第三章烴的衍生物

第二節(jié)醇酚

3.2.1醇

醇和酚是重要的經(jīng)的含氧衍生物，它們共同特點是都含有羥基(-OH)官能團。進行教學(xué)時，要注

意根據(jù)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的基本思想方法，研究羥基官能團的結(jié)構(gòu)特點及其化學(xué)性質(zhì)，從乙醇的結(jié)構(gòu)

和性質(zhì)遷移到醇類的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生變化觀念與證據(jù)推理的科學(xué)素養(yǎng)。

課程目標(biāo)學(xué)科素養(yǎng)

1.了解醇的典型代表物——乙醇的結(jié)構(gòu)及a.宏觀辨識與微觀探析:結(jié)合醇的代表物了解醇的

性質(zhì)。分類、組成和結(jié)構(gòu)，理解醇的性質(zhì)

2.了解乙醇消去反應(yīng)制乙烯實驗和醇催化b.變化觀念與證據(jù)推理:以乙醇為代表物，從化學(xué)鍵

氧化和消去反應(yīng)的條件。的變化理解醇的取代、消去、氧化反應(yīng)的原理及轉(zhuǎn)化

關(guān)系。

教學(xué)重點：乙醇的結(jié)構(gòu)特點和化學(xué)性質(zhì)

教學(xué)難點：醇的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

講義教具

【新課導(dǎo)入】

在日常生活中，我們看到有些人喝酒后，會產(chǎn)生臉部變紅、嘔吐、昏迷等醉酒癥狀；有些人喝了一

定量的酒，卻并不會出現(xiàn)上述癥狀。這是什么原因造成的呢?

【展示】

酒精在人體內(nèi)的代謝主要靠兩種酶：一種是乙醇脫氫酶，另一種是乙醛脫氫酶。

乙醇脫氫酶使乙醇氧化變成乙醛，而乙醛脫氫酶能使乙醛氧化為乙酸。乙酸參與體內(nèi)代謝，轉(zhuǎn)化為

二氧化碳和水排出體外。人體內(nèi)若是具備這兩種酶，就能較快地分解酒精。一般人的體內(nèi)都有乙醇

脫氫酶，但不少人缺少乙醛脫氫酶，這使體內(nèi)的乙醛不易被氧化為乙酸，從而讓人臉部甚至體表毛

細(xì)血管擴張充血，并產(chǎn)生其他醉酒癥狀。

乙醇是同學(xué)們非常熟悉的有機化合物，也是人類較早認(rèn)識和利用的有機化合物之一。

【復(fù)習(xí)回顧】

書寫乙醇的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、結(jié)構(gòu)特點及官能團。

【學(xué)生活動1】

對下列物質(zhì)進行分類

【講解】

醇：羥基與飽和碳原子相連的化合物稱

酚：羥基與苯環(huán)直接相連而形成的化合物

【學(xué)生活動2】

閱讀課本，完成下列問題

1.醇的定義

2.醇的分類

3.甲醇的物理性質(zhì)、危害及應(yīng)用

4.以幾種醇的熔點和沸點為例，同時結(jié)合烷烴的物理性質(zhì)的變化規(guī)律，總結(jié)醇的物理性質(zhì)。

【講解】

一、醇的概念、分類和命名

1．概念

(1)羥基與烴基或苯環(huán)側(cè)鏈上的碳原子相連的化合物。

(2)官能團為羥基(—OH)。

(3)一元醇:分子中只含有一個羥基的

(4)飽和一元醇:由烷烴所衍生的一元醇，如甲醇、乙醇；

(5)等飽和一元醇的通式為CnH2n＋1OH。，

2．分類

3.甲醇（CH3OH）是無色、具有揮發(fā)性的液體，易溶于水，沸點為65℃。甲醇有毒，誤服會損傷視

神經(jīng)，甚至致人死亡。甲醇廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)，也可作為車用燃料。乙二醇和丙三醇都是無色、

黏稠的液體，都易溶于水和乙醇，是重要的化工原料。

5.物理性質(zhì)

(1)沸點

①飽和一元醇，隨分子中碳原子個數(shù)的增加，醇的沸點升高。

②碳原子數(shù)相同時，羥基個數(shù)越多，醇的沸點越高。

(2)溶解性：甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等低級醇可與水以任意比例混溶。

(3)密度：醇的密度比水的密度小。

【思考與討論】

表3-3列舉了幾種相對分子質(zhì)量相近的醇與烷經(jīng)的沸點。請仔細(xì)閱讀并對比表格中的數(shù)據(jù)，你能得

出什么結(jié)論?

【講解】

由表3-3中的數(shù)據(jù)可知，相對分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點遠遠高于烷烴的沸點。這是

由于醇分子中羥基的氧原子與另一醇分子羥基的氫原子間存在著氫鍵。甲醇、乙醇和丙醇均可與水

互溶，這也是因為醇分子與水分子之間形成了氫鍵。

【過渡】

醇的化學(xué)性質(zhì)主要由羥基官能團決定，現(xiàn)在我們來分析在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時官能團發(fā)生了什么變化。

【學(xué)生活動3】

1.復(fù)習(xí)回顧乙醇的化學(xué)性質(zhì)，寫出我們學(xué)過的有關(guān)乙醇的化學(xué)方程式。

2.搭建以上反應(yīng)產(chǎn)物的球棍模型，并且分析乙醇的哪些化學(xué)鍵發(fā)生了變化。

【講解】

(1)與活潑金屬(如Na)發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑，

Na與醇的反應(yīng)比Na與水的反應(yīng)平緩，說明水分子中—OH活性比醇中—OH的大。

(2)酯化反應(yīng)

(3)氧化反應(yīng)

【過渡】

醇的化學(xué)性質(zhì)主要由羥基官能團所決定。在醇分子中，由于氧原子吸引電子的能力比氫原子和碳原

子的強，使O—H和C—O的電子都向氧原子偏移。因此，醇在發(fā)生反應(yīng)時，O—H容易斷裂，使羥

基中的氫原子被取代，同樣，C—O也易斷裂，使羥基被取代或脫去，從而發(fā)生取代反應(yīng)或消去反應(yīng)。

【講解】

1.取代反應(yīng)

(1)醇可以與氫鹵酸發(fā)生取代反應(yīng)生成鹵代烴和水。反應(yīng)時醇分子中的C—O斷裂，鹵素原子取代了

羥基而生成鹵代烴。

例如：乙醇與濃氫溴酸混合加熱后發(fā)生取代反應(yīng),生成溴乙烷，這是制備溴乙烷的方法之一。

△

CH3CH2OH＋HBr――→CH3CH2Br＋H2O。

(2)如果把乙醇和濃硫酸的混合物的溫度控制在140℃左右，乙醇將以另一種方式脫水，即每兩個乙

醇分子間會脫去一個水分子而生成乙醚。

濃硫酸

＋＋。

C2H5OHC2H5OH1―4―0℃→C2H5OC2H5H2O

乙醚是一種無色、易揮發(fā)的液體，沸點34.5℃，有特殊氣味,具有麻醉作用。乙醚微溶于水，易溶于

有機溶劑，它本身是一種優(yōu)良溶劑，能溶解多種有機物。

[概念辨析]

(1)醚：由兩個烴基通過一個氧原子連接起來的化合物

(2)醚的官能團：

(3)醚的結(jié)構(gòu)可用R—O—R'來表示，R和R'都是烴基，可以相同，也可以不同。

【實驗3-2】

實驗方案：

如圖3-9所示，在圓底燒瓶中加入乙醇和液硫酸(體積比

約為1:3)的混合液20mL，放入幾片碎瓷片，以避免混合

液在受熱時暴沸。加熱混合液，使液體溫度迅速升到

170℃，將生成的氣體先通入氫氧化鈉溶液除去雜質(zhì)，再

通入酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液中，觀察實

驗現(xiàn)象。

實驗現(xiàn)象：

酸性高錳酸鉀溶液退的，溴的四氯化碳溶液褪色。

實驗結(jié)論：

乙醇在濃硫酸的作用下，加熱到170℃時生成乙烯。

實驗評價：

1．試劑的作用

試劑作用

濃硫酸催化劑和脫水劑

吸收二氧化硫和乙醇(都與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，SO2能與溴

氫氧化鈉溶液

的CCl4溶液反應(yīng))

溴的CCl4溶液驗證乙烯的不飽和性

酸性高錳酸鉀溶液驗證乙烯的還原性

碎瓷片防止暴沸

2.現(xiàn)象、原因及結(jié)論

現(xiàn)象原因及結(jié)論

燒瓶中液體逐漸變黑濃硫酸與乙醇作用生成碳單質(zhì)

溴的CCl4溶液褪色乙烯與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)

酸性高錳酸鉀溶液褪色乙烯被酸性高錳酸鉀氧化

3.實驗的關(guān)鍵——嚴(yán)格控制溫度

(1)無水酒精和濃硫酸混合物在170℃的溫度下主要生成乙烯和水，而在140℃時乙醇將以另一種方

式脫水，即分子間脫水，生成乙醚，故需迅速升溫至170℃。

(2)溫度計水銀球要置于反應(yīng)物的中央位置因為需要測量的是反應(yīng)物的溫度，而且不能與燒瓶接觸。

【思考與討論】

(1）溴乙烷與乙醇都能發(fā)生消去反應(yīng)，二者的反應(yīng)有什么異同?

CH3CH2CH2BrCH3CH2CH2OH

反應(yīng)條件NaOH乙醇溶液加熱濃硫酸，加熱至170℃

化學(xué)鍵斷裂C—BrC—HC—OC—H

化學(xué)鍵生成碳碳雙鍵碳碳雙鍵

反應(yīng)產(chǎn)物CH2CH2NaBrH2OCH2CH2H2O

(2）請寫出分子式為C3H8O的有機化合物的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。

CH3CH2CH2OHCH3CH(CH3)OH`

【講解】

2.消去反應(yīng)

(1)CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O

(2)消去反應(yīng)的實質(zhì)

①醇分子中，連有—OH的碳原子的相鄰碳原子上連有氫原子時，才能發(fā)生消去反應(yīng)而形成不飽和

鍵。

②若醇分子中與—OH相連的碳原子無相鄰碳原子或其相鄰碳原子上無氫原子，則不能發(fā)生消去反

應(yīng)。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴。

【實驗3-3】

實驗方案：

在試管中加入酸性重鉻酸鉀溶液，然后滴加乙醇，充分振蕩，觀察實驗現(xiàn)象。

實驗現(xiàn)象：

溶液由橙紅色變?yōu)榫G色

實驗結(jié)論：

乙醇能被酸性重鉻酸鉀溶液氧化，

其氧化過程可分為兩個階段:

【講解】

3.氧化反應(yīng)

氧化反應(yīng)：有機化合物分子中失去氫原子或加入氧原子的反應(yīng)

還原反應(yīng)：有機化合物分子中加入氫原子或失去氧原子的反應(yīng)

(1)實例：

②乙醇被酸性重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液氧化的過程為

(2)醇能否被氧化以及被氧化的產(chǎn)物的類別，取決于與羥基相連的碳原子上的氫原子的個數(shù)，具體分

析如下：

【總結(jié)】

【課堂小結(jié)】

1.新修改的機動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定于2010年4月1日起實施，新規(guī)規(guī)定酒駕一次扣

12分，出此拳治理酒駕是因酒后駕車是引發(fā)交通事故的重要原因。如圖所示為交警在對駕駛員

是否飲酒進行檢測。其原理是：橙色的酸性水溶液遇呼出的乙醇蒸氣迅速變藍，生成

藍綠色的。下列對乙醇的描述與此測定原理有關(guān)的是

乙醇沸點低乙醇密度比水小乙醇具有還原性乙醇是烴的含氧衍生物乙醇可與羧

酸在濃硫酸的作用下發(fā)生取代反應(yīng)

A.B.C.D.

【答案】C

【解析】

乙醇沸點低，易揮發(fā)，易被檢測，與測定原理有關(guān)；

乙醇密度比水小，可與水以任意比混溶，與測定原理無關(guān)；

乙醇分子中含有羥基，具有還原性，具有強氧化性，可以把乙醇迅速氧化自身生成藍綠

色的，與測定原理有關(guān)；

乙醇可看成是乙烷中的氫原子被羥基取代后的產(chǎn)物，是烴的含氧化合物，與測定原理無關(guān)；

乙醇可與羧酸在濃硫酸的作用下發(fā)生取代反應(yīng)，與測定原理無關(guān)；

對乙醇的描述與此測定原理有關(guān)的是。

故選C。

2.關(guān)于鹵代烴與醇的說法不正確的是

A.鹵代烴與醇發(fā)生消去反應(yīng)的條件不同

B.既可以發(fā)生消去反應(yīng)，又可以被氧氣催化氧化

C.不同的鹵代烴通過消去反應(yīng)可能會生成相同的烯烴

D.可以發(fā)生消去反應(yīng)，那么也可以發(fā)生消去反應(yīng)

【答案】B

【解析】

A.鹵代烴在氫氧化鈉的醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)，醇發(fā)生消去反應(yīng)是在濃硫酸作催化劑條件下，條件

不同，故A正確；

B.發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴，羥基所在碳上無氫原子，不能被氧氣催化氧化，故B錯誤；

C.不同的鹵代烴通過消去反應(yīng)可能會生成相同的烯烴，故C正確；

D.，與Br相連的C的鄰位上有H原子，能發(fā)生消去反應(yīng)，故D正確，

故選B。

3.以下四種有機物：

其中既能發(fā)生消去反應(yīng)又能發(fā)生催化氧化生成醛的是

A.和B.只有C.和D.和

【答案】C

【解析】

醇類物質(zhì)中能發(fā)生消去反應(yīng)，所連C的鄰位C上應(yīng)含有H原子；能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成醛

類，應(yīng)含有的結(jié)構(gòu)，以此解答該題。

可發(fā)生消去反應(yīng)，可被氧化生成酮，故錯誤；

既能發(fā)生催化氧化生成丁醛，又能發(fā)生消去反應(yīng)生成丁烯，故正確；

既能發(fā)生催化氧化生成甲基丙醛，又能發(fā)生消去反應(yīng)生成甲基丙烯，故正確；

，可發(fā)生消去反應(yīng)，但不能發(fā)生催化氧化，故錯誤。

故選：C。

4.乙醇分子中的各種化學(xué)鍵如圖所示，關(guān)于乙醇在各種反應(yīng)中斷裂鍵的說法不正確的是

A.和金屬鈉反應(yīng)時斷裂鍵

B.在加熱和有銅催化下與反應(yīng)時斷裂和鍵

C.和乙酸反應(yīng)制備乙酸乙酯時斷裂鍵

D.在空氣中完全燃燒時斷裂鍵

【答案】C

【解析】

A.乙醇與與金屬鈉反應(yīng)生成乙醇鈉和氫氣，斷開的羥基上的氫氧鍵，即斷裂，故A正確；

B.乙醇在銅催化下與反應(yīng)生成乙醛和水，斷開的是羥基上的氫氧鍵和與羥基所連的碳的碳?xì)滏I，

即斷裂，故B正確；

C.酯化反應(yīng)時“酸脫羥基醇脫氫”，所以乙醇和乙酸反應(yīng)制備乙酸乙酯時斷裂鍵，故C錯誤；

D.在空氣中完全燃燒時生成二氧化碳和水，斷裂，故D正確。

故選C。

5.某二元醇的結(jié)構(gòu)簡式為