催化氧化脫去的是羥基上的H與αH
D
一個(gè)分子脫羥基,另一個(gè)分子脫去羥基上的氫原子,故應(yīng)斷裂①和②
2.有下列幾種醇:
①CH3CH2CH2OH?、?CH3)2CHOH
⑦(CH3)3CCH2OH
(1)其中能被氧化生成醛的是________(填編號(hào),下同);其中能被催化氧化,但不是生成醛的是________;其中不能被催化氧化的是______________________。
(2)與濃H2SO4共熱到一定溫度時(shí),只生成一種烯烴的是________,能生成三種烯烴的是________,不能發(fā)生消去反應(yīng)的是________。
答案
7、 (1)①⑦?、冖堋、邰茛蕖?2)①②③ ⑥?、?
解析 具有—CH2OH結(jié)構(gòu)的醇能氧化為醛,具有結(jié)構(gòu)的醇能氧化為酮,“本碳”無氫的醇不能被催化氧化。
根據(jù)“鄰碳”上是否有氫以及氫原子的環(huán)境,可知①②③三種醇經(jīng)過消去反應(yīng)后只能得到一種烯烴;④⑤兩種醇經(jīng)過消去反應(yīng)后能得到兩種烯烴;⑥經(jīng)過消去反應(yīng)后能得到三種烯烴;⑦不能發(fā)生消去反應(yīng)。
二、醇的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
1.乙醇與鈉和水與鈉反應(yīng)的比較
鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
鈉與乙醇反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
鈉的現(xiàn)象
鈉粒熔為閃亮的小球,快速浮游于水面,并快速消失
鈉粒沉于乙醇液體底部,并慢慢消失
聲的現(xiàn)象
有嘶嘶的聲音
無任何聲音
氣的現(xiàn)象
有無色、無
8、味氣體生成,做爆鳴實(shí)驗(yàn)時(shí)有爆鳴聲
有無色、無味氣體生成,做爆鳴實(shí)驗(yàn)時(shí)有爆鳴聲
續(xù)表
2.實(shí)驗(yàn)室制乙烯
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)步驟
①將濃硫酸與乙醇按體積比3∶1混合,即將15 mL濃硫酸緩緩加入到盛有5 mL 95%乙醇的燒杯中混合均勻,冷卻后再倒入圓底燒瓶中,并加入碎瓷片防止暴沸
②加熱混合溶液,迅速升溫到170 ℃,將氣體先通入NaOH溶液中,然后通入酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液中,觀察現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
酸性KMnO4溶液、溴的CCl4溶液褪色
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
乙醇在濃硫酸作用下,加熱到170 ℃,發(fā)生了消去反應(yīng),生成乙烯
注意事項(xiàng)
(1)濃H2SO4與無水酒
9、精混合:
遵循濃硫酸稀釋的原則,將濃硫酸緩慢倒入到無水酒精中,并用玻璃棒不斷攪拌,濃H2SO4與無水酒精按體積比3∶1為宜。
(2)濃H2SO4作用:催化劑、脫水劑,可以用Al2O3、P2O5代替濃硫酸。
(3)加熱時(shí)要迅速升高到170 ℃,否則易發(fā)生副反應(yīng),乙醇的利用率低。
(4)副反應(yīng):
2CH3CH2OH
CH3CH2—O—CH2—CH3+H2O;
CH3CH2OHC(溶液變黑)CO2、SO2。
(5)NaOH溶液的作用:吸收CO2、SO2,以防干擾用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)CH2===CH2
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】
3.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制乙烯的說法中,不正確的是( )
A
10、.溫度計(jì)的水銀球要伸入到反應(yīng)物的液面以下
B.反應(yīng)過程中溶液的顏色逐漸變黑
C.生成的乙烯氣體中混有少量有刺激性氣味的氣體
D.加熱時(shí)不要太急,使溫度緩慢上升至170 ℃
答案 D
解析 制備乙烯需要控制反應(yīng)的溫度,所以溫度計(jì)的水銀球需要插入反應(yīng)物的液面以下,故A正確;濃硫酸具有脫水性,反應(yīng)過程中使乙醇脫水生成炭,溶液的顏色會(huì)逐漸變黑,故B正確;濃硫酸具有脫水性,乙醇有少量炭化,炭和濃硫酸加熱反應(yīng)有二氧化硫和二氧化碳生成,則制取的乙烯中會(huì)混有少量有刺激性氣味的二氧化硫氣體,故C正確;由于在140 ℃時(shí)乙醇會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成乙醚,所以加熱時(shí)應(yīng)該使溫度迅速升高到170 ℃,故D錯(cuò)誤。
4
11、.按下圖裝置,持續(xù)通入X氣體,可看到a處有紅色物質(zhì)生成,b處變藍(lán),c處得到液體,X氣體可能是( )
A.H2 B.CO和H2
C.NH3 D.CH3CH2OH(g)
答案 D
解析 四個(gè)選項(xiàng)中的氣體或蒸氣都可還原CuO,且均有H2O產(chǎn)生,故都可滿足a、b處的現(xiàn)象。但要在c處得到液體,只有D符合,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。
本課歸納總結(jié)
【學(xué)習(xí)效果檢測(cè)】
1.下列說法中,正確的是( )
A.甲醇、乙二醇、丙三醇都易溶于水且都有劇毒
B.按甲醇、乙二醇、丙三醇的順序,其沸點(diǎn)逐漸升高
C.相同質(zhì)量的甲醇、乙二醇、丙三醇與足量鈉反應(yīng),甲
12、醇放出氫氣最多
D.甲醇、乙二醇、丙三醇都能發(fā)生取代、消去、氧化反應(yīng)
答案 B
解析 甲醇、乙二醇、丙三醇都易溶于水,但只有甲醇有劇毒;因相同質(zhì)量的三種醇中,丙三醇提供的—OH數(shù)最多,因而與足量鈉反應(yīng)時(shí),丙三醇放出的氫氣的量也最多;甲醇只含一個(gè)碳原子,不能發(fā)生消去反應(yīng)。
2.能證明乙醇分子中有一個(gè)羥基的事實(shí)是( )
A.乙醇完全燃燒生成CO2和H2O
B.0.1 mol乙醇與足量鈉反應(yīng)生成0.05 mol H2
C.乙醇能溶于水
D.乙醇能脫水
答案 B
解析 乙醇與生成的氫氣的物質(zhì)的量之比為0.1∶0.05=2∶1,說明乙醇分子中有一個(gè)活潑的氫原子可被金屬鈉置換,即乙醇
13、分子中有一個(gè)羥基。
3.3.2 g某一元醇與足量的金屬鈉反應(yīng),共收集到1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣,該醇的分子式是( )
A.CH3OH B.C2H5OH
C.C3H7OH D.C4H9OH
答案 A
解析 根據(jù)題意及備選項(xiàng)知,該醇是飽和一元醇,所以使用通式計(jì)算更為簡(jiǎn)便。
2CnH2n+1OH+2Na―→2CnH2n+1ONa+H2↑
2(14n+18) g 22.4 L
3.2 g 1.12 L
2(14n+18) g∶22.4 L=3.2 g∶1.12 L,解得n=1,所以
14、該醇為甲醇。
4.下列醇類能發(fā)生消去反應(yīng)的是( )
①甲醇?、?丙醇 ③1丁醇?、?丁醇
⑤2,2甲基1丙醇 ⑥2戊醇?、攮h(huán)己醇
A.①⑤ B.②③④⑥⑦
C.②③④⑥ D.②③④
答案 B
解析 據(jù)醇類發(fā)生消去反應(yīng)的條件,可確定①⑤不能消去,余下的醇類均能消去。
5.乙醇是生活中常見的有機(jī)物,能進(jìn)行如圖所示的多種反應(yīng),A、B、C、D都是含碳的化合物。
(1)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
反應(yīng)①_________________________________________________________;
反應(yīng)②______________________
15、___________________________________;
反應(yīng)③_________________________________________________________;
反應(yīng)④_________________________________________________________。
(2)比較反應(yīng)①與鈉和水反應(yīng)的現(xiàn)象有什么相同和不同。
相同點(diǎn):__________________________________________________。
不同點(diǎn):__________________________________________________。
答案 (1)①2C2H5OH+2Na―→2C2H5ONa+H2↑
②C2H5OH+3O22CO2+3H2O
③C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O
④2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(2)都有無色氣泡產(chǎn)生,都有熱量放出
乙醇與鈉反應(yīng)時(shí),鈉沉在液面下,反應(yīng)也較平緩
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