高中化学-醇类

模块二白酒的主要成分—乙醇一、乙醇的结构从乙烷分子中的1个H原子被—OH（羟基）取代衍变成乙醇分子式结构式结构简式官能团C2H6OH—C—C—O—HHHHHCH3CH2OH或C2H5OH—OH（羟基）温故而知新2020年2月23日星期日3结合生活经验，总结一下乙醇的物理性质无色、透明，具有特殊香味的液体，易挥发，密度比水小，能跟水以任意比互溶（一般不能做萃取剂）。是一种重要的溶剂，能溶解多种有机物和无机物。乙醇的主要物理指标密度0.78945g/cm3;(液)20°C燃烧热1365.5(kJ/mol)溶解性与水混溶，能溶于多种有机溶剂熔点-114.3°C(158.8K)临界温度243.1℃电离性非电解质沸点78.4°C(351.6K)引燃温度363℃黏度1.200mPa·s(cP)，20.0°C饱和蒸汽压5.33(kPa)(19℃)临界压力6.38(MPa)爆炸极限%（V/V）3.3-19.02020年2月23日星期日41.发酵法C6H12O6→2CH3CH2OH+2CO2白酒酿造都使用发酵法制取乙醇。淀粉水解葡萄糖乙醇二、乙醇制法2.乙烯水化法CH2=CH2+H2OCH3CH2OH催化剂加热、加压2020年2月23日星期日5三、乙醇的化学性质第二节醇类2020年2月23日星期日6羟基（—OH）与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇。羟基（—OH）与苯环直接相连的化合物称为酚。OHCH3OHCH3CHCH3OHCH3CH2OH乙醇2—丙醇苯酚邻甲基苯酚一、醇的结构A.C2H5OHB.C3H7OHC.练一练：判断下列物质中不属于醇类的是：OHCH2OHD.E.F.CH2-OHCH2-OHCH2-OHCH2-OHCH-OH二、醇的分类1、根据羟基所连烃基的种类脂肪醇脂环醇芳香醇饱和不饱和CH3CH2OHCH2=CHCH2OHOHCH2OH正丁醇烯丙醇环戊醇苄醇10一元醇：只含一个羟基二元醇：含两个羟基OHOHCH2CH3OHCH2OHOHOHCH2CHCH2三元醇：含三个羟基2.所含羟基的数目一元醇中羟基与一级碳原子相连接的称为一级醇（伯醇）；与二级碳原子相连接的称二级醇（仲醇）；与三级碳原子相连接的称三级醇（叔醇）。OHR'OHRCH2OHRCHR'RCR伯醇仲醇叔醇2020年2月23日星期日11三、醇的命名1、习惯命名法结构简单的醇采用习惯命名法，即在烃基后面加一“醇”字。甲醇乙醇异丙醇叔丁醇系统命名法（2）编号（1）选主链（3）写名称连有—OH的最长碳链为主链，称某醇从离—OH最近的一端起编取代基位置—取代基名称—羟基位置—母体名称（羟基位置用阿拉伯数字表示；羟基的个数用“二”、“三”等表示。）三、醇的命名CH2OHCH2OHCHOH1，2，3—丙三醇（或甘油、丙三醇）己醇2—2，5，5—三甲基—CH3—CH2—CH—CH3OHCH3—CH—C—OHCH3CH2—CH3CH3②③[练习]写出下列醇的名称CH3—CH—CH2—OHCH3①2—甲基—1—丙醇2—丁醇2，3—二甲基—3—戊醇2020年2月23日星期日14（4）不饱和醇的命名应选择包括羟基和不饱和键在内的最长碳链为主链，从靠近羟基的一端编号命名。三、醇的命名3-戊烯-2-醇1234-甲基-3-乙基-3-戊烯-2-醇12342020年2月23日星期日15CH2OH苯甲醇三、醇的命名(5)芳香醇命名时，可将芳基作为取代基。CH2CHCH2CH3OH1-苯基-2-丁醇OH苯酚四、醇的同分异构体•醇类的同分异构体可有：•（1）碳链异构、•（2）羟基的位置异构，•（3）相同碳原子数的饱和一元醇和醚是官能团异构练习：写出C4H10O6种同分异构体2020年2月23日星期日17•常温常压下，•分子中碳原子数为1～3的醇能与水任意比互溶；4个碳以下是无色透明带酒味的流动液体。•分子中碳原子数为5～11的醇为具有不愉快气味的油状液体，仅可部分溶于水；•12个碳以上的高级醇为无臭无味的蜡状固体，不溶于水五、醇的物理性质2020年2月23日星期日18五、醇的物理性质低级醇可与一些无机盐（MgCl2，CaCl2，CuSO4）形成结晶状的结晶醇，它们可溶于水，但不溶于有机溶剂。利用这一性质，可使醇与其他化合物分离，或从反应产物中除去少量醇。工业用的乙醚中常含有少量乙醇可利用乙醇与氯化钙生成结晶醇的性质，除去乙醚中少量的乙醇。但也正因如此不能用CaCl2干燥醇。思考与交流：名称结构简式相对分子质量沸点/℃甲醇CH3OH3264.7乙烷C2H630-88.6乙醇C2H5OH4678.5丙烷C3H844-42.1丙醇C3H7OH6097.2丁烷C4H1058-0.5对比表格中的数据，你能得出什么结论？结论:相对分子质量相近的醇和烷烃,醇的沸点远远高于烷烃RRRRRROOOOOOHHHHHH醇分子间形成氢键示意图：原因：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。（分子间形成了氢键）2020年2月23日星期日22观察这个表格，你能否找到什么规律？学与问：你能得出什么结论？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。随碳原子的数目增多，醇的溶解性减小（笔记）乙二醇的沸点高于乙醇，1，2，3—丙三醇的沸点高于1，2—丙二醇，1，2—丙二醇的沸点高于1—丙醇，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，熔沸点升高。(笔记)2020年2月23日星期日24（四）氧化反应2020年2月23日星期日25六、醇的化学性质醇的化学性质主要由它的官能团-羟基决定的。醇分子中，氧原子的电负性较强，使与氧原子相连的键都有极性。R_C_C_O_HHHHH____δ+δ+δ-αβH-O键和C-O键都容易断裂发生反应。由于羟基的影响，α-碳上的氢原子和β-碳上的氢原子也比较活泼。2020年2月23日星期日26六、醇的化学性质（一）与活泼金属的反应ROH+NaRONa+12H2RONa+HOHNaOH+ROH反应的活性顺序是：甲醇伯醇仲醇叔醇醇钠遇水就分解成原来的醇和氢氧化钠。反应是可逆的，平衡偏向于生成醇的一边。实际生产中制备醇钠是从反应物中不断的水除去，使反应向着醇钠的方向进行。碳原子越少越活泼27（二）羟基被取代1、与氢卤酸反应醇与氢卤酸反应，羟基被卤素取代，生成卤代烃和水。ROH+HXRX+H2O不同氢卤酸的与同一种醇反应的活性：HIHBrHCl不同的醇与同一种氢卤酸反应的活性：烯丙醇、苄醇叔醇仲醇伯醇甲醇282、与含氧无机酸反应醇与含氧无机酸如硝酸、硫酸、磷酸等作用，脱去水分子生成无机酸酯。CH3OH+HOSO3HCH3OSO3H+H2OCH2OHCHOHCH2OH+3HONO2CH2ONO2CHONO2CH2ONO2+3H2OH2SO4(浓）10~20℃硫酸氢甲酯三硝酸甘油酯、硝化甘油29（三）脱水反应醇脱水反应据条件的不同而不同：低温下发生分子间脱水生成醚；高温下发生分子内脱水生成烯烃。常用的脱水剂有硫酸、氧化铝等。查依采夫（Saytzeff）规则：脱去羟基及含氢少的β-碳原子上的氢，生成含烷基较多的烯烃。醇脱水的活性顺序：叔醇仲醇伯醇CH3CH2CHCH3OH60%H2SO4100℃CH3CH=CHCH330醇脱水的活性顺序：叔醇仲醇伯醇（三）脱水反应CH3CH2CH2CH2CH2OH75%H2SO4140℃CH3CH2CH2CH=CH2+H2OCH3CH2CHCH3OH—60%H2SO4100℃CH3CH=CHCH3+H2OCH3C-CH3OH—CH3—20%H2SO480-90℃CH3C=CH2+H2OCH3—注意：与－ＯＨ相连的碳原子相邻的碳原子即β-碳上有氢原子才可以发生分子内脱水。31（四）氧化反应1、伯醇先被氧化成醛，醛继续被氧化为羧酸。RCH2OH[O]RCHO[O]RCOOH2、仲醇被氧化为酮。RCHR'OH[O]RCR'O3、叔醇分子中没有α-H，在通常情况下不被氧化。2020年2月23日星期日32（五）酯化反应ROH+R1COOH⇋R1COOR+H2O醇和酸脱水生成酯。酯化反应是可逆的乙醇与乙酸在浓硫酸催化并加热的情况下可以发生反应生成乙酸乙酯和水。CH3CH2OH＋ＣＨ３ＣＯＯＨ→ＣＨ３ＣＯＯＣ２Ｈ５＋Ｈ２Ｏ实验证明，其他的醇与羧酸也可以发生反应生成酯和水。醇烯烃卤代烃醛或酮醇钠酯氢卤酸醇转化为其他类别有机化合物示意图羟基被取代甲醇甲醇是组成最简单的一元醇。因最早由木材得到，所以也称木醇。甲醇是无色、具有挥发性的液体，沸点为65℃，有毒，误服会损伤视神经，甚至会致人死亡。它是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可直接用做燃料。七、常见的醇类甲醇用做F1赛车的燃料乙二醇乙二醇是无色，具有甜味的黏稠液体，熔点为－16℃，沸点为197℃，与水互溶能显著降低水的凝固点。它是目前市售汽车发动机防冻液的主要化学成分，也是合成涤纶等高分子化合物的主要原料。乙二醇用于制造合成涤纶丙三醇丙三醇俗称甘油，是无色、无臭有甜味的黏稠液体，沸点为290℃(分解)、能与水互溶，具有很强的吸水能力。丙三醇主要用于制造日用化妆品和三硝酸甘油酯。三硝酸甘油酯俗称硝化甘油，主要用做炸药，也是治疗心绞痛药物的主要化学成分之一。2020年2月23日星期日39白酒中的香味成分十分复杂，其中主要包括酸、醇、酯、醛等几大类物质，高级醇便是白酒中的一类重要的香气物质。高级醇在白酒中不但呈香（臭）、呈味，而且增加了酒的甜感助香作用，同时它又是酯形成的前体物质。但是如果其含量超过一定的限度，不但起不了呈香呈味的作用，反而成为酒中异杂味—苦味的主要来源。八、白酒中的醇2020年2月23日星期日40过量高级醇对白酒质量的不良影响1、高级醇一般呈苦涩味，且带有臭味，含量过高会大大损坏酒体的口味。2、酒中高级醇过多能使神经系统充血，使人头痛，饮后易上头、易醉。其毒性随分子量的增大而加剧。3、高级醇在水中的溶解度较小，在白酒降度时随着乙醇浓度的减小其溶解性也将降低，这就给白酒降度带来一定的困难。2020年2月23日星期日41甲醇小于等于0.6g/L,标准号GB/T2757-2012甲醇有较强的毒性，急性中毒症状有：头痛，恶心，胃痛，疲倦，视力模糊以至失明，继而呼吸困难，最终导致呼吸中枢麻痹而死亡，慢性中毒反映为：眩晕，昏睡，头痛，耳鸣，视力减退，消化障碍。甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应，误服一小杯超过10克就能造成双目失明，饮入量大造成死亡，致死量为30毫克以上。空气中允许甲醇浓度为5毫克每立方米，在有甲醇气的现场工作须戴防毒面具，废水要处理后才能排放，允许含量小于200毫克每升。白酒